随着排放法规的不断加严,世界各国对柴油机颗粒物排放值要求变得极为苛刻。“碳达峰、碳达峰”战略目标的提出对减少碳排放提出新的挑战。仅仅依靠机内净化技术已经难以满足柴油机排放法规限值的要求,尾气后处理技术因为其显著的尾气净化效果得到重点关注。目前,国内外采用的主流后处理技术路线中,柴油机颗粒捕集器（Diesel Particulate Filter,DPF）作为降低颗粒物排放直接有效的手段,得到广泛关注。本文以此为研究对象,采用仿真与试验相结合的方法对国Ⅵ柴油机的DPF性能进行分析,主要内容有:首先,对DPF建模理论和捕集机理进行介绍,为模型建立和性能分析提供理论指导。利用AVL-Boost软件对DPF进行一维仿真建模,选择AVL＿Design＿Explorer模块对影响模型精度的关键参数进行寻优,通过DPF压降和排气温度对模型可信性进行验证,为后文DPF压降分析奠定基础。其次,利用所建的模型分析不同结构参数对DPF压降性能的影响,基于DPF捕集机理,分析不同颗粒直径下排气参数和孔隙率对DPF扩散和拦截捕集效率的影响。通过响应面分析方法,建立DPF捕集效率和结构参数之间的映射关系,探究结构参数与DPF捕集效率之间的作用规律。然后利用AVL-Fire建立DPF三维模型,对载体部分的网格进行细化,选择不同工况点下的压降对模型进行标定,验证模型的可信性。基于DPF三维模型分析DPF捕集过程中内部温度场、速度场、压力场以及碳烟分布规律。最后基于国Ⅵ柴油机试验台架,研究恒扭矩和恒转速下DPF捕集效率,分析DPF再生时柴油机排放性的变化规律。不同工况下,DPF的捕集效率达到了99%,DPF再生采用缸内次后喷技术,再生过程中,柴油机的油耗量和排放物含量显著增加。本文通过数值仿真研究不同结构参数和柴油机排气参数对DPF捕集性能和压降性能的影响规律和在DPF捕集过程中内部流场分布情况,通过试验对DPF性能进行验证,针对DPF再生过程中柴油机经济性、排放性的变化规律进行探讨,为DPF再生时机判断和再生过程控制提供参考。