通用小型汽油機(jī)電控燃油系統(tǒng)的研究.pdf

1、通用小型汽油機(jī)被廣泛用作應(yīng)急發(fā)電、農(nóng)林工具和小型工程機(jī)械等配套動(dòng)力，年產(chǎn)量和保有量巨大。目前單缸通用小型汽油機(jī)均采用化油器式燃油系統(tǒng)，同時(shí)滿足使用性能、現(xiàn)行美國EPA的排放和安全法規(guī)要求具有一定的難度。使用電控燃油系統(tǒng)是通用小型汽油機(jī)的發(fā)展趨勢，是其實(shí)現(xiàn)低排放、高性能的技術(shù)路線。
　　本文選取168F汽油機(jī)為樣機(jī)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)，選配合適的傳感器、ECU和執(zhí)行器，開發(fā)了適用于通用小型汽油機(jī)的電控燃油噴射系統(tǒng)，用電控噴油技術(shù)降

2、低汽油機(jī)排放、改善動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。綜合考慮產(chǎn)品排放限值目標(biāo)和市場價(jià)格定位提出了使用開環(huán)控制的技術(shù)策略。對使用電控燃油噴射的168F汽油機(jī)進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，標(biāo)定噴油量脈譜。分析了EPA第Ⅲ階段測試循環(huán)和各工況點(diǎn)的權(quán)重值，對汽油機(jī)工作區(qū)域內(nèi)各工況點(diǎn)的過量空氣系數(shù)進(jìn)行不同方案的標(biāo)定試驗(yàn)，兼顧動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、保證運(yùn)行穩(wěn)定性為前提來降低排放。根據(jù)最優(yōu)方案下過量空氣系數(shù)隨工況變化的規(guī)律，得到了理想油氣混合比特性。電控燃油噴射系統(tǒng)適當(dāng)增大了汽油機(jī)節(jié)氣門喉

3、口直徑，優(yōu)化了混合氣濃度，使燃燒得以改善，試驗(yàn)表明，使用電控燃油噴射后，168F汽油機(jī)標(biāo)定功率達(dá)到4.12kW，比原機(jī)提高了8.4％，標(biāo)定工況有效燃油消耗率為320.9 g(kW·h)-1，比原機(jī)下降了8.9％; CO、HC+NOx排放分別為256.85 g(kW·h)-1、6.47 g(kW·h)-1，CO與原機(jī)基本持平，HC+NOx比下降了47.7％;為進(jìn)一步降低整機(jī)排放，再采用電控點(diǎn)火，優(yōu)化點(diǎn)火提前角后，標(biāo)定功率為4.00kW，有

4、效燃油消耗率為332.7 g(kW·h)-1，CO、HC+NOx排放分別為240.32 g(kW·h)-1、5.61 g(kW·h)-1，與原機(jī)相比分別下降了2.1％、54.7％。通過機(jī)內(nèi)凈化，168F汽油機(jī)整機(jī)排放值低于EPA第Ⅲ階段法規(guī)的限值，具備滿足未來更嚴(yán)格排放法規(guī)的潛力。
　　在完成汽油機(jī)速度特性和部分轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷特性標(biāo)定試驗(yàn)后，使用多目標(biāo)優(yōu)化方法對汽油機(jī)工作區(qū)域的噴油量脈譜進(jìn)行優(yōu)化標(biāo)定，得到168F汽油機(jī)的噴油量脈譜。