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视频作者:合肥宝发动力技术股份有限公司
在解决机颗粒物排放问题上,“提升燃烧过程中燃油喷射、混合控制度是降低颗粒物首要考虑的技术路线。但在此基础上增加GPF可以使碳颗粒物排放值达到更低水平。”他指出,两种技术结合是目前大多数整车厂选择的技术路线。“GPF的过滤机理与DPF基本相同,其结构设计和优化也以DPF为基础,但因其颗粒生成特性、排气温度、排气流速及氧浓度等方面有所差别,所以不能简单地照搬柴油机的研发经验。”清华大学汽车工程系帅石金表示。

由于成本低,堇青石DPF被广泛应用于重卡排放控制,同时,还具备热膨胀系数低的优点,可以做成整体式结构。但是由于其熔点和热容较低,易与灰分产生共熔,在不可控再生情况下,容易被烧穿。钛酸铝DPF具有优异的抗热冲击性能,尽管其导热系数低,但是热容量较大,适合做成整体结构。莫来石DPF微观结构由大量针状的莫来石晶粒互锁而成,具有大的孔隙率和平均孔直径,以及高的比表面积,适合大的催化剂涂敷量应用;但是其具有大的热膨胀系数,需要做成分割式结构。

研究了发动机废气颗粒数排放(PN)和GPF再生频率对GPF过滤效率的影响。采用2种GPF技术,分别在2台发动机台架上进行了测试,并匹配2台量产车在转毂台架上进行了测试。试验发动机颗粒物排放数量分布的带宽很广,几乎达到1个数量级,更具实际排放代表性。GPF的过滤效率通过符合规定的颗粒数系统(非挥发性颗粒直径大于23。0nm、下限为2。5nm)的粒子计数器,以及差分迁移率光谱仪进行测量计算获得。

大多数现代机后处理系统由三元催化器(TWC)和GPF组成。本研究中测试的后处理系统包括布置在紧耦合位置(CC1)的TWC和布置在第二紧耦合位置(CC2)的GPF。本研究对2种带TWC的GPF进行了测试。表2为TWC和GPF的相关技术参数。2种GPF均由相同的壁流式载体构成,壁厚为0。2mm,含量较低,2种GPF容积相似。2种GPF的主要区别在于其中1种GPF是量产的,另1种GPF为新开发的,具有更先进技术,分别标记为“GPF-1”和“GPF-2”。试验内容包括在1辆车上测试2种GPF,并在2台发动机上测试2种GPF。
