T∕CAEPI 36.2-2021 汽油车污染控制装置技术要求 第2部分：汽油车颗粒捕集器

1、ICS 13.040.50 C 51T/CAEPI 36.22021汽油车污染控制装置技术要求第2部分：汽油车颗粒捕集器Technical requirement for gasoline vehicle pollution control devicesPart 2: Gasoline particulate filter2021-06-28 发布2021-08-01 实施中国环境保护产业协会发布T/CAEPI 36.22021目 次tuW ni翻i2规范性引用文件13 术语和定义14 體35 技术要求36 试验方法47 检验规则98 标志、包装、运输和贮存10附录A （规范性）碳载量和灰分

2、称重计算方法11附录B （规范性）目标灰分累积量计算 12IT/CAEPI 36.22021为贯彻中华人民共和国环境保护法中华人民共和国大气污染防治法等法律法规.规范汽油车 颗粒捕集器的设计、制造和检验方法，制定本标准。本标准为T/CAEPI 362021（汽油车污染控制装置技术要求的第2部分：汽油车颗粒捕集器。 本标准规定了汽油车颗粒捕集器的分类、技术要求、试验方法、检验规则等内容。本标准起草单位：中国汽车技术研究中心有限公司、天津索克汽车试验有限公司、NGK（苏州）环保 陶瓷有限公司、浙江达峰汽车技术有限公司、无锡威孚环保催化剂有限公司、昆明贵研催化剂有限责任 公司、优美科汽车催化剂（苏州

3、）有限公司、广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院、吉利汽车研究 院（宁波）有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、上海汽车乘用车分公司技术中心、奇瑞汽车股份有限 公司。本标准主要起草人:冯曦、汪晓伟、中谷隆彦、颜燕、卢超、燕中凯、陶汉国、王云锋、夏文正、李光凤、 孙竹青、曾志新、黄波、李薛、张清茂、李艳光、虞金霞、李晓明、辜冬林。本文件主要审议人：闫骏、刘睿倩、姜宏、姚志茂、李志军、王燕军、白振宇、张铁臣、郝利君。本标准由中国环境保护产业协会2021年6月28日批准。本标准自2021年8月1日起实施。本标准由中国环境保护产业协会负责管理，由起草单位负责具体技术内容的解释。在应用过程中 如有需要修

4、改与补充的建议，请将相关资料寄送至中国环境保护产业协会标准管理部门（北京市西城区 扣钟北里甲4楼，邮编100037）。请注意本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。T/CAEPI 36.22021汽油车污染控制装置技术要求第2部分：汽油车颗粒捕集器1范围本标准规定了汽油车颗粒捕集器的术语和定义、分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、 运输和贮存等。本标准适用于汽油车颗粒捕集器，包括与汽油车颗粒捕集器在同一个封装单元内的三元催化转 化器。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本标准必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应

5、的版本适用于本标准；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本标准。GB/T 2433添加剂和含添加剂润滑油硫酸盐灰分测定法GB 17930 车用汽油GB 18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）HJ 509车用陶瓷转化催化器中铂、钯、铑的测定电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等 离子体质谱法QC/T 968金属催化转化器中铂、钯、铑含量的测定方法T/CAEPI 36.12021 汽油车污染控制装置技术要求 第1部分:三元催化转化器ASTM D5185用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）对已用和未用润滑油和基础油进 行多元素测定

6、的标准试验方法Standard Test Method for Multielement Determination of Used and Unused Lubricating Oils and Base Oils by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry （ICP-AES）3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1汽油车污染控制装置 gasoline vehicle pollution control devices安装在汽油车发动机排气系统中.能够降低排气中一种或多种污染物排放量的装置的统称。3.2颗粒物 p

7、articulate matter发动机气缸内燃烧生成的可再生碳颗粒（包括吸附和凝结在碳颗粒表面的重烃）以及润滑油引人的 无机盐（灰分）等不可再生颗粒物的统称。3.3汽油车颗粒捕集器 gasoline particulate filter；GPF安装在汽油车排气系统中，用于过滤或净化发动机排气中颗粒物的装置。包括催化型汽油车颗粒 捕集器和非催化型汽油车颗粒捕集器两类。3.4催化型汽油车颗粒捕集器 catalytic gasoline particulate filter；cGPF安装在汽油车排气系统中，用于过滤或净化发动机排气中颗粒物，且载体的孔内壁涂覆有催化剂涂 层的装置。3.5三元催化转化

8、器 three way catalytic converter；TWC安装在汽油车排气系统中，通过催化剂进行氧化还原反应，降低排气中一氧化碳（CO）、碳氢化合物 （HC）和氮氧化合物（NO.J排放量的装置。3.6圭寸装单元 package part汽油车污染控制装置的载体封装包的一部分，一般以一个或者位置紧密的多个载体与垫层（如需 要）、壳体组成的柱形部分作为一个封装单元，不包含波纹管、消声器、进排气管等部分。3.7空速 space velocity标准试验条件（温度为25 °C、压力为100 kPa）下，排气体积流量（L/h）与封装单元内载体体积（L） 的比例。注：单位为h-3.8

9、入 口温度 inlet temperatureGPF封装单元内，在最前端载体的前端面上游中心线规定位置处测得的气体温度。3.9床层温度 bed temperatureGPF载体内部测得的温度。3.10过量空气系数 excess air ratioA实际供给燃料燃烧的空气质量与理论空气质量之比。3.11过滤效率 filtration efficiency7发动机按指定的试验循环运行后，GPF人口、出口颗粒物排放总量的差值与GPF人口的颗粒物排 放总量的百分比，计算方法见公式（1）。7 = Qin;Q°ut X 100 %（ 1 ）Qin式中：7过滤效率，;QinGPF人口颗粒物排放总量

10、，单位为毫克（mg）或个；QoutGPF出口颗粒物排放总量，单位为毫克（mg）或个。3.12排气压降 exhaust pressure dropGPF人口与出口排气压力的差值。注：单位为kPa。3.13再生 regeneration通过燃烧或化学反应将沉积在GPF载体上的碳颗粒全部或部分去除的过程，分为主动再生和被动 再生两种模式。3.14碳载量 soot mass每升GPF载体上过滤的碳颗粒的质量。注：单位为g/U3.15许用最大碳载量 soot mass limit；SMLGPF再生时，其最高床层温度满足催化剂及载体的工作要求时所允许达到的最大碳载量。 注：单位为g/U3.16目标灰分累积

11、量target ash mass实车耐久性测试后GPF上灰分累积量的计算值。注：单位为g。3.17灰分老化 ash aging通过某些特定的加速程序（如机油掺烧），使灰分在GPF上快速累计到目标灰分累积量的过程。3.18热老化 thermal agingGPF的热劣化总量快速达到等效于实车耐久测试的热劣化总量的过程。4分类按载体的孔内壁是否有催化剂涂层，可将GPF分为以下两类：a）催化型汽油车颗粒捕集器（cGPF）；b）非催化型汽油车颗粒捕集器。5技术要求5.1密封性要求密封性试验的泄漏量应小于0.25 L/min。5.2排气压降要求最高排气流量测量点的排气压降与生产企业规定值的偏差不应超过规

12、定值的20%。5.3过滤效率要求测定的过滤效率与生产企业规定值的负偏差不应超过5%。5.4载体热冲击要求测定的许用最大碳载量与生产企业规定值的负偏差不应超过1 g/L。5.5整车装车性能要求GPF进行耐久性试验后的装车排放测试结果应符合GB 18352.62016中5.3.1的I型试验要求。 5.6机械性能要求5.6.1轴向推力要求轴向推力试验后，载体相对位移应小于3 mm。5.6.2热振动、水急冷、温度冲击要求每次试验后，均应满足以下要求：载体相对位移小于3 mm，载体相对于原始位置的轴向位移累积 量小于6 mm;密封性试验泄漏量小于0.25 L/min;部件及焊缝无开裂、裂纹或脱焊；载体网

13、格无明显堵 塞、开裂；垫层无明显吹蚀。5.7起燃特性、空燃比特性、储氧量要求起燃温度、空燃比特性、储氧量应符合T/CAEPI 36.12021中4.24.4的要求。5.8涂层脱落率要求涂层脱落率应小于1.0%。5.9载体体积及贵金属含量要求载体体积及贵金属含量应符合GB 18352.62016中5.3.5.1.1.2和7.6.5的相关要求。6试验方法6.1试验条件6.1.1 发动机过滤效率试验用发动机应为缸内直喷汽油发动机。6.1.2台架布置GPF在台架上的布置方式应符合整车厂或后处理厂的要求，并尽量与实际装车应用的布置方式 一致。6.1.3 试验用汽油试验用汽油应符合GB 17930的规定。

14、6.1.4试验仪器和设备6.1.4.1颗粒物测量的取样系统可以为部分流式或全流式。6.1.4.2 颗粒物的取样系统、称重室与分析天平、颗粒物计数仪应满足GB 18352.6-2016附件CD的 规定。6.2试验程序6.2.1试验流程所有GPF均应按图1所示通用流程进行试验。cGPF及封装单元内含TWC的GPF还需进行专 项试验，试验流程见图2。图1通用试验流程图2专项试验流程6.2.2排气压降试验、过滤效率试验、载体热冲击试验随机抽取1套样品进行试验。在密封性试验检查合格后，依次进行排气压降试验、过滤效率试验、 载体热冲击试验。6.2.3整车装车性能试验随机抽取1套样品进行试验。在密封性试验检

15、查合格后，进行耐久性试验，并在耐久性试验后，装 车按GB 18352.62016中附录C的要求进行整车排放试验。6.2.4机械性能试验随机抽取2套样品进行试验。1套样品进行轴向推力试验；另外1套样品在密封性试验检查合格 后，依次进行热振动试验、水急冷试验、温度冲击试验。对于封装单元内含TWC的GPF，应将其视为 TWC的一部分，按照T/CAEPI 36.12021中5.3.6的方法进行试验。6.2.5起燃特性试验、空燃比特性试验、储氧量试验随机抽取1套样品进行起燃特性试验、空燃比特性试验、储氧量试验。6.2.6涂层脱落率试验随机抽取1套样品进行试验。对于封装单元包内含TWC的GPF，应对其中的

16、TWC进行单独 试验。6.2.7载体体积及贵金属含量检测随机抽取1套样品进行试验。对于封装单元包内含TWC的GPF，应对其中的TWC进行单独 测量。6.3试验6.3.1密封性试验如图3所示，用橡胶塞堵住全部传感器座，在样品内施加压力为（30±l）kPa的空气，待空气压力稳 定保持30 s后，读取空气流量计的示值，精确到0.01 L/min.读取3次取平均值作为泄漏量。压力表气源調塞子L空气流量计调压阀试验样件图3密封性试验示意6.3.2排气压降试验 6.3.2.1将GPF与发动机或燃烧器的排气端相连，进行预处理。预处理条件为X（1士 0.02）,空速60 000 h180 000 h

17、1，人口温度（700±25）°C，人口温度采集点距离样品载体前端面（100士 10）mm. 并保持lh。也可依据制造厂的要求进行预处理。6.3.2.2将预处理后的GPF安装在发动机排气管路中，人口和出口的排气压力测量点分别为距载体上 游（100 ±10）mm和下游（100士 10） mm处的直管段，人口温度测量点距离载体前端面25 mm。在人口 温度低于其再生温度的条件下运行发动机，使GPF上的碳载量到达目标值。6.3.2.3将不同碳载量的GPF重新与发动机或燃烧器的排气端相连。试验过程中，控制人口温度为 （400士 10）°C，Al。调节发动机或燃烧器

18、的排气流量依次为（25士 2）g/s、（35 ±2）g/s、（45 ±2）g/s、 （55士2）g/s、（65±2）g/s、（75±2）g/s，每个排气流量点持续420 s，以最后60 s内各排气流量下样品人 口和出口的排气压力的平均值作为测量值，计算排气压降，绘制不同碳载量、不同排气流量下的排气压 降曲线图。6.3.3 过滤效率试验6.3.3.1在发动机台架上安装GPF（碳载量为0 g/L），按指定的试验循环运行发动机，发动机试验循环 的转速、扭矩应与该型号发动机装载在整车上进行I型试验（依据GB 18352.62016附件CA）得到的 转速、扭矩一致

19、。测得循环过程中GPF出口的颗粒物排放总量。6.3.3.2拆下GPF，换上排气空管，使发动机运行相同的试验循环，测得循环过程中排气空管出口的颗 粒物排放总量，作为GPF人口的颗粒物排放总量，计算GPF的过滤效率。6.3.4载体热冲击试验6.3.4.1在GPF人口温度低于其再生温度的条件下运行发动机，使GPF的碳载量到达目标值，按附录 A对碳载量进行称重计算。使用热电偶测量五个位置点的温度，测温点位置见图4。也可根据试验需 要增加其他位置的测温点。热电偶应从载体的孔道中穿人，尽量避免对载体孔道的破坏。图4 GPF载体内部温度测点布置示意6.3.4.2将GPF按碳载量由低至高的顺序依次进行试验（可

20、用同一 GPF依次加载到不同的碳载量，或 多个同批次GPF分别加载到不同的碳载量），全程记录GPF的床层温度数据，步骤如下：a）将GPF安装在发动机台架上，启动发动机暖机；b）在发动机排气偏浓的气氛下（AC0.98）改变发动机工况，直至床层温度的最高值到达700°C，稳 定至少2 min；c）切断发动机供油，在80 s内倒拖发动机至1 000 r/min.保持2 min，关闭发动机；d）使用更高碳载量的GPF，重复上述步骤a）C），直至发动机倒拖过程中床层温度达（1 000士 50 ） °C时试验结束。6.3.4.3绘制不同碳载量对应的发动机倒拖过程中床层温度的变化曲线，记

21、录许用最大碳载量。6.3.5整车装车性能试验6.3.5.1 耐久性试验6.3.5.1.1耐久性试验方法的选择耐久性试验方法可选择6. 3. 5.1.2的含灰老化方法或6. 3. 5.1.3的不含灰老化方法，也可选择 GB 18352.62016 附录 G 的方法。6.3.5.1.2 含灰老化方法6.3.5.1.2.1在试验前，对加装了整套汽油车污染控制装置的整车按照GB 18352.62016附件GC进 行标准道路循环（SRC）测试，计算发动机机油消耗量，分别采集TWC和GPF的温度分布。按照附录B 计算目标灰分累积量，或采用30 g/L作为目标灰分累积量；按照T/CAEPI 36.1-202

22、1的5.3.5.1.2.2 计算整套汽油车污染控制装置的总的目标热老化时间。6.3.5.1.2.2含灰老化的耐久性试验应符合以下要求：a）灰分老化部分通过选择机油掺烧或加速发动机机油消耗的方式，使整套汽油车污染控制装置加载灰分直至目标 灰分累积量（偏差不超过±5%），按附录A对灰分质量进行称重计算。灰分老化部分等效的热老化时 间按 T/CAEPI 36.12021 的 5.3.5.1.2.2 计算得出。b）热老化部分热老化的试验工况同T/CAEPI 36.12021的5.3.5.1.2.1。热老化部分目标热老化时间的计算方 法见公式（2）。T =Ty-T2（ 2 ）式中：T 热老化部

23、分的目标热老化时间，单位为小时（h）；T, 总的目标等效热老化时间，单位为小时（h）;T2灰分老化部分的等效热老化时间，单位为小时（h）。6.3.5.1.3 不含灰老化方法方法同 T/CAEPI 36.12021 的 5.3.5.1.2。6.3.5.2整车排放试验耐久后的整套汽油车污染控制装置应装车进行整车排放试验，试验方法按GB 18352.62016中附 录C的要求进行。6.3.6机械性能试验6.3.6.1轴向推力试验将GPF与发动机或燃烧器排气端相连，在进气流量不小于300 kg/h、温度为（550±10）°C的气流条 件下预处理3 h。待GPF冷却至室温后，通过推杆

24、对载体端面缓慢施加轴向推力至厂、（精确到1 N），载 体受力面积不小于载体端面面积的1/3,保持30 s后停止施力，测量载体的轴向位移。轴向推力的计算 方法见公式（3）。F, =150 XV p g（ 3 ）式中：Ft轴向推力，单位为牛（N）;V载体体积，单位为升（L）;P载体密度经验值，取0.7 kg/L；g重力加速度常数，取9.8 N/kg。6.3.6.2 热振动试验6.3.6.2.1将GPF纵向安装在热振动试验台上，使其与发动机或燃烧器排气端相连，依次进行低温热 振动试验和高温热振动试验。6.3.6.2.2 低温热振动试验:试验时GPF进气流量不小于300 kg/h；人口温度为（300&

25、#177;10）°C，人口温 度采集点距离载体前端面20 mm200 mm;进行振动加速度为（35± 3 ）g、振动频率为（150± 5） Hz的 正弦振动；试验时间为10 h。6.3.6.2.3 高温热振动试验：试验时GPF进气流量不小于300 kg/h；人口温度不低于850 °C，人口温度 采集点距离载体前端面20 mm200 mm;进行振动加速度为（35±3）g、振动频率为（150士5） Hz的正弦振动；试验时间为20 h。6.3.6.2.4试验结束后，待样品冷却至室温，检查载体完好情况和位移、密封性情况。6.3.6.3 水急冷试验将GP

26、F安装在水急冷试验台上，使其与发动机或燃烧器排气端相连，在载体前端面20 mm 200 mm的位置处采集人口温度。试验时GPF进气流量不小于300 kg/h；人口温度不低于850°C。每 隔5 min向样品外表面均匀喷水一次，在水流动情况下喷水水压为（172±14）kPa,水量为（10士0.5）L/min, 水温为5 °C30 °C，每次喷水持续30 s。试验共进行40个循环。试验结束后，待样品冷却至室温，检 查载体完好情况和位移、密封性情况。6.3.6.4 温度冲击试验将GPF与发动机或燃烧器相连，人口温度采集点距离载体前端面20 mm200 mm;试

27、验时高温段 进气流量不小于300 kg/h或采用装机最大排气流量，试验循环见表1，共进行300个循环。试验结束 后，待样品冷却至室温，检查载体完好情况和位移、密封性情况。表1试验循环序号温度厂C持续时间/min1200以下52200以下升高到（925士25）13925±2554（925±25）降低到200以下16.3.7起燃特性试验、空燃比特性试验、储氧量试验对于cGPF或封装单元内含TWC的GPF，在耐久性试验前后还应按照T/CAEPI 36.12021中 5.3.2-5.3.4的要求进行起燃特性试验、空燃比特性试验、储氧量试验。6.3.8涂层脱落率试验方法同 T/CAE

28、PI 36.12021 的 5.3.7。6.3.9载体体积和贵金属含量检测对样品中的每一块独立的载体分别进行载体体积和贵金属含量检测。陶瓷载体按HJ 509规定的 方法进行试验，金属载体按QC/T 968规定的方法进行试验。7检验规则7.1型式检验有下列情况之一时，应进行型式检验：a）新产品投产；b）正常生产，但结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；c）产品停产一年及以上恢复生产或产品转厂生产。7.2抽样方法型式检验采用随机抽样，从出厂合格的产品中随机抽取3套，对于cGPF还需加抽2套，抽样基数 不少于100套。7.3检验项目检验项目及相关要求见表2。表2检验项目序号检验项目技术要求

29、试验方法1密封性5.16.3.12排气压降5.26.3.23过滤效率5.36.3.34载体热冲击5.46.3.45整车装车性能5.56.3.56机械性能5.66.3.67起燃特性、空燃比特性、储氧量5.76.3.78涂层脱落率5.86.3.89载体体积和贵金属含量5.96.3.98标志、包装、运输和贮存8.1 标志产品的封装单元外应有名称、型号、出厂编号（批号）或生产日期、制造厂名等信息的标识钢印。 8.2包装8.2.1产品应妥善包装，包装内应附有产品质量检验合格证、产品安装使用说明书、产品保修卡。 8.2.2包装箱外应标明：a）产品名称、型号、出厂编号（批号）或出厂日期；b）制造厂名、地址、

30、邮编和电话。8.3运输产品在运输中应防止磕碰、变形，在长途运输中应有防锈蚀措施。8.4 贮存产品应贮存于干燥、通风、无腐蚀的仓库内，不应直接接触地面。附录 A（规范性）碳载量和灰分称重计算方法A. 1 称重室要求A.1.1称重室不能有灰尘进人，保持称重室洁净。A.1.2称重室的环境温度控制在（22±3）°C。A.1.3无空气流动，保证天平稳定。A.2 称重天平A.2.1称重天平采用良导电材料制造，并良好接地，以消除静电荷。A.2.2称重天平最小分度值不低于0.1 g;重复性误差不超过±0.1 g。A.3 称重方法A.3.1加载前样品称重称量新鲜态样品的质量。A.3.2碳载量称重计算将样品置人烘箱中于（200±10）°C烘干2 h，取出后迅速称重。加载前后样品质量之差即为样品的 碳载量。A.3.3灰分称重计算A.3.3.1 在发