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GDI发动机可变气门正时系统中进排气凸轮轴控制策略的设计与研究
一、前言
近年来，汽车的发展逐渐向着高效、低碳的方向发展。对于现代汽车发动机而言，提高燃烧效率、降低排放已成为主流的技术方向。其中，可变气门正时系统(VVT)成为了提高燃烧效率的关键技术之一。本文将围绕着GDI发动机可变气门正时系统中进排气凸轮轴控制策略的设计与研究展开论述。
二、GDI发动机可变气门正时系统简介
GDI发动机是直接喷射型发动机，具有高压缩比、高功率、低油耗等特点，但同时也存在着排放超标亟待解决的问题。其中，VVT系统是解决这一问题的重要技术。
VVT系统是根据发动机工作负荷和转速变化自动调节气门进出时刻、气门升程等参数，以优化发动机燃烧效率、满足排放要求的系统。在GDI发动机中，由于缸内直喷的原因，需要较高的进气和排气压力来保障燃油的质量和喷射效率，因此VVT系统的低转速大扭矩下、高转速高功率时均必不可少。
三、进排气凸轮轴控制策略
1.滞后VVT进气正时方式
滞后VVT进气正时方式是根据转速和负荷进行控制的，具有较广的控制范围，能控制进气量的大小，以便更好地调节进气量以适应转速和驾驶员的需求。但过低的进气量会导致燃烧不充分，从而影响发动机的操控性能和动力性能。因此，在控制策略中需要考虑进气量、缸压、燃油的喷射等因素的影响。
2.提前VVT排气正时方式
提前VVT排气正时方式主要用于降低NOx排放，具有高效降排的特点。但提前的排气正时会导致缸内残留的高温和高压汽组分增加，从而影响燃烧效率和动力性。在控制策略中，需要考虑转速、负荷和排气氧气浓度等因素的影响。
3.VVT进气及排气正时方式
VVT进排气正时同时进行控制能够更好地调节进排气计时，提高发动机的燃烧效率和动力性能。但控制难度较大，需要同时考虑转速、负荷和气缸在不同工况下的燃油气留时间、燃烧温度等因素，通过计算找到最佳的控制策略。
四、总结和展望
GDI发动机的可变气门正时系统是燃烧效率和排放性能的关键技术之一。在VVT系统中，进排气凸轮轴控制策略的设计和研究对发动机的性能和经济性都有重要意义。未来，随着技术的进步和需求的不断提高，VVT控制系统的研究和发展，将成为汽车工业产品竞争的一个重要环节。