缸内直喷汽油机（GDI）因较好的动力性、燃油经济性等优点，在乘用车上得到了非常广泛的应用。但由于GDI发动机的燃油直接喷入气缸，导致油气混合不均匀和燃油湿壁使颗粒物排放质量和数量显著增加。

虽然通过优化燃烧系统、提高喷射压力、调整点火以及喷油正时等措施，可以在一定程度上减少颗粒物排放，但越来越严苛的排放法规要求GDI发动机在更宽范围的工况都保持稳定而且较低的颗粒排放物质（PM）排放——欧6排放法规的PM限值降为4.5 mg/km，中国最新发布的《轻型车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》也加严了PM限值要求，第一阶段为4.5 mg/km，第二阶段将为3 mg/km。因此，尽管GDI发动机技术仍在不断发展，单纯依靠机内净化仍难以满足排放法规的升级需求，而汽油机颗粒捕集器（GPF）被认为是目前应对GDI汽油机颗粒物排放限值最有效、最可靠的潜在技术。

GPF是一种可以安装在汽油发动机排放系统中的陶瓷过滤器，它可以在颗粒物进入大气之前将其捕捉，从而大大降低颗粒物排放。颗粒物主要由碳或碳化物的微小颗粒组成，在GPF的作用下，这些颗粒物会在机械驱动下被沉降到捕集器中，当驾驶员的脚离开加速踏板时，新鲜空气通过燃烧室后，排出的高温热气通过专门的管道进入补集器，在催化剂的帮助下，将捕集器中的颗粒物燃烧殆尽，最终变成对人体无害的二氧化碳排出。

为了做到这一点，排气后处理系统需要应用先进的电控系统、催化涂层和燃料添加型催化剂（FBC），其中燃料添加型催化剂包含诸如铈、铁和铂等金属。这些材料按比例加入到燃料中，在发动机控制系统的帮助下不仅控制颗粒物的数量，而且还控制碳氢化合物和污染气体等污染物的排放量。捕捉器的再生或净化功能必须在可控的基础上完成，以保持捕集器不被烟灰堵塞。在净化周期结束以后，任何残留灰尘或滤渣最终都将在日常维护中被人为地清除。

国外零部件企业如佛吉亚、巴斯夫等都在研究GPF技术且已在市场上应用，大众集团宣布将于2017年6月逐步在汽油发动机上全面普及GPF。其实，很多企业制定了GPF策略，但并未正式公布全线布局，国内也有企业走GPF路线，威孚、贵研等企业也拥有该技术，但与国外技术相比差距较大。  

编辑点评

针对GDI 发动机的排放，GPF 可以在颗粒物进入大气之前将其捕捉，从而大大降低颗粒物排放。毫无疑问，随着排放法规的逐步推进和严苛，未来GPF 有望成为GDI 发动机的标配。