随着柴油机的应用越来越广泛，其微粒排放成为了亟待解决的问题，柴油机排放的微粒不但会对环境造成污染，还会对人类的健康构成巨大威胁。微粒捕集器作为能够去除柴油机微粒排放的最有效的后处理设备，对微粒的过滤效率可以达到90%以上，并在近年来受到了越来越多的关注。微粒捕集器的工作过程主要包括微粒的捕集和再生两个方面，随着发动机的运行，排气中的微粒不断的沉积到微粒捕集器的载体上。当排气背压逐渐升高到一定程度，便需要对微粒进行再生。微粒正常的再生过程是在受控的稳态工况下进行的，但在实际的车载使用过程中，不可避免的会出现一些“非受控”的再生形式。降怠速再生是“非受控”再生中最危险的一种，即在再生反应的初期发动机突然进入怠速工况，载体温度随之突然升高，给载体带来极大的热冲击和热应力，通常会导致载体的烧损以及催化剂的失效，因此必须对降怠速再生过程中载体的温度进行控制，以延长其使用寿命。本研究利用发动机台架，对康宁公司生产的柴油机微粒捕集器的再生过程进行了试验研究，研究重点是柴油机微粒捕集器再生过程载体温度的控制。主要研究内容和成果有：通过发动机台架试验，在碳载量为7g/L的条件下，研究了微粒捕集器的稳态受控再生和降怠速再生过程载体温度场的变化特性。在稳态受控再生过程中，载体的最高峰值温度和最大温度梯度分别为710℃和156℃/cm，载体温度分布均匀，再生反应开始之后，载体内部的最大温升幅度和温升速率分别为60℃和2.5℃/s。在降怠速再生过程中，载体的最高峰值温度和最大温度梯度分别为870℃和170℃/cm，载体温度分布的均匀性下降，且在再生反应开始之后，载体内部的最大温升幅度和温升速率分别达到390℃和6.75℃/s，是稳态受控再生过程的6~7倍，各项指标均在载体材料的设计承受范围之内，可以将7g/L确定为该微粒捕集器的安全再生碳载量限值。通过对试验结果的进一步分析，得到了影响再生过程中载体温度的三个关键因素分别为碳载量、排气氧含量以及排气质量流量，并提出了控制降怠速再生过程载体温度的技术方案；分别基于排气氧含量控制和排气质量流量控制，研究了降怠速再生过程载体温度的控制方法。首先通过发动机台架试验，得到了通过加大EGR率、进气节流以及提高怠速转速，控制降怠速再生过程中排气氧含量的方法，最终可实现最低至6%的排气氧含量。将该方法应用在碳载量为7g/L的降怠速再生中，载体的峰值温度由870℃降低至740℃，以此验证了该方法对再生过程载体温度的控制效果。将该方法应用在碳载量为9g/L的降怠速再生中，得到载体的峰值温度和最大温度梯度分别为950℃和245℃/cm，仍在载体材料的设计承受范围之内，以此证明了该方法可以提高微粒捕集器的安全再生碳载量限值；最后通过理论分析和试验验证，研究了再生反应开始之后，载体温升、排气温升和排气质量流量三者之间的关系，建立了载体温升峰值与排气质量流量之间的关系，证实可以通过提高排气质量流量，实现降怠速再生过程载体温度的控制。