带汽油机颗粒捕集器的后处理系统台架快速老化研究

摘要

基于某1.5 L增压直喷发动机及搭载相应机型的整车,开展了带汽油机颗粒过滤器(gasoline particulate filter,GPF)的后处理系统台架快速老化试验研究.将两套相同的后处理系统样件在发动机台架上基于标准台架循环(standard bench cycle,SBC)分别进行等效整车20万km耐久里程的快速老化.其中一组试验中只考虑热老化,老化过程中燃油为正常状态;另一组试验中将热老化与机油灰分影响进行了耦合,老化过程中将整车20万km消耗同等量的机油加入到燃油中进行掺烧.分别测量了两组样件在老化过程中的灰分累积量、GPF压差、催化剂性能、整车排放等.结果表明:两组试验中,等效20万km耐久里程老化后,两套GPF灰分累积量分别为12.1 g和38.9 g,灰分主要集中在GPF载体底部中间区域;GPF压差在前2万km～5万km上升较快,随后平稳上升;掺烧机油老化会加速前级三效催化转化器(three ways catalyst,TWC)催化剂性能劣化,对后级GPF催化剂性能影响不明显;掺烧机油进行老化后样件的排放劣化程度相对较大;两组台架老化后样件分别搭载整车进行世界轻型车统一测试循环(worldwide harmonized light vehicle test cycle,WLTC)排放测试,结果都要差于实车耐久的排放结果,其中总碳氢(total hydrogen carbon,T HC)和CO排放结果差异较小,NOx排放结果差异较大;掺烧机油进行老化的GPF在很短等效里程中就能获得很高的颗粒物捕集效率.