基于气门正时策略减少GDI汽油机冷起动排放的研究
汽油缸内直喷（GDI）汽油机因其具有较好的燃油经济性而得到了广泛的应用。但是，GDI汽油机在应用过程中也面临诸多挑战，其中最为关注的是碳氢化合物（HC）和颗粒物（PM）的排放。GDI汽油机在冷起动条件下产生的HC排放约占总排放量的90%以上，PM排放约占总排放量的70%以上。因而，降低GDI汽油机HC和PM排放的关键是降低冷起动条件下的HC和PM排放。不同气门正时会对GDI汽油机可燃混合气的形成过程产生影响，从而影响GDI汽油机的排放。因而，对气门正时与GDI汽油机冷起动排放之间的关系进行研究，则有利于实现对GDI汽油机的优化。
通过试验分析气门正时与GDI汽油机冷起动排放之间的关系。试验采用一台4缸2.0L涡轮增压GDI汽油机，其火花塞安装在燃烧室中心。同时，该GDI汽油机采用6孔电磁喷油器，并将其安装在燃烧室一侧，且与水平面呈25°角。试验采用3套冷却系统，维持进气温度、燃油温度和润滑油温度为20℃，模拟冷起动条件，始终维持燃油喷射压力为5MPa，且所使用燃油的辛烷值（RON）为96.6。试验共设定4种气门正时策略，分别是作为参考的初始气门正时、进气门正时延迟、排气门正时提前、进气门正时延迟与排气门正时提前的结合策略。分别采用快速氢火焰离子化检测器（FFID）和非色散红外传感器（NDIR）对每种策略下的HC和 CO排放进行检测，并利用颗粒检测光谱仪对PM排放进行检测。通过对检测结果进行对比发现：①进气门正时延迟能改善可燃混合气的形成过程，减少超过25%的HC和PM排放；②排气门正时提前会使HC和PM排放增加；③进气门正时延迟和排气门正时提前的组合策略则能够减少约30%的HC和PM排放。
J.Felipe Rodriguez etal. SAE2016-01-0827.
编译：陈丁跃
