GDI发动机运行策略对CO、HC和PM/PN排放的影响



GDI发动机运行策略对CO、HC和PM/PN排放的影响

本文采用单次单因子的方法，针对直喷式汽油机（GDI发动机）燃烧过程的4个不同工作参数，研究它们对发动机输出和排放的影响。这4个参数分别为：喷油时刻（SOI）、喷油浓度（FEF）、点火时刻和喷油压力。同时以功率输出、CO、HC和PM（微粒质量）/PN（微粒数量）来评估上述参数变化对发动机的影响。

在进气门关闭（IVC）后，压缩行程前期，单次燃油喷射能够在不改变功率输出的前提下改善污染物排放。相对于压缩行程前期的燃油喷射，在接近活塞上止点位置的少量燃油喷射（大约占循环喷油量的20%）能够改善燃烧的鲁棒性，降低单次喷油浓度，同时不改变HC排放，但会显著增加PM/PN的排放。

在IVC前的燃油喷射能够增加HC和PM排放，这主要是由于燃油雾化和进气门的相互作用。

在压缩行程末期，燃油喷射能够增加燃烧的鲁棒性，降低燃油所需浓度，但会导致过量的PM/ PN排放。

相对于上止点位置，点火延时将显著降低PM/PN的排放，而基本不影响功率输出。同时，研究表明，HC排放基本不受点火时刻的影响。点火延迟时间越长，PM/PN的排放越低，但是会降低NIMEP（净指示有效压力）。

在保证喷油量不变的前提下，增加喷油压力（3～11MPa）会导致PM/PN的排放增加，同时会提高功率输出。HC排放不受喷油压力的影响。

J.Felipe Rodriguez.SAE 2015-01-0887.

编译：苗志慧