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柴油机燃用 B20 燃料时,粒径区间在 7~9nm 的核态颗粒主要为可溶有机组分和含硫化合物, 加装 DOC+CDPF 后,其对可溶有机组分的净化 效果明显,因此,其对该区间的颗粒数量具有一定 的净化作用.而燃用柴油时,对于粒径区间在 7~9nm 的颗粒而言,颗粒数量浓度反而有增多的 趋势,这主要是由于在经过后处理装置
dpf颗粒捕集器
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柴油机燃用 B20 燃料时,粒径区间在 7~9nm 的核态颗粒主要为可溶有机组分和含硫化合物, 加装 DOC+CDPF 后,其对可溶有机组分的净化 效果明显,因此,其对该区间的颗粒数量具有一定 的净化作用.而燃用柴油时,对于粒径区间在 7~9nm 的颗粒而言,颗粒数量浓度反而有增多的 趋势,这主要是由于在经过后处理装置后,聚集态 颗粒数量大幅降低,其对挥发及半挥发性可溶有 机组分的吸附能力减弱,导致这部分有机组分的 颗粒成核作用增强,从而导致该粒径区间核态颗 粒数量的上升.
欧盟引入直喷(GDI)发动机的颗粒数(PN)限值，始于2014年9月的欧六排放法规，采用新欧洲行驶循环(NEDC)的PN限值为6×1011/km。2017年9月，随着更严苛的统一轻型车辆测试循环(WLTC)和实际行驶循环(RDE)工况的引入，该法规变得更加严格。WLTC工况试验结果显示，未安装机颗粒捕集器(GPF)的大多数车辆，其PN排放量超过了排放限值。因此，对于不同的发动机颗粒物排放水平，GPF需要有1个低的过滤效率，以满足现有排放限值法规。
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0.2 mm，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。
种模态的粒子峰值直径接近10.0 nm，称为成核模态，通常由气相成核形成的挥发性颗粒组成。第2种模态的粒子峰值直径约为70.0~100.0 nm，称为积聚模态，通常由炭烟颗粒或表面凝聚有挥发性物质的炭烟颗粒组成。各发动机粒径分布具有相似的形状，但数量不同。有些发动机在成核模态和积聚模态下都产生大量的颗粒。虽然成核模态的颗粒数很多，但从法规的角度看，显得并不重要。这是因为其直径小于23.0 nm，而且是挥发性的。因为在这些试验中，GPF温度通常大于600 ℃，核模态颗粒在通过热的GPF时可能处于气相，并不会对炭烟层产生影响。据推测，成核模态颗粒不会对GPF过滤效率产生影响。
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