姚 塽，汪 侃，张许扬，雷海洋，宋崇林，吕 刚

(1.天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室，天津 300072；2.襄阳达安汽车检测中心有限公司，襄阳 441004)

0 概述

汽油机采用缸内直喷(gasoline direct injection， GDI)技术能有效地提高发动机的动力输出和响应速率并能改善燃油经济性，因此缸内直喷汽油机所占市场份额越来越大[1]。自20世纪90年代以来，三菱、丰田、本田、大众、奔驰、通用等公司陆续推出了缸内直喷技术。但是由于GDI汽油机将燃料直接喷入气缸，燃油和空气混合时间较短，缸内会产生局部过浓区域，并且还伴随着附壁油膜的池火燃烧[1]，导致GDI汽油机的颗粒物排放水平高于进气道喷射(port fuel injection， PFI)汽油机。为满足日益严格的排放法规，国内外大多采用汽油机颗粒捕集器(gasoline particulate filter， GPF)技术来解决GDI发动机的颗粒物排放问题[2]。

GPF的过滤机理是让发动机尾气流经多孔介质载体壁面，尾气中的颗粒物通过扩散沉积、惯性沉积、重力沉积及拦截沉积等机制[3]被捕集在载体壁面内(深层过滤)及载体壁面(滤饼过滤)。GPF中颗粒物在被捕集的同时也会在一些情况下发生氧化反应，该过程被称为再生过程，颗粒捕集器的再生过程要经过沉积、再生平衡、氧化三个阶段[4-5]，沉积阶段颗粒物的捕集速率大于氧化速率，再生平衡阶段颗粒物的捕集速率等于氧化速率，高温氧化阶段颗粒物的捕集速率小于氧化速率。其中，一般把颗粒捕集器再生过程中压力曲线和零压力增长率的交点称为再生平衡状态，即再生过程中颗粒捕集器内部压力保持不变的状态为再生平衡状态[5-6]。……