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本文利用整车转鼓试验和发动机台架试验对缸内直喷汽油机(GDI)微粒物排放特性进行了研究。整车试验选取了中国市场上常见的三辆GDI汽车和一辆进气道喷射(PFI)汽车,在新欧洲驾驶循环(NEDC)上对微粒质量(PM)排放、微粒数量排放(PN)和粒径分布进行了测量,同时还研究了燃油辛烷值对微粒物排放特性的影响。发动机台架试验选取了一台产品化的GDI汽油机、一台产品化的柴油机和一台控制单元(ECU)开放的GDI汽油机,对比了GDI汽油机和柴油机微粒排放特性,研究了点火角和空燃比对GDI汽油机微粒排放特性的影响。整车试验结果表明,试验GDI汽车和PFI汽车的PM排放均能达到欧6法规要求,但GDI汽车的PN排放远超出欧6法规限值。对瞬态微粒排放测量发现,GDI汽车和PFI汽车在冷起动暖机阶段均有大量微粒生成,暖机完成后GDI汽车在瞬态工况下会有明显的微粒物排放。微粒粒径分布测量结果发现,GDI汽车核态微粒峰值粒径约为15nm,积聚态微粒峰值粒径约为80nm,微粒数量主要集中在积聚态。微粒物微观形貌观察结果表明,无论是GDI还是PFI汽车,微粒物成簇状聚集在滤纸上,其簇状微粒物是由粒径为10~20nm的初始微粒凝聚而成。试验车辆燃用不同辛烷值燃油的测量结果发现,推荐燃用97#汽油的GDI汽车,其燃用低辛烷值汽油时发生的强烈爆震会使核态微粒和积聚态微粒数量急剧增加。发动机台架试验结果表明,随着负荷的增加,GDI汽油机PM和PN排放增加,当混合气加浓后,GDI汽油机的微粒物排放会大幅度增加。过量空气系数的增加和点火提前角的推后均会使GDI汽油机PM和PN排放减少。三效催化器(TWC)前后的微粒测量发现,TWC后微粒中的有机成分和核态微粒数量均大幅降低,这主要是因为TWC后未然碳氢减少。对于满足国4排放法规的GDI汽油机和采用SCR技术路线满足国4法规的柴油机,二者微粒粒径范围基本相同,在低负荷柴油机的PM和PN排放要高于GDI汽油,在高负荷混合气加浓后的GDI汽油机PM和PN排放要高于柴油机,而在中等负荷,二者的PM、PN排放水平相当。微粒物中可溶有机物(SOF)的萃取分析结果显示,GDI汽油机和柴油机SOF的组成基本相同,但柴油机微粒中的SOF所占比例更高。