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1、浅谈电子控制技术在汽车发动机中的应用 摘 要：本文阐述电子限制技术在汽车发动机中的应用，以及电子限制技术对发动机性能和汽车行业发展的重要作用。 关键词：发动机 电子限制系统 传感器 ECU 执行器 汽车发动机的工作过程基本上都由四个冲程组成，利用燃料和空气的混合气在汽缸内燃烧产生的高温高压气体的膨胀，发动机借助于曲柄连杆机构通过曲轴向外输出扭矩而做功。 发动机根据所用燃料通常分为汽油机和柴油机，根据点火方式可分成点燃式（汽油机）和压燃式（柴油机）。汽油机根据空气和燃油的比例可分成理论当量燃烧和淡薄燃烧。 发动机按其功能可分成曲柄连杆传动机构、配气机构、燃油供应系统、进气排气系统、点火系统、润滑
2、系统、冷却系统和协助系统。 汽油机电子限制的核心问题是燃油定量和点火定时。柴油机电子限制的核心问题是燃油定量和喷油定时。 一、汽车发动机电子限制系统的组成 1.传感器 （1）汽油机电子限制系统常用的传感器有： 进气歧管肯定压力传感器（供应进气岐管肯定压力信息供计算负荷等）； 燃油压力传感器（供应油轨燃油压力信息）； 燃油箱压力传感器（供应燃油箱压力信息）； 机油压力传感器（供应机油压力信息）； 冷却液温度传感器（供应发动机温度信息）； 进气温度传感器（供应进气温度信息供计算空气密度等）； 空调蒸发器温度传感器（供应空调蒸发器温度信息）； 空调冷凝器温度传感器（供应空调冷凝器温度信息）； 空气流
3、量传感器（供应空气流量信息供计算负荷等）； 节气门位置传感器（供应负荷信息、负荷范围信息、加速减速信息）； 油门踏板位置传感器（供应负荷信息、负荷范围信息、加速减速信息等）； 霍尔传感器（供应转速信息、曲轴位置和相位信息）； 感应式转速传感器（供应转速信息和曲轴位置信息）； 燃油箱液面位置传感器（供应燃油箱液面位置信息）； 爆震传感器（供应发动机机体接收到的振动信息）； 排气再循环阀阀杆位移传感器（供应排气再循环阀开度信息）； 氧传感器（供应过量空气系数是大于1还是小于1的信息）。 （2）柴油机电子限制系统常用的传感器有： 增压压力传感器（供应增压压力信息）； 燃油压力传感器（供应共轨燃油压力
4、信息）； 机油压力传感器（供应机油压力信息）； 冷却液温度传感器（供应发动机温度信息）； 燃油温度传感器（供应燃油温度信息） 进气温度传感器（供应进气温度信息）； 排气温度传感器（供应排气口和排气管的温度信息）； 空调蒸发器温度传感器（供应空调蒸发器温度信息）； 空调冷凝器温度传感器（供应空调冷凝器温度信息）； 空气流量传感器（供应空气流量信息）； 节气门位置传感器（供应节气门位置信息用于排气再循环限制）； 转角传感器（供应安排泵轴转角信息）； 油门踏板位置传感器（供应负荷信息、负荷范围信息、加速减速信息）； 霍尔传感器（供应转速和曲轴相位信息）； 海拔高度传感器（供应海拔高度信息）； 车速传
5、感器（供应车速信息）； 感应式转速传感器（供应转速信息和曲轴位置信息）； 燃油箱液面位置传感器（供应燃油箱液面位置信息）； 排气再循环阀阀杆位移传感器（供应排气再循环阀开度信息）； 氧传感器（供应过量空气系数l的详细数值）； 压差传感器（供应微粒物捕集器的压差信息）； NOX传感器（供应排气后处理系统的NOX浓度信息）。 2.电子限制单元（ECU） 电子限制单元（ECU）接受传感器供应的各种信息并加以处理，依据处理向执行器发出指令，对发动机实施限制。电子限制单元由微型计算机和模拟电路组成。 3.执行器 （1）汽油机电子限制系统常用的执行器有：电动燃油泵、电磁喷油器、点火线圈、各种怠速执行器、炭
6、罐限制阀、排气再循环限制阀、电动节气门（又称电子油门）、液压回路电磁阀（用于可变气门定时限制等）、气动回路电磁阀（用于可变进气管长度限制等）、全可变气门电子限制执行器、涡轮增压废气放空限制阀、电动二次空气泵、三效催化转化器加热执行元件、冷却风扇、空调压缩机电磁离合器、发动机上的其他协助设备。 （2）柴油机电子限制系统常用的执行器有：电动输油泵、各种燃油喷射泵、喷油量执行器（集成于燃油喷射泵内）、喷油提前角执行器（集成于燃油喷射泵内）、燃油切断阀（集成于燃油喷射泵内）、共轨高压泵、共轨压力限制阀、各种共轨喷油器、单元喷嘴系统和单元泵系统的高压燃油电磁阀、炙热塞、排气再循环限制阀、电动节气门（又称
7、电子油门）、可变气门限制执行器、可变进气管长度执行器、涡轮增压废气放空限制阀、冷却风扇、空调压缩机电磁离合器、发动机上的其他协助设备。 一部分柴油机传感器和执行器集成于燃油喷射设备之内，因所用的柴油喷射设备而异。 二、汽油机基本的电子限制项目 1.燃油定量 燃油定量电子限制，限制对象是进入发动机的空气与燃油的质量比例，由ECU依据发动机的负荷、转速和冷却液温度等参数确定。负荷就是驾车人对发动机的扭矩要求，通过吸入空气量或油门踏板位置传递给ECU。执行器是电动燃油泵和电磁喷油器。燃油定量影响汽车的动力性、燃油经济性、舒适性、排放和零部件的平安。 2.点火定时 点火定时通常用点火发生时活塞在压缩冲
8、程上止点之前多少度曲轴转角，即点火提前角来表征，也要依据发动机的负荷、转速和冷却液温度等工况参数确定。执行器是点火线圈。点火定时同样影响汽车的动力性、燃油经济性、舒适性、排放和零部件的平安。 3.爆震限制 汽油机爆震会损坏发动机，恶化排放和燃油经济性。通过电子限制避开爆震的主要途径是减小点火提前角，所以，爆震限制通过点火定时限制实施。但是过小的点火提前角会影响燃油经济性。爆震限制的目的就是使点火提前角保持在恰好不发生爆震的临界点。 4.油箱蒸发排放物限制 油箱蒸发排放物必需利用活性炭罐加以吸附，并在适当的时候用簇新空气清洗活性炭罐。清洗气流通过进气管送入汽缸燃烧，并不是任何工况下都可以进行清洗
9、，所以要利用炭罐限制阀对清洗气流加以限制。 5.扩展的汽油机电子限制项目 可变进气管长度电子限制：用于提高发动机动力性。 可变气门电子限制：用于提高发动机动力性和经济性，降低有害物质排放。 增压压力电子限制：用于提高发动机动力性和经济性，降低有害物质排放。 排气再循环电子限制：用于降低发动机氮氧化物排放。 二次空气电子限制：用于满意欧4以上法规对碳氢化合物和一氧化碳排放的要求。 三效催化转化器燃油加热或电加热电子限制：用于满意欧4以上法规对排放的要求。 停车启动运行电子限制：用于提高发动机经济性和满意欧4以上法规对排放的要求。 汽缸封闭和气门封闭电子限制：用于提高发动机经济性，降低有害物质排放。 喷油压力和喷油定时限制：用于汽油直喷，提高动力性和经济性，降低有害物质排放。 （作者单位：海南省技师学院） 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页