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本帖最后由 半路出家人 于 9-4-2011 13:45 编辑
空气流量信号对燃料经济性的影响
,发动机在无空气流量信号时,无论是发动机的油耗,还是比油耗都要比原机的大,尤其在中小负荷时,这种差距显得更为明显。主要是因为当无空气流量信号以后,电控单元无法得到发动机不同工况下的实际进气量,电控单元也就无法根据发动机的实际进气量对喷油量进行调整,此时发动机进入故障运行模式,可以看出发动机在无空气流量信号时的供油量是按大负荷时所需的供油量确定的。因此在中小负荷时,虽然发动机的进气量己经减小了很多,但此时电控单元并不是根据实际的进气量进行喷油,而是仍然按照大负荷情况供油,此时发动机所供给的燃油远远超过系统原机运行所需要的油量,导致混合气过浓,这一点也可以从两种情况下的过量空气系数的对比得到明显的反映。从图 2c上可以看到,在无空气流量信号的情况下,大负荷时,发动机的过量空气系数接近原机下(在理论过量空气系数附近)而到中小负荷以后过量空气系数下降很多,甚至到了 0. 599,此时的混合气已经极浓,发动机的经济性严重下降,油耗增加,此时的油耗是原机的201%,在无空气流量信号的情况下,大负荷时,节气门开度增大,发动机的进气量也逐渐增加,并逐步达到原机大负荷时的进气量,由于喷油量也是按照大负荷的情况设定的,因此虽然此时发动机电控单元没有收到空气流量信号,但此时的发动机实际运行工况与电控单元所设定的工况接近,所以此时发动机的经济性与原机相比虽有差距,但却不像中小负荷时那么明显,这也反映在过量空气系数上。在大负荷时,过量空气系数与原机下相接近并在 1附近波动,与原机的情况很接近。此时发动机的经济性与原机相比已经很接近。
空气流量信号对排放的影响 分析 n=2500r/min负荷特性上空气流量信号对 C0, HC, NOx的排放量的影响。
对CO排放的影响
在n=2500r/min负荷特性时,原机和无空气流量信号的 CO排放对比可以看出在中小负荷时,无空气流量信号的情况下,CO排放量远远高于原机,负荷越小,差值越大。产生以上现象的主要原因是:CO排放主要是由于燃料燃烧不完全、混合气混合不均匀,以及 COz和H20高温时分解等生成的。在无空气流量信号的情况下,中小负荷时,由于发动机供给的燃料量是按照大负荷时的情况确定的,远远超过此时发动机原机工作所需的燃料量,因此此时混合气非常浓,过量空气系数远远小于1,这种情况下混合气中的氧含量远低于实际需要的氧含量,燃料在燃烧时由于缺氧而不能完全燃烧从而形成 COo而原机时由于可以根据运行工况实时调节喷油量,把过量空气系数始终维持在 1附近,燃烧完全,因此 CO排放量相对要小很多。大负荷时,虽然无空气流量信号,但此时节气门开度很大,空气充量增加,混合气成份接近实际所需的混合气要求,因此,此时 CO排放减少很多,与原机相近。
对NOx排放的影响
n=2600r/min负荷特性,原机和无空气流量信号的 NOx排放对比。可以看出,在大部分工况下无空气流量信号时,NOx排放比原机低了很多。发动机中 NOx的生成主要有两个原因:一是燃烧温度,当温度超过2000℃时,氧分子分解成氧原子,并与氮分子结合生成 NO;二是富氧,含氧量越高,燃烧越充分,燃烧温度越高,从而导致NOx大量生成。在中小负荷时,原机废气中的 NOx含量较高,而无空气流量信号时,废气中的 NOx含量很低,这是因为:在无空气流量信号的情况下,中小负荷时实际供油量远超过实际需要量从而导致混合气极浓,由于混合气极浓,混合气中的 0 2含量不足,从而减少了 NOx的生成,而且过浓的混合气使得发动机工作时的燃烧温度有所降低,使NOx形成的高温条件不具备;大负荷时,氧气含量大大增加,燃烧充分,使燃烧温度升高,从而导致 NOx生成量增加。这也是 NOx的排放与油耗以及 C0, HC排放之间的矛盾。
对HC排放的影响
n=2800r/min负荷特性,原机和无空气流量信号的 HC排放对可以看出,无空气流量信号后,HC排放远远高于原机,发动机中 HC的生成主要受以下几个因素的影响:燃烧氧化反应不完全;燃烧壁面激冷区;低温以及燃料蒸发。当无空气流量信号时,发动机的混合气比实际所需的混合气浓,使燃料中的氧化反应不能充分进行,且燃烧温度比原机低很多,导致 HC大量生成。此外,由于混合气过浓,混合气中的燃料并没有得到完全燃烧,未燃的燃料随废气一起排出气缸,导致废气中的 HC含量进一步升高。随着节气门开度增加,废气中 HC的含量逐渐减少,这主要是因为:节气门开度增大,发动机充量增加,混合气浓度降低并且燃烧完全。燃烧温度升高,从而使后反应的程度增加,这也进一步降低了 HC的排放量。
空气流量信号对起动性能以及怠速的影响
空气流量信号对怠速的影响。如果起动时没有空气流量信号,发动机怠速时的转速从正常的 750r/min下降到 720r/min,并且转速不稳。这主要是因为怠速无空气流量信号时,发动机无法精确计算喷油量,此时,发动机按较大的量供给燃油,使发动机混合气过浓,燃烧不完全,从而导致发动机运转不稳,转速下降。这从怠速油耗上也可以得到验证,原机怠速时的油耗为1. 06kg/h,而无空气流量信号时的怠速油耗为1. 56kg/h。但空气流量信号对起动性能无影响,这主要是因为起动前,进气管中的气流流速波动很大,流量计无法准确测得流量信号,此时,发动机供油量不是依据空气流量计的信号确定的,而是由冷却水温度来确定起动时的供油量。 |
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