3噸柴油動力貨車
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外文資料譯文
燃料汽車電子設(shè)備
隨著油價的不斷上漲，汽車制造商們正在重新設(shè)計發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)，以適應(yīng)燃料中乙醇用量不斷增加的趨勢。
世界原油產(chǎn)量預(yù)計將在2010－2020年之間達(dá)到頂峰，期間，原油的消耗量將比新探明儲量更重要，原油價格也將會不停的上漲，交通業(yè)是耗油大戶，隨著油價的上漲，汽車必須提高燃油利用率。
汽車同時也是最大的污染源，在法規(guī)的約束下，交通運輸所帶來的污染已經(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，一些長期的污染問題仍待解決，特別是以二氧化碳為代表的溫室氣體排放。
為了在競爭中生存，汽車制造商們正在研究能降低油耗或減少廢氣排放的新技術(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)動機(jī)管理系統(tǒng)對于這種柔性燃料系統(tǒng)來說是必不可少的?！狈▏?yīng)商法雷奧稱，“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)動機(jī)的輸出扭矩、發(fā)動機(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、變速器和制動器等相互配合。
尾氣排放主要分為3類：排氣管排放、加油時產(chǎn)生的排放和蒸發(fā)性排放，要解決為期排放所帶來的問題，關(guān)鍵是要符合尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，同時盡量降低油耗。這兩點可以通過專用后處理裝置，如催化轉(zhuǎn)換器、傳感器和機(jī)電執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。
發(fā)動機(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)動機(jī)的空氣和再循環(huán)廢氣通過專用的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)實現(xiàn)精確的定量控制，首先噴入適量的燃油，以實現(xiàn)最能發(fā)揮催化劑效率的最佳空\燃比，接著適時點燃混合氣，三元催化會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數(shù)據(jù)總線和導(dǎo)線的連接與其它電子裝置相互配合。通過這些裝置發(fā)回的反饋信息，發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)可以屏蔽無關(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采用發(fā)動機(jī)技術(shù)或使用不同的燃料來實現(xiàn)。至于哪種方法更好，這要取決于成本、市場接受度以及政治和財政上的刺激等因素。
例如，使用E85燃料，即含85％乙醇和15％汽油的混合燃料的汽車，其排放量只有單純使用汽油時的79％，乙醇之所以成為廣受歡迎的代用燃料，主要是因為它的含碳量比汽油少，所以燃燒時產(chǎn)生的廢氣也相對較少。
與使用汽油的車相比，大部分使用酒精的車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車所產(chǎn)生的氮氧化物排放量大致相同，因為乙醇燃料的高揮發(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)作物來生產(chǎn)，因此是一種可再生燃料，生物乙醇實際上不產(chǎn)生任何來自化石的二氧化碳，也就是說，二氧化碳的凈增加值為零 。
減少汽車排放量的潛力是巨大的，但如果完全依賴生物燃料，則需要大量的種植面積，因此在今后的一段時間里，乙醇的市場占有率與原油相比仍將十分有限，如果汽車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)汽車發(fā)動機(jī)相比，裝有柔性燃料發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)在不增加成本的情況下，可以在普通無鉛汽油和含酒精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)資源富庶的國家尤其受歡迎。
然而，對原有發(fā)動機(jī)進(jìn)行一些改裝還是必要的。汽油發(fā)動機(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)性是對零部件影響最大的兩個因素，”法雷奧公司稱，“因此需要對油泵、燃油管路、油箱和噴油器的材料和設(shè)計進(jìn)行更改?！?
但是并沒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不一樣，因為加入的燃料可能會和油箱中原來剩余的燃料混合在一起，這就需要發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)根據(jù)汽車的實際情況進(jìn)行調(diào)整，以保證最佳的運轉(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題，汽車制造商們將油箱的容積相應(yīng)增大，這樣汽車的行駛里程就不會因此降低，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，因此可能會因發(fā)冷起動問題，解決這一問題有兩個方法：在美國和瑞典，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，為此，車輛都備有一種電熱裝置為汽車保溫。
在巴西，人們用純酒精作燃料，不過在車上要另加一個小型的備用汽油油箱，并且專門為冷起動增加一套燃油管。同時也可以通過改進(jìn)啟動器來增加起動時的轉(zhuǎn)速。
巴西產(chǎn)的柔性燃料汽車上，發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)必須控制來自冷起動油箱的輸入信號，并且在該油箱油量過低時能夠察覺；系統(tǒng)的輸出信號必須能通過電控汽油泵繼電器和冷起動噴油電磁閥，控制冷起動的供油量。
這種車上還可以選裝顯示設(shè)備，包括顯示所用燃料和冷啟動油箱位過低的指示器。這些功能用標(biāo)準(zhǔn)汽油機(jī)ECU進(jìn)行重新設(shè)計。
在寒冷天氣里，發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)在啟動專用的電控泵和電磁閥的同時，用汽油進(jìn)行“全組壁濕預(yù)噴”。一旦發(fā)動機(jī)達(dá)到足夠快的轉(zhuǎn)速，噴油器就會開始噴射乙醇。因此，汽油噴射在幾秒鐘之內(nèi)就會停止。
發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)是怎么知道燃油的混合比的？不是靠不斷的測量混合氣的濃度，而是通過標(biāo)準(zhǔn)的上游氧傳感器來確定酒精和汽油的量。該傳感器可測出實現(xiàn)最佳催化率所需的空然比和實際空燃比的差。
“微小的誤差可通過用于噴油正時的‘A反饋’校正法直接消除，誤差很大時，則說明燃料的性質(zhì)發(fā)生了改變?！狈ɡ讑W公司稱。“然后，發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)會重新對空然比進(jìn)行估算，并根據(jù)實驗所得的空/ 燃比和汽油/乙醇比之間的對應(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)動機(jī)管理系統(tǒng)就會對酒精濃度進(jìn)行估算。估算的時候采用關(guān)于主油箱油位的信息，如果發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)能收到這樣的信息的話。
將發(fā)動機(jī)所需的扭矩?fù)Q算為發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)所需的空氣、燃料用量和點火時間時，需要考慮實際參數(shù)的變化，如理論空燃比、熱值和燃燒效率等。“對于混和燃料，發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)的各個參數(shù)和各種行為是通過將估算的乙醇/汽油比作為插值參數(shù)而求出的，”法雷奧公司稱，在計算噴油量和點火提前指時用的是同一參數(shù)。
進(jìn)氣量也會發(fā)生變化，汽油和乙醇的蒸發(fā)潛熱值相差很大，簡單的說，乙醇會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)氣量時就必須按100%乙醇和100%汽油兩種情況進(jìn)行。
“據(jù)我們估計，幾年內(nèi)大部分歐洲和美國汽車都會在燃油中加入乙醇?！狈ɡ讑W公司表示，“E85燃料是否會成為標(biāo)準(zhǔn)還很難說，不過我們以為此作好準(zhǔn)備?！?
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