GDI汽油機(jī)進(jìn)氣門沉積物的形成因素分析

采用汽油缸內(nèi)直噴（GDI）技術(shù)的汽油機(jī)，稱為GDI汽油機(jī)。該汽油機(jī)能夠在中低負(fù)荷工況下采用稀薄燃燒策略，而在高負(fù)荷工況下采用均質(zhì)混合氣燃燒策略，實現(xiàn)汽油機(jī)整個運行工況下的燃燒優(yōu)化，因而具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放特性。但是，在GDI汽油機(jī)在在實際使用過程中，進(jìn)氣門有沉積物（IVD）存在是一個常見問題。IVD隨GDI汽油機(jī)運行時間不斷堆積，達(dá)到一定量時將使汽油機(jī)出現(xiàn)燃燒惡化、運行不穩(wěn)定、進(jìn)氣門故障和汽油機(jī)故障等問題。為解決該問題，需要定期進(jìn)行IVD的機(jī)械清洗，但這會增加GDI汽油機(jī)的使用成本。目前，還沒有建立IVD形成的機(jī)理。因而，需要通過試驗對影響IVD形成的因素進(jìn)行分析，以便于優(yōu)化GDI汽油機(jī)的設(shè)計。

試驗采用美國通用汽車公司子品牌龐蒂亞克旗下的2008款Solstice，該車總行駛里程超過了80萬km，且對進(jìn)氣門進(jìn)行過多次清洗，因而采用該車配備的GDI汽油機(jī)能夠很好地表征IVD的形成過程。試驗前，將試驗汽車上使用的GDI汽油機(jī)拆下，安裝在發(fā)動機(jī)測試臺架上，以便于對GDI汽油機(jī)參數(shù)進(jìn)行控制。試驗采用美國市售乙醇含量為10%的無鉛汽油，進(jìn)行多種負(fù)荷工況下的燃燒試驗，并記錄IVD的形成量。此外，首次試驗完成后，在GDI汽油機(jī)油底殼中加入添加劑，改變潤滑油組成成分，并進(jìn)行重復(fù)試驗。試驗結(jié)果顯示：①IVD的形成與潤滑油組成成分、GDI汽油機(jī)磨損、未燃燒汽油和排放氣體有關(guān)，其中，最主要的是潤滑油組成成分；②較高的GDI汽油機(jī)負(fù)荷可加快IVD的形成速率。

GregoryGuintheretal.SAE 2016-01-2252.

編譯：李臣