随着GDI发动机的动力性和经济性的提高,其排放物中颗粒物的含量提高。为了满足即将实施的欧Ⅵ和国五、国六法规对GDI发动机排放物中颗粒物质量和数量限值的要求,汽油机颗粒捕集器(GPF)这一机外净化技术被提出。利用GPF机外净化技术可以降低GDI发动机排放物中PM的含量值,但是我国对这一技术的研究还不成熟。因此本文通过对国内一款2.0TGDI发动机进行试验,分析其颗粒物的特性,然后采用FIRE软件建立GPF的数值模型,研究不同入口流量、孔目数及载体长度对压降特性、过滤效率、温度场和流场的影响,从而对GPF实体进行优化,并通过试验方法分析其可行性。研究内容对GPF这一机外净化技术的应用推广有一定的参考价值。1、GPF的进口流量的增大导致产生的压降值也随着增大。同时孔目数的增加压降值增加,温度场温度略有下降,流速也降低,但其捕集效率提高了,尤其对小粒径的颗粒物的过滤。GPF随着载体长度的增加,其压降值略有增加,但其过滤效率也在增大,温度场变化不大,只是温度上升至稳定值较慢,流场流速略微偏低,对颗粒物的积累有利。综合考虑,GPF的孔目数增大和载体长度增加虽然会引起压降值得增大,但过滤效率也会提高,温度和流速变化不大。因此对GPF优化可以适当的增加孔目和载体长度。2、对GPF进行选型后,试验测量得出其产生的最大压降为26.1KPa,其对发动机的扭矩和比油耗损失很小,基本符合GDI发动机动力性和经济性的要求。同时其过滤效果均在80%以上,过滤效果良好。分析其颗粒物数量的捕集效果,发现其对不同粒径颗粒物的过滤均有效果,尤其对GDI发动机产生的小粒径的颗粒物捕集效果尤为明显,验证了这一机外净化技术的可行性。