汽油机颗粒捕集器再生平衡状态的仿真研究

使用流体仿真软件AVL-FIRE建立了缸内直喷汽油机颗粒捕集器(gasoline particulate filter,GPF)的数值模型,并根据相关试验数据验证了模型的准确性。模拟计算了不同排气参数下的GPF压降及积炭量,以此分析了排气氧浓度、NO浓度及排气温度等参数对GPF再生平衡状态的影响。结果表明:氧浓度越高越有利于达到再生平衡状态,在排气温度为800 K的条件下,当氧气的质量分数为2%时,GPF不能达到再生平衡状态,当氧气的质量分数由2%增加到7%时,GPF可达到再生平衡状态。NO浓度对GPF压降有较大的影响,在排气温度为800 K及氧气的质量分数为7%的条件下,当NO的质量分数由0增加到0.2%时,再生平衡状态下GPF的压降减少了11.6%。升高排气温度有利于GPF达到再生平衡状态,在氧气质量分数为2%的条件下,当排气温度由800 K增加到1000 K时,GPF可达到再生平衡状态。