在解決機顆粒物排放問題上，“提升燃燒過程中燃油噴射、混合控制度是降低顆粒物首要考慮的技術(shù)路線。但在此基礎上增加GPF可以使碳顆粒物排放值達到更低水平。”他指出，兩種技術(shù)結(jié)合是目前大多數(shù)整車廠選擇的技術(shù)路線。“GPF的過濾機理與DPF基本相同，其結(jié)構(gòu)設計和優(yōu)化也以DPF為基礎，但因其顆粒生成特性、排氣溫度、排氣流速及氧濃度等方面有所差別，所以不能簡單地照搬柴油機的研發(fā)經(jīng)驗。”清華大學汽車工程系帥石金表示。

柴油機燃用B20燃料時,粒徑區(qū)間在7~9nm的核態(tài)顆粒主要為可溶有機組分和含硫化合物,加裝DOC+CDPF后,其對可溶有機組分的凈化效果明顯,因此,其對該區(qū)間的顆粒數(shù)量具有一定的凈化作用。而燃用柴油時,對于粒徑區(qū)間在7~9nm的顆粒而言,顆粒數(shù)量濃度反而有增多的趨勢,這主要是由于在經(jīng)過后處理裝置后,聚集態(tài)顆粒數(shù)量大幅降低,其對揮發(fā)及半揮發(fā)性可溶有機組分的吸附能力減弱,導致這部分有機組分的顆粒成核作用增強,從而導致該粒徑區(qū)間核態(tài)顆粒數(shù)量的上升。

試驗柴油機分別燃用純柴油和B20燃料,在未加裝后處理裝置的原機、加裝DOC+CDPF裝置的狀態(tài)下進行顆粒排放試驗。試驗工況包括外特性工況和負荷特性工況:(1)外特性工況為800~2200r/min,每隔200r/min一個工況點,共有8個工況點。(2)負荷特性工況為大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速1400r/min、標定轉(zhuǎn)速2200r/min,負荷點分別為10%、25%、50%、75%、,共計10個工況點。在上述試驗工況下,測試并分析柴油機動力性、經(jīng)濟性、排氣顆粒數(shù)量濃度及其粒徑分布特性。

GPF相對壓差的變化。每臺發(fā)動機的次測試是采用干凈的GPF，然后對GPF進行額外的11~17次測試，在測試之間不對GPF進行調(diào)節(jié)或再生。因此，如果在每個行駛循環(huán)中都有炭煙的累積，那么通過GPF的壓降預計會隨著多次測試而增加。然而在試驗過程中，有些壓差略有增加，而有些壓差則略有下降。幾次試驗測量的壓差差異約為5%。