Современные турбированные бензиновые моторы создают не только повышенную мощность и экономичность, но и определённые экологические вызовы. В последние годы автопроизводители стали массово оснащать такие двигатели устройством под названием GPF (Gasoline Particulate Filter) — бензиновым сажевым фильтром. Его основная задача — снижение количества твёрдых частиц (сажи), которые образуются при сгорании обеднённых топливовоздушных смесей, особенно в двигателях с непосредственным впрыском топлива.
В отличие от старых атмосферных моторов, современные турбомоторы благодаря высокому давлению и непосредственному впрыску могут производить заметное количество микроскопических частиц. Эти частицы опасны для здоровья, так как легко проникают в лёгкие человека и даже в кровоток. Именно поэтому регламенты экологических норм Euro 6d и других требуют установки таких фильтров.
GPF представляет собой керамическую структуру с порами, которые задерживают сажу. По мере накопления частиц фильтр периодически регенерируется: сажа сгорает при высокой температуре, превращаясь в безвредный газ. Такая регенерация может происходить как пассивно — за счёт высокой температуры выхлопных газов на трассе, так и активно — при помощи дополнительного впрыска топлива, который временно повышает температуру внутри фильтра.
Чем GPF отличается от DPF и почему это важно
На первый взгляд, бензиновый GPF и дизельный DPF (Diesel Particulate Filter) кажутся очень похожими устройствами. Действительно, принцип их работы аналогичен: задержка твёрдых частиц и их последующее выжигание. Однако различия между ними существенны и связаны с особенностями самих двигателей.
Дизельные моторы в процессе работы выделяют больше сажи из-за обеднённых смесей и особенностей сгорания. Поэтому DPF фильтры имеют более сложную конструкцию и рассчитаны на улавливание значительно большего количества твёрдых частиц. Кроме того, у дизелей температура выхлопных газов ниже, из-за чего регенерация фильтра требует активных мер: дополнительного впрыска топлива, задержки фазы открытия клапанов, а иногда и специальных катализаторов для понижения температуры воспламенения сажи.
В случае с бензиновыми двигателями выхлопные газы горячее, и сажи в них меньше. Поэтому GPF может быть проще по конструкции и легче регенерируется, часто даже без активного вмешательства. В результате бензиновые фильтры реже забиваются и меньше влияют на характеристики мотора. Ещё одно отличие: из-за высокой температуры бензинового выхлопа и меньшего количества серы в топливе GPF имеет больший ресурс, чем DPF.
Как GPF влияет на мощность и расход топлива
Установка любого фильтра твёрдых частиц, будь то GPF или DPF, создаёт дополнительное сопротивление потоку выхлопных газов. В результате мотору может стать немного сложнее «дышать», что потенциально способно повлиять на мощность. Однако инженеры стараются минимизировать этот эффект за счёт оптимизации конструкции фильтра, подбора размера ячеек и толщины стенок.
В случае современных бензиновых турбомоторов влияние GPF на динамику обычно невелико и для рядового водителя малозаметно. Зато установка фильтра позволяет соответствовать строгим нормам токсичности выхлопа, что особенно важно для экспорта автомобилей на европейские и азиатские рынки.
Что касается расхода топлива, то небольшое увеличение действительно может быть, особенно в моменты активной регенерации фильтра, когда ECU кратковременно подаёт больше топлива. Однако при нормальной эксплуатации разница редко превышает несколько процентов.
Будущее GPF и отношение автовладельцев
GPF стал обязательным элементом на большинстве новых бензиновых машин, выпускаемых с 2018–2019 годов. Некоторые автолюбители скептически относятся к этой технологии, опасаясь дополнительных расходов на обслуживание и ремонта. Однако практика показывает, что при использовании качественного топлива и своевременном обслуживании ресурс GPF часто сопоставим с ресурсом самого автомобиля.
Интересно, что в некоторых странах встречаются случаи удаления GPF ради лёгкой прибавки мощности и более «спортивного» звука выхлопа. Но это ведёт к потере гарантии и проблемам при техосмотре, а также вредит экологии. Поэтому лучше рассматривать GPF как неизбежный, но полезный элемент современного двигателя.
Заключение
GPF фильтр — это ответ современных автопроизводителей на ужесточение экологических стандартов и развитие турбомоторов с непосредственным впрыском. По своей сути он близок к дизельному DPF, но отличается по конструкции, принципу регенерации и степени влияния на эксплуатацию. Для рядового владельца наличие GPF почти не сказывается на вождении, но даёт важный экологический эффект: значительно снижает выбросы опасной для здоровья сажи.