气体燃料发动机的分析研究
气体燃料发动机的
分析研究
摘要
当今世界能源紧张,由于传统内燃机过分依赖于石油化工燃料,作为现代文明社会重要标志的汽车及发动机,其发展正承受着来自能源紧张问题的巨大挑战。实现本世纪汽车及发动机工业健康发展的根本出路,就要减少对石油的过度依赖。探索开发替代石油基燃料的新型洁净燃料是解决此问题的重要途径之一。而其中气体燃料应用于发动机领域的研究也正在成为研究所关注的焦点。研究首先利用现有的单缸柴油机,在其基础上进行改造,加装点火系统和燃料喷射系统;开发针对气体燃料发动机的电控系统等,将其改造成为适合于燃用混合气体燃料的发动机。其次针对发动机燃用混合气体燃料进行台架试验研究。整理试验数据,得出以下结论: (1)发动机燃用混合气体燃料情况下,由于燃料热值较低,发动机动力性较燃用单纯CNG情况有所降低，但可以达到发动机功率要求。(2)发动机燃用混合气体燃料的燃料消耗率较燃用单纯CNG情况有所增加,但由于低热值混合气体燃料价格便宜,其经济性优于燃用CNG。(3)由于混合气体燃料热值较低,在发动机缸内燃烧时燃烧温度较低,造成CO和HC排放较燃用CNG情况有所增加,但NOx的排放低于燃用CNG情况。
关键词：气体燃料，发动机，试验分析
目录
1引言 (1)
2发动机的基本理论知识 (2)
2.1发动机的组成和作用 (2)
2.2发动机的分类 (2)
2.3发动机的型号与编制 (3)
3气体燃料发动机电控系统设计 (4)
3.1发动机电控喷射系统和点火系统的整体方案设计 (4)
3.1.1气体燃料发动机的电控系统的特性 (4)
3.1.2电控系统总体设计方案 (4)
3.1.3传感器和执行器的选型 (5)
3.2发动机点火控制系统 (7)
3.2.1电控系统性能要求及结构特点 (7)
3.2.2电控点火系统的设计 (8)
3.3发动机电控燃料喷射系统 (9)
3.3.1燃料喷射控制方式及特点的研究 (9)
3.3.2燃料供给喷射系统设计 (10)
4发动机的性能分析 (11)
4.1气体燃料发动机燃烧特性分析 (11)
4.2气体燃料发动机经济性分析 (12)
4.3气体燃料发动机动力性分析 (13)
5总结 (15)
致谢 (16)
参考文献 (17)
附录1：系统部分结构截图 (18)
附录2：气体燃料发动机汽车 (21)
1引言
内燃机的诞生距今已经有一百多年的历史，是与能源相适应的产物，。发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂系统，其功能是使输进气缸内的燃料燃烧而发出动力。以其良好的动力性、经济性和耐久性，一直在各个领域内的得到广泛的应用。可是由于能源紧张、环境污染生态平衡等一系列问题，人们在许久以前就开始探索新型动力机了，提出各种新奇的功率传输结构，似乎已是不太全面了。但是随着各项科学技术的发展，常规内燃机的新结构人在不断的进步。
近年来，国内外先后开发出燃用混合气体燃料的新型气体燃料发动机。随着气体燃料发动机的开发及应用，混合气体燃料特性成为这类气体燃料发动机研究的重要内容。
自从上世纪石油危机以来，众多的石油化国家开始了对代用燃料的研究开发，以应付石油供应的危机以及最终的石油枯竭。从资源来看，中长期车用室友替代燃料的主体将来自3个方面：煤基燃料、生物燃料和天然气燃料。从车辆应用角度看，车用代用燃料主要有3类：含氧燃料（醇/醚/酯）、合成油（BET/CTL/GTL）和气体燃料（甲烷气/合成气/氢气）。气体燃料中，甲烷气是近期的重点，以天然气为例，2020年，我国天然气供应量可达到1200亿立方米以上，拿出10%左右用于汽车发动机就可代替1000万吨左右汽柴油；合成气是各种一次能源通过气化工艺制程的富氢气体，是各种汽车新型燃料的原料气，也可直接做汽车燃料，在车用能源转型中发挥着关键作用；氢气是一种原料来源广泛、尾气排放为零的环保燃料，是车用能源转型的战略目标之一。
本论文主要从气体燃料发动机的基本知识理论、设计的主体内容及和结果分析与讨论等方面加以说明。
2发动机的基本理论知识
2.1发动机的组成和作用
一、发动机的作用：是使输进气缸内的燃料燃烧而发出动力。
二、发动机的组成：机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统(汽油发动机采用)、起动系统等部分组成。
图2-1 发动机的组成图
2.2发动机的分类
根据所用燃料不同，发动机可以分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机。以汽油或柴油为燃料的发动机分别称为汽油机和柴油机。使用天然气、液化石油气和其它气体燃料的发动机称为气体燃料发动机。按照冷却方式的不同，发动机可以分为水冷发动机和风冷发动机两种。利用水或冷却液作为冷却介质进行冷却的称为水冷发动机，利用空气作为冷却介质进行冷却的称为风冷发动机。按照完成一个工作循环所需的行程数不同，内燃机可分为四行程内燃机和二行程内燃机。把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360°)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。按照进气状态不同，活塞式内燃机可分为增压和非增压两种，若进气是在接近大气状态下进行的，则为非增压式或自然吸气式内燃机；若利用增压器将进气压力增高，进气密度增大，则为增压式内燃机。增压可以提高内燃机功率。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功
率有采用增压式的。
2.3发动机的型号与编制
(1) 1E65F----表示单缸、四冲程、缸径65mm、风冷、通用型。
(2) 4100Q----表示四缸、四冲程、缸径100mm、水冷、车用。
(3) 492T ----表示四缸、四冲程、缸径95mm、水冷、拖拉机用。
图2-2 发动机型号的顺序和符号规格图
3气体燃料发动机电控系统设计
3.1发动机电控喷射系统和点火系统的整体方案设计
本发动机喷射系统和点火系统是根据混合气体燃料的发动机控制特点，在原有的六缸单燃料天然气发动机的电控系统基础上经过分析和研究，改造成针对气体燃料发动机的燃料喷射和点火电控系统。
3.1.1气体燃料发动机的电控系统的特性
对喷射控制主要控制空燃比和喷射定时，对空燃比的控制按照工况的不同分别采用开环和闭环相结合的方式进行控制。这种控制方式的的最大特点是控制的实时性强，响应速度快。当气体燃料发动机工况发生变化时，。无需寻优调节过程，直接作出控制决策，控制为设定的最佳值。
点火控制对气体燃料发动机点火的控制主要控制参数为点火定时和点火能量，对点火定时的实时控制则是采用的开环方式加以控制的，并且可以根据工况和环境田间的变化进行精确控制。在电控发动机种，不仅可以控制点火定时，还可以根据不同的要求控制点火能量，这在非电控发动机上是难以实现的。
3.1.2电控系统总体设计方案
发动机电控系统的功能是根据发动机运转状况确定最优的燃料喷射量及点火提前角。电控系统由传感器、ECU、执行装置三部分组成，传感器负责发动机工况的各种信号进行采集，ECU分析传感器采集到的信号、判断、计算，并根据控制策略喜爱能够执行器发出控制信号，而执行器则按照ECU输出的指令进行动作。
发动机电控系统的设计从系统控制功能的需要出发，包括电控单元、传感器、执行器以及线束几个部分。电控系统采集并处理传感器得到的各种发动机工况信号，通过电控单元的运算处理，确定发动机在各工况下的控制参数，通过执行器驱动电路输出的控制信号使哥哥执行器按照要求有序的工作。电控系统的总体结构如下图所示。
图3-1 电控系统的总体结构图
3.1.3传感器和执行器的选型
（1）传感器的构成和选型
发动机计算机控制系统的性能首先取决与获取与控制有关的工作变量和参数的精度，传感器可以将这些物理变量转换成为相应的电信号，可以通过多种方式将正在运行的发动机的一些机械参数和热力学参数转化为电信号传到控制器。在整个发动机带你控系统中，传感器是发动机和控制单元的联系纽带，控制单元通过传感器来感知发动机的运行状态，他们是电控单元收集数据、作出决策的直接依据。
计算机控制系统中普遍测量的物理量有温度、压力、速度、位置、流量等，传感器的性能指标包括测量范围、精度、分辨率、响应特性、可靠性、耐久性、紧凑性、互换性和经济性等。
从功能上可将电控系统的的传感器分为以下几种：
1.发动机运行工况传感器，测取发动机转速等工况信号并输入计算机控制系统。
2.参数修正传感器，测量冷却水温度、进气温度、进气压力、废气中氧含量等，用以修正燃料喷射量及点火提前角。
3.执行器反馈信号传感器
本文涉及的气体燃料发动机电控单元需要实时测量发动机的运行状态，检测信号主要包括发动机转速信号、曲轴位置信号、节气门位置信号、近气压力信号、进气温度信号、冷却水温度信号等。因此系统中使用的传感器主要包括：发动机转速和曲轴位置传感器、节气门开度传感器、进气管压力传感器、进气温度传感器、水温传感器等。
1)发动机转速和曲轴位置传感器
曲轴位置传感器又称发动机转速与曲轴转角传感器，其功用是采集曲轴转角的位
置信号和发动机的转速信号，并输入控制单元，以便确定点火时刻和喷气时刻。常用的曲轴位置传感器分为光电式、磁感应式和霍尔式三种类型。
曲轴位置与发动机转速传感器采用霍尔式传感器与固定在发动机曲轴上的信号发生盘上的磁盘片相配合为ECU提供上止点位置信号和转速信号。
2)节气门位置传感器
节气门位置传感器是一个三线式传感器，三线分别是电脑提供给传感器的参考电源为5V；为传感器接地；连到传感器的滑动触点，作为信号输出给电控单元。当提供5V参考电源，在电阻材料上每点的电压降都将由滑动触点决定，而这个滑动触点的移动是与节气门角度成正比的，另外电压数值变化的快慢反应了节气门开闭的快慢。发动机ECU接收到节气门位置传感器输入的电压信号，即可判知节气门开度大小及开闭的快慢，从而精确的判断发动机的运行工况。
3)进气管压力传感器
气体燃料发动机燃气喷射来那个的计算方法有两种，即直接测量法和间接测量方法。直接测量法采用空气流量传感器直接测取每循环空气的进气量，然后根据控制所要达到的空燃比来控制燃料的喷射量。间接测量法才欧元能够进气管压力传感器测量节气门后进气管内的真空度，来间接测量进气量。
4)水温传感器
本文中的水温传感器选用热敏电阻传感器，利用热敏电阻阻值的变化来检测冷却水的温度变化，进气温度传感器和水温传感器均采用负温度系数热敏式温度传感器，其测温度原理是当电阻器暴露在外部高温环境下时，其电阻值会急剧下降，电压恒定时电流会迅速上升，可以通过测量电流的大小来进行温度测量。电控系统中利用电流信号根据冷却水温的情况对基本喷射时间进行修正。
5)进排气温度传感器
进气温度传感器装在气体喷射器之前，用来测量气体燃料的温度，其阻值特性与水温传感器的阻值特性相同，但前者测量温度部位的热容量，所以响应快一些。
6)发动机缸内压力传感器
发动机缸内压力传感器是用来测量发动机工作时，气缸内的燃料压力变化。该传感器在目前国际应用最广，具有可靠、稳定、高性能、易于安装的特点和完善的技术支持等优势。
（2）执行器的构成与选型
发动机的控制功能是靠执行机构完成的，执行机构的性能好坏将直接影响到发动机的综合性能，因此执行机构的选择必须经过准确分析与计算。本控制系统的执行机构包括各缸的气体燃料喷射器，点火控制的执行器是点火线圈和火花塞等。
点火线圈的选型
点火线圈是气体燃料发动机ECU实现点火功能的核心部件，他直接影响到整个点火系统的工作性能和整个发动机的动力性、经济性以及排放性等各项指标，因此点火线圈的选型非常重要。需要计算出点火线圈的通电时间。
点火系统的能量可由公式（1）计算：
E = L1*Ip2/2 （1）
式中：E····点火能量；
L1····点火线圈的初级电感；
IP····初级线圈断开电流。
由上式可知，线圈的储存能量是由线圈峰值电流决定的。
燃料喷射阀的选型
喷射法是根据ECU指令将混合气体燃料喷入发动机进气口的装置，主要有两种形式：高压喷射阀和低压喷射阀。前者结构比较复杂，后者结构比较简单，类似于柴油喷射器。气体燃料喷射阀与燃油喷射器的最大区别是需要更大的流通截面积，以保证足够的气体流量。
3.2发动机点火控制系统
对于气体燃料发动机而言，电控点火系统是发动机中的重要组成部分。一方面，电控点火系统的应用可以有效的控制排放不降低发动机的性能指标；另一方面，电控点火系统的应用，可以在环境温度、海拔高度、工况等发生变化的情况下使发动机保持在最佳工作状态。
3.2.1电控系统性能要求及结构特点
1.电控点火系统的性能要求
发动机点火系统最基本的要求是保证点火正常，在整个发动机工况范围内能提供稳定的点火能量和准确的点火时刻控制。为了保证气体混合燃料发动机在各种工况和使用条件下都能可靠并适时点火，电子点火系统必须满足以下要求：能够产生足以击穿火花塞间隙的电压、火花应具有足够的点火能量、点火系统必须在最有利的时刻点火。
2.电控点火系统的结构及特点
点火控制带你路系统，是气体燃料发动机必须具备的系统之一。电控直接点火系统主要由传感器、ECU、及点火执行其组成。系统中所用传感器主要有曲轴位置和转速传感器、节气门开度传感器、进气压力传感器和冷却水温度传感器等，在系统中点火执行器由点火线圈和火花塞等组成。电控系统的基本结构如图所示。
图3-2 电控点火系统的基本结构图
3.2.2电控点火系统的设计
电控直接点火系统的基本功能是通过发动机的转速信号、曲轴位置信号等来进行信号的识别、转速的计算，并通过发动机的运行工况计算点火时刻以及初级点火线圈的通电时间等。
1.电控点火系统硬件设计
电控高能直接点火系统的硬件主要包括输入信号传感器、整形处理电路、复位电路、点火线爱你全、驱动电路以及通信接口等，硬件结构框图如图所示
图3-3 电控高能直接点火系统硬件结构框图
CFM56-5B 发动机燃油控制系统概述
CFM56-5B 发动机燃油控制系统概述 摘要：燃油系统是发动机系统的重要组成部分。本文阐述了CFM56-5B发动机燃 油系统结构和工作原理，分析了部件作用，为发动机燃油系统故障的排除提供了 理论基础。 关键词：燃油系统、液压控制组件、HMU、推力不一致 一、引言 2015年1月25日，某架航班起飞时设置推力50%时，ENG1稳定在50%滞后，相比ENG2滞后5秒。在发动机全权数字化系统中，液压机械组件（HMU）作为 整个发动机系统的重要执行机构，对发动机的燃烧、控制起了决定性的作用。燃 油计量部分作为控制的核心，配合发动机控制组件（ECU）完成推力控制。本文 通过对燃油计量系统的分析，解开控制和执行的关系。便于航空维护中对发动机 工作状态的理解和把握。 来自飞机燃油通过供油管路进入发动机燃油系统。通过油泵后增压进入主燃 油/滑油热交换器对滑油进行冷却。之后经过油滤进入发动机高压燃油泵。高压燃油泵出口燃油分成两路，主燃油路经过液压机械组件（HMU）计量系统用于燃烧；次燃油路作为液压源经过伺服燃油加热器加热后进入燃油作动部件，为发动机控 制提供动力。从HMU出来未使用的燃油通过IDG滑油冷却器后再次进入主燃油/ 滑油热交换器或通过燃油回油活门（FRV）混合低压泵出来的冷燃油返回飞机油箱。 当发动机启动主电门置于ON位，低压燃油关断活门继电器11QG断电，活 门开位电路接通，低压活门打开。 综上所述，燃油系统不仅为发动机的工作提供燃料也为控制发动机提供液压源，同时还对发动机其他系统进行冷却。发动机燃油泵组件有两级自润滑燃油泵、主油滤和冲洗油滤组件组成。下面对发动机燃油系统部件分别进行阐述。 二、液压机械组件（HMU） 液压机械组件依据发动机控制组件（ECU）的控制信号对发动机的工作状态 进行控制。HMU实现如下功能：a、内部压力的精确计算；b、控制燃烧室的供油； c、N2超速保护； d、为发动机其他部件提供经过调节的稳定作动液压源。为实现这些功能HMU分为两个不同的子系统：燃油计量系统（包括计量活门、压差活门、压力关断活门、旁通活门和超速管理系统）；伺服管理系统（包括压力调节 系统、伺服流量调节系统、电磁阀和力矩马达）。 ＨＭＵ燃油系统简要介绍： 经过高压燃油泵后，用于燃烧（Ps）和用于伺服控制(Psf)的两路燃油分别供 给HMU。伺服燃油通过冲洗油滤、伺服燃油加热器进入压力调节模块。压力调节模块将压力调节为Pc（高压）、和Pcb（中压）。压力调节模块将燃油调节为恒 定的伺服压力。 Pc=Pb+300psi Pcr=Pb+150psi 调定后有5个压力燃油可用。四路用于各种部件位置。从高到低依次如下： Ps=Psf>Pc>Pcr>Pb Pb为低压燃油泵出口压力。 高压泵出口排放的最大压力为1250psig。 当Pcr压力超过调定压力20Psi，Pcr压力释放活门将超压的燃油释放到Pb。
发动机管理系统习题2
第一章习题 一、填空题 1.电控燃油喷射系统用英文表示为____________，怠速控制系统用英文表示为___________。 2.目前，应用在发动机上的子控制系统主要包括电控燃油喷射系统、____________和其他辅助控制系统。 3.在电控燃油喷射系统中，除喷油量控制外，还包括喷油正时控制、______________和_____________控制。 4.电控点火系统最基本的功能是________________。此外，该系统还具有_____________控制和______________控制功能。 5.排放控制的项目主要包括废气再循环控制、活性炭罐电磁阀控制、氧传感器和___________、____________控制等。 6.传感器的功用是____________________________________________。 7.凸轮轴位置传感器作为_____________控制和_______________控制的主控制信号。 8.爆燃传感器是作为_____________控制的修正信号。 9.电子控制单元主要是根据__________确定基本的喷油量。 10.执行元件受________控制，其作用是__________________。 11.电控系统由、、三大部分组成。 12.电控系统有、两种基本类型。 13.应用在发动机上的电子控制技术有：电控燃油喷射系统、、、、、进气控制系统、增压控制系统、巡航控制系统、警告提示、自诊断与报警系统、失效保护系统、应急备用系统。 14._________________是采集并向ECU输送信息的装置。 15.__________________是发动机控制系统核心。 16.汽车电控系统的执行元件主要有、、、、____________________元件。 17.STA信号主要作用是______________________________________。 18.STA信号和起动机的电源连在一起，由__________________控制。 19.动力转向开关信号表示_____________________________________的信息。 20.空挡起动开关信号的作用是____________________________________________。 二、判断题 1.现代汽车广泛采用集中控制系统，它是将多种控制功能集中到一个控制单元上。（） 2.在电控燃油喷射系统中，喷油量控制是最基本也是最重要的控制内容。（） 3.电子控制系统中的信号输入装置是各种传感器。（） 4.闭环控制系统的控制方式比开环控制系统要简单。（） 5.开环控制的控制结果是否达到预期的目标对其控制的过程没有影响。（） 6.空气流量计可应用在L型和D型电控燃油喷射系统中。（） 7.空气流量计与进气管绝对压力传感器相比，检测的进气量精度更高一些。（） 8.曲轴位置传感器只作为喷油正时控制的主控制信号。（） 9.发动机集中控制系统中，一个传感器信号输入ECU 可以作为几个子控制系统的控制信号。（） 10.点火控制系统还具有通电时间控制和爆燃控制功能。（） 11.ECU收不到点火控制器返回的点火确认信号时，失效保护系统会停止燃油喷射。（）
气体燃料发动机供气形式及特点示范文本
文件编号：RHD-QB-K9078 （安全管理范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 气体燃料发动机供气形式及特点示范文本
气体燃料发动机供气形式及特点示 范文本 操作指导：该安全管理文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 一、进气道混合器预混合供气方式 进气道混合器预混合供气方式是应用较早的方案，现在仍然被广泛应用，由于它具有汽油机的供气特征，以及供气装置简单，在点燃式发动机和压燃式天然气一柴油双燃料发动机上得以应用。但是该供气方式具有明显的不足之处，进气道混合器预混合供气方式由于天然气占据空气充量一般可达10%～15%，影响发动机燃烧过程及其升功率。图9-1所示进气道混合器预混合供气方式示意图。
二、缸外进气阀处喷射供气方式 缸外进气阀处喷射是一种较进气道混合器预混合供气方式更进一步的供气方式，该供气方法是将气体喷射器布置在各缸进气道进气阀处，可实现对每一缸的定时定量供气，通常称之为电控多点气体喷气系统。它可以减轻和消除由于气门重叠角存在造成的燃气直接逸出、恶化排放和燃料浪费的不良影响。进气阀处喷射由于可以由软件严格控制气体燃料喷射时间与进排气门及活塞运动的相位关系，易于实现定时定量供气和层状进气。可根据发动机转速和负荷，更准确地控制对发动机功率、效率和废气排放有重要影响的空燃比指标，实现稀薄混合气燃烧，更进一步提高发动机的动力性、经济性，以及更进一步改善排放特性。缸外进气阀处喷射虽然可以降低供气对空气充量
发动机代用燃料的发展
发动机代用燃料的发展 目前， 汽油机和柴油机依然是车用发动机的主要机种。而汽油和柴油都是不可再生 资源。随着汽车工业的迅猛发展，对石油的需求量越来越大。我国从 1993 年起，已由石油输出国成为石油进口国，到2000 年，进口石油已达 6 300 万 t，可以预计，随着国家经济的发展，石油进口量还会增加。据美国能源部和世界能源理事会预测，全球的石油产量在 2010~ 2025 年间将达到最大值。全球矿物燃料资源的预测生命期，石油为40 年，天然气为60 年，煤为220 年。日趋严重的能源危机对发动机的常规燃料提出了新的挑战。同时，由于世界汽车保有量的增加和各国对环保的重视，车用发动机面临着既要继续提高现有性能，又要降低排放的双重压力。而发动机的排放成分除与发动机的燃烧过程组织有关外，还与发动机的燃料有直接的关系。汽油和柴油在改善废气的有害排放方面可做的工作已经相当有限，许多国家目前已把研究的目光转向寻求污染较小的代用燃料，这一方面可有效地减少废气的排放，另一方面也可保存原油产品和保护能源。所谓代用燃料,是指能够取代或部分取代目前内燃机传统燃油 (汽油、柴油、煤油)的燃料。良好的代用燃料应能满足下列要求: 资源丰富、价格适宜;燃料的热值尤其是混合气热值能满足发动机动力性能的要求;能满足车辆起动性能、行驶性能以及加速性能等方面的要求;能量密度较高、储存运输方便;发动机的结构变动较小、技术上可行; 现有的燃料储运分配系统能用得上;对人类健康、环境保护以及安全防火等无有害的影响; 对发动机的寿命以及可靠性没有不良影响。已开发的代用燃料有气态烃 (压缩天然气(C N G)、液化天然气(L N G)、液化石油气 ( LPG ) )、醇燃料、二甲醚、生物柴油、氢、燃料电池等。下面足以介绍一下每种代用燃料的发展状况。 天然气： 天然气(Na t u r a l Ga s ，简称 NG) 是一种无色、无味的气体，9 0 ％以上成分为 甲烷( C H 4 )。由于天然气拥有资源丰富、污染很小、经济和安全上的优势，从而得到了大力地推广，它是一种很好的清洁燃料。天然气具有如下比较突出的优点：( 1 )着火极限宽。 ( 2 )抗爆燃性能好。 ( 3 )排放污染小。 ( 4 )发动机寿命延长 ( 5 )燃料经济性好，使用费较低。 ( 6 )安全性高。正是由于天然气汽车具有上述优点，在世界日益重视环境保护、车辆安全性能和经济性能的背景下，天然气汽车的发展前景越来越广阔。作为车用燃料的替代品，天然气根据其存在形式不同， 分为压缩天然气( C o mp r e s s e d Na t u r a l G a s，NG ) 液化天然气( L i q u e f i e d Na t u r a l G a s，简称 L NG) 。压缩天然气是将天然气经过脱水、 脱硫净化处理后，经多级压缩至20Mpa左右存贮在气瓶中，使用时经减压器减压后供给发动机燃烧即可。现在天然气汽车中运用最为广泛的就是CNG，它的技术要求较LNG要低，但也存在一些问题，如续驶里程小等缺点。液化天然气是将天然气经过一定工艺，使其在162℃左右变为液态，存贮在高压气瓶中。由于液化天然气对贮存技术要求较高，使得贮存容器的成本高，这从一定程度上限制了液化天然气汽车的发展。但由于液化天然气在贮存能量密度、汽车续驶里程、贮存容器压力等方面均优于压缩天然气，能解决压缩天然气汽车存在的一些问题，所以液化天然气作为天然气的使用方式之一，是今
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气体燃料汽车的特点
编号：SM-ZD-98837 气体燃料汽车的特点Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改
气体燃料汽车的特点 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查 和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目 标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 一、各种气体燃料在汽车上的应用分析 目前所说的气体燃料按化学成分主要有H?、CH?～C?H10、和CO。按来源形式分氢气、天然气、液化石油气、煤气和沼气等。汽车用燃料应具备以下主要条件：①燃料的资源要极大丰富；②燃料的经济性要好；③燃料的携带要方便； ④燃料燃烧后排气污染要小；⑤燃料的安全性。 表3-3是作者对上述气体燃料进行的对比分析结果。其具体分析如下： (1) 资源从长远观点看，天然气、液化石油气、煤气都是可耗尽能源，氢气是由水制取并能实现能源形式的及时转化，因此可以说是取之不尽，用之不绝的；沼气则是由各种有机物中制取出来的，只要人类生存下去，其来源就不会断绝。
(2) 经济性这里的经济性包含两层含义，一是燃料本身的价格或生产成本，二是将其应用于汽车时所需设备的附加成本。从生产成本上看，天然气最经济，液化石油气次之，沼气的制取需要大型设备，如果只从沼气生产角度看，其造价太高，但从城市和工业废物综合治理上看，这些投资才有价值。氢气需利用电能制取，它实际上成为一种能量载体，它在燃烧时所释放的能量要由更多的电能转化而来。因此，氢气只是未来其它能源形式消耗殆尽时的主要燃料。从燃料的应用性看，由于液化石油气在低压常温下就可液化，其运输、存储、携带方便，因而经济性最好。其它气体由于液化极困难，因此这方面的附加成本较高。 (3) 携带性由于汽车是移动式工作的，其燃料是否方便携带是很重要的。除液化石油气可以液态携带较为方便外，天然气、沼气、煤气、氢气都很难液化，如以压缩气态存储，根据它们的标态体积热值可知在同样压力，同样容积下所能带的能量数额。 (4) 排污从汽车尾气排放来看，氢气燃烧后生成水，是最清洁的燃料。天然气等由于是气态进入汽车发动机缸内，
预混合点燃式天然气发动机燃料供给与控制系统
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 预混合点燃式天然气发动机燃料供给与控制系统 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-1354-52 预混合点燃式天然气发动机燃料供 给与控制系统 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 根据汽车发动机各种工况，提供合适的混合比和合适的混合气量是天然气发动机燃料供给与控制系统的根本任务。控制天然气与空气的混合气流量有许多办法，例如时间控制，即天然气流道截面积不变，控制流通时间；控制截面积法，即流通时间不变，改变天然气流道截面积；还有压力控制，即改变压差从而改变天然气流量。下面以典型示例分别加以介绍。 一、机械式混合器 图4-12所示为美国IMPCO混合器的示意图。在进空气的管道1中接入一个燃料气管(虚线部分)，在混合室处燃料气管横置，两端有两个锥形阀，锥形阀装在膜片总成4中。膜片上有小弹簧3。燃料气由中心管进入，空气则沿着膜片阀所控制的环形气道进入。
第九章典型发动机集中控制系统(20200921102019)
第九章典型发动机集中控制系统 第一节丰田TCCS系统 TCCS是丰田计算机控制系统的英文缩写。控制内容主要包括发动机控制、电子控制自动变速器（ECT）、制动防抱死系统（ABS）、电控悬架（TEMS）、牵引控制（TRC）、空调（A /C）、巡航控制（CCS）和安全气囊（SRS）等方面内容。而发动机控制系统又包括电子控制汽油喷射（EFI ）、电子控制点火提前（ESA、、怠速控制（ISC）、废气再循环控制（EGR）、蒸发污染控制（ECS）、谐波进气增压系统控制（ACIS ）、故障诊断（DIAGN ）、失效保护与后备功能和怠速混合气浓度调节（'CO排放控制）等内容。不同的车型，其控制内容及方式略有差异。下面着重介绍凌志LS400轿车1UZ-FE型发动机控制系统的组成及工作情况，图9-1为控制系统电路。 ________ \ 一、汽y 1 ?汽油供给系统的特点 目前生产的1UZ-FE发动机取消了冷起动喷油器和温度一时间开关，而采用全电脑控制的冷起动。在冷态下起动时，ECU会发出增加喷油的指令，从而使冷起动的空燃比控制得更为精确，排气净化功能更好。 汽油泵实行ECU控制，分为高、低速的两级控制，转速可变，既减少了汽油泵的磨损和省电，又能满足发动机不同工况下所需的供油量。 2 ?系统描述： 图9-2为1UZ —FE型发动机汽油供给系统的结构，它主要由汽油泵、汽油过滤器、汽油压力调节器、油压脉动减振器、喷油器、冷起动喷油器和温度一时间开关（1992年前车型）、供油总管和汽油箱等组成。 汽油泵安装于汽油箱内，通电后将汽油加压到左右，汽油压力调节器则将汽油压力调节到比进气歧管的压力高284 kPa的恒定压力，再通过供油总管分配到各喷油器，喷油器的电磁阀根据ECU的指令打开，汽油持续地由喷油器喷出，在进气歧管内与空气混合后再进入气缸。多余的汽油通过回油管回流到汽油箱。油压脉动减振器的作用是消除喷油时产生的汽油压力波动，使空燃比控制得更精确。 \ 图9-2 1UZ-FE汽油供给系统 1-汽油泵2-油压脉动减振阀3-冷起动喷油器4-右总输油管 5-汽油压力调节器9-喷油器7-左总输油管8-汽油供给过滤器 二、进气系统 1 ?系统描述 1UZ —FE型发动机进气系统主要由空气过滤器、空气流量计、节气门体、进气室、各种连接管和真空软管等组成。此外还有计量节气门开度的节气门位置传感器和用于发动机怠速控制的怠速控制阀（ISC阀）。 2 ?进气系统的主要组件： （1）空气流量计（本书第二章）。
发动机燃料
发动机燃料 发动机为使用某种燃料产生动力的机械装置，即将燃料经化学能变成热能，最后转变为机械能的机器。发动机按燃烧方式分为内燃机和外燃机(本文只讨论内燃机)，内燃机包括活塞式和燃气涡轮式；按照活塞运动方式，分为往复式和旋转式；按照用途，又可分为汽车用、工程机械用、船用、农用和摩托车用等。摩托车发动机属于内燃机范畴，通常采用往复活塞式结构。 按照一定的技术要求组装的发动机，其性能的好坏，需要进行测试，而测 试又需要一些评定标准，这些标准就是所谓的性能指标。发动机的性能指标一 般分为两类，一类是以活塞上获得的功率为计算基础的指标，称为指示指标。 另一类是以曲轴输出功率为计算基础的指标，称为有效指标。发动机的指示指 标包括动力性和经济性。动力性主要指功率、扭矩和转速，经济性主要指燃料 和润滑油消耗率及热效率，以及运转性能指标(冷启动性、噪声和排气品质)等。发动机的各项性能指标是相互影响、相互制约的，不同用途的发动机对性能的 要求重点不同。所谓高质量发动机，就是在具体条件下，将各种技术要求合理 地统一起来的发动机。 在内燃发动机中，效率表示输入与输出的关系，发动机的效率等于发动机 的输出功率和燃料燃烧时所能获得的功率之比。发动机的效率有机械效率和热 效率两个指标。机械效率等于有效功率与指示功率之比。汽油发动机的机械效 率一般为0.8-0.9。热效率是燃料燃烧后用于做功的那部分热量与所能产生的 总热量之比。燃料完全燃烧产生的热量，一部分被发动机冷却系带走，一部分 随废气排出，只有少部分热量用于做功。因此，内燃机的热效率很低，一般四 冲程汽油发动机为20%~25%，即使是高性能的发动机，其热效率也不到30%。也就是说，燃料燃烧产生的有用能量，只有不到1/3被有效利用，那么还有超过 2/3的热量究竟到哪儿去呢?为了弄清楚这个问题，我们有必要了解一下发动机 的各种能量损失。 我们知道，混合气在燃烧时产生大量的热，同时压力也大幅度上升。那么 气体在一个工作循环中对活塞所做的功(即指示功)是否能全部地由发动机的曲 轴输出变为有用功呢?答案是否定的。这是因为发动机在进、排气、燃烧时间、
气体燃料发动机
气体燃料发动机概述 天然气发动机发展现状 天然气主要由甲烷组成，有气田气和油田伴生气两类。作为燃料，天然气有以下特点：（1）天然气的体积热值和质量热值略高于汽油，但理论混合气热值要比汽油低，甲烷含量越高，相差越大。纯甲烷的理论混合气热值比汽油低10%左右。 （2）抗爆震性能好。天然气的主要成分是甲烷，甲烷的辛烷值为130，具有高抗爆震性能。天然气专用发动机的合理压缩比为12，允许压缩比最高可达到15，具有采用提高压缩比来提高发动机动力性、经济性的潜力。 （3）混合气发火界限宽。天然气混合气具有很宽的发火界限，过量空气系数的变化范围为0.6-1.8，可采用稀薄燃烧技术来提高汽车的经济性和环保效益。 （4）天然气的着火温度高，火焰传播速度慢，因此需要更高的点火能量。 （5）天然气是清洁燃料。由于燃烧温度低，NOX生成少，天然气为气态，混合均匀，燃烧较完全，微粒排放极低。 天然气在发动机上应用有多种形式，根据不同分类方法，可分为很多种。 （1）按点火方式可分为电火花点火、柴油引燃和掺加其它气体燃料直接压燃。 （2）按供气方式可分为缸外预混合和缸内直接喷气。缸外预混合供气又分为混合器式、单点喷射式和多点喷射式，缸内直接喷气又分为低压喷射和高压喷射。 （3）按燃烧方式可分为均质预混燃烧、扩散燃烧和HCCI燃烧方式。 （4）按燃料的使用方式可分为单一燃料发动机、两用燃料发动机和双燃料发动机。 （5）按控制方式可分为机械控制式、机电控制式和电子控制式。 目前使用的天然气发动机主要由传统发动机改装而成，柴油机改装能利用柴油机的高压缩比，是一种有潜力的改装方式。柴油/天然气双燃料发动机是以少量喷入缸内的柴油作为引燃燃料，天然气作为主要燃料。其优点是：既可用柴油引燃天然气工作，也可用100%柴油燃料工作。这对于那些因环境和经济等因素想利用天然气，但天然气供应又不能充分保证的区域特别有价值。它的另一个突出优点是适合在各种功率的柴油机上进行改装，只需增加一套供气系统，就能用天然气代替大量的柴油（80%以上），且保留了柴油机在动力性和经济性方面的优势。在技术层面上，柴油/天然气双燃料发动机的技术主要随着天然气供气方式的改进而发展的。 进气道混合器预混合供气方式是应用较早，也是应用最为广泛的方案。研究发现，在原机改动很小的情况下，柴油/天然气双燃料发动机的最大功率略有下降，烟度排放大幅降低，NOX 略有下降，发动机的排温和噪声也有所下降，但HC和CO有所上升。这种供气方式的装置简单、成本低，在我国应用较为广泛，国内研究者也对其进行了详细研究。 清华大学的欧阳明高教授研究了供油系统参数（如供油提前角、引燃油量、喷油器参数、针阀开启压力）对柴油/天然气双燃料发动机燃烧特性、动力性、经济性和排放性等的影响，提出了改善双燃料发动机引燃柴油供给系统参数的措施。 采用进气道混合器预混合供气，很难精确控制天然气的进气量，各缸的燃料分配不均匀。随
气体燃料发动机供气形式及特点参考文本
气体燃料发动机供气形式及特点参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
气体燃料发动机供气形式及特点参考文 本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、进气道混合器预混合供气方式 进气道混合器预混合供气方式是应用较早的方案，现 在仍然被广泛应用，由于它具有汽油机的供气特征，以及 供气装置简单，在点燃式发动机和压燃式天然气一柴油双 燃料发动机上得以应用。但是该供气方式具有明显的不足 之处，进气道混合器预混合供气方式由于天然气占据空气 充量一般可达10%～15%，影响发动机燃烧过程及其升功 率。图9-1所示进气道混合器预混合供气方式示意图。二、缸外进气阀处喷射供气方式
缸外进气阀处喷射是一种较进气道混合器预混合供气方式更进一步的供气方式，该供气方法是将气体喷射器布置在各缸进气道进气阀处，可实现对每一缸的定时定量供气，通常称之为电控多点气体喷气系统。它可以减轻和消除由于气门重叠角存在造成的燃气直接逸出、恶化排放和燃料浪费的不良影响。进气阀处喷射由于可以由软件严格控制气体燃料喷射时间与进排气门及活塞运动的相位关系，易于实现定时定量供气和层状进气。可根据发动机转速和负荷，更准确地控制对发动机功率、效率和废气排放有重要影响的空燃比指标，实现稀薄混合气燃烧，更进一步提高发动机的动力性、经济性，以及更进一步改善排放特性。缸外进气阀处喷射虽然可以降低供气对空气充量的影响，但这种影响仍然在一定程度上存在着。进气阀处喷射的高速电磁阀是其基本部件，同时配置有电控单元ECU 实施控制。往往该控制部分要延伸至整个发动机的控制系
预混合点燃式天然气发动机燃料供给与控制系统
编号：SY-AQ-01690 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 预混合点燃式天然气发动机燃料供给与控制系统 Fuel supply and control system of premixed Spark Ignition CNG Engine
预混合点燃式天然气发动机燃料供 给与控制系统 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管 理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关 系更直接，显得更为突出。 根据汽车发动机各种工况，提供合适的混合比和合适的混合气量是天然气发动机燃料供给与控制系统的根本任务。控制天然气与空气的混合气流量有许多办法，例如时间控制，即天然气流道截面积不变，控制流通时间；控制截面积法，即流通时间不变，改变天然气流道截面积；还有压力控制，即改变压差从而改变天然气流量。下面以典型示例分别加以介绍。 一、机械式混合器 图4-12所示为美国IMPCO混合器的示意图。在进空气的管道1中接入一个燃料气管(虚线部分)，在混合室处燃料气管横置，两端有两个锥形阀，锥形阀装在膜片总成4中。膜片上有小弹簧3。燃料气由中心管进入，空气则沿着膜片阀所控制的环形气道进入。
当混合器不工作时，两边的膜片在弹簧3的作用下与混合器体5的混合室的侧面贴紧，并带动锥形阀堵住燃料气进气管口。当发动机开始工作时，活塞吸气所造成的负压传到膜片处，并通过膜片座上的水平小孔将负压传到膜片弹簧的一侧，使得盖2空间内的压力降低。这样，在空气管的压力(基本上和大气压相等)作用下将膜片往两侧推开，空气就按虚线箭头方向进入混合室中。同时，膜片的移动带动锥形阀并打开燃料气管口，使燃料气也进入混合室，与空气进行混合，形成混合气。负荷增大时，节流阀开度增大，混合室的真空度增加，则膜片的位移也增大，使空气流入混合室的截面与燃料气从锥形阀流出的截面都增大，以满足发动机负荷增大时对混合气量的要求。 混合器上配置膜片阀的数量，随发动机功率大小而异，在混合器上还装有一个低速调节螺钉。发动机在低负荷或空载运转时，可从螺钉孔处向混合器补充一部分空气，使混合气变得稀一些，以此来提高发动机的经济性。通过拧入螺钉的深度来调节补充空气量的多少。当负荷加大到一定程度，节流阀开口增大，空气管内的流量
项目一发动机电控系统认识
项目一发动机电控系统认识 【项目描述】 现代汽车技术是现代高科技迅速发展的集中体现，它实际是机械、电子、计算机、控制工程、材料工程、生物工程和信息技术等多学科技术交叉的产物。随着电子技术、计算机技术和控制技术的发展和人们对汽车的要求日益提高，现代汽车正在向电子化、智能化方向发展。目前汽车上，特别是轿车上的电子控制部件越来越多，基本上占汽车总成本的1/3还多。现代汽车实际上已经成为以计算机为控制核心的计算机控制系统，汽车电子控制系统的性能好坏直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排放净化级舒适性。 学习目标 1.知识目标 （1）了解发动机电控系统的发展历程； （2）掌握发动机电控系统的控制容及功能； （3）了掌握发动机电控系统的基本组成及控制原理。 2.技能目标 （1）能够按照维修手册查找发动机各电子元器件的名称及安装位置； （2）能够独立完成发动机电子元器件的识别任务。 任务认知发动机电控系统结构 【任务目标】 1．了解发动机电控系统的发展历程； 2．掌握发动机电控系统的控制容及功能； 3．掌握发动机电控系统的基本组成、控制原理、各电子元器件的名称及安装位置。
【必备知识】 一、发动机电子控制技术的发展 1.汽车电子控制技术的发展 汽车电子技术发展始于20世纪60年代，分为三个阶段： 第一阶段，从20世纪60年代中期到70年代中期，主要是为了改善部分性能而对汽车产品进行的技术改造，如在车上装了晶体管收音机。 侧重于开发单独性的电子零部件，从而改善单个机械部件的性能。如整流器、调节器、晶体管无触点点火系统、电子时钟等。设计上是局部的，没有系统的观念。 第二阶段，从20世纪70年代末期到90年代中期，为解决安全、污染、和节能三大问题，研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动装置和电控点火系统。 侧重于一些独立的控制系统，如发动机控制系统、ABS控制系统、安全气囊、巡航控制系统等。该阶段是汽车电子化快速发展的时期，各个单独系统的控制技术逐渐成熟 第三阶段，20世纪90年代中期以后，电子技术广泛的应用在底盘、车身、和车用柴油发动机多个领域。 汽车电子系统的设计更加从整体的角度来考虑，开始广泛应用计算机网络技术与信息技术，使汽车更加自动化、智能化，并向汽车与社会环境的联结方向转移。 2. 发动机电子控制技术的发展 汽车发动机电子控制技术的发展历程大致如下： 1934年，德用莱特兄弟（Wright brothers）发明的向发动机进气管连续喷射汽油来配制混合气的技术，研制成功世界第一架采用燃油喷射式发动机的军用战斗机。 1952年，德国博世（Bosch）公司研制成功世界第一台机械控制汽油喷射式发动机，汽油直接喷入气缸，利用气动式混合气调节器调节空燃比（A/F），配装在梅赛德斯-奔驰（Mercedes-Benz）300L型赛车上。
气体燃料发动机供气形式及特点
安全管理编号：LX-FS-A44375 气体燃料发动机供气形式及特点 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
气体燃料发动机供气形式及特点 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 一、进气道混合器预混合供气方式 进气道混合器预混合供气方式是应用较早的方案，现在仍然被广泛应用，由于它具有汽油机的供气特征，以及供气装置简单，在点燃式发动机和压燃式天然气一柴油双燃料发动机上得以应用。但是该供气方式具有明显的不足之处，进气道混合器预混合供气方式由于天然气占据空气充量一般可达10%～15%，影响发动机燃烧过程及其升功率。图9-1所示进气道混合器预混合供气方式示意图。
发动机的燃油系统
发动机的燃油系统 汽油机所用的燃料是汽油，在进入气缸之前，汽油和空气已形成可燃混合气。可燃混合气进入气缸内被压缩，在接近压缩终了时点火燃烧而膨胀作功。可见汽油机进入气缸的是可燃混合气，压缩的也是可燃混合气，燃烧作功后将废气排出。因此汽油供给系的任务是根据发动机的不同情况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，供入气缸，最后还要把燃烧后的废气排出气缸。 汽油及其使用性能 汽油是汽油机的燃料。汽油是石油制品，它是多种烃的混合物，其主要化学成分是碳(C)和氢(H)。汽油使用性能的好坏对发动机的动力性、经济性、可靠性和使用寿命都有很大的影响。因此，车用汽油需要满足许多要求。 化油器式发动机燃油系统 一、燃油系统的功用及组成 燃油系统的功用是根据发动机运转工况的需要，向发动机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油，以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气。同时，燃油系统还需要储存相当数量的汽油，以保证汽车有相当远的续驶里程。化油器式发动机燃油系统中最重要的部件是化油器，它是实现燃油系统功用、完成可燃混合气配制的主要装置。此外，燃油系统还包括汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、油气分离器、油管和燃油表等辅助装置。 二、可燃混合气的形成过程 汽车发动机的可燃混合气形成时间很短，从进气过程开始算起到压缩过程结束为止，总共也只有0.01～0.02s的时间。要在这样短的时间内形成均匀的可燃混合气，关键在于汽油的雾化和蒸发。所谓雾化就是将汽油分散成细小的油滴或油雾。良好的雾化可以大大增加汽油的蒸发表面积，从而提高汽油的蒸发速度。另外，混合气中汽油与空气的比例应符合发动机运转工况的需要。因此，混合气形成过程就是汽油雾化、蒸发以及与空气配比和混合的过程。 三、发动机运转工况对可燃混合气成分的要求 (一)可燃混合气成分的表示法可燃混合气中空气与燃油的比例称为可燃混合气成分或可燃混合气浓度，通常用过量空气系数和空燃比表示。 1.过量空气系数燃烧1kg燃油实际供给的空气质量与完全燃烧1kg燃油的化学计量空气质量之比为过量空气系数，记作φa。φa=1的可燃混合气称为理论混合气；φa＜1的称为浓混合气；φa＞1的则称为稀混合气。2.空燃比可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比，记作σ 。按照化学反应方程式的当量关系，可
发动机电控自诊断系统
发动机电控自诊断系统
发动机电控自诊断系统 一、概述: 1994 年产生的标准OBDⅡ协议为世界许多汽车生产厂家所采用,它统一了各车型诊断接口的标准,还统一了故障码的定义。那么这些故障码是如何设定的呢?其实不同的车型产生故障码的条件都差不多,大同小异。当你理解了一种车型的OBDⅡ故障码产生的条件,那么在另外一种车型上发现相同故障码的时候,也可以认为产生的原理是类似的。电控自诊断系统产生故障码的条件主要有以下几种: 1、值域法:电控单元接收到的传感器信号超出规定的数值范围,自诊断系统就判定为输入信号故障。 2、时域法:电控单元检测时发现某一输入信号在一定的时间范围内没有发生应该发生的变化或变化没有达到规定的数值时, 自诊断系统就确定该信号出现故障。 3、功能法:电控单元向执行器发出驱动指令时,相应传感器或反馈信号的输出参数变化没有按照程序规定的趋势变化,自诊断系统就判定执行器或相应电路故障。 4、逻辑法:电控单元对两个或两个以上具有相互联系的传感器进行数据比较,当发现它们之间逻辑关系违反设定条件时,就判定它们之间有故障. 二、常见数据流分析 汽车电控系统运行过程中,控制单元将以一定的时间间隔不断地接收各个传感器传送的输入信号, 同时控制单元对这些信号进行计算处理,再向各个执行元件发出控制指令.这些信号或指令,都是在一定的工作范围或状态内运行的,超过了这个范围或出现跟电控系统不符合的状态,电控系统就会出现异常现象,而这异常现象,很大一部分是可以通过电控系统的数据流反映出来的。 在分析数据流时,要考虑三个方面的内容: 1.要考虑传感器的工作数值,也要分析其响应的速率. 2.要考虑电控元件之间的数据响应情况和相应的速度.在电控系统中,各传感器或执行器元件数据会相互影响,因为电控系统收到一个输入信号之后,肯定要输出一个相应的指令,在分析故障时一定要将这些参数数值联系起来分析. 3.要考虑几个相关传感器信号的关系,当发现它们之间的关系不合理时,电控自诊断系统会给出一个或几个故障码,此时不要轻易判断是某传感器不良,需要根据它们之间的相互关系做进一步分析,以得到正确结论。下面还是以水温传感器为例做一下说明: 发动机水温是一个数值参数,其单位为℃或 OF。在单位为℃时其变化范围为－40～199。该参数表示发动机控制电脑根据水温传感器送来的信号计算后得出的水温数值。该参数的数值在发动机冷车起动至热车的过程中逐渐升高,在发动机完全热车后怠速运转时的水温应为时 85～105℃。当水温传感器线路断路时,该参数显示为－40℃;若显示的数值超过185℃,则说明水温传感器线路短路. 在有些车型中,发动机水温参数的单位为V.该电压和水温之间的比例关系
发动机燃料供给系统
第二节发动机燃料供给系统 一、燃料供给系统功能及结构概述 燃料供给系统（供油系统）的功能：对发动机的性能而言，燃料系统主要具有将不含有灰尘、水分和空气等杂质的干净燃料输送给发动机的功用。此系统与发动机的输出功率、排气烟度以及高压油泵、喷油器的正常工作等发动机故障现象也有着密切的关联。柴油机燃料供给系统的任务，是根据柴油机工作的需要，定时、定量、定压地将柴油按一定的供油规律成雾状喷入燃烧室内与空气迅速混合燃烧。 柴油机燃料供给系统由下列组成： 1．燃油系统工作流程图（图1-2-1） 图1-2-1 燃油系统工作流程图
燃油供给装置包括：燃油箱总成、燃油粗滤器、输油泵、进油管、燃油精滤器、高低压油管、喷油器和回油管。燃油供给装置的功能在于贮存、输送、清洁，提高柴油压力，通过喷油嘴呈物状喷入燃烧室与空气混合而成可燃混合气。 二、燃油供给系统的主要零部件 有关输油泵、燃油滤清器、调速器、角度自动提前器、喷油泵、喷油器的结构、原理、修理、保养请参看该发动机的使用维护说明书。1.带锁燃油箱总成（图1-2-2） 该车型的带锁燃油箱总成按容积共分3个系列，容量分别为400L、320L、270L。一般情况燃油箱总成放置在汽车前进方向的右侧，空滤总成的后部。该燃油箱总成采用钢板卷压成型，端盖咬接答焊，内表面防腐密封处理。具有耐腐蚀、防锈和不易泄漏，容积大等优点。 油箱的中上部是加油口,加油口直径为φ100mm，加油口高出燃油箱45mm，为了加油方便，加油管内带有可以拉出的延伸管，延伸管底部装有铜丝滤网。油箱盖由耐油橡胶垫密封，靠三爪弹簧片锁紧，在油箱盖上并设有通气孔，排出油箱内的蒸汽，保持内外气压一致。油箱盖上装有链索扣环，与加油管内的延伸管相连，以免盖子失落。