◆文/吉林　趙云堂

電控汽油發(fā)動機(jī)噴油量與進(jìn)氣量關(guān)系的實(shí)測分析

◆文/吉林趙云堂

貴刊2015年第4期刊登了《傳感器故障情況下電控汽油機(jī)的噴油量實(shí)測分析》一文，根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)，得出結(jié)論為進(jìn)氣壓力傳感器故障對發(fā)動機(jī)噴油時間影響較小。筆者對此看法不同，因?yàn)闉榱吮ＷC具備最佳空燃比，發(fā)動機(jī)噴油量與進(jìn)氣量密切相關(guān)，與發(fā)動機(jī)噴油量關(guān)系最大的就是發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。基于此，筆者對電控汽油發(fā)動機(jī)的噴油量與進(jìn)氣量進(jìn)行了實(shí)測分析。

一、測量方法

測量對象為高爾夫A7 EA211 1.4T發(fā)動機(jī)，該發(fā)動機(jī)采用燃油缸內(nèi)直噴方式，進(jìn)氣歧管上裝有進(jìn)氣壓力傳感器。發(fā)動機(jī)控制單元根據(jù)進(jìn)氣壓力信號及其他信號如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度等來計(jì)算進(jìn)氣量。圖1是進(jìn)氣壓力傳感器(與進(jìn)氣溫度傳感器集成在一起)在發(fā)動機(jī)上的安裝位置。

從左至右依次為1～4腳，其中1腳是接地腳，3腳是5V供電腳，4腳是進(jìn)氣壓力電壓信號輸出腳。具體測量方法為：在發(fā)動機(jī)怠速時，測量4腳的輸出電壓，記錄此時發(fā)動機(jī)的噴油時間；然后模擬進(jìn)氣壓力傳感器出現(xiàn)性能漂移(即信號不準(zhǔn)確，可通過人為給4腳施加外部電壓來實(shí)現(xiàn))，再記錄此種狀態(tài)下發(fā)動機(jī)的噴油時間。通過比較，就可看出噴油時間是如何隨進(jìn)氣量信號的變化而變化的。噴油時間、進(jìn)氣壓力等可通過ODIS診斷信息系統(tǒng)軟件讀取。

二、數(shù)據(jù)分析

發(fā)動機(jī)怠速穩(wěn)定后，讀取進(jìn)氣壓力為30kPa，用萬用表測得4腳輸出電壓為0.56V；接下來在1s時給4腳施加1.22V電壓(即人為增大進(jìn)氣壓力信號)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)出現(xiàn)劇烈抖動，持續(xù)5s后發(fā)動機(jī)熄火。讀取此段時間內(nèi)的發(fā)動機(jī)噴油時間，其變化如圖2所示。

圖2　噴油時間與時間的關(guān)系

從圖中可以看到，在施加1.22V電壓后，噴油時間迅速增大，從怠速時的0.79s迅速增加到2.5s以上，這說明噴油量隨著進(jìn)氣壓力信號的增大而增大。但是由于實(shí)際進(jìn)氣量并沒有變化，此時發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)的混合汽過濃，燃燒不充分，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)抖動嚴(yán)重直至熄火。這也可以通過燃油修正值的變化來驗(yàn)證，圖3是短期燃油修正值隨時間的變化情況。

可以看出，在1.5s時施加1.22V電壓后，短期燃油修正值從怠速時的-2.3%迅速變?yōu)?25%，這說明氧傳感器測得排出的廢氣中氧含量太低，即汽缸中混合汽過濃，所以發(fā)動機(jī)控制單元發(fā)出減少噴油量的指令。

圖3　短期燃油修正值隨時間的變化

三、結(jié)論

通過以上分析，可以得出結(jié)論：發(fā)動機(jī)噴油量隨進(jìn)氣量的增大而增大，二者密切相關(guān)。那為什么《傳感器故障情況下電控汽油機(jī)的噴油量實(shí)測分析》會得出噴油量與進(jìn)氣量關(guān)系不大的結(jié)果呢？據(jù)筆者推測，該文在設(shè)置進(jìn)氣壓力傳感器故障上與本文不同。本文是給進(jìn)氣壓力信號腳施加外部電壓，相當(dāng)于進(jìn)氣壓力傳感器信號不準(zhǔn)確；而《傳感器故障情況下電控汽油機(jī)的噴油量實(shí)測分析》一文中應(yīng)該是斷開進(jìn)氣壓力信號。在此情況下，發(fā)動機(jī)控制單元接收不到進(jìn)氣壓力信號，會觸發(fā)失效保護(hù)功能，將節(jié)氣門位置傳感器信號作為進(jìn)氣壓力的替代信號，這反而會使發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)比較穩(wěn)定，所以才得出上述結(jié)果。由此也可以看出，進(jìn)氣壓力傳感器信號不準(zhǔn)確產(chǎn)生的危害可能比沒有信號更大。