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摩托车进气系统的工作原理浅析

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    摩托车的进气系统包含了空气滤清器、进气歧管、进汽门机构。空气经空气滤清器过滤掉杂质後,空气流过化油器与汽油混合,经由进气道进入进气歧管,通过进汽门进入汽缸内点火燃烧,产生动力(四冲程发动机)。

    一、容积效率


    发动机运转时,每一循环所能获得的空气量多寡及压缩比大小,是决定发动机动力大小的基本因素,而发动机的进气能力乃是藉由发动机的『容积效率』及『充填效率』来衡量。『容积效率』的定义是每一个进气行程中,汽缸所吸入的空气在大气压力下所占的体积和汽缸活塞行程容积的比值。之所以要用在所吸入空气在大气压力下所占的体积为标准,是因为空气进入汽缸时,进汽门闭合时汽缸内的压力比外在的大气压力为低,而且压力值会有所变化,所以采用一大气压的状态下的体积作为共通的标准。


    并且由於在进行吸气行程时,会遭受各种的进气阻力,加上进汽导管和汽缸内的高温作用,因此将吸入汽缸内的空气体积换算成一大气压下的状态时,一定小於汽缸的体积,也就是说自然吸气发动机的容积效率一定小於1。进气阻力的降低、汽缸内压力的提高、温度降低、排气回压降低、进汽门面积加大都可提高引擎的容积效率,而发动机在高转速运转时则会降低容积效率。


    二、充填效率


  由於空气的密度是因进气系统入口的大气状态(温度、压力)而有所不同,因此容积效率并不能表现实际上进入汽缸内空气的质量,於是我们必须靠″充填效率″来说明。″充填效率″的定义是每一个进气行程中所吸入的空气质量与标准状态下(1大气压、20℃、密度:1.187Kg/ )占有汽缸活塞行程容积的乾燥空气质量的比值。在大气压力高、温度低、密度高时,发动机的充填效率也将随之提高。


    由此也可看出,容积效率所表现的是发动机构造及运转状态所造成发动机性能的差异,充填效率表现的则是运转当时大气状态所引起发动机性能的变化。


    电子燃油喷射系统简介


    众所周知,汽油在进入发动机的气缸前,需要喷散成雾状和蒸发,并按一定的比例与空气混合,形成可燃混合气,这种可燃混台气中的燃油含量的多少称为可燃混合气的浓度。


    可燃混合气的浓度应能使混台气任气缸中及时而完全地燃烧。因为燃烧得完全,燃烧的放热量就多,这不仅能使发动机发出更大的功率,而且可使排出废气中的有害物质得到控制;燃烧得及时,可使比油耗下降,热效率提高。因此燃烧的质量即燃烧是否完全和及时,关系到CO、HC在汽车排放中的含量以及燃料燃烧放热量的利用程度。


    其次,由于燃烧放热量主要受限于气缸的充气且,充气虽越大,发动机的功率和扭矩也越大。电子汽油喷射系统就是这样一种能够提高汽油雾化质量、改进燃烧、控制排污和改善汽油发动机性能的汽车电子产品。


    与传统的化油器供给系统相比,电子汽油喷射系统是以燃油喷射装置取代化油器,通过微电子技术对系统实行多参数控制,可使发动机的功率提高10%,在耗油量相同的情况下,扭矩可增大20%;从O-100km/h加速度时间减少7%;油耗降低10%;房气排污量可降低34%一50%,系统采用闭环控制并加装三元催化器,排放量可下降73%。电子燃油喷射系统有两种类型;单点汽油喷射系统SPl(SingIe Point Injection)和多点汽油喷射系统MPl(MuIti。Point Injection)。


    MPI的结构特点


    MPI系统由燃料供给系统(电动汽油泵、燃油滤清器、分配管、压力调节器、喷油器和冷起动阀等)、空气供给系统(空气滤清器、空气流量计、进气系统等)以及电子控制系统(电子控制单元ECU、传感器)等组成。图1?3为德国博世(Bosch)公司研制生产的MPI系统。


    工作原理由空气流量计检测发动机的进气量,由发动机转速及曲轴位置传感器提供发动机转速信号和曲轴转角信号,电子控制单元根据发动机运行工况,从存储单元的数据中查出相对应工况下的最佳空燃化,依据进气量利转速及曲轴转角信号计算出每循环的供油量,实现对喷油器的喷油量的控制,同时通过节气门位置、冷却水温、空气温度和氧含量等传感器检测到的反映发动机运行工况的表征信号,对喷油量、喷油时间进行修正,从而使发动机始终具有一个最佳的空燃比。


    实现发动机性能的优化平衡

    在以往的汽油发动机中,可燃混合气是由化油器提供的,即汽油由化油器喷管喷出即被流经喉管的高速的空气流冲散,成为雾状颗粒,与空气混合,经过气管被分配到各个气缸。在这里,空气流量取决于喉管的形状和尺寸;汽油流量,对于一定结构参数的化油器,则取决于喉管的真空度。


    由于汽油发动机的工作特点是工况变化范围大:负荷从O一100%,转速从最低稳定转速到最高转速,而且有时工况变化很迅速。而各种工况对混合气的浓度要求不同。

       转载自网络



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