GPF-hiukkassuodatin (GPF = Gasoline Particulate Filter) on pakokaasujen puhdistuslaite, joka on yleistynyt bensiinimoottoreissa Euro 6d-TEMP -päästönormin myötä. Se on toimintaperiaatteeltaan samankaltainen kuin dieselmoottoreiden DPF-hiukkassuodatin.
GPF-suodattimen toimintaperiaate
GPF:n tehtävänä on kerätä pakokaasusta pienhiukkasia, erityisesti nokea ja muita karsinogeenisia yhdisteitä. Nämä hiukkaset syntyvät polttoaineen epätäydellisen palamisen seurauksena erityisesti moottorin kylmäkäynnistyksen ja kiihdytysten yhteydessä.
Hiukkassuodatin koostuu huokoisesta keraamisesta materiaalista, yleensä piikarbidista. Pakokaasut johdetaan suodattimen läpi, jolloin hiukkaset tarttuvat sen seinämiin. Suodatin kerää hiukkasia, kunnes se alkaa tukkeutua. Tämä nostaa pakovastapainetta ja heikentää moottorin suorituskykyä.
Tukkeutumisen estämiseksi hiukkassuodatin regeneroidaan eli puhdistetaan säännöllisesti. Tämä tapahtuu nostamalla pakokaasun lämpötilaa niin, että kerääntynyt noki palaa pois. Regenerointi voi tapahtua automaattisesti auton ollessa ajossa, jos ajetaan riittävän pitkään ja kovalla kuormituksella (esim. maantieajo). Jos autolla ajetaan pääasiassa lyhyitä matkoja, regenerointi ei ehdi tapahtua ja suodatin voi tukkeutua ennenaikaisesti.
GPF:n historia bensiinimottoreissa
GPF-hiukkassuodatin on suhteellisen uusi keksintö dieselmoottorin hiukkassuodattimeen verraten, sen tullessa pakolliseksi uusissa bensiinikäyttöisissä autoissa Euro 6d-TEMP -päästönormin myötä. Tämä normi tuli voimaan vaiheittain 2017-2018 vuosien aikana.
Euro 6d-TEMP -normi kiristää erityisesti pienhiukkaspäästöjen raja-arvoja ja mittaustapaa. Käytännössä tämä tarkoittaa, että lähes kaikki tämän normin mukaiset bensiiniautot on varustettu hiukkassuodattimella.
On kuitenkin huomattava, että jo ennen Euro 6d-TEMP -normia joissain bensiiniautoissa on käytetty hiukkassuodattimia vapaaehtoisesti. Esimerkiksi Mercedes-Benz otti GPF-suodattimen käyttöön osassa malleistaan jo vuonna 2016.
Nyt hiukkassuodatin on kuitenkin pakollinen varuste kaikissa uusissa bensiinikäyttöisissä henkilö- ja pakettiautoissa Euroopassa. Euro 6d-TEMP oli välivaihe ennen lopullista Euro 6d -normia, joka tuli voimaan uusien autojen ensirekisteröinneissä 1.1.2021.
GPF-hiukkssuodattimen hyödyt ja haitat
Hiukkassuodattimen ansiosta bensiinimoottorien pienhiukkaspäästöt ovat vähentyneet merkittävästi. Kääntöpuolena on kuitenkin monimutkaisempi ja mahdollisesti vikaantumisherkempi pakokaasujen puhdistusjärjestelmä. Jos hiukkassuodatin tukkeutuu, se voi johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen ja kalliisiin korjauksiin.
Myös bensiinimoottorin suorasuihkutus lisää hiukkasten muodostumista verrattuna perinteiseen monipistesuihkutukseen. Siksi erityisesti suorasuihkutusmoottorit hyötyvät hiukkassuodattimesta, mutta se tuo myös uusia huolto- ja vikakohteita autoon.