闫广义，张汉桥，蒋茂玎，钟秋月，马标

安徽江淮汽车技术中心，安徽合肥 230041

0 引言

国六排放标准对汽车尾气中的粒子数量(particle numbers,PN)进行了定义并做出了明确的限值要求，即PN为在标准规定的全球轻型车统一测试循环(worldwide light-duty test cycle,WLTC)中，在去除了挥发性物质的稀释排气中，所有粒径超过23 nm的粒子总数。且在常温下冷启动的WLTC中PN排放限值小于6×1011个/km，颗粒物(particulate matter,PM)排放限值小于3 mg/km[1]，该限值对国内外主机厂的排放升级开发工作提出了巨大的挑战；大量研究表明，颗粒捕集器(gasoline particulate filer,GPF)是目前减少颗粒排放有效的手段，因此汽油机GPF成为各主机生产企业研究的热点[2-4]。

本文中从GPF结构出发，研究降低PN的机理，并通过试验验证降低PN的效果。

1 GPF结构及试验方案

1.1 GPF结构

汽油机颗粒捕集器过滤示意图如图1所示。GPF为挤压成型的壁流式蜂窝陶瓷结构，内部由许多平行的轴向蜂窝孔道组成，相邻的蜂窝孔道两端交替堵塞，其中载体壁面为多孔介质[5-6]；当尾气流经GPF时，尾气中的颗粒物会根据颗粒大小以不同的机理被捕集，GPF捕集机理示意图如图2所示。直径较大的颗粒，随排气通过载体壁面时，气流方向发生改变，但颗粒由于自身惯性原因来不及改变运动方向，从而以惯性碰撞机理被拦截下来,称为惯性碰撞捕集；直径较小的颗粒，随着气流在载体壁面内流动而被拦截，称为拦截捕集；非常小的粒子受气体分子撞击,做无规则的布朗扩散运动被捕集,称为扩散捕集;部分颗粒在自身重力作用下沉积在介质表面，称为重力捕集。……