文档介绍：1
汽车发动机电控技术
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课题二电控发动机
燃油喷射系统组成和原理
项目一电控燃油喷射系统基本原理
一、电控发动机燃料配给及功率调节
1、电控发动机燃料配给及其要求
为了使燃油发动机正常运转,首先必须为其提供连续的、特定数量的和具有特定混合比的燃料空气混合气,该过程称为燃料配给。
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燃料配给过程的质量在很大程度上决定着发动机的性能及其发挥。电控燃油发动机燃料配给的功能是由燃料供给系统完成的。该系统由燃油供给和空气供给两个子系统组成。向发动机提供特定浓度和数量的可燃混合气,进入气缸内燃烧。燃烧过程化学反应式为:
CaHb+xO2—→aCO2+b/2H20 (2-1)
进入发动机的可燃混合气中空气与燃油质量之比称作空燃比,其数值用A/F值表示。理论上完全燃烧时相应的A/F值()称为理论空燃比。但实际运行过程中,由于受到发动机结构与工况变化的影响,混合气空燃比的A/F值通常大于或小于理论空燃比值。对电控燃油发动机燃料供给系统的基本要求是适时提供特定数量与A/F值的可燃混合气。
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2、发动机功率调节方式
内燃发动机的功率取决于每个工作循环进入气缸内并完全燃烧的燃料数量。功率调节的方式有两种类型
1)量调节式
所谓量调节式是指:可燃混合气是燃料与空气在进气系统中混合而成的,每个工作循环进入气缸的混合气的浓度(用A/F值表示)和质量均是变化的,进入气缸内的燃料数量由此而定。
2)质调节式
所谓质调节式是指:每个工作循环由进气系统进入气缸的气体数量基本不变,且仅为纯空气,其混合气形成是在缸内完成的。
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二、燃油发动机工作过程对可燃混合气的要求
可燃混合气成分空燃比对发动机动力性、经济性及排放性均有较大的影响,如图2—1—1所示。
1、空燃比对发动机性能的影响
(1)空燃比对发动机动力性、经济性的影响
理论与实践均表明,当A/,燃烧速度最快,发动机所产生的功率与转矩最大,故发动机的动力性最好,所以又称其为功率空燃比。
(2)空燃比对发动机排放性能的影响
空燃比与发动机的转矩、油耗及有害排放物浓度的关系
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图2—1—1 空燃比与发动机的转矩、油耗及有害排放物浓度的关系
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燃烧后排出的废气成分主要是C02、H20和N2,剩余的O2,以及完全没被燃烧的HC,燃烧不完全的C0及高温条件下燃烧生成的NOx。其中CO、.HC和NOx是主要的有害成分。图2—1—1 b)中所示为:CO、HC及NOx三种有害成分的浓度随空燃比而变的规律,其中CO和HC以理论空燃比为界,随着混合气变浓(空燃比变小)而逐渐上升,而在空燃比略大于理论空燃比的区域内,CO及HC的浓度均比较低。但由于NOx是高温富氧的产物,故在此范围内将出现最大值。
显见,发动机的性能与空燃比有着密切的关系,其影响的程度和变化规律较为复杂。所以,如何精确控制混合气的空燃比成为提高发动机性能的关键问题。
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2、发动机工况对混合气空燃比的要求
(1)稳定工况对混合气的要求:
发动机的稳定工况是指发动机已完全预热,进入正常运转,且在一定时间内转速和负荷没有突然变化的情况,又可分为怠速、小负荷、中等负荷、大负荷和全负荷等几种。
(2)怠速和小负荷工况:
怠速工况发动机对外无功率输出且以最低稳定转速运转。怠速工况下混合气燃烧所做的功只用于克服发动机内部的阻力,维持最低转速稳定运转。电控燃油机怠速转速一般为500~1000r,/min。
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图2—1—2 电控燃油机负荷变化时所需的混合气空燃比
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(3)中等负荷工况:
汽车发动机的大部分工作时间都处于中等负荷状态。此时,节气门已有足够大的开度,上述影响因素已不复存在,因此可供给发动机较稀的混合气,以获得最佳的燃油经济性。这种工况相当于图2—1—2中的BC段,A/F值约为16—17。
(4)大负荷和全负荷工况:
大负荷工况节气门开度已超过3/4,此时应随着节气门开度的开大而逐渐地加浓混合气以满足发动机功率的要求,如图2—1—2中的CD段。
(5)过渡(非稳定)工况对混合气的要求:
汽车运行中过渡工况主要包括冷起动、暖机、加速和减速等三种状况,其典型特征就是在一定时间内,转速和负荷处于非稳定的工作状况。