不同载体汽油机颗粒捕集器再生性能试验研究

南征，李楠*，刘海涛，张秋实，赵庆良， 华伦，伊藤雅晃，毛星烨

1.燕山大学 车辆与能源学院，河北 秦皇岛 066000；2.清华大学 苏州汽车研究院，江苏 苏州 215000； 3.NGK环保陶瓷有限公司，上海 200336

0 引言

近年来，我国汽车保有量不断增加，据统计，截至2020年6月,我国机动车保有量已达到3.6亿辆，其中汽车保有量达2.7亿辆，占机动车总量的75%[1]。随着机动车保有量的增加，机动车排放污染物成为我国大气污染的重要来源，特别是细小颗粒物(particulate matter,PM)，大气中的PM随着呼吸进入心肺等器官，对人体健康造成了严重的威胁[2-5]。为了应对环境问题带来的挑战，2016年底文献[6]发布，该标准实行6a阶段、6b阶段分步实施方案，分别于2020年7月1日和2023年7月1日实施[6]。文献[6]对PM排放做出进一步限制：自2020年7月1日起，轻型汽车的汽油机Ⅰ型试验的PM排放限值为4.5 mg/km、粒子数量(particle numbers,PN)为6.0×1011个/km；自2023年7月1日起，PM排放限值为3 mg/km。严格的排放标准对汽油机排放提出更高要求。文献[6]规定，在3 a或6万km内，由于排放相关部件出现问题引发的排放污染物超出限值，相应的维修更换费用须由汽车生产企业承担，因此，汽油机颗粒捕集器(gasoline particulate filter，GPF)的性能以及再生技术至关重要[7-10]。加装GPF后，随着碳烟不断积累，造成排气背压升高，影响汽油机的经济性和动力性，需要对GPF进行周期性再生，及时清除GPF中的碳烟颗粒，使其氧化成对人体无害的CO2排出[11-12]。

目前关于GPF的研究较多集中在性能和再生策略方面。范明哲等[13]在某六缸直喷机械增压发动机上搭建GPF碳载量模型进行主动再生和被动再生策略研究，得到2种再生模型的偏差分别为9%和6%，模型精度满足工程应用。……