自上世纪以来,汽车工业的飞速发展使得世界汽车保有量急剧增加。汽车工业的发展,推动了人类社会的快速进步。然而,汽车在给人类带来交通便利和社会繁荣的同时,也给环境造成了巨大的危害。截止上世纪70年代,汽车的排放污染物已经成为城市中最主要的大气污染源。与此同时,汽车保有量的激增导致世界石油能源消耗的增加,而全球石油储备是有限的,过多的消耗必将造成能源危机。这就使得汽车的节能减排成为当务之急的焦点问题。冷起动作为发动机的一个特殊而重要的工况,受到了越来越多的整车生产厂及各大研究机构的重视。根据目前的排放法规,新车出厂必须经过冷起动的各项测试；而汽车起动的可靠性和舒适性也是汽车生产厂必须要面临和解决的问题。因此,开展发动机起动性能方面的相关研究工作对于新机型以及新车的开发就显具有重大的实际意义。基于上述原因,本文展开了对一款正处于研发阶段的汽油机起动性能的研究工作。首先查阅了国内外的相关文献报道,分析并总结了有关汽油机冷起动性能的研究方式、研究手段、研究重点、重要的研究结论以及最新的研究成果等。并详细的分析了应用于该汽油机的ME7管理系统：了解重要的传感器执行器,分析控制系统针对冷起动阶段的控制策略。此外还分析了与该系统相配套的标定工具,包括硬件设备及标定软件INCA,熟悉其功能特点及使用方法。在这些工作基础之上,完成了控制系统各种传感器及执行器的安装测试,以及与标定系统的集成,构建了整个集测试、控制、标定于一体的整车试验系统。最后,确定了试验研究方案及起动性能评价指标。本文开展的试验研究工作主要包括：1.通过试验研究,分析起动结束标志转速对汽油机起动时间以及起动阶段排放的影响,并确定较合适的数值。2.研究进气门开启时刻以及排气门关闭时刻对汽油机起动性能的影响,分析配气正时对起动时间及排放的影响规律,找出合理的进、排气时刻。3.改变起动油量修正系数的标定曲线,得到不同的油量加浓系数,分析它对汽油机起动性能的影响,确定最优的控制系数。4.通过试验研究点火时刻对汽油机起动时间及排放的影响,确定一个使得起动综合性能最佳的点火时刻。5.进行起动标定试验,包括冬季冷起动标定试验、重复起动试验及暖机起动试验。使发动机获得较理想的起动性能。上述试验结果表明：1.随着起动结束标志转速的增加,起动时间和排放都呈现增加趋势,但并非线性增加。其原因是起动结束标志转速增加,达到该转速值的时间相应就长,发动机处于浓混合气作用的时间也增长,所以起动时间和起动排放都有增加趋势。但是为了保证起动的可靠性而又不至于使起动时间过长以及排放恶化,本文设定起动结束标志转速为600r/min。2.随着进气门开启时刻的提前,起动时间整体上呈增加趋势；而对于排放的影响则是存在一个最佳的进气门开启时刻,使得HC和CO排放均达到最低。另外,本文研究发现：负的进气提前角,也就是进气门在进气行程开始之后开启,有利于起动阶段排放的降低以及起动时间的缩短,但并非开启时刻越迟越好。其原因是：进气门在进气行程开启,此时活塞已经下行,逐渐远离气门,有效减少了燃油混合气在活塞顶部碰壁造成激冷效应；其次,由于气门开启推迟,气缸内形成一定的真空度,当气门开启时,混合气流动速度加快,有利于燃油的蒸发和雾化,而且混合气易于形成扰动,使混合气形成质量提高；另外,真空度的形成有利于上一循环吸附和凝结的油膜重新蒸发,并且此时缸内压力低,也对燃油蒸发有利。这些因素的综合作用结果,造成了进气门在进气行程开始之后开启,有利于排放的降低以及起动时间的缩短。3.随着排气门关闭时刻的推迟,起动时间先增长后缩短；而对排放的影响是随着排气门关闭时刻的推迟,HC和CO排放均呈现增加趋势。研究发现：适当提前关闭排气门,可以使冷起动阶段排放量降低,但并非提前越多越好。其原因是：提前关闭排气门,被关闭在缸内的残余废气量增大,这就在一定程度上降低了冷起动的排放量。而且这些残余废气中包含大量的燃油蒸汽以及焰前反映的中间产物,这些未燃或者未完全燃烧的混合气对缸内下一循环的过量空气系数有很大影响,它们的存在将导致下一循环的混合气变浓,改善了发动机冷态的着火性能。其次,被关闭在缸内的残余废气温度相对于新鲜充量温度高很多,具有很强的热效应,它们使得缸内充量的初始温度提高,进而压缩终了时的温度、压力都得到提高,极大的改善了混合气的着火性能和燃烧性能,加快了燃烧速度,使燃烧更加彻底。4.随着起动油量修正系数的增加,起动时间先缩短后增长；而对于HC和CO排放的影响是存在一个最佳值,高于或者低于这个值,都使得排放量升高。起动油量是一个重要参数,过高容易造成混合气过浓,阻碍燃烧；过低容易造成混合气过稀而使发动机失火,本文通过试验确定了使发动机起动综合性能最佳的起动油量修正系数标定值。5.点火提前角对起动时间的影响整体上是随着点火时刻的提前,起动时间增长；对HC和CO排放影响是随着点时刻的提前,排放量先降低后升高。研究表明：适当推迟点火时刻,有利于降低起动阶段排放,但并非推迟越多越好。其原因是：混合气在点火之前经历的压缩过程多,压力和温度较高,点火后火焰传播快,燃烧完全性变好；后燃多,排温升高,利于混合气的后期氧化。此外,适当推迟点火,缸压降低,缝隙效应减轻。6.发动机冷起动工况,由于起动温度低,最初的几个循环基本处于失火状态,此时一旦发动机着火,又会造成混合气过浓,阻碍燃烧进度。本文根据实际情况,通过多次试验标定起动及起动后阶段的相关控制模块,同时优化节气门位置及点火时刻等控制参数的,最终使发动机达到了较为理想的起动性能。