电控技术对提高发动机动力性、经济性、减少排放分析
摘 要：现代汽车是机械与电子技术的有机结合。电子控制技术在现代汽车上的应用越来越广泛，汽车发动机上的电控装置主要有电控燃油喷射系统、电控点火装置、进气控制、排气控制、怠速控制、增压控制等。本文对汽车发动机上的电子控制技术的应用与改善汽车工作性能、提高动力性、降低油耗、减少排放污染作分析探讨。
关键词：电控技术 动力性 油耗 排放
中图分类号：u26 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2011）12（a）-0000-00
为了解决节油和排放净化，同时提高动力性，1967年，德国波许公司研制了机械式汽油机燃油喷射系统，不久又开始d型和l型电子控制汽油机燃油喷射系统。随着电子技术的飞速发展，燃油喷射得到不断改进和完善。随着汽车工业的不断发展，汽车电子化程度越来越高。发动机电控技术是汽车技术与电子技术相结合的产物。采用电子设备的计算机作为自动控制系统的控制
装置使被控对象自动的按照给定的规律运行，使被控对象的一个或数个物理能量能够在一定的精度范围内按照给定的规律变化。通过各个不同的传感器把收集信号输入控制器，通过控制执行器使被控对象限制参数达到要求。
1 电控发动机的主要控制装置
为了实现低油耗，低污染减少动力传递系统的冲击，减少驾驶员的疲劳提高汽车的动力性经济性、和舒适性，目前汽车上常用的电子控制装置主要包括：
1.1 电控燃油喷射系统
该系统能根据各传感器送来的信号有效控制空燃比使发动机在各种工况下空燃比达到最佳从而实现提高功率，降低油耗，减少污染排放等功效。该系统可分为开环、闭环两种控制方式
1.2 电子点火装置
该装置可使发动机在不同转速、进气量等条件下和最佳点火提前角工况下工作，输出最大的功率和转矩并将油耗和排放降低限度，同时该装置也分为开闭环两种控制 方式是，电控点火
装置闭环控制方式通过爆震传感器进行反馈控制，其点火时刻的控制精度比开环高，但排气净化差。点火装置的控制主要包括点火提前角，通电时间及爆震控制等方面。
1.3 排放控制
该项目主要有废气再循环控制，氧传感器及三元催化转化器的开闭环的控制 ，二次空气喷射控制，活性碳罐电磁阀控制等。
1.4 进气控制
该 装置包括动力控制阀，涡流控制阀，可变气门正时和升程电子控制技术，巡航与电控节气门等方面。
2 发动机电控技术对提高汽车动力性的分析
提高动力性
2.1 影响因素
动力性主要受多个方面的影响，只要有个别或多个工作不良就会给其带来不利，因此，有必要研究它的影响因素，通过分析总结出以下各项。
（1）空气过滤器堵塞，（2）空气流量计与进气管之间 漏气。（3）空气流量计不良（4） 节气门位置传感器不良（5）冷却液温度传感器不良（6）进气温度传感器不良（7）a/c信号开关电器不良。（8）燃油泵不良。（9）燃油压力调节器不良（10）喷油器堵塞。（11）点火正时失准（12）点火高压电路元件工作不良（13）汽缸压力不足（14）排气管排气 受阻（15）配气相位失准，（16）机械和其他故障17ecu故障。
2.2 提高方法
2.2.1 空气供给
电控发动机靠进气量进行喷油他是按理想的混合气14.7：1来作为标准的，进气少则喷油少反之则多点，其都是围绕这个值来混合进行燃烧。由于他们都是进气的主要通道，流得通畅的同时是不得漏气的。以免在不同工况时所需要燃料及混合气。
2.2.2 燃油供给
发动机工作时缺少不了燃油，他是主要的一种燃料能源，不过这种能源过多过少将会影响发动机的动力性，正所谓工作时燃料不足时做的有用功就少，不能满足所需要达到的工作要求，所以应检查燃油泵工作情况，及燃油压力调节器，油泵是使燃油输送到燃烧室内进行燃烧是有利工具，一旦有漏油，漏气，或被堵塞，将会泵不起油，发动机就不能工作，当然也要使油压保持在一个很好的压力下以便喷油，但是要然油能正常与空气混合达到很好的混合比，喷油器一定要雾化。
2.2.3 点火情况
当发动机曲轴位置信号与凸轮轴位置信号及上止点位置传感器信号输入到ecu进行点火时，便要在正确的 位置也就是活塞达到上止点被点燃，而且火花能量一定要强以便击穿混合气。点燃混合气。所以点火正时不能失准，间隙变大应进行调整。
2.2.4 排气与配气情况
发动机燃烧工作后必须要不废气排出缸外，方便下次的燃烧工作。同时给新鲜的混合气进入汽缸。所以配气相位不能失准。必要时进行调整，同时排气管工作避免堵塞。
2.2.5 相关输入信号
电控发动机由于受ecu控制，必然要有信号给他，通过进行比较计算后方可是执行器进行工作，所以他的相关传感器绝对不能失效，因为他会影响燃油喷射和点火正时，会影响发动机的动力性。
2.2.6 机械和ecu的故障
机械故障主要是活塞环和气门漏气。因此，发动机能否转动实际上是靠这些气压促使他工作的，动力的强弱那就看气压的如何。ecu是电控发动机的控制器，一旦控制器失效，那么他对一些输入信号也就不能计算分析了，ecu的反馈信号使执行器工作，因此，机械和ecu故障对发动机动力性影响极大。
3 发动机电控技术对提高汽车使用经济性的分析
2.1影响因素
影响电控发动机经济性的主要有：（1）燃油供给系统 （2） 相关传感器的信号与电路故障 （3） 点火系统 （4） 机械和其他故障。
2.1.1、燃油供给系统
（1）管路泄露（2）燃油质量不合格（3）喷油起不量（4）冷启动喷油器不良 （5） 燃油压力调节器不良。
2.1.2、点火系统
主要是：（1）火花塞不良（2）点火器不良（3）点火正时失准
2.1.3、相关传感器和电路故障
（1）冷却液温度传感器故障（2）进气温度传感器不量（3）空气流量计不良（4） 节气们位置传感器不良（5）氧传感器不良（6）ｉｓｃ阀控制电路不良（7）ａ／ｃ信号电路不良（8）ｅｇｒ电路不量。（9）空挡开关不良
2.1.4、机械和其他故障
（1）配气相位失准（2）油门拉杆不良（3）冷却风扇系统不良（汽车发动机4）油门切断系统不良（5）汽缸压力不良（6）ｅｃｕ故障
2.2 提高方法
2.2.1、燃油供给系统
主要检查管路或接头是否漏，有破裂的 地方应该更换防止漏油。冷启动喷油器应该在冷启动的情况下才能工作否则将导致然油经济性差。
2.2.2、点火系统
检查火花塞是否良好，必要时清洁或更换。
2.2.3、相关传感器和电路故障
检查空气流量计和节气门位置传感器是否工作正常，燃油喷射和点火控制，主控信号ecu就是靠他来进行的。如果他们输入给ecu的信号不符合实际将会严重的影响燃油喷射及点火。
2.2.4、机械和其他故障
一般出现的机械故障主要是通过控制后纠正过来的以免造成不必要的经济损失。汽缸压缩不
良，这些也会对燃油经济性有一定的不利。我们一定发现就要进行调整，维修。必要是更换相关的不件。ecu故障是最不容许发，因为电控发动机燃油控制系统都是靠他来控制的，只要有反馈信号就将会促使执行器工作。
3 发动机电控技术对减少汽车排放污染物的分析
汽油机的有害排放包括了混合气燃烧不完全产生的碳氧化合物，一氧化碳，氮氧化物，油箱内汽油蒸发产生的汽油蒸汽和曲轴箱搂气等。一旦这些污染物大量的排放的空气中后将会污染整个环境此时我们人类必将会受到威胁。所以汽车上常见的减少排放污染的装置有曲轴箱强制通风系统，燃油蒸汽回收系统，废气再循环系统，三元催化转化系统。
为了使排放改善及充分回收利用，减少大气污染，在现代汽车上均普遍采用排放电控装置，一般主要的电控装置有三元催化转化器，氧传感器，与闭环控制电路，废气再循环控制系统，燃油蒸汽排放控制等系统。
3.1 三元催化转化装置与闭环控制
三元催化转化器是现代化汽车普遍采用的排气净化装置，他能装在排气管中，他能把发动机
排出的有害气体，发动机控制系统中现在以普遍采用了氧传感器组成的空燃比反馈控制方式，即闭环控制方式。
3.2 氧传感器与闭环控制
目前实用化的氧传感器有氧化锆和氧化钛式两种，工作过程是通过中间陶瓷转化为电离式导体，其两个表面各镀一层膜作为电极，在接触排气的一侧带有多孔性的陶瓷保护层，另一侧直接接触大气，在400度时，如果氧化锆内的表面处的浓度与外表面处的排气中氧的浓度有很大的差别，氧化锆元件内外侧两个铂电极之间将会产生电压，如此的反复就能将空燃比精确的控制在理论的空燃比附近的一个及小的范围内，从而实现了控制良好的空燃比，达到了减少污染排放的目的。
3.3 废气再循环控制
当燃烧室温度高时，氧原子与氮原子会发生反应生成氮氧化和物，温度越高持续的时间越长，氮氧化和物生成的就越多，当新鲜混合气和部分废气混合后，热空量会随之增大，在进行相同发热量的燃烧时，混入废气可使燃烧温度下降，抑制氮氧化和物的生成。
废气再循环就是在ecu的控制下，根据发动机的不同工况，将一部分废气引入进气管与新 鲜的混合气混合后进入燃烧室，从降低了燃烧速度和温度，减少了氮氧化和物的生成量，但是过度的废气循环将会影响发动机正常的运行，特别是在怠速时候，低转速小负荷及发动机在稳态运行时，再循环的废气将降低发动机的性能，因此在排气管之间安装废气再循环控制阀选择氮氧化和物多的发动机运转范围，自动调节参与在循环的废气量。
3.4 燃油蒸汽排放控制
为了防止燃油箱向大气排放燃油蒸汽而产生的污染，在发动机控制系统中普遍采用ecu控制的活性碳罐汽油蒸汽排放控制，因为活性碳罐具有良好的吸附和托附性能，当燃油箱油压力升高时蒸汽经油管和止回阀被吸附于碳罐内当发动机发动并暖机后，ecu将开启真空电磁阀让碳罐内蒸汽脱附，导入进气管内，燃油箱内有止回阀，当油蒸汽被吸出压力下降时，外界空气便进入油箱补充，使内外的压力平衡。
4 结语
汽车是一种运输工具在给人们带来生活便利的同时，也给环境、生态造成了危害。汽车与能
源、环境的问题已成为当今急待解决的一个重要课题。现在汽车已经从化油器时代发展到电控时代，这是汽车工业的进步，电控技术使汽车提高动力性、经济性、减少排放这一问题的解决有了很大的进步。随着技术的不断发展，在不久的将来在这方面一定会取得更大的成绩。
参考文献
[1] 吕彩琴.《汽车发动机电控技术》 [m] .国防工业出版社.2009年
[2] 王茂田.《发动机电控技术的探讨》[j] .中国新技术新产品20111
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