空燃比,是混合气中空气与燃料的质量比,一般用每克燃料燃烧时所消耗的空气的克数来表示即A下空燃比是发动机运转时的一个重要参数,它对尾气排放,发动机的动力性和经济性有很大的影响一、原理为使废气催化率达到最佳(90%以上),必须在发动机排气管中安装氧传感器并实现闭环控制,其工作原理是氧传感器将测得废气中氧的浓度,转换成电倍号后发送给ECU使发动机的空燃比控制在一个狭小的、接近理想的区域内(14.7：1）若空燃比大时,虽然CO和HC的转化率略有提高,但NO,的转化率急剧下降为20%,因此必须保证最佳的空燃比。实现最佳的空燃比,关键是要保证氧传感器工作正常。如果燃油中含铅、硅,就会造成氧传感器中毒。此外使用不当,还会造成氧传感器积炭、陶瓷碎裂加热器电阻丝烧断内部线路断脱等故障,氧传感器的失效会导致空燃比失准,排气状况恶化,催化转化器效率降低,若时间过长会使催化转化器的使用寿命降低为了满足发动机各种工况的要求,混合气的空燃比不能都采用闭环控制,而是采用闭环和开环相结合的策略1.冷启动和冷令却水温度低时通常采用开环控制方式。由于启动转速低、冷却水温度低燃油挥发性差,需对燃油进行一定的补偿。混合气空燃比与冷却水温度有关,随着温度增加空燃比逐渐变大2.部分负荷和息速运行时可分为以下两种情况。 a.若为了获得最佳经济性,可采用开环控制方式,将空燃比控制在比化学计量比大的稀混合气状态下工作b.为了获得低的排放,并有较好的燃油经济性,必须采用电控汽油喷射系统加三元催化转化器,进行空燃比闭环控制二、汽油机过渡工况空燃比控制特点加装三元催化转化器是电喷汽油机应用较广泛、技术较成熟的排放控制方案。为了高三元催化转化器的净化效率,必须将空燃比控制在化学当量比附近,即过量空气系数a=1.1-12,当汽油机工作在稳定工况时,电控系统通过进气流量传感器检测进入气缸的空气量,通过控制喷油脉宽来保证空燃比在理论空燃比附近(a=1),同时采用氧传感器检测排气中的氧浓度,对空燃比进行反馈控制,形成闭环控制系统,消除批量生产在制造、装配中零部件公差以及环境条件变化造成的空燃比波动。然而当汽油机处于过渡工况时,将空
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空燃比,是混合气中空气与燃料的质量比,一般用每克燃料燃烧时所消耗的空气的克空燃比是发动机运转时的一个重要参数,它对尾气排放、发动机的动力性和经济性都数来表示即AF有很大的影响一、原理为使废气催化率达到最佳(90%以上),必须在发动机排气管中安装氧传感器并实现闭环控制,其工作原理是氧传感器将测得废气中氧的浓度,转换成电信号后发送给ECU使发动机的空燃比控制在一个狭小的、接近理想的区域内(147:1)。若空燃比大时,虽然CO和HC的转化率略有提高,但NO的转化率急剧下降为20%,因此必须保证最佳的空燃比。实现最佳的空燃比,关键是要保证氧传感器工作正常。如果燃油中含铅、硅,就会造成氧传感器中毒。此外使用不当,还会造成氧传感器积炭、瓷碎裂、加热器电阻丝烧断内部线路断脱等故障。氧传感器的失效会导致空燃比失准,排气状况恶化,催化转化器效率降低,若时间过长会使催化转化器的使用寿命降低为了满足发动机各种工况的要求,混合气的空燃比不能都采用闭环控制,而是采用闭和开环相结合的策略1.冷启动和冷却水温度低时通常采用开环控制方式。由于启动转速低、冷却水温度低燃油挥发性差,需对燃油进行一定的补偿。混合气空燃比与冷却水温度有关,随着温度增加空燃比逐渐变大2.部分负荷和息速运行时可分为以下两种情况a.若为了获得最佳经济性,可采用开环控制方式,将空燃比控制在比化学计量比大的稀混合气状态下工作b.为了获得低的排放,并有较好的燃油经济性,必须采用电控汽油喷射系统加三元催化转化器,进行空燃比闭环控制。
二、汽油机过渡工况空燃比控制特点加装三元催化转化器是电喷汽油机应用较广泛、技术较成熟的排放控制方案。为了提高三元催化转化器的净化效率,必须将空燃比控制在化学当量比附近,即过量空气系数a=11-12.当汽油机工作在稳定工况时,电控系统通过进气流量传感器检测进入气缸的空气量,通过控制喷油脉宽来保证空燃比在理论空燃比附近(a=1),同时采用氧传感器检测排气中的氧浓度,对空燃比进行反馈控制,形成闭环控制系统,消除批量生产在制造、装配中零部件公差以及环境条件变化造成的空燃比波动。然而当汽油机处于过渡工况时,将空
燃比精确控制在理论空燃比附近(a=1)存在如下技术问题1.氧传感器响应存在迟滞性。氧传感器信号反映了已燃混合气的浓度状况,当汽油节气门位置突变时,汽油机工况快速变化,氧传感器空燃比反馈控制的响应时间长,来不及对空燃比进行反馈2.节气门突变时,进气系统存在动态的充排气现象,导致经过空气流量传感器(进气总管)的空气量与实际进入气缸内的空气量不相等,使根据进气量计算出的喷油量出现偏3.进气管内油膜动态特性造成空燃比变化。对于多点电喷汽油机,汽油在进气门附近喷射,一部分汽油以油蒸气的形式直接进入气缸,而其余部分以液态油膜形式沉积在进气歧管壁面上,同时油膜以某一速率蒸发后进入气缸。当汽油机节气门突变时,汽油机转速发生变化,从面造成以蒸气直接进入气缸和以油膜蒸发进入气缸的汽油量发生变化4.时间顺序造成空燃比偏差。一方面,就某一缸而言,喷油过程是在进气过程之前因面这时的喷油量是以其他气缸的进气量来计算的;另一方面,氧传感器信号是以前工作循环混合气浓度情况的反映,而汽油机节气门在迅速开大和关小的过渡过程中,进气流量发生了较大的变化,因而研究满足所有工况的空燃比控制策略具有重要意义。
