汽车机电控喷油的结构改进设计

2014-10-21 22:36黄馨
科技创新与应用 2014年31期
关键词:工作原理执行器发动机

摘 要:汽车工业的快速发展使全球汽车的保有量快速上升,随之而来的是便汽车性能与尾气排放问题,而汽车电控燃油喷射技术发展与应用填补了这项空缺。笔者将会对汽车电控燃油控制技术、汽车燃油电子喷射控制系统工作原理、各国电控燃油技术应用于发展现状以及未来发展前景等做出了相关论述。

关键词:电控技术;工作原理;发动机;传感器;执行器

引言

进入二十一世纪,我国的经济得到跨越式的发展,汽车的拥有量每年都以几何形式的速度上升,但快速发展也带来了环境污染的问题。因此国家实施一系列的相关政策措施来限制汽车的尾气排放,而老式化油器发动机达不到国家限制的汽车排放标准,在这样的形势下,汽车电控技术得到了巨大的发展与应用空间,它能够使汽油更充分的燃烧,来降低尾气排放的危害,相比于传统的发动机,大大提高了汽车的经济性与驾驶安全性,电控技术的广泛应用促进了汽车工业的快速发展。

1 汽车电控燃油控制技术

当今汽车用户对于汽车性能有越来越高的要求与期待,为节能减排各大汽车生产厂家对汽车生产线统装配电控燃油发动机做出了详细的改进过程。由此可以看出我国汽车工业想要取得发展,就不得不掌握电控燃油发动机核心技术。

1.1 汽车电控系统应用

汽车发动机电控燃油技术的发展是基于电子技术的研究与创新。电子技术初始阶段是晶体管经过半个世纪的发展已经日臻成熟与完善,达到超大规模集成电路的阶段,使控制系统更加灵敏,控制系统与计算机技术的结合又使其更具智能化,提高了驾驶舒适性,更使燃油效率大大提高,也有效降低汽了车尾气污染量,有效降低了大气污染。总之,汽车电子燃油控制系统应用大大提高了汽车各方面性能。

1.2 各国汽车电控系统研发现状

由于石油燃料危机与日益严重的环境污染问题,许多国家对汽车尾气中污染物排放量采取严格限制,老式化油器燃油发动机尾气排放达不到相关规定,新式电控燃油系统发动机以其卓越的性能得到了各大汽车生产商的青睐,各大跨国汽车集团抓住机遇加大对于电控燃油系统研发工作,并取得可喜成果。目前一些发达国家研发的电控燃油技术已经相当成熟,但都实行技术垄断,而我国汽车工业起步相对较晚,技术相对落后,国产汽车中采用电控燃油技术几乎全部引进的是国外技术,没有自己的核心技术。因此加大科研开发资金,努力缩小与发达国家的差距是目前工作重心。

1.3 电控燃油技术发展前景

电控燃油技术最开始应用于飞机化油管消耗燃油产值上,因为飞机对于动力控制要求更为严格,随着电子技术飞速发展,电子控制技术得到广泛应用。不难想象汽车工业、航空航天工业、船舶工业等等都将沿用电控发动机,电控技术与计算机技术结合起来将使未来汽车、航天器、船舶舰艇将更加智能化。

2 电控燃油系统组成结构

传感器、电子控制单元、执行器三部分之间相互协调工作共同组成电控燃油控制系统。

2.1 传感器

传感器的主要作用是对发动机燃油气缸工作时各项状态参数进行实时测定,并转换成电流信号传递给电子控制单元。发动机控制系统中几种常用传感器:测定传动轴工作时转数的转速传感器;测定燃油气缸中气体流量,循环进气量的负荷传感器;冷却水温度传感器;气压传感器;气温传感器;氧浓度传感器等等。

2.2 电子控制单元

电子控制单元主要作用是:把由传感器传递给发动机各项工作状态参数进行整理与判断,并作出正确高效的判断,这个过程用时极短可以做到实时控制,然后将各条命令传达给执行器已达到控制目的,其核心是一台微型电子计算机。

2.3 执行器

执行器主要作用是:接受并完成电子控制单元传递来的指令来最终达到控制作用。电动燃油加压泵与电控燃油喷射器主要是的对气缸定时定量给油然后传达至执行器。

3 控制变量

电子控制单元给执行器发出的各种指令例如要求燃油发动机转速、负载、气压、温度等等。发动机适应实时路况所要达到的最为高效的工作状态,可以看出发动机工作过程中每种控制变量都会有一个专门传感器对该变量进行测定。在所有的状态变量中转速与负载是最重要的。但要做到驾驶汽车时操作灵敏对各种路况适应良好的效果可不仅仅需要控制发动机的转速和负载参数,对其他辅助参数变量也要进行调解与控制。

4 电控系统信息处理及燃油系统工作原理

装配于发动机各部位,并且用于测定发动机工作过程中各种参数变量的传感器将收集到的各种实时数据传递给电子控制单元,电子控制单元对这些参数信息进行分析处理,最后将控制命令传递给执行器,由执行器完成控制任务最后也是至关重要的一步。

汽车电子燃油控制系统的控制核心是电子控制单元即微型计算机,该系统中装配在发动机各部位各种传感器负责对发动机在工作状态下实时参数指标的测定与采集,电子控制单元中预先设置的控制软件对数据进行特定处理,以便准确控制调节发动机燃油供给量,点火时间等等。使发动机长时间工作在最佳状态,以便适应各种复杂路况,提高汽车驾驶舒适性与安全性。汽车启动时控制系统下达点火指令,启动后发动机燃油泵开始工作,供油系统中气压开始上升,当达到足够压力后便能为燃油气缸供油,同时发动机在电动机牵引下开始旋转。然后油箱中燃油被电泵加压之后流过汽油滤清器过滤,特定燃油调压器对过滤后的燃油进行适当调压输送给喷油器,在控制系统控制下进行特定时间,特定油量地喷射进入气缸与气缸中央七充分混合后燃烧,为发动机提供动力。

5 结束语

面临日益严峻的化石能源危机与环境污染,以节约能源降低污染物排放量为核心目的的燃油发动机电子控制技术将发挥更大的发展空间,不难想象未来汽车将更加人性化,智能化。汽車工业是国家支柱产业,为抢占未来市场,国家应该加大对汽油发动机燃油电控技术重视程度与资金投入,争取抓住机遇赢得先机,缩小与发达国家在汽油机电控技术方面的差距,掌握相关核心技术。

参考文献

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作者简介:黄馨(1985,11-),女,江西省九江市修水县,本科,研究方向:机械工程自动化。

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