電控發(fā)動機工作原理及發(fā)展方向的探討

張筱青

摘要：目前，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量有了很大提升，汽車成為了人們生活中必不可少的交通工具，私家車數(shù)量不斷增加，使汽車行業(yè)獲得了很大的發(fā)展，更多新技術使用在汽車上。我國還有很多人對于電控發(fā)動機缺少了解。文章中主要對電控發(fā)電動機的工作原理進行了詳細分析，并且對其未來發(fā)展方向進行了相應探索，以供參考。

關鍵詞：電控發(fā)動機;工作原理;發(fā)展方向;探討

Discussion on the Working Principle and Development Direction of Electronic Control Engine

ZHANG Xiaoqing

（Wenjing College， Yantai University，Yantai， Shandong Province， 264005 China）

Abstract： At present， with the rapid economic development， peoples quality of life has been greatly improved. Automobiles have become an indispensable means of transportation in peoples lives. The increasing number of private cars has enabled the automotive industry to achieve great development. More new technologies are used in cars. Many people in our country still lack understanding of electronically controlled engines. The article mainly analyzes the working principle of electronically controlled generators in detail， and explores its future development direction for reference.

Key Words： Electronic controlled engine; Working principle; Development direction; Discussion

電子燃油噴射系統(tǒng)（下文稱為EFI）主要工作原理是，把電子控制裝置作為控制中心，在發(fā)動機的不同位置安裝上各種傳感器，通過這些傳感器可以獲得發(fā)動機上面的各個工作參數(shù)，依照電腦設置的控制程序，對噴油器進行合理控制，對噴油量進行精確的掌控，讓發(fā)動機在任何情況下都可以得到濃度最佳的混合氣。對發(fā)動機實現(xiàn)電控，可以有效提升發(fā)動機的工作效率。

1 電子燃油噴射系統(tǒng)的工作原理

EFI系統(tǒng)主要是把電子控制裝置作為一個控制中心，在發(fā)動機的各個部分安裝上傳感器，以此來測取出發(fā)動機的不同參數(shù)，之后依照電腦中已經(jīng)設置好的控制程序，使用控制噴油器對噴油量進行準確的測量，這樣可以讓發(fā)動機在任何工作情況下都可以獲得濃度最佳的混合器。除此之外，EFI系統(tǒng)還可以使用電腦里面的控制程序，實現(xiàn)啟動加濃、全負荷加濃、暖機加濃、減速調(diào)稀以及強制斷油等各種功能，以此來滿足發(fā)動機的各種特殊情況需求讓打洞機可以具有更好的排放性以及燃料經(jīng)濟性，同時還能大大提升汽車的實際使用性能。EFI中的噴油壓力主要是電動燃油泵來提供的。一般來說，電動的燃油泵都放在油箱里面，浸在燃油里面。燃油泵把油箱里面的燃油洗出來并且對其進行加壓處理，壓力燃油通過燃油濾清器將其中的雜質(zhì)去除掉，然后就被送到了到動機上面的分配油管里面。分配油管和安裝好的噴油器之間實現(xiàn)互通。噴油氣作為一個電磁閥，主要是用電腦對其進行控制，通電的時候電磁閥會開啟，壓力然后會呈現(xiàn)霧狀噴到氣岐管里面，和空氣實現(xiàn)混合，在之后的進氣過程中就會吸進氣缸里面。在分配油管的結(jié)尾一側(cè)需要裝上燃油壓力這種調(diào)節(jié)器，這個調(diào)節(jié)器能夠?qū)τ凸芾锩娴膲毫M行適當?shù)恼{(diào)整以及分配。讓燃油的壓力能夠一直保持在適當?shù)姆秶锩?，而且還能讓多出來的一些燃油實現(xiàn)回油的操作，之后再返回進入到燃油箱里面。其中的進氣量主要是駕駛?cè)藛T使用加速踏板對節(jié)氣門進行操作以及控制。節(jié)氣門的開度不同其進氣量也會有很大的變化，進入大氣岐管里面的真空度也會有差異。在相同轉(zhuǎn)速之下，金達氣岐管里面的真空度以及進氣量之間有比例關系。在進氣管的壓力傳感器能夠把氣岐管里面的真空度進行信號的轉(zhuǎn)變，之后將其傳遞到電腦，電腦在結(jié)合氣岐管真空度的實際發(fā)動機進氣量大小實現(xiàn)精準計算，之后再結(jié)合實際測得的信號把發(fā)動機的轉(zhuǎn)速計算出來。結(jié)合進氣量還有轉(zhuǎn)速就可以把噴油量合理計算出來。電腦依照禁區(qū)里還有發(fā)動機的轉(zhuǎn)速把各缸的噴油量進行更好的控制，通過對噴油時間的控制來決定噴油量。噴油時間越長，相應的噴油量也就越大。一般來說，每一次的噴油量是時間都保持在二到十毫秒。噴油的開始時間都需要使用傳感器進行控制，噴油不是持續(xù)進行的，一般都是間接噴射^[1-2]。

2 工況的控制介紹

發(fā)動機處在面臨的工況不同，對混合氣體濃度也會有不同要求。經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊的工況，常見的有急加速、啟動還有就是急減速這些情況，都會對混合氣體的濃度各種不同需求。

2.1 啟動噴油控制

在剛開始發(fā)動的時候，發(fā)動機是通過啟動馬達對其進行帶動實現(xiàn)運轉(zhuǎn)的。但是轉(zhuǎn)速會比較低，而且轉(zhuǎn)速的波動一般情況下也比較大。在這種情況下，空氣的流量傳感器都會測出的最近一段時間的信號，但是這些信號都不準確。這方面因素就會造成在發(fā)動機剛剛啟動的時候，計算機不能把流量傳感器里面的信號當最為依據(jù)。而是需要依照之前設定的啟動程序?qū)娪土窟M行更加合理控制。計算機通過啟動開關還有轉(zhuǎn)速傳感器里面的得到的信號，把發(fā)動機的狀態(tài)進行更好的判定。之后再按照啟動程度對噴油進行合理的控制。在對噴油進行控制的過程中，計算機會按照發(fā)動機的水溫、啟動轉(zhuǎn)速還有進氣的溫度噴油量進行合理預測。這個噴油量能夠保證讓發(fā)動機可以順利啟動。當冷車剛剛開始啟動的時候，發(fā)動機的溫度一般來說都會比較低，噴入到氣道里面的燃油也不容易蒸發(fā)。為了能夠有充足的燃油，組成濃度合理的混合器，確保發(fā)動機在當前低溫環(huán)境中也可以順利啟動，就需要增加噴油力量、讓電腦進行合理控制。增加噴油的持續(xù)時間，或者是噴油的實際次數(shù)。讓增加的噴油量還有濃度都能讓電腦通通過傳感器可以感應到。發(fā)動機的水溫或者是進氣的實際溫度越低，相應的噴油量也就會越大，其需要加濃的時間也會加長^[3]。

2.2 斷油控制

斷油控制一般都會發(fā)生在一些特殊的工況之下，將斷油噴射展示終端，這樣可以更好的滿足當前發(fā)動機的實際運轉(zhuǎn)特殊需求，其中的超速斷油方式，這種方式更加適用于在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速比實際最高轉(zhuǎn)速還要高的工況下，通過計算機把噴油進行自動中斷，這樣可以有效的防止發(fā)動機出現(xiàn)轉(zhuǎn)速超速的情況^[4]，不會給各個機件造成過多損壞，還能大大減少燃油的整體消耗量，減少各種有害物體的排放。超速斷油控制主要就是是通過計算機把轉(zhuǎn)速的傳感器進行合理的測量，將發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和控制程序里面的轉(zhuǎn)速展開精準比較，一旦轉(zhuǎn)速比極限速度更高，就需要及時進行切電處理，切斷噴油脈沖，不讓噴油氣再繼續(xù)噴油，對于轉(zhuǎn)速進行更好的控制，斷油控制結(jié)束之后，再將噴油恢復。汽車在行駛的過程中突然減速，發(fā)動機還會處在一個高速運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，因為節(jié)氣門已經(jīng)關閉了，到氣缸里面的緩和期量比較少，并且燃燒不完全，讓飛起里面的有害物增加，一旦電腦自動斷油，就會讓轉(zhuǎn)速出現(xiàn)下降，這樣有利于江蘇，在滿足條件的基礎上進行減速的斷油控制^[5]。

2.3 反饋控制

噴射系統(tǒng)中使用的是氧傳感器，這種傳感器里面使用的是無鉛汽油。在對其進行反饋控制的時候，就需要在排氣管里面加入這種傳感器，結(jié)合其中氧含量的不斷變化，就能夠?qū)ζ浔戎颠M行合理測定，并且把數(shù)值合理輸?shù)接嬎銠C里面，和已經(jīng)預定的數(shù)值進行對比，這樣來測定噴油量。只有使用這種控制方式才能達到精準控制的目的，而且可以最大程度地避免因為產(chǎn)品差異或者是磨損等各個方面而出現(xiàn)的性能方面的變化。使其進行穩(wěn)定工作，且提升自身的抗干擾性。但是，為了能夠讓排氣實現(xiàn)凈化處理，閉環(huán)控制里面的噴射系統(tǒng)需要對空燃比進行合理控制。對于比較特殊的一些運行工況，常見的有暖機、加速、滿負荷、啟動還有暖機等情況需要持續(xù)加濃混合器，使用開環(huán)控制的方式，將發(fā)動機的動能充分發(fā)揮出來，因此需要使用閉環(huán)與開環(huán)互相結(jié)合的方式對其實現(xiàn)控制^[6]。

2.4 運轉(zhuǎn)噴油控制

在發(fā)動機的運轉(zhuǎn)過程中，電腦會依照進氣量與發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速對噴油量進行合理的計算。除此直之外，電腦還需要對節(jié)氣門的開度、進氣的溫度、怠速的工況、發(fā)動機的水文、海拔的高度、加速的工況、全負荷的工況等這些運轉(zhuǎn)的參數(shù)進行綜合參考，以此來對噴油量進行相應的修正，從而提升整體噴油量的控制進度^[7]。因為電腦需要參考的運轉(zhuǎn)參數(shù)比較多，為了能夠讓電腦中的計算程序?qū)崿F(xiàn)簡單化，一般情況下會把噴油量劃分成為修正量、噴油量以及增量這三個部分，并且把這三個部分進行合理的計算，之后在把這三個部分都合理的疊加起來，當成是總的噴油量來對噴油氣的噴油展開合理控制^[8]。

2.5 溢油控制

在開始時，汽油噴射系統(tǒng)確保了非常豐富的混合氣引擎。如果起動發(fā)動機多次轉(zhuǎn)動后，發(fā)動機不起動，氣缸內(nèi)積聚的豐富混合氣可能會弄濕并阻止火花塞運行，此時駕駛員可以將油門踏板操作到底，打開點火開關和讓發(fā)動機開始轉(zhuǎn)動。在這種情況下，計算機會自動中斷燃油噴射，從氣缸中取出多余的燃油并且開始對火花塞進行干燥。只有點火開關、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門位置滿足條件時，計算機才能處于排油狀態(tài)，因此，起動電控汽油噴射發(fā)動機時，不必踩油門踏板，否則由于油距過大，會導致發(fā)動機無法起動。當裝有電控自動變速設備的汽車在運行實踐中自動升檔時，把控變速設備的計算機會對汽油噴射體系的計算機傳輸扭矩減小信^[9]。當汽油噴射體系的計算機接受到這個扭矩減小信息時，會短暫的暫停個別氣缸（比方說2、3缸）的燃油噴射，進而減小發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速，減輕換檔時產(chǎn)生的沖擊。

3 電控發(fā)動機未來的發(fā)展方向

3.1 提升控制的精度

在當前人們環(huán)保意識不斷加強并且環(huán)境逐漸惡化的情況下，減少汽車污染物的排放量是很多人重點關注的問題。提升電控打洞機的整體控制精度這項工作至關重要，需要從兩個方面著手，分別是確保信號的精準度以及確保處理信號的準確度^[10]。

3.2 不斷對新材料進行探索

使用各種新材料，能夠讓活塞還有缸套之間不再需要機油，這樣可以大大減少汽車產(chǎn)生的尾氣。有部分國家使用陶瓷在進行缸套還有活塞的研發(fā)，這樣既能夠適當減少鋼鐵資源，還能大大減少發(fā)動機在運動中產(chǎn)生的摩擦，提升發(fā)動機的整體效率。

3.3 使用汽油的代用產(chǎn)品

使用一些清潔能源來代替汽油，這是有效解決污染排放的途徑。當前新開發(fā)的有液化氣、H2以及乙醇等這些作為燃料，進行發(fā)動，這些清潔能源應該得到更加廣泛的使用。

4 結(jié)語

結(jié)合以上分析得知，電控發(fā)電機是一種技術性比較密集的產(chǎn)品，需要相關技術人員加強對其進行研究，對工作原理進行深入研究，不斷加入新技術，使用各種新能源，增加電控電動機的功能，以此來提升發(fā)動機的工作效率，進而提升汽車的使用性能。

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