汽车排放与噪声控制(李岳林第二版)第六章
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2020/8/27
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(２)怠速和低负荷时，NOx排放浓度低，为了保证 稳定燃烧，不进行EGR。
(３)只在热机状态下进行EGR，因为发动机温度低 时， NOx排放浓度也较低，混合气供给不均匀，为保 证正常燃烧，冷机时不进行EGR。
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(４)大负荷、高速时，为了保证发动机有较好的 动力性，此时混合气较浓， NOx排放生成物较小， 不进行EGR 或减少EGR 率。
汽车排放与噪音控制
第六章 汽车排放污染物净化 技术
第一节 汽油机机内控制技术 第二节 柴油机机内净化技术 第三节 汽车排放污染物的机外净化技术 第四节 清洁燃料
第一节 汽油机机内控制技术
1 电子控制燃油喷射系统
汽油机降低排气污染和提高热效率的关键问题之 一是精确控制空燃比， 为此，人们曾在化油器上进行 了各种改进设计，使它变得越来越复杂，甚至最后出 现了电子化油器。
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４. 喷油器的构造及分类 如前所述，喷油器可分为多点喷射和单点喷射。 多点喷射系统在每一个汽缸进气管上各设置一个喷油 器，喷油器的结构如图６-７ 所示。
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５. 燃油喷射时间的控制 多点电控燃油喷射系统的喷油时间控制方式可分 为同时喷射、分组喷射和独立(顺序)喷射3种。 １)同时喷射 ２)分组喷射 ３)顺序喷射
(４)具有良好的瞬态响应特性，改善了汽车的加 速性。
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(５)采用闭环反馈控制方式，可满足三效催化 剂对空燃比的严格要求。
(６)由于采用压力喷射，汽油雾化质量比化油 器大为改善，有利于快速和完全燃烧。
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２. EFI系统的分类 １)按喷油器数量分 ２)按喷油地点分 ３)按进气量检测方法分 ４)按喷油时间间隔分 ５)按控制方式分 ６)按信息反馈的算法分 ７)按多点喷油系统的喷油方式分
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(５)计算喷油定时。 (６)ECU中驱动器根据发火顺序、按上面已计 算得到喷油脉宽和喷油定时使喷油器工作。
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７. 点火系统的控制 １)点火脉谱图 点火时间是决定发动机排放特性等各种性能的 重要参数。在化油器式汽油机中，实际点火时间是 在静态点火提前角的基础上，通过离心式点火提前 调节装置(随转速变化)和真空式点火提前装置(随负 荷而变)来控制的。
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６. 空燃比控制 １)空燃比的控制策略 为了满足发动机各种工况的要求，混合气的空 燃比不能都采用闭环控制，而是采用闭环和开环相 结合的策略，主要分为3种控制方式:
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(１)冷起动和冷却水温度低时 (２)部分负荷和怠速运行时此时可分为两种情 况 (３)节气门全开时
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差燃油时具有良好的驾驶性，同时大幅度推迟点火和 采用稀空燃比。有如下两种改进燃烧可靠性的方法，
１)增强进气充量运动 ２)双火花塞
3 废气再循环
１. 废气再循环ＥＧＲ的效果 废气再循环是控制NOx排放的一种主要措施，其工
作原理如图6-19所示。由于排气中氧含量很低，主要由 惰性气体N2和CO2构成。
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３. 电控汽油喷射系统 图6-6是闭环电子控制燃油喷射系统的一例—电控 燃油喷射系统，图中电子控制单元(ECU)６是整个系 统的中心，它根据进气管、转速、温度等信号，进行 运算、处理及分析判断后，向执行器发出指令控制喷 油器的喷射时间和喷射量，以保证发动机工作所要求 的空燃比。
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２)空燃比控制方法 要实现上述空燃比的控制策略可按下列步骤进 行工作: (１)最主要的是精确地确定发动机质量流量。 (２)根据所测空气质量流量时发动机转速，计算 出每工作循环每缸的进气质量流量。
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(３)测量发动机此工况下的各种传感器信号。 (４)根据喷油器标定数据(流量系数)计算出喷油器 喷油时间(喷油脉宽)。
一部分排气经EGR阀还流回进气系统，与新鲜混合气 混合后，稀释了新鲜混合气中的氧浓度，导致燃烧速 度降低，同时还使新鲜混合气的比热容提高，这两个 原因都造成了燃烧温度的降低，从而可以有效地抑制 NOx的生成，如图6-20所示。
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２. EGR的控制策略 (１)从图6-21可看出:增加EGR率可以使NOx排出 物降低，但同时会使HC排出物和燃油消耗增加。因 此在各工况下采用的EGR率必须是对动力性、经济 性和排放性能的综合考虑。
2 点火系统的控制
１. 微机控制点火系的组成与控制策略 １)组成微机控制点火系主要由下列元件组成:监测发动机运行状况 的传感器，处理信号、发出执行指令的微处理机(ECU)，响应微机 发出指令的点火器、点火线圈等组成，微机控制点火系由于废除了 真空、离心点火提前装置，点火提前角由微机控制。
２)控制策略 (１)起动时点火提前角的控制。 (２)怠速时点火提前角的控制。 (３)正常行驶时点火提前角的控制。
１. 电控汽油喷射系统的优点 电控汽油喷射系统与化油器相比，具有以下优点: (１)满足发动机各种工况对空燃比和点火提前角的 不同要求，从而使排放特性、燃油经济性和动力性达 到最佳状态。 (２)各缸混合气分配均匀性好(多点电喷汽油机)。
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(３)没有化油器中的狭窄喉管，减少了节流损失 ，可以不要化油器发动机常用的进气加热措施，因而 进气密度增大，提高了充气效率。
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2 . 点火系统对排放的影响 点火系统通过火花质量和点火正时(点火提前角) 对排放产生影响。
(１)火花质量决定点燃混合气的能力。 (２)点火正时会影响发动机输出功率、燃油消耗 量、汽车驱动性能和燃烧生成的有害排放物， 因此点火正时需对多种因素进行优化。
3 .推迟点火的途径 通过改进发动机燃烧未定性，保证使用发挥性较
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２)爆震控制 爆震是汽油机的一种不正常燃烧状态，严重爆震会 使汽油机各项性能全面恶化。控制爆震的原则是将点 火提前角推迟到刚刚不发生爆震的位置，这就需要有 一个类似空燃比闭环控制系统那样的反馈控制系统， 图6-15是一例爆震控制系统示意图。
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(２)怠速和低负荷时，NOx排放浓度低，为了保证 稳定燃烧，不进行EGR。
(３)只在热机状态下进行EGR，因为发动机温度低 时， NOx排放浓度也较低，混合气供给不均匀，为保 证正常燃烧，冷机时不进行EGR。
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(４)大负荷、高速时，为了保证发动机有较好的 动力性，此时混合气较浓， NOx排放生成物较小， 不进行EGR 或减少EGR 率。
汽车排放与噪音控制
第六章 汽车排放污染物净化 技术
第一节 汽油机机内控制技术 第二节 柴油机机内净化技术 第三节 汽车排放污染物的机外净化技术 第四节 清洁燃料
第一节 汽油机机内控制技术
1 电子控制燃油喷射系统
汽油机降低排气污染和提高热效率的关键问题之 一是精确控制空燃比， 为此，人们曾在化油器上进行 了各种改进设计，使它变得越来越复杂，甚至最后出 现了电子化油器。
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４. 喷油器的构造及分类 如前所述，喷油器可分为多点喷射和单点喷射。 多点喷射系统在每一个汽缸进气管上各设置一个喷油 器，喷油器的结构如图６-７ 所示。
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５. 燃油喷射时间的控制 多点电控燃油喷射系统的喷油时间控制方式可分 为同时喷射、分组喷射和独立(顺序)喷射3种。 １)同时喷射 ２)分组喷射 ３)顺序喷射
(４)具有良好的瞬态响应特性，改善了汽车的加 速性。
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(５)采用闭环反馈控制方式，可满足三效催化 剂对空燃比的严格要求。
(６)由于采用压力喷射，汽油雾化质量比化油 器大为改善，有利于快速和完全燃烧。
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２. EFI系统的分类 １)按喷油器数量分 ２)按喷油地点分 ３)按进气量检测方法分 ４)按喷油时间间隔分 ５)按控制方式分 ６)按信息反馈的算法分 ７)按多点喷油系统的喷油方式分
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(５)计算喷油定时。 (６)ECU中驱动器根据发火顺序、按上面已计 算得到喷油脉宽和喷油定时使喷油器工作。
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７. 点火系统的控制 １)点火脉谱图 点火时间是决定发动机排放特性等各种性能的 重要参数。在化油器式汽油机中，实际点火时间是 在静态点火提前角的基础上，通过离心式点火提前 调节装置(随转速变化)和真空式点火提前装置(随负 荷而变)来控制的。
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６. 空燃比控制 １)空燃比的控制策略 为了满足发动机各种工况的要求，混合气的空 燃比不能都采用闭环控制，而是采用闭环和开环相 结合的策略，主要分为3种控制方式:
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(１)冷起动和冷却水温度低时 (２)部分负荷和怠速运行时此时可分为两种情 况 (３)节气门全开时
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差燃油时具有良好的驾驶性，同时大幅度推迟点火和 采用稀空燃比。有如下两种改进燃烧可靠性的方法，
１)增强进气充量运动 ２)双火花塞
3 废气再循环
１. 废气再循环ＥＧＲ的效果 废气再循环是控制NOx排放的一种主要措施，其工
作原理如图6-19所示。由于排气中氧含量很低，主要由 惰性气体N2和CO2构成。
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３. 电控汽油喷射系统 图6-6是闭环电子控制燃油喷射系统的一例—电控 燃油喷射系统，图中电子控制单元(ECU)６是整个系 统的中心，它根据进气管、转速、温度等信号，进行 运算、处理及分析判断后，向执行器发出指令控制喷 油器的喷射时间和喷射量，以保证发动机工作所要求 的空燃比。
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２)空燃比控制方法 要实现上述空燃比的控制策略可按下列步骤进 行工作: (１)最主要的是精确地确定发动机质量流量。 (２)根据所测空气质量流量时发动机转速，计算 出每工作循环每缸的进气质量流量。
2020/8/27
(３)测量发动机此工况下的各种传感器信号。 (４)根据喷油器标定数据(流量系数)计算出喷油器 喷油时间(喷油脉宽)。
一部分排气经EGR阀还流回进气系统，与新鲜混合气 混合后，稀释了新鲜混合气中的氧浓度，导致燃烧速 度降低，同时还使新鲜混合气的比热容提高，这两个 原因都造成了燃烧温度的降低，从而可以有效地抑制 NOx的生成，如图6-20所示。
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２. EGR的控制策略 (１)从图6-21可看出:增加EGR率可以使NOx排出 物降低，但同时会使HC排出物和燃油消耗增加。因 此在各工况下采用的EGR率必须是对动力性、经济 性和排放性能的综合考虑。
2 点火系统的控制
１. 微机控制点火系的组成与控制策略 １)组成微机控制点火系主要由下列元件组成:监测发动机运行状况 的传感器，处理信号、发出执行指令的微处理机(ECU)，响应微机 发出指令的点火器、点火线圈等组成，微机控制点火系由于废除了 真空、离心点火提前装置，点火提前角由微机控制。
２)控制策略 (１)起动时点火提前角的控制。 (２)怠速时点火提前角的控制。 (３)正常行驶时点火提前角的控制。
１. 电控汽油喷射系统的优点 电控汽油喷射系统与化油器相比，具有以下优点: (１)满足发动机各种工况对空燃比和点火提前角的 不同要求，从而使排放特性、燃油经济性和动力性达 到最佳状态。 (２)各缸混合气分配均匀性好(多点电喷汽油机)。
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(３)没有化油器中的狭窄喉管，减少了节流损失 ，可以不要化油器发动机常用的进气加热措施，因而 进气密度增大，提高了充气效率。
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2 . 点火系统对排放的影响 点火系统通过火花质量和点火正时(点火提前角) 对排放产生影响。
(１)火花质量决定点燃混合气的能力。 (２)点火正时会影响发动机输出功率、燃油消耗 量、汽车驱动性能和燃烧生成的有害排放物， 因此点火正时需对多种因素进行优化。
3 .推迟点火的途径 通过改进发动机燃烧未定性，保证使用发挥性较
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２)爆震控制 爆震是汽油机的一种不正常燃烧状态，严重爆震会 使汽油机各项性能全面恶化。控制爆震的原则是将点 火提前角推迟到刚刚不发生爆震的位置，这就需要有 一个类似空燃比闭环控制系统那样的反馈控制系统， 图6-15是一例爆震控制系统示意图。
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