缸内直喷增压汽油机GPF再生速率研究

杨永真

摘要：本文基于一款2.0L缸内直喷增压汽动机，研究了GPF的再生速率与碳载量、GPF中心温度、氧流量（废气中残余的O2的质量流量）之间的关系。结果表明：GPF再生速率与碳载量、GPF中心温度、氧流量呈非线性的正相关趋势。这同时表明，碳载量的增多、GPF中心温度的升高及氧流量的升高，均促進了GPF再生效率的提升。

Abstract： Based on a 2.0L direct injection turbocharged turbine， the relationship between regeneration rate of GPF and carbon load， center temperature of GPF and oxygen flow（mass flow of residual O2 in exhaust gas） rate is studied. The results show that the regeneration rate of GPF has a non-linear positive correlation with carbon load， GPF center temperature and oxygen flow rate. At the same time， it shows that the increase of carbon load， temperature of GPF center and oxygen flow rate all promote the regeneration efficiency of GPF.

关键词：缸内直喷增压汽油机;GPF;再生速率

0  引言

随着社会的发展，人民群众对高质量环境的需求越来越高，国VI排放法规GB 18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法（国六阶段）应运而生，明确规定了相应车辆的颗粒物排放限值，且对PM和PN分别作出明确要求。与此同时，大量试验研究表明，GDI汽油机颗粒物的质量和数量明显高于传统的气道喷射汽油机。目前业内针对此问题已采取的普遍的做法为燃烧系统、供油系统及燃烧参数，对降低颗粒物的排放有了一定的效果。由于目前法规更为严苛，GPF亦已成为各大主机厂重点关注的技术之一，开展GDI汽油机的GPF研究也是相当重要的。

本文基于一台常见2.0L GDIT发动机，对其配置的GPF再生特性进行了一定的研究。

1  试验方案

1.1 试验基础

以某2.0L GDIT汽油机为基础搭建台架，台架设备及发动机主要参数如表1，台架布置如图1所示。

1.2 GPF的再生

GPF使用一段时间之后，碳烟颗粒物会GPF内部微孔表面形成PM层，此时GPF捕集效率会得到一定的提升，但是排气阻力会升高，导致发动机功率下降，热效率下降，油耗升高，此时为了节约成本，避免更换GPF，使其进行再生处理。……