汽车发动机电控系统新技术分析

薛寒松

【摘 要】汽车发动机是汽车的心脏，其对汽车的性能有着不可比拟的影响。随着汽车工业与电子工业的不断结合，发动机电控系统油然而生，其不仅仅使得汽车性能提升，更是汽车适应时代背景下的必然产物。当前，对于汽车发动机的改进主要集中在发动机的电控系统上，因此要想更好的了解、改进汽车的性能，对于汽车发动机电控系统地研究就显得异常重要。因此，本文对发动机电控系统的构成、汽车发动机电控技术发展趋势以及发动机电控系统的新技术进行了分析，为汽车发动机电控系统的进一步改造升级提供理论的依据。

【关键词】汽车发动机；电控系统；新技术

汽车的动力主要来源于发动机，发动机是汽车最重要的组成部件。发动机的良好运转决定着整个汽车的驾驶舒适度和驾驶性能。1950年-1980年，当电子技术逐渐被引用到汽车发动机上时，原本的汽油发动机被电子发动机逐渐取代。上个世纪90年代，汽车电子化逐渐实现计算机控制，随着汽车发动机电控系统的不断改进，发动机的电控系统的重要性越来越凸显出来：发动机燃油的经济性越来越好，发动机排放污染状况也越来越少等。总之，随着电控系统新技术的不断发展，汽车的性能也随之提升到一个崭新的高度。本文对汽车发动机电控系统的构成、发展及其新技术进行分析，以期更好的促进汽车发动机电控系统的更好发展。

一、汽车发动机电控系统组成与应用

发动机电控系统是由ECU、传感器以及执行器组成。传感器主要职责是对发动机的运行参数进行检测，并将其参数输送到固定的控制单元。传感器的数量与精确度成正比，传感器越多，检测传送的数据越准确。ECU主要是负责为传感器提供电压参考数据。当ECU接受到传感器传送的信号后，对这些数据进行计算分析，并将分析的结果数据传送到执行器。执行器接收到控制单元输出的信号时，产生相应的执行动作，从而实现对汽车的控制。当汽车在行驶状态时，传感器会传递给ECU不同的信号，ECU会根据收集到的不同信息进行计算并判断发动机的运行情况，及时对发动机进行调整，与此同时向执行器传递相应的信号，从而使得汽车达到最佳的运行状态。

二、汽车发动机电控技术发展趋势

汽车自诞生到今不过百年的时间，却跨越了多个具有转折性的时代。汽车之所以能达到今天的成绩，与电子化的发展有的密不可分的关系。其中最为重要的就是汽车发动机电控技术的发展。

（一）汽车发动机的驱动能力发展趋势

传统的汽车发动机的驱动执行器一般是电磁式以及电动式。其主要是以电作为主要能源驱使发动机的相应机构进行工作，为汽车发动机的迅速发展起到了极大的促进作用。但随着时代的进步，其逐渐不能满足汽车发动机的要求。伴随着能源新工艺的不断发展，液动式执行器很快取代了传统的电磁式以及电动式执行器。尤其是随着发动机的不断更新换代，液动式执行器在汽车发动机电控系统中的驱动优势不断显现。

（二）ECU处理器的发展趋势

汽车电子化进入新的发展阶段，与微处理器处理器在汽车中的广泛使用有着密切的关系。ECU被广泛的运用于汽车的相关电控系统中，ECU的信息处理速度决定了汽车的信息处理性能。随着汽车电子控制的国际复合化，高驱动，高效率的ECU处理器将成为汽车微处理的主流。ECU也将进一步的不断发展。

（三）发动机故障智能处理系统发展趋势

随着人工智能的不断发展，汽车发动机电控系统也越来越智能。之前汽车发动机中经常会出现无法精准判断的故障难题，导致发动机的废弃。但随着发动机电控技术的不断发展，故障智能处理系统应运而生。其不仅能监测修复发动机零部件的故障，更进一步优化了发动机电控系统。

三、发动机电控系统新技术

（一）涡轮增压技术的普及

当下唯一能增加发动机的“输出功率”的同时却保持“工作效率”不变的机械装置就是涡轮增压器。涡轮增压装置其主要是由涡轮机、压缩机组成。涡轮机的主要是由废气推动，而压缩机主要是将空气压缩至气罐。废气涡轮增器的主要原理是通过压缩空气滤清器进来的空气，增大进气歧管的进气压力，从而当进气门打开的时候，进入气缸的进气量增加，从而使得燃料充分燃烧，更好的促进燃料的使用率。涡轮增压装置不仅能节约燃料使得燃料充分燃烧，其更降低了废气、尾气排放量，较少了环境污染，促进了我国环境进一步优化。

（二）可变配气相位

配气相位相当于是车的呼吸器官，掌控着汽车发动机的正常吸气排气。发动机的配气相位提供给气缸汽油燃烧所需要的新鲜空气，与此同时排出其燃烧后的废气。配气相位在固定时间内开启和关闭各个气缸的气门，使得发动机能够进行有序的换气补给。可变配气相位，顾名思义就是随着发动机运转效率的改变而改变气门的开关时间。可变配气相位改变开关气门时间的主要方式有两种，一种是短行程气门推迟开启与发动机低速运行相适应；另外一种是配气相位使用长行程气门提前开启与发动机高速运转相匹配。发动机可变气门是近年来被广泛运用于汽车的这一种新技术，其为发动机的运行提供了最佳的配气方案，从而进一步提高汽车的性能。

（三）可变进气歧管的使用

可变进气歧管也是提高发动机功率的一种电控系统新技术。其主要是根据发动机运行的不同速率改变进气管的长度或者是横截面积，从而达到提高发动机功率的目的。在汽油发动机中自然进气的进气歧管，其往往呈现短的进气歧管低速低扭矩，高速高功率；长的进气歧管低速高扭机，高速低功率。如果利用可变进气系统，则会很好的改变这种运行状态，主要有三种方法：第一种是可变长度进气歧管，第二种可变截面进气歧管，第三种是共鸣进气。

（四）缸内直喷技术的应用

缸内直喷技术是近年来汽车汽油发动机领域一项不可忽视的创新性革命技术。其首次将燃油从喷油嘴直接灌入缸内，在保证发动机动力的同时，最大限度的节约了燃油的使用。

缸内直喷技术将燃油直接从喷油嘴喷射至缸内，提高了汽油机热效率，与此同时显著降低了汽油消耗，尤其是在发动机低负荷的情况下，降低了燃油的耗能，并提高了发动机的动力。缸内直喷技术又叫燃料分层喷射技术，顾名思义，其采用了分层燃烧模式和均值燃烧模式两种不同的燃烧模式。两种燃烧模式都是为了提升燃油的使用率，从而达到节约燃油的目的。

分层燃烧模式的工作原理主要是在压缩行程喷入燃油，使得从缸壁到火花塞，燃油浓度不断增加，燃油与空气的不断混合，直至点火时刻，从而保证了点火的有效性，进一步提高燃油的经济性。均值燃烧模式主要是在近期行程后期，向室内喷入燃油，使得进气行程与压缩行程中其与空气完全混合，在点火前形成混合均匀的气体，从而保证点火的有效性。相比传统的点火方式，缸内直喷技术极大的优化了其不稳定的点火性能。

但是缸内直喷技术也存在着不少缺点，新技术的产生必定要经过一定时间的磨合，对于开发者来说需要投入大量的人力以及研发成本；对于车主来说也需要频繁的更换火花塞等零部件，除此之外缸内直喷技术对燃油的质量要求也比较高，在经济上的使用成本会更高一些。

四、结论

汽车发动机电控系统是当下汽车发展的重中之重，其不仅决定着汽车能否快速相应电控系统的命令，更决定着汽车驾驶的舒适度和安全度。本文从发动机电控系统的构成、汽车发动机电控技术發展趋势以及发动机电控系统的新技术进行了分析，以期能进为我国汽车发动机电控技术提供一点帮助，为促进我国汽车发动机电控技术的不断发展尽一点微薄之力。

【参考文献】

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