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影响ballbet贝博app下载ios燃油燃烧有效率主要因素有哪些?

2020-07-25 08:54    艾森ECUballbet贝博(北京运营中心)


在如何改善提高燃油燃烧有效率这个问题上,工程师们想尽了一切办法,其中最为直接的是改变燃油喷射系统的结构或者控制逻辑,他们的目标只有一个,在满足驾驶需求的基础之上做到尽可能的省油,怎样做到开源节流,的确是门艺术。
 

比油耗

Specific fuel consumption

对于引擎本身来说,常用比油耗来表述燃油效率,既: g/kW·h

过量空气

Excess-air

▼ 均匀喷油的情况 

在Lambda<1.0的偏浓范围内,主要是因为: 空气越多,燃油的利用(燃烧)就越充分 。所以,比油耗随着Lambda的增加而减小。

在从Lambda=1.0到比油耗拐点的范围内,油气已能较为充分的燃烧完全,比油耗继续降低的主要原因是节气门附近的气流阻力在继续减小。

在拐点附近节气门开度最大且管路效率最高。

在拐点之后,随着Lambda的增加,比油耗也逐渐增加。这主要是因为在喷油明显偏稀的状态下,火焰锋面的传播速度会减慢,进而就需要将点火角提前一些。而且在接近稀薄极限时,燃烧又变得不完全了,这也进一步增加了比油耗。

分层喷油的情况 

从原理上说, 分层喷油的引擎可以使用较大的Lambda 。因为其火花塞附近的局部Lambda在1.0附近,但远端的容积内有较大比例的新气和再循环废气,油并不浓,整体喷油偏稀。
 

点火角

ignition timing

压缩比越高越容易发生爆震的原因较好理解,即混合气在压缩冲程经过高压后达到高温、高密度状态,这时气体内能很大极易发生自燃。压缩比越高,意味着气体被压缩得越剧烈,也就越容易发生自燃。因此汽油标号确实与引擎的压缩比有关。

影响爆震的另一个因素是点火正时,或者叫点火提前角。点火正时越高即点火提前角越大,引擎在每个周期中就越早点火。在汽油机的工作过程中,点火其实并不是起始于做功冲程或者说是活塞下行的过程中,而是发生于活塞正在上升的压缩冲程。混合气随着一边被压缩,点火越早到达活塞上止点时的内能也会越大,因此也越容易发生自燃,即爆震。所以引擎的点火正时设定也是决定汽油标号的重要因素。

增大点火提前角不就可以提升燃油燃烧有效率从而提升动力了吗?

此话没错,但是有一个客观因素限制了过大的点火提前角,那就是爆震。因为点火提前角太大很容易引起爆震,会严重损害发动机,所以发动机上都有一个爆震传感器,当检测到爆震后会立刻推迟点火来消除爆震。而汽油辛烷值越高其抗爆震能力越好,因此发动机使用高标号汽油时就可以获得更大的点火提前角,也就可以获得更大的扭矩了

 

一般来说,均匀喷油引擎的点火角对比油耗的影响较为敏感,最佳点火角是固定的,而且可用范围比较小。 分层喷油引擎最佳点火角的范围也不大,但可以和喷油时机配合好,在小范围内整体调整(合适浓度的混合气云正好位于火花塞处即可)。

三元催化需要在Lambda=1.0左右时才能较好的净化废气。

所以考虑到排放问题,一般不会采用Lambda>1.0较多的过稀喷油来提升燃油效率。点火角也会影响到排放问题,但比控制Lambda稍好一些。

于是,降低比油耗的任务就由点火角来完成了。

工程师需要通过调整点火角,在排放和油耗之间做出合理的平衡。在三元载体温度较低时,主要考虑排放问题,在三元载体温度升入正常范围后,可以适度提高Lambda。

其中三元载体的判断,主要由 排温、前氧、后氧三个传感器 的数据作为依据。

在测试油耗时,常用测功机(马力机)作为引擎输出的检测工具。将多个测试结果以点标记在图中,然后再连成线。

假设当前的动力需求(ECU根据油门踏板、负载、车速等因素确定)是30kW。30kW等功率线上所有的点都可以满足当前的功率需求。
 


因此,点火正时才是决定燃油燃烧有效率的最主要因素。与此同时,增压发动机由于进气本身就具有较高的内能,压缩比本身就较自然吸气发动机更低;另一方面随着直喷技术的引入,引擎除了燃烧过程发生了改变之外,ECU也可控制喷油正时。因此在越来越多新技术的普及之下,根本就不能单纯的通过一个因素作为决定车辆使用汽油标号以及提升燃烧有效率的依据。
 

 

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