3噸柴油動(dòng)力貨車(chē)全套設(shè)計(jì)【帶CAD圖紙和說(shuō)明書(shū)】
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外文資料譯文
燃料汽車(chē)電子設(shè)備
隨著油價(jià)的不斷上漲，汽車(chē)制造商們正在重新設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)，以適應(yīng)燃料中乙醇用量不斷增加的趨勢(shì)。
世界原油產(chǎn)量預(yù)計(jì)將在2010－2020年之間達(dá)到頂峰，期間，原油的消耗量將比新探明儲(chǔ)量更重要，原油價(jià)格也將會(huì)不停的上漲，交通業(yè)是耗油大戶(hù)，隨著油價(jià)的上漲，汽車(chē)必須提高燃油利用率。
汽車(chē)同時(shí)也是最大的污染源，在法規(guī)的約束下，交通運(yùn)輸所帶來(lái)的污染已經(jīng)得到了有效地改善，特別是鉛和一氧化碳的排放量明顯降低了。然而，一些長(zhǎng)期的污染問(wèn)題仍待解決，特別是以二氧化碳為代表的溫室氣體排放。
為了在競(jìng)爭(zhēng)中生存，汽車(chē)制造商們正在研究能降低油耗或減少?gòu)U氣排放的新技術(shù)和代用燃料，作為一種代用燃料，乙醇憑借其靈活的使用方式，越來(lái)越多的受到青睞。駕駛員可以在標(biāo)準(zhǔn)的汽油和乙醇之間靈活的選擇。
“發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)對(duì)于這種柔性燃料系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是必不可少的?！狈▏?guó)供應(yīng)商法雷奧稱(chēng)，“改系統(tǒng)可以控制扭矩、輔助系統(tǒng)、診斷故障、更重要的是，他能控制廢氣排放?！?
扭矩控制功能可根據(jù)駕駛員需要的操縱性和加速能力調(diào)控發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制功能還可以和其他一些功能，如牽引力控制、巡航控制、變速器和制動(dòng)器等相互配合。
尾氣排放主要分為3類(lèi)：排氣管排放、加油時(shí)產(chǎn)生的排放和蒸發(fā)性排放，要解決為期排放所帶來(lái)的問(wèn)題，關(guān)鍵是要符合尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)盡量降低油耗。這兩點(diǎn)可以通過(guò)專(zhuān)用后處理裝置，如催化轉(zhuǎn)換器、傳感器和機(jī)電執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)控制扭矩和排放的方式很復(fù)雜，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣和再循環(huán)廢氣通過(guò)專(zhuān)用的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)精確的定量控制，首先噴入適量的燃油，以實(shí)現(xiàn)最能發(fā)揮催化劑效率的最佳空\(chéng)燃比，接著適時(shí)點(diǎn)燃混合氣，三元催化會(huì)最終使廢氣排放保持在可接受的水平上。
所有這些功能需要通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)和導(dǎo)線(xiàn)的連接與其它電子裝置相互配合。通過(guò)這些裝置發(fā)回的反饋信息，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)可以屏蔽無(wú)關(guān)的干擾和變化。
提高燃油利用率和減少溫室氣體排放可通過(guò)采用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)或使用不同的燃料來(lái)實(shí)現(xiàn)。至于哪種方法更好，這要取決于成本、市場(chǎng)接受度以及政治和財(cái)政上的刺激等因素。
例如，使用E85燃料，即含85％乙醇和15％汽油的混合燃料的汽車(chē)，其排放量只有單純使用汽油時(shí)的79％，乙醇之所以成為廣受歡迎的代用燃料，主要是因?yàn)樗暮剂勘绕蜕?，所以燃燒時(shí)產(chǎn)生的廢氣也相對(duì)較少。
與使用汽油的車(chē)相比，大部分使用酒精的車(chē)一氧化碳和二氧化碳排放量更低、烷烴或非烷烴碳?xì)渑欧帕肯嗟然蚋?，使用乙醇和汽油的汽?chē)所產(chǎn)生的氮氧化物排放量大致相同，因?yàn)橐掖既剂系母邠]發(fā)性成分含量比汽油低，所以蒸發(fā)性排放量也較低。
此外，乙醇可以用農(nóng)作物來(lái)生產(chǎn)，因此是一種可再生燃料，生物乙醇實(shí)際上不產(chǎn)生任何來(lái)自化石的二氧化碳，也就是說(shuō)，二氧化碳的凈增加值為零 。
減少汽車(chē)排放量的潛力是巨大的，但如果完全依賴(lài)生物燃料，則需要大量的種植面積，因此在今后的一段時(shí)間里，乙醇的市場(chǎng)占有率與原油相比仍將十分有限，如果汽車(chē)能在兩種燃料之間靈活選擇，那么用乙醇做燃料仍不失為一種緩解石油危機(jī)的有效方法。
與傳統(tǒng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)相比，裝有柔性燃料發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)在不增加成本的情況下，可以在普通無(wú)鉛汽油和含酒精0到100％的混合燃料之間任意轉(zhuǎn)換，正是因其幾乎不需要增加額外成本，該技術(shù)在農(nóng)業(yè)資源富庶的國(guó)家尤其受歡迎。
然而，對(duì)原有發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行一些改裝還是必要的。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的某些材料和酒精是完全不相容的?！叭剂系母g性和揮發(fā)性是對(duì)零部件影響最大的兩個(gè)因素，”法雷奧公司稱(chēng)，“因此需要對(duì)油泵、燃油管路、油箱和噴油器的材料和設(shè)計(jì)進(jìn)行更改?！?
但是并沒(méi)有必要為乙醇特制熱導(dǎo)傳感器。乙醇的理論空/燃比與汽油相差很大，例如E100為9:1,E85為10:1,3而汽油則為14.7:1，因此，可以用汽油機(jī)上已有的標(biāo)準(zhǔn)氧化傳感器來(lái)確定酒精和汽油的含量。
盡管從加油泵中流出的混合燃料的酒精含量是一定的，但油箱里的酒精含量可能會(huì)不一樣，因?yàn)榧尤氲娜剂峡赡軙?huì)和油箱中原來(lái)剩余的燃料混合在一起，這就需要發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)根據(jù)汽車(chē)的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，以保證最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)效果。
相同體積的乙醇所含的能量比汽油大約低30％，燃料消耗也相應(yīng)的比汽油機(jī)高30％，為了解決效率降低的問(wèn)題，汽車(chē)制造商們將油箱的容積相應(yīng)增大，這樣汽車(chē)的行駛里程就不會(huì)因此降低，噴油器的流量范圍也必須相應(yīng)的增大。
由于乙醇中含有的高揮發(fā)性物質(zhì)比汽油少，因此可能會(huì)因發(fā)冷起動(dòng)問(wèn)題，解決這一問(wèn)題有兩個(gè)方法：在美國(guó)和瑞典，混合燃料中至少含有一定量的汽油，冬季的汽油含量可高達(dá)30％，在瑞典，冬天常常需要在－10℃的低溫下起動(dòng)，為此，車(chē)輛都備有一種電熱裝置為汽車(chē)保溫。
在巴西，人們用純酒精作燃料，不過(guò)在車(chē)上要另加一個(gè)小型的備用汽油油箱，并且專(zhuān)門(mén)為冷起動(dòng)增加一套燃油管。同時(shí)也可以通過(guò)改進(jìn)啟動(dòng)器來(lái)增加起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速。
巴西產(chǎn)的柔性燃料汽車(chē)上，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)必須控制來(lái)自冷起動(dòng)油箱的輸入信號(hào)，并且在該油箱油量過(guò)低時(shí)能夠察覺(jué)；系統(tǒng)的輸出信號(hào)必須能通過(guò)電控汽油泵繼電器和冷起動(dòng)噴油電磁閥，控制冷起動(dòng)的供油量。
這種車(chē)上還可以選裝顯示設(shè)備，包括顯示所用燃料和冷啟動(dòng)油箱位過(guò)低的指示器。這些功能用標(biāo)準(zhǔn)汽油機(jī)ECU進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。
在寒冷天氣里，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)在啟動(dòng)專(zhuān)用的電控泵和電磁閥的同時(shí)，用汽油進(jìn)行“全組壁濕預(yù)噴”。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到足夠快的轉(zhuǎn)速，噴油器就會(huì)開(kāi)始噴射乙醇。因此，汽油噴射在幾秒鐘之內(nèi)就會(huì)停止。
發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)是怎么知道燃油的混合比的？不是靠不斷的測(cè)量混合氣的濃度，而是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的上游氧傳感器來(lái)確定酒精和汽油的量。該傳感器可測(cè)出實(shí)現(xiàn)最佳催化率所需的空然比和實(shí)際空燃比的差。
“微小的誤差可通過(guò)用于噴油正時(shí)的‘A反饋’校正法直接消除，誤差很大時(shí)，則說(shuō)明燃料的性質(zhì)發(fā)生了改變?！狈ɡ讑W公司稱(chēng)?！叭缓?，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)會(huì)重新對(duì)空然比進(jìn)行估算，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的空/ 燃比和汽油/乙醇比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將其換算為汽油和乙醇的混合比?！?
為了增強(qiáng)可靠性，一有跡象表明燃料很可能發(fā)生了改變，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)就會(huì)對(duì)酒精濃度進(jìn)行估算。估算的時(shí)候采用關(guān)于主油箱油位的信息，如果發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)能收到這樣的信息的話(huà)。
將發(fā)動(dòng)機(jī)所需的扭矩?fù)Q算為發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)所需的空氣、燃料用量和點(diǎn)火時(shí)間時(shí)，需要考慮實(shí)際參數(shù)的變化，如理論空燃比、熱值和燃燒效率等?！皩?duì)于混和燃料，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)和各種行為是通過(guò)將估算的乙醇/汽油比作為插值參數(shù)而求出的，”法雷奧公司稱(chēng)，在計(jì)算噴油量和點(diǎn)火提前指時(shí)用的是同一參數(shù)。
進(jìn)氣量也會(huì)發(fā)生變化，汽油和乙醇的蒸發(fā)潛熱值相差很大，簡(jiǎn)單的說(shuō)，乙醇會(huì)使吸入的空氣因冷卻而密度增加。進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣質(zhì)量隨之增大。為此，校準(zhǔn)進(jìn)氣量時(shí)就必須按100%乙醇和100%汽油兩種情況進(jìn)行。
“據(jù)我們估計(jì)，幾年內(nèi)大部分歐洲和美國(guó)汽車(chē)都會(huì)在燃油中加入乙醇。”法雷奧公司表示，“E85燃料是否會(huì)成為標(biāo)準(zhǔn)還很難說(shuō)，不過(guò)我們以為此作好準(zhǔn)備?！?
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