说个题外话,MLB把发动机往前挪,变速箱集成前轴差速器的做法带来了一项意外的好处:

GPF不需要布置到地板下方了

这是AudiMediaCenter的A4(硬件上大致对应国6bPN11/RDE的阶段)示意图:

可以看到GPF布置在了发动机和防火墙之间的空隙里。

我们知道,GPF再生需要满足一定条件:

温度足够高,一般需要650°C,有催化剂涂层的情况下可以略微降低到大约550°C。

尾气中含氧(只要少量氧)。

如果氧气含量较高,且GPF温度也足够高时,再生速度会很快。

除了被动再生期间略微过量的空气、主动再生时泵入新鲜空气以外,二次空气系统也是一个可行的办法。

把GPF布置在尽可能靠近发动机排气口的情况下,对保持合适的温度非常有利,这样就能充分利用被动再生消耗储存在其中的碳烟,从而减小主动再生的频率。这方面的目标似乎是让λ稳定在1附近的情况下持续进行被动再生。

如果被动再生不够用,便会触发主动再生,发动机会多通过喷油,推迟点火角故意提高排气温度以加热GPF,并且会通过驾驶员松开踏板的期间,利用发动机空转泵入新鲜空气。在这个期间,驾驶员会明确注意到发动机转速提高,油耗显著增加,启停功能停用,这是国6车型引发客户抱怨、投诉的新增原因[1]之一。

换一个角度,从后方看,可见GPF(绿色)紧挨在三元催化器(粉色)之后。

再放一张实车的照片(A6L55TFSIe)

GPF夹在了防火墙和发动机之间,与发动机的间隙有一块隔热板。图中上方黑色模块是压力差传感器,用来检测GPF的压力,以供计算堵塞程度。

如果没有变速箱集成前轴带来的空间,这种GPF串联在TWC后方,并且两者使用独立容器的做法便很难安排位置,通常需要布置到车底,这便是UF(UnderFloor)式布置的由来。横置平台的发动机舱空间更小,用这种方式也只能靠UF。

BMW3系(G20)的GPF布置在变速箱之后,和中部降噪器共用同一个封装

图中的a(四缸机)、c(六缸机)便是集成了GPF的中部消声器,可以看到GPF布置在消声器的前方

GPF布置在地板下时,温度不容易提高,在没有优化排气标定的情况下需要城市快速路的速度才能满足被动再生的温度。

紧耦合GPF的温度几乎始终可以满足再生要求,但高负荷的情况下容易过热。

GPF温度很高、载碳量也高的情况下,如果通过发动机断油期间泵入大量新鲜空气再生的话,存在把GPF烧坏的风险,这也是为何GPF会安装温度传感器,一方面是用于检测温度是否符合再生条件,供模型计算,另一方面也是为了避免GPF过热(过热时会停止再生)。

MLBevo这样的GPF布置同时获得了紧耦合cGPF(被动再生容易)和UF(背压小,载碳量大)的好处,又避免了两者的缺点。

把TWC和GPF集成在同一个容器里可以有很多做法,但在体积上的压力比较大:

单独用一个4WC(单个cGPF),因为载体原因,体积大、背压高。

容器内各放一个TWC和GPF/cGPF。进一步可以发展为让GPF部分的直径大于TWC来提高载碳量。瞎猜这种形式可能会比较容易在RDE阶段的横置发动机见到,它或许是一个能让横置2.0T发动机用上紧耦合GPF的手段。

举一反三,看一下MQB平台上的GPF方案,再结合最近比较多见的探岳/途观L的GPF主动再生引发的抱怨,可以大致揣测一些事情:

抱怨只出现在330TSI车型的DPL(EA888Gen3Bz,PN11)发动机

(包括其它车型在内的)280TSI(EA2111.4T,PN11)的抱怨比较少见

开头提及的MLBevo的GPF方案的A4L40TFSI(DTA发动机)的抱怨也比较少见。DTA和DPL除了横纵置方向不同,GPF方案不一样外,基本上是同一个发动机。

横置平台的EA888Gen3(evo4比较可能也是同样做法):

典型的UF布置[2],GPF布置在金属解耦软管[3]之后的地板下,四驱车型为了躲避传动轴,使用图中的两个GPF容器并列的做法,前驱车型使用尺寸更大的单个GPF容器。

EA211,含国内特供的PN11、RDE阶段的1.4T,以及evo1(国内不提供),evo2:

紧耦合cGPF 次级TWC[4],这个方案没有使用压力差传感器,而是用一个气压传感器检测排气背压。

这里又可以想到下一个问题:

UF布置的GPF很普遍,为何现在只有探岳/途观L的抱怨大?

涉及抱怨的探岳330TSI、途观L330TSI的发动机、GPF方案完全相同,为何这两个车相比时,探岳的抱怨数量远多于途观L。