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柴油机排气颗粒为具有一定孔隙特征的含碳物质,在柴油机排气过程中,能够吸附废气中的水分、碳氢化合物等物质,对颗粒的几何尺度、微观形貌以及氧化特性产生重要影响,进而影响DPF的捕集效率与再生性能。论文以柴油机排气颗粒的吸附过程为研究对象,开展柴油机排气过程中颗粒的吸附特性研究。对颗粒的结构特征进行表征,提出颗粒吸附特性评价指标,建立颗粒的吸附模型,探讨柴油机排气温度、碳氢浓度、碳链长度等参数对颗粒平衡吸附量、等量吸附热等评价指标的影响,分析吸附过程对颗粒微观形貌和氧化特性的影响规律。搭建了186FA柴油机试验台架,选择了柴油机三个典型工况,采用滤芯式颗粒采集器,对柴油机在中低转速工况（100%负荷,1500r/min）、最大转矩工况（100%负荷,2700r/min）和标定工况（100%负荷,3600r/min）时排放的颗粒进行了采集。基于气体吸附的方法,开展了颗粒对氮气的吸附能力试验,运用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对颗粒结构特征进行了测量与分析。结果表明,柴油机排气颗粒具有一定吸附能力,对氮气的等温吸附曲线为第IV类多分子层吸附类型。当柴油机在标定工况运行时,颗粒的比表面积值为101.885m2/g,孔容积为0.113mL/g,颗粒分形维数为2.585。随着柴油机转速增加,缸内气流运动增强,颗粒比表面积、孔容积和分形维数增加,平均孔半径减小。根据颗粒的结构特征,运用Materials Studio软件建立了颗粒狭缝孔吸附模型,通过与文献试验数据进行对比,验证了模型的准确性。采用偏倚蒙特卡罗（CBMC）方法,对柴油机不同排气环境条件下颗粒的吸附特性进行了仿真,探讨了柴油机排气温度、碳氢浓度、碳链长度等参数对颗粒平衡吸附量（qm）、等量吸附热(qst)以及相对浓度分布的影响。结果表明,碳氢分子在颗粒孔隙壁面表现为主要吸附层和次要吸附层的双层吸附特征。随着温度升高,颗粒qm和qst同时减小,次要吸附层分子数量明显减少;当温度由373K升高至523K时,qm和qst分别减少了98.8%、20.5%。碳氢浓度增加,颗粒qm明显增加,qst有所升高,主要吸附层和次要吸附层无明显变化;当碳氢浓度由600×10-6增加到1000×10-6时,颗粒qm和qst分别增加了38.0%、3.4%。当碳链小于C7时,随着碳链长度增加,颗粒qm和qst增加;当碳链大于C7时,碳链长度增加,颗粒qm减少,qst显著增加。随着碳链长度增加,主要吸附层分子数量减少,次要吸附层分子数量增多。当碳链由C5增加到C8时,颗粒qm和qst分别增加了487.1%、99.5%。开展了吸附过程对颗粒微观形貌和氧化特性影响研究。沿柴油机排气流动方向,对不同排气管位置的颗粒进行采集,探讨颗粒的微观形貌和氧化特性随吸附过程的衍变规律。通过扫描电镜（SEM）对不同排气管位置的颗粒进行了拍摄,运用Matlab软件对颗粒图像进行处理,计算得到了颗粒的计盒维数。采用TGA/DSCI型热重分析仪,测量了颗粒的失重曲线（TG曲线）,分析了颗粒氧化特征温度、活化能以及组分含量随吸附过程的变化规律。结果表明,颗粒由大量基本碳粒子团聚而成,呈现“海绵状”结构;随着颗粒吸附过程的进行,颗粒的计盒维数由1.88增加至1.97。由于废气温度降低和颗粒吸附时间增加,颗粒吸附了废气中更多的碳氢化合物,颗粒表面粘度增加,使得构成颗粒的基本碳粒子之间团聚越为紧密。当柴油机工况不变时,随着吸附过程的进行,废气温度降低,颗粒中SOF含量增加,soot含量减少;颗粒着火温度Ti、峰值温度Tp、燃尽温度Th均降低,氧化活化能E减少,说明了颗粒表面吸附的碳氢化合物能够促进颗粒的氧化,有利于颗粒捕集器（DPF）的氧化再生。研究工作表明,颗粒在柴油机排气过程中的吸附作用对颗粒的几何尺度、微观形貌以及氧化特性产生重要的影响,研究工作为柴油机后处理装置的性能优化,降低柴油机颗粒排放提供了参考依据。