气门重叠角对GDI发动机性能和微粒排放的影响

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.04.014

摘要/Abstract

摘要：

本文中研究了可变进气正时（IVT）、可变排气正时（EVT）和可变进排气正时策略（IEVT）形成的气门重叠角对缸内直喷汽油机燃烧和微粒排放的影响。研究发现在小负荷下3种正时策略中正气门重叠角的增加均会导致缸内残余废气量增加，滞燃期和燃烧持续期推迟和延长，油耗和HC排放均先减小后增加，NO _x 排放减小。在相同气门重叠角下，EVT的残余废气量最多，IVT对泵气损失改善最大达15.6%。相比IVT和EVT，IEVT在60 °CA的重叠角仍稳定燃烧且减少了传热损失和排气损失，油耗可降低8.67%，NO _x 减少了96.57%，微粒总数减少了89.43%。

关键词: 气门重叠角, 气门正时, 直喷汽油机, 发动机性能, 微粒排放

Abstract:

In this paper， the influence of valve overlap angle formed by variable intake timing （IVT）， variable exhaust timing （EVT） and variable intake and exhaust timing strategy （IEVT） on combustion and particulate emission of the direct injection gasoline engine is studied. It is found that the increase of positive valve overlap angle under the three timing strategies under low load will lead to the increase of residual exhaust gas in the cylinder，prolonged ignition delay and increased combustion duration， and reduce fuel consumption and HC emissions at first and then increase， and reduce NO _x emission. At the same valve overlap angle， EVT has the largest amount of residual exhaust gas， while IVT can improve the pumping loss by 15.6%. Compared with IVT and EVT， IEVT still burns stably at the overlapping angle of 60 ° CA and reduces heat transfer loss and exhaust loss， with reduction offuel consumption by 8.67%， reduction of NO _x by 96.57%， and reduction of the total number of particles by 89.43%.

Key words: valve overlap angle, valve timing, direct injection gasoline engine, engine performance, particulate emission

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图/表 14

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参考文献 22

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参数	类型
发动机	4缸4冲程4气门
进气方式	废气涡轮增压
发动机排量/L	1.39
缸径×冲程/mm	76.5 × 75.6
压缩比	10
最大转矩/（N·m）	220
额定功率/kW	100

转速/（r·min^-1）	负荷/%	策略	排气关闭推迟角度/（°）CA	进气开启提前角度/（°）CA
1 500	13.6	EVT	0，10，20，30，40，50	0
1 500	13.6	IVT	0	0，10，20，30，40，50，60
1 500	13.6	IEVT	20	0，10，20，30，40，
1 500	13.6	IEVT	30	0，10，20，30，40
1 500	13.6	IEVT	40	0，10，20，30，40

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