摘 要:汽車工業的快速發展使全球汽車的保有量快速上升,隨之而來的是便汽車性能與尾氣排放問題,而汽車電控燃油噴射技術發展與應用填補了這項空缺。筆者將會對汽車電控燃油控制技術、汽車燃油電子噴射控制系統工作原理、各國電控燃油技術應用于發展現狀以及未來發展前景等做出了相關論述。
關鍵詞:電控技術;工作原理;發動機;傳感器;執行器
引言
進入二十一世紀,我國的經濟得到跨越式的發展,汽車的擁有量每年都以幾何形式的速度上升,但快速發展也帶來了環境污染的問題。因此國家實施一系列的相關政策措施來限制汽車的尾氣排放,而老式化油器發動機達不到國家限制的汽車排放標準,在這樣的形勢下,汽車電控技術得到了巨大的發展與應用空間,它能夠使汽油更充分的燃燒,來降低尾氣排放的危害,相比于傳統的發動機,大大提高了汽車的經濟性與駕駛安全性,電控技術的廣泛應用促進了汽車工業的快速發展。
1 汽車電控燃油控制技術
當今汽車用戶對于汽車性能有越來越高的要求與期待,為節能減排各大汽車生產廠家對汽車生產線統裝配電控燃油發動機做出了詳細的改進過程。由此可以看出我國汽車工業想要取得發展,就不得不掌握電控燃油發動機核心技術。
1.1 汽車電控系統應用
汽車發動機電控燃油技術的發展是基于電子技術的研究與創新。電子技術初始階段是晶體管經過半個世紀的發展已經日臻成熟與完善,達到超大規模集成電路的階段,使控制系統更加靈敏,控制系統與計算機技術的結合又使其更具智能化,提高了駕駛舒適性,更使燃油效率大大提高,也有效降低汽了車尾氣污染量,有效降低了大氣污染。總之,汽車電子燃油控制系統應用大大提高了汽車各方面性能。
1.2 各國汽車電控系統研發現狀
由于石油燃料危機與日益嚴重的環境污染問題,許多國家對汽車尾氣中污染物排放量采取嚴格限制,老式化油器燃油發動機尾氣排放達不到相關規定,新式電控燃油系統發動機以其卓越的性能得到了各大汽車生產商的青睞,各大跨國汽車集團抓住機遇加大對于電控燃油系統研發工作,并取得可喜成果。目前一些發達國家研發的電控燃油技術已經相當成熟,但都實行技術壟斷,而我國汽車工業起步相對較晚,技術相對落后,國產汽車中采用電控燃油技術幾乎全部引進的是國外技術,沒有自己的核心技術。因此加大科研開發資金,努力縮小與發達國家的差距是目前工作重心。
1.3 電控燃油技術發展前景
電控燃油技術最開始應用于飛機化油管消耗燃油產值上,因為飛機對于動力控制要求更為嚴格,隨著電子技術飛速發展,電子控制技術得到廣泛應用。不難想象汽車工業、航空航天工業、船舶工業等等都將沿用電控發動機,電控技術與計算機技術結合起來將使未來汽車、航天器、船舶艦艇將更加智能化。
2 電控燃油系統組成結構
傳感器、電子控制單元、執行器三部分之間相互協調工作共同組成電控燃油控制系統。
2.1 傳感器
傳感器的主要作用是對發動機燃油氣缸工作時各項狀態參數進行實時測定,并轉換成電流信號傳遞給電子控制單元。發動機控制系統中幾種常用傳感器:測定傳動軸工作時轉數的轉速傳感器;測定燃油氣缸中氣體流量,循環進氣量的負荷傳感器;冷卻水溫度傳感器;氣壓傳感器;氣溫傳感器;氧濃度傳感器等等。
2.2 電子控制單元
電子控制單元主要作用是:把由傳感器傳遞給發動機各項工作狀態參數進行整理與判斷,并作出正確高效的判斷,這個過程用時極短可以做到實時控制,然后將各條命令傳達給執行器已達到控制目的,其核心是一臺微型電子計算機。
2.3 執行器
執行器主要作用是:接受并完成電子控制單元傳遞來的指令來最終達到控制作用。電動燃油加壓泵與電控燃油噴射器主要是的對氣缸定時定量給油然后傳達至執行器。
3 控制變量
電子控制單元給執行器發出的各種指令例如要求燃油發動機轉速、負載、氣壓、溫度等等。發動機適應實時路況所要達到的最為高效的工作狀態,可以看出發動機工作過程中每種控制變量都會有一個專門傳感器對該變量進行測定。在所有的狀態變量中轉速與負載是最重要的。但要做到駕駛汽車時操作靈敏對各種路況適應良好的效果可不僅僅需要控制發動機的轉速和負載參數,對其他輔助參數變量也要進行調解與控制。
4 電控系統信息處理及燃油系統工作原理
裝配于發動機各部位,并且用于測定發動機工作過程中各種參數變量的傳感器將收集到的各種實時數據傳遞給電子控制單元,電子控制單元對這些參數信息進行分析處理,最后將控制命令傳遞給執行器,由執行器完成控制任務最后也是至關重要的一步。
汽車電子燃油控制系統的控制核心是電子控制單元即微型計算機,該系統中裝配在發動機各部位各種傳感器負責對發動機在工作狀態下實時參數指標的測定與采集,電子控制單元中預先設置的控制軟件對數據進行特定處理,以便準確控制調節發動機燃油供給量,點火時間等等。使發動機長時間工作在最佳狀態,以便適應各種復雜路況,提高汽車駕駛舒適性與安全性。汽車啟動時控制系統下達點火指令,啟動后發動機燃油泵開始工作,供油系統中氣壓開始上升,當達到足夠壓力后便能為燃油氣缸供油,同時發動機在電動機牽引下開始旋轉。然后油箱中燃油被電泵加壓之后流過汽油濾清器過濾,特定燃油調壓器對過濾后的燃油進行適當調壓輸送給噴油器,在控制系統控制下進行特定時間,特定油量地噴射進入氣缸與氣缸中央七充分混合后燃燒,為發動機提供動力。
5 結束語
面臨日益嚴峻的化石能源危機與環境污染,以節約能源降低污染物排放量為核心目的的燃油發動機電子控制技術將發揮更大的發展空間,不難想象未來汽車將更加人性化,智能化。汽車工業是國家支柱產業,為搶占未來市場,國家應該加大對汽油發動機燃油電控技術重視程度與資金投入,爭取抓住機遇贏得先機,縮小與發達國家在汽油機電控技術方面的差距,掌握相關核心技術。
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作者簡介:黃馨(1985,11-),女,江西省九江市修水縣,本科,研究方向:機械工程自動化。