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        新型節(jié)能摩托車發(fā)動機燃油系統(tǒng)改造

        2014-11-27 00:49:06程清偉
        新媒體研究 2014年19期
        關(guān)鍵詞:控制系統(tǒng)

        程清偉

        摘 要 納米霧化在發(fā)動機節(jié)能減排中的應(yīng)用研究,主要為現(xiàn)今市場上摩托車發(fā)動機提供一個更加節(jié)能環(huán)保的燃料供給系統(tǒng),利用超聲波高頻振蕩的原理,將汽油霧化成直徑約2μm的粒子,然后將深度霧化的汽油霧粒與空氣完全混合,形成比較好的混合氣,節(jié)能燃油系統(tǒng)根據(jù)不同的摩托車運行工況,調(diào)節(jié)摩托車節(jié)氣門的開度,與新鮮空氣混合,形成比較理想的空燃比。

        關(guān)鍵詞 燃油系統(tǒng)、超聲波霧化、控制系統(tǒng)、摩托車發(fā)動機

        中圖分類號:U464 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)19-0140-01

        新型高效節(jié)能的發(fā)動機燃油供給系統(tǒng),主要為當(dāng)今摩托車提供比原化油器更加高效節(jié)能環(huán)保的供油系統(tǒng),用較低的成本達到較高成本的電控燃油噴射系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)。該系統(tǒng)主要包括兩大部分:混合氣形成控制系統(tǒng)和燃油細化控制系統(tǒng)。

        1 燃油細化控制系統(tǒng)

        為了使汽油細化納米級的顆粒,本系統(tǒng)利用超聲波霧化器來細化汽油。由于霧化器要低于液面3~5 mm為最佳,此時霧化量最大。所以本系統(tǒng)采取紅外線液位傳感控制電路來使霧化室的液位保持一定。為了使霧化室的汽油顆粒濃度與發(fā)動機實際工況相匹配,本系統(tǒng)把控制霧化器的工作電壓的滑動電阻器設(shè)置在油門把手處,根據(jù)油門把手的開度來控制霧化器的工作電壓,使其霧化量匹配燃油消耗量,并降低霧化器的電能消耗。經(jīng)過三極管的放大作用,流經(jīng)電磁繼電器線圈的電流為1mA,達不到工作電流,開關(guān)KM斷開,常閉式電磁閥門電路斷開,閥門失電閉合,不進油。通過這種方式,使得適量的燃油自動供給霧化室,避免了燃油過量導(dǎo)致的浪費,達到節(jié)能的效果。其結(jié)構(gòu)如圖1。

        圖1 霧化器工作示意圖

        2 燃油細化控制系統(tǒng)

        其中超聲波霧化器是利用超聲波換能器將高頻電磁振蕩轉(zhuǎn)化為液體的機械振動,使液體破碎成霧化顆粒[2]。壓電換能器在液體中輻射超強的超聲波,通過薄透聲膜輻射到汽油液體中,在汽油液面產(chǎn)生噴泉狀霧化狀態(tài),超聲波換能器是摩托車燃油系統(tǒng)總電路的核心部分,結(jié)構(gòu)圖與實物圖分別如圖2和圖3所示。

        汽油霧粒的直徑是由介質(zhì)和超聲激發(fā)頻率決定,其霧滴的直徑計算公式[3]為:

        (1)

        式中:為汽油霧滴顆粒的直徑;為汽油顆粒的表面張力系數(shù),汽油的表面張力系數(shù)為;為液體的密度,汽油密度為;為振蕩頻率,。

        由公式(1)計算得汽油霧粒直徑。表明:超聲波霧化器頻率越高,汽油霧滴越??;汽油溫度越高,油滴與油滴之前的張力越小,則汽油霧滴顆粒越細小。

        圖2 超聲波換能器結(jié)構(gòu)圖 圖3超聲波換能器實物圖

        當(dāng)輸入電壓模塊輸出電壓越高,霧化器的工作電壓越高,則功率越大,霧化量越大,霧化室的汽油顆粒濃度越高。經(jīng)過測試,本系統(tǒng)霧化器的工作電壓與霧化量的關(guān)系如圖4所示。

        圖4 工作電壓與霧化量的關(guān)系圖

        為了保持霧化室能有一定的汽油顆粒濃度供應(yīng)發(fā)動機保持最低轉(zhuǎn)速,本系統(tǒng)將工作電壓設(shè)置在23~27.4V之間。電壓調(diào)節(jié)器設(shè)置在油門把手,使其隨油門把手的開度而調(diào)整霧化器的工作電壓,從而使汽油顆粒濃度與發(fā)動機工況相匹配。

        根據(jù)摩托車年行駛10000 km計算,安裝了本作品的摩托車,年節(jié)省油耗為129升,而按照汽油市場售價為8.17元/升,即每年能夠節(jié)省1053.93元。按2012年2月底,全國機動車保有量達2.25億輛來算,可帶來2371.343億元經(jīng)濟效益。

        基于超聲波的摩托車供油系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)簡單,工序少,大規(guī)模生產(chǎn)投入資金少,見效快。隨著全球能源資源的短缺問題出現(xiàn),油價日趨上漲,低能耗產(chǎn)品成為人們首選。由于系統(tǒng)采用節(jié)能策略,將實現(xiàn)減排的同時降低能耗,其推廣可以緩解能源供缺矛盾,迎合當(dāng)今社會綠色環(huán)保的主題,這無疑對國家的可持續(xù)發(fā)展來說,是一項巨大的貢獻。

        參考文獻

        [1]朱中平.汽車排氣污染治理實用手冊[M].北京:中國物資出版社,2001:56-70.

        [2]崔心存,金國棟.內(nèi)燃機排氣凈化[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,2008:23-30

        [3]王務(wù)林.汽車催化轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)概論[M].北京:人民交通出版社,1999:8-13.

        [4]馮若編著.超聲波手冊[M].南京大學(xué)出版社,1999:203-290.

        [5]蔡曉峰,何維庚,姜德星,石星宇.壓電陶瓷超聲霧化換能器的研制[J].1994(03).endprint

        摘 要 納米霧化在發(fā)動機節(jié)能減排中的應(yīng)用研究,主要為現(xiàn)今市場上摩托車發(fā)動機提供一個更加節(jié)能環(huán)保的燃料供給系統(tǒng),利用超聲波高頻振蕩的原理,將汽油霧化成直徑約2μm的粒子,然后將深度霧化的汽油霧粒與空氣完全混合,形成比較好的混合氣,節(jié)能燃油系統(tǒng)根據(jù)不同的摩托車運行工況,調(diào)節(jié)摩托車節(jié)氣門的開度,與新鮮空氣混合,形成比較理想的空燃比。

        關(guān)鍵詞 燃油系統(tǒng)、超聲波霧化、控制系統(tǒng)、摩托車發(fā)動機

        中圖分類號:U464 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)19-0140-01

        新型高效節(jié)能的發(fā)動機燃油供給系統(tǒng),主要為當(dāng)今摩托車提供比原化油器更加高效節(jié)能環(huán)保的供油系統(tǒng),用較低的成本達到較高成本的電控燃油噴射系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)。該系統(tǒng)主要包括兩大部分:混合氣形成控制系統(tǒng)和燃油細化控制系統(tǒng)。

        1 燃油細化控制系統(tǒng)

        為了使汽油細化納米級的顆粒,本系統(tǒng)利用超聲波霧化器來細化汽油。由于霧化器要低于液面3~5 mm為最佳,此時霧化量最大。所以本系統(tǒng)采取紅外線液位傳感控制電路來使霧化室的液位保持一定。為了使霧化室的汽油顆粒濃度與發(fā)動機實際工況相匹配,本系統(tǒng)把控制霧化器的工作電壓的滑動電阻器設(shè)置在油門把手處,根據(jù)油門把手的開度來控制霧化器的工作電壓,使其霧化量匹配燃油消耗量,并降低霧化器的電能消耗。經(jīng)過三極管的放大作用,流經(jīng)電磁繼電器線圈的電流為1mA,達不到工作電流,開關(guān)KM斷開,常閉式電磁閥門電路斷開,閥門失電閉合,不進油。通過這種方式,使得適量的燃油自動供給霧化室,避免了燃油過量導(dǎo)致的浪費,達到節(jié)能的效果。其結(jié)構(gòu)如圖1。

        圖1 霧化器工作示意圖

        2 燃油細化控制系統(tǒng)

        其中超聲波霧化器是利用超聲波換能器將高頻電磁振蕩轉(zhuǎn)化為液體的機械振動,使液體破碎成霧化顆粒[2]。壓電換能器在液體中輻射超強的超聲波,通過薄透聲膜輻射到汽油液體中,在汽油液面產(chǎn)生噴泉狀霧化狀態(tài),超聲波換能器是摩托車燃油系統(tǒng)總電路的核心部分,結(jié)構(gòu)圖與實物圖分別如圖2和圖3所示。

        汽油霧粒的直徑是由介質(zhì)和超聲激發(fā)頻率決定,其霧滴的直徑計算公式[3]為:

        (1)

        式中:為汽油霧滴顆粒的直徑;為汽油顆粒的表面張力系數(shù),汽油的表面張力系數(shù)為;為液體的密度,汽油密度為;為振蕩頻率,。

        由公式(1)計算得汽油霧粒直徑。表明:超聲波霧化器頻率越高,汽油霧滴越??;汽油溫度越高,油滴與油滴之前的張力越小,則汽油霧滴顆粒越細小。

        圖2 超聲波換能器結(jié)構(gòu)圖 圖3超聲波換能器實物圖

        當(dāng)輸入電壓模塊輸出電壓越高,霧化器的工作電壓越高,則功率越大,霧化量越大,霧化室的汽油顆粒濃度越高。經(jīng)過測試,本系統(tǒng)霧化器的工作電壓與霧化量的關(guān)系如圖4所示。

        圖4 工作電壓與霧化量的關(guān)系圖

        為了保持霧化室能有一定的汽油顆粒濃度供應(yīng)發(fā)動機保持最低轉(zhuǎn)速,本系統(tǒng)將工作電壓設(shè)置在23~27.4V之間。電壓調(diào)節(jié)器設(shè)置在油門把手,使其隨油門把手的開度而調(diào)整霧化器的工作電壓,從而使汽油顆粒濃度與發(fā)動機工況相匹配。

        根據(jù)摩托車年行駛10000 km計算,安裝了本作品的摩托車,年節(jié)省油耗為129升,而按照汽油市場售價為8.17元/升,即每年能夠節(jié)省1053.93元。按2012年2月底,全國機動車保有量達2.25億輛來算,可帶來2371.343億元經(jīng)濟效益。

        基于超聲波的摩托車供油系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)簡單,工序少,大規(guī)模生產(chǎn)投入資金少,見效快。隨著全球能源資源的短缺問題出現(xiàn),油價日趨上漲,低能耗產(chǎn)品成為人們首選。由于系統(tǒng)采用節(jié)能策略,將實現(xiàn)減排的同時降低能耗,其推廣可以緩解能源供缺矛盾,迎合當(dāng)今社會綠色環(huán)保的主題,這無疑對國家的可持續(xù)發(fā)展來說,是一項巨大的貢獻。

        參考文獻

        [1]朱中平.汽車排氣污染治理實用手冊[M].北京:中國物資出版社,2001:56-70.

        [2]崔心存,金國棟.內(nèi)燃機排氣凈化[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,2008:23-30

        [3]王務(wù)林.汽車催化轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)概論[M].北京:人民交通出版社,1999:8-13.

        [4]馮若編著.超聲波手冊[M].南京大學(xué)出版社,1999:203-290.

        [5]蔡曉峰,何維庚,姜德星,石星宇.壓電陶瓷超聲霧化換能器的研制[J].1994(03).endprint

        摘 要 納米霧化在發(fā)動機節(jié)能減排中的應(yīng)用研究,主要為現(xiàn)今市場上摩托車發(fā)動機提供一個更加節(jié)能環(huán)保的燃料供給系統(tǒng),利用超聲波高頻振蕩的原理,將汽油霧化成直徑約2μm的粒子,然后將深度霧化的汽油霧粒與空氣完全混合,形成比較好的混合氣,節(jié)能燃油系統(tǒng)根據(jù)不同的摩托車運行工況,調(diào)節(jié)摩托車節(jié)氣門的開度,與新鮮空氣混合,形成比較理想的空燃比。

        關(guān)鍵詞 燃油系統(tǒng)、超聲波霧化、控制系統(tǒng)、摩托車發(fā)動機

        中圖分類號:U464 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)19-0140-01

        新型高效節(jié)能的發(fā)動機燃油供給系統(tǒng),主要為當(dāng)今摩托車提供比原化油器更加高效節(jié)能環(huán)保的供油系統(tǒng),用較低的成本達到較高成本的電控燃油噴射系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)。該系統(tǒng)主要包括兩大部分:混合氣形成控制系統(tǒng)和燃油細化控制系統(tǒng)。

        1 燃油細化控制系統(tǒng)

        為了使汽油細化納米級的顆粒,本系統(tǒng)利用超聲波霧化器來細化汽油。由于霧化器要低于液面3~5 mm為最佳,此時霧化量最大。所以本系統(tǒng)采取紅外線液位傳感控制電路來使霧化室的液位保持一定。為了使霧化室的汽油顆粒濃度與發(fā)動機實際工況相匹配,本系統(tǒng)把控制霧化器的工作電壓的滑動電阻器設(shè)置在油門把手處,根據(jù)油門把手的開度來控制霧化器的工作電壓,使其霧化量匹配燃油消耗量,并降低霧化器的電能消耗。經(jīng)過三極管的放大作用,流經(jīng)電磁繼電器線圈的電流為1mA,達不到工作電流,開關(guān)KM斷開,常閉式電磁閥門電路斷開,閥門失電閉合,不進油。通過這種方式,使得適量的燃油自動供給霧化室,避免了燃油過量導(dǎo)致的浪費,達到節(jié)能的效果。其結(jié)構(gòu)如圖1。

        圖1 霧化器工作示意圖

        2 燃油細化控制系統(tǒng)

        其中超聲波霧化器是利用超聲波換能器將高頻電磁振蕩轉(zhuǎn)化為液體的機械振動,使液體破碎成霧化顆粒[2]。壓電換能器在液體中輻射超強的超聲波,通過薄透聲膜輻射到汽油液體中,在汽油液面產(chǎn)生噴泉狀霧化狀態(tài),超聲波換能器是摩托車燃油系統(tǒng)總電路的核心部分,結(jié)構(gòu)圖與實物圖分別如圖2和圖3所示。

        汽油霧粒的直徑是由介質(zhì)和超聲激發(fā)頻率決定,其霧滴的直徑計算公式[3]為:

        (1)

        式中:為汽油霧滴顆粒的直徑;為汽油顆粒的表面張力系數(shù),汽油的表面張力系數(shù)為;為液體的密度,汽油密度為;為振蕩頻率,。

        由公式(1)計算得汽油霧粒直徑。表明:超聲波霧化器頻率越高,汽油霧滴越?。黄蜏囟仍礁?,油滴與油滴之前的張力越小,則汽油霧滴顆粒越細小。

        圖2 超聲波換能器結(jié)構(gòu)圖 圖3超聲波換能器實物圖

        當(dāng)輸入電壓模塊輸出電壓越高,霧化器的工作電壓越高,則功率越大,霧化量越大,霧化室的汽油顆粒濃度越高。經(jīng)過測試,本系統(tǒng)霧化器的工作電壓與霧化量的關(guān)系如圖4所示。

        圖4 工作電壓與霧化量的關(guān)系圖

        為了保持霧化室能有一定的汽油顆粒濃度供應(yīng)發(fā)動機保持最低轉(zhuǎn)速,本系統(tǒng)將工作電壓設(shè)置在23~27.4V之間。電壓調(diào)節(jié)器設(shè)置在油門把手,使其隨油門把手的開度而調(diào)整霧化器的工作電壓,從而使汽油顆粒濃度與發(fā)動機工況相匹配。

        根據(jù)摩托車年行駛10000 km計算,安裝了本作品的摩托車,年節(jié)省油耗為129升,而按照汽油市場售價為8.17元/升,即每年能夠節(jié)省1053.93元。按2012年2月底,全國機動車保有量達2.25億輛來算,可帶來2371.343億元經(jīng)濟效益。

        基于超聲波的摩托車供油系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)簡單,工序少,大規(guī)模生產(chǎn)投入資金少,見效快。隨著全球能源資源的短缺問題出現(xiàn),油價日趨上漲,低能耗產(chǎn)品成為人們首選。由于系統(tǒng)采用節(jié)能策略,將實現(xiàn)減排的同時降低能耗,其推廣可以緩解能源供缺矛盾,迎合當(dāng)今社會綠色環(huán)保的主題,這無疑對國家的可持續(xù)發(fā)展來說,是一項巨大的貢獻。

        參考文獻

        [1]朱中平.汽車排氣污染治理實用手冊[M].北京:中國物資出版社,2001:56-70.

        [2]崔心存,金國棟.內(nèi)燃機排氣凈化[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,2008:23-30

        [3]王務(wù)林.汽車催化轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)概論[M].北京:人民交通出版社,1999:8-13.

        [4]馮若編著.超聲波手冊[M].南京大學(xué)出版社,1999:203-290.

        [5]蔡曉峰,何維庚,姜德星,石星宇.壓電陶瓷超聲霧化換能器的研制[J].1994(03).endprint

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