小排量电喷汽油发动机自动监控系统—张浩

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1、浅析小排量电喷汽油发动机自动监控第一章概述1.1本课题的意义发动机电控技术是减少发动机排放、提高车辆燃料经济性和动力性的重要措施。电控系统的研究开发主要包括电控单元的软、硬件设计以及电控系统与发动机的应用匹配工作。对空燃比的控制采用空气和燃油分开计量的方式，即根据直接或间接测得的进气量以及所需控制的空燃比，计算发动机燃烧时所需要的燃料量，并控制喷油器将相应的油量以喷射的方式提供给发动机。本课题所作的自动监控系统是通过实时在线监控发动机喷油脉宽、点火提前角，进而达到安全、环保、节能和人性化的目标。本系统所具有的意

2、义:(1)工作效率高:使用自动监视、保存等系统功能，可以实现采集数据的自动记录，速度快，提高了工作效率。(2)精确度高:通过系统实时修正喷油控制空燃比或点火提前角，最大程度的优化燃烧过程，达到机内净化的目的，提高燃烧质量，降低燃油消耗，减少尾气排放，综合解决节能和排放污染问题，使经济性和排放性达到最佳。同时采集到的数据全部被保存到数据库中，避免了人为记录时的漏记或误记，保证参考数据全面、准确、有效。(3)适应性广:本系统监控参数包括了发动机上的大部分信号，经过少量改动就可以实现对其他类型发动机的控制操作，适应性

3、广。1.2我国的发动机发展趋势我国发动机开始是在摩托车上，我国的国情决定了我成为摩托车生产、消费大国，却不是生产强国。作为摩托车心脏部件的发动机，其整体技术水平与国外相比落后很多。为了尽快提高我国摩托车发动机整体技术水平，应掌握其发展趋势，提高自主创新能力，缩短与国外发动机技术差距。20现有的摩托车发动机大部分为风冷、二冲程、小排量、化油器式，为满足当前排放法规及节油要求，逐渐向水冷、四冲程、中大排量、使用新燃料新材料、采用电控技术等方面发展。这是因为尽管风冷发动机有很多优点，但是它运转时噪声较大，热负荷高，可

4、靠性差，消耗功率较大，充气系数较低，燃油消耗率较高，水冷发动机则可克服此类缺点;二冲程发动机虽然具有质量轻、结构简单、功率大的特点，但其工作过程决定了该种发动机的换气过程损失大，使得燃油消耗率高和排放污染严重的缺点难以克服，而四冲程发动机燃油消耗率低、排放污染少。同时，随着加工设备和工艺水平的提高，发动机的升功率也在提高，同样可以做到体积小、质量轻、结构简单。因此，四冲程发动机越来越成为摩托车发动机的首选;小排量发动机虽能满足中低消费层的需要，但随着人们生活水平的提高，其不仅是代步工具，也渐渐向满足人们娱乐、旅

5、游和竞技要求方面发展。因此中、大排量的汽车及其发动机，将具有更好的发展前景;使用新燃料和新材料则是满足了环保和提高使用寿命的要求。使用新型燃料可以减少对石油日益短缺造成的压力以及满足环境保护的要求。使用新材料则可以给发动机性能和寿命的提高带来益处，如热损失小、热效率高、性能优良的特点;采用电子控制技术，发动机可以实时满足最佳工况的要求。使发动机能根据各种不同工况精确地供给理想混合比的混合气，保证最佳点火状态，确保发动机最佳的经济性、动力性和排放性。按照此趋势生产的发动机具有结构简单、质量轻、操作维修方便、功率大

6、、燃油消耗率低、排放污染小、可靠性好和运转平稳的优点。1.3四冲程汽油机进一步发展面临的要求四冲程发动机取代二冲程发动机成为摩托车主流动力装置必须具有较高的性能因冲程发动机的性能目标如表1.1所示。表1.1四冲程发动机的性能目标在进行发动机技术改造时优先考虑的就是经济性与排放性，排放性又是其中的重点，这也是小排量车得以生存的必备前提。20第二章发动机电控燃油喷射系统2.1电喷系统组成与基本工作原理电喷系统的全称是电子控制燃油喷射系统，自动监控系统是依靠电喷系统中的各种传感器监视发动机的转速、节气门开度、缸体温度

7、、进气温度等参数，经电子控制器或电子控制单元运算比较后，精确地控制喷油时刻和喷油量以及点火提前角，从而使摩托车在各种运行工况下都具有最佳的动力性、经济性及排放性。汽车发动机电控燃油喷射系统按部件分主要由以下三部分组成:1.传感器传感器装在发动机各部位，用来测量或检测反映发动机运行状态的各种物理量、电量和化学量等，并将它们转换成电信号传给ECU。2.电控单元(ECU)它对传感器传来的信息进行运算、处理和分析判断后发出控制指令。3.执行器根据ECU发出的命令完成相应的动作。主要的执行器有电动喷油泵、电磁喷油器以及点

8、火装置。按照系统功能可分为进气系统、燃油系统和控制系统等三部分，各部分的功能为:1.进气系统计量和控制发动机燃烧所必需的空气量。经空气滤清器过滤的新鲜空气，经过节气门体流到进气管，与由喷油器喷射的汽油混合后进入气缸。另外进气通路上还使用了进气温度传感器来测量进气温度，以更好的进行空气与燃油的配比。2.燃油系统供给发动机燃烧所必需的汽油。在喷油泵的作用下，汽油从燃油箱泵出，经过燃油滤清器