發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)時(shí)如何噴油?
2023-04-07 14:13:17
作者:蔡金盛
發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)包括冷啟動(dòng)狀態(tài)、熱車狀態(tài)、濃噴油狀態(tài)等。現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)通過(guò)改變噴油時(shí)間(這個(gè)時(shí)間大約是2-3ms)來(lái)改變噴入燃燒室的汽油量。噴射時(shí)間是基本噴射時(shí)間和各種校正時(shí)間的疊加。這里,說(shuō)明在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)期間如何控制燃料噴射。發(fā)動(dòng)機(jī)是如何控制噴油器的?發(fā)動(dòng)機(jī)目前的噴射方式是從進(jìn)氣門前歧管電噴到FSI分層噴射。這項(xiàng)技術(shù)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在低速時(shí)產(chǎn)生大扭矩,減少?gòu)U氣中的有害物質(zhì)。燃油噴射主要由噴油器的噴射時(shí)間控制。燃油系統(tǒng)主要包括燃油泵、油管、液壓調(diào)節(jié)器和噴油器。燃油泵的轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)速的增加而增加,以提高系統(tǒng)的燃油壓力,但傳遞給噴油器的壓力受工況控制。例如,空閑時(shí)為250MPa。噴油器內(nèi)部有一個(gè)由電磁閥組成的針閥結(jié)構(gòu),電磁閥的通電針閥打開。通電時(shí)間由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦ECU控制,受發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、曲軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣溫度等影響。所以冷啟動(dòng)時(shí)需要噴油量。冷氣啟動(dòng)時(shí)噴油的控制是在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)只有在400r/min(含此數(shù)據(jù))時(shí)才能啟動(dòng)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速突然升高,比如突然踩油門,已經(jīng)啟動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)延遲。只有當(dāng)轉(zhuǎn)速低于200轉(zhuǎn)/分鐘時(shí),才會(huì)解除控制。如上所述,噴射量的控制=基于曲軸位置傳感器和進(jìn)氣量計(jì)算的基本噴射量校正時(shí)間,但是在冷起動(dòng)的情況下,不能基于進(jìn)氣量計(jì)算基本噴射量。此時(shí)進(jìn)氣流量不穩(wěn)定,曲軸位置傳感器也受到影響。此時(shí)怠速普遍較高,逐漸降低。所以汽車設(shè)計(jì)的工程師都是以發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的數(shù)據(jù)為基本量。該基本量作為程序存儲(chǔ)在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU中。這時(shí)候水溫和噴射量是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。溫度越低,缸內(nèi)燃油霧化越差,混合不充分。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)ECU采用增加噴射時(shí)間的方法來(lái)獲得濃混合氣。這個(gè)增加時(shí)間大約是1-2 ms,通過(guò)其他傳感器的修正來(lái)控制噴射量的修正時(shí)間主要包括空燃比反饋控制和電壓修正。在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)之前(怠速穩(wěn)定時(shí)800轉(zhuǎn)左右),主要采用以下幾種修正方法。使用氧傳感器(或空燃比傳感器)的反饋控制,在冷啟動(dòng)的情況下,氧傳感器處于開環(huán)控制。在所謂的開環(huán)控制中,氧傳感器不在燃料噴射的校正中。對(duì)于開環(huán)控制,閉環(huán)控制是指利用氧傳感器的電壓信號(hào)判斷空燃比數(shù)據(jù)是否大于理論值(14.7:1)。當(dāng)由氧傳感器的電壓值反饋的燃燒量小于空燃比時(shí),噴射器減少噴射量以降低混合比。相反,當(dāng)電壓值大于該值時(shí),濃度變得更濃。一些發(fā)動(dòng)機(jī)使用空燃比傳感器進(jìn)行補(bǔ)償。氧傳感器的信號(hào)電壓在0-1V的理論空燃比范圍內(nèi)快速變化。從圖表中可以看出,在電壓曲線的垂直上升和下降過(guò)程中,空燃比傳感器的輸出電壓在2.2-4V的范圍內(nèi)緩慢變化。當(dāng)空燃比變小時(shí),輸出電壓變高。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU可以通過(guò)空燃比的精確控制,即時(shí)修正噴射量。一些排放標(biāo)準(zhǔn)模型通過(guò)控制二氧化碳排放進(jìn)行補(bǔ)償。這些車型可能沒(méi)有配備氧傳感器,所以混合氣的空燃比是通過(guò)調(diào)節(jié)怠速時(shí)一氧化碳的濃度來(lái)控制的。
蓄電池的電壓控制噴油器由蓄電池的電壓供電,電壓為12 V,電壓的傳輸信號(hào)由ECU決定。如果ECU傳輸?shù)絿娪推鞯膰娚鋾r(shí)間與實(shí)際噴射時(shí)間之間存在時(shí)間誤差,則誤差可能會(huì)延遲。超過(guò)3-4年后,電池的電壓容量會(huì)明顯下降。延遲時(shí)間越長(zhǎng),此時(shí)的效果是混合物的稀釋。因此,ECU會(huì)根據(jù)蓄電池電壓下降的范圍,延長(zhǎng)冷起動(dòng)時(shí)的噴油時(shí)間??偨Y(jié)發(fā)動(dòng)機(jī),增加冷啟動(dòng)時(shí)的噴射時(shí)間來(lái)獲得濃混合氣,可以使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn),但會(huì)增加當(dāng)時(shí)的油耗。此外,還需要使用氧傳感器和電池的電壓信號(hào)進(jìn)行校正。
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