蘇州建設交通高等職業(yè)技術學校 金小云

汽油機管理系統(tǒng)是內燃機技術與電子控制技術共同發(fā)展的結晶，集中反映了科研人員為保護環(huán)境、節(jié)約能源在汽油機領域所獲得的成果，被廣泛應用于汽油發(fā)動機。汽油機管理系統(tǒng)的控制目標主要是對目標空燃比、目標點火角及排放進行控制，如圖1所示。使發(fā)動機在滿足環(huán)保性能指標的前提下，再提高燃油經濟性、動力性等性能指標。

圖1 汽油機管理系統(tǒng)的控制目標

1 目標空燃比控制

目標空燃比控制由進氣量控制和燃油供給控制2部分組成，通過對這2部分的控制來實現空氣和燃油的調配，根據有無反饋信號分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制。發(fā)動機在起動、暖機、大負荷、加速等需要加濃的工況，氧傳感器溫度和冷卻液溫度低于正常工作溫度的情況下均采用開環(huán)控制，在怠速及部分負荷時采用閉環(huán)控制。

在閉環(huán)工況時，汽油機管理系統(tǒng)將目標空燃比控制在理論空燃比（過量空氣系數為1）附近，在過量空氣系數為1時，燃油與空氣混合的可燃混合氣燃燒最徹底，三效催化器轉換器的效率最高，各污染物排放最低，如圖2所示。

在開環(huán)工況時，根據工況的不同對可燃混合氣的濃度進行調節(jié)，如冷啟動、暖機、催化器保護、加速等工況時需要加濃，倒拖工況時進行斷油控制。

2 目標點火角控制

目標點火角控制由點火提前角控制和爆震控制2部分組成，汽油機管理系統(tǒng)通過對這2部分的控制，將點火提前角控制在最佳點火提前角（發(fā)動機輸出功率最大和油耗最低的點火提前角），使可燃混合氣燃燒后產生的溫度和壓力達到最大值，在顯著提高發(fā)動機動力性的同時，還能提高燃油經濟性和減少有害氣體的排放。

圖2 排放污染物與過量空氣系數的關系

圖3 點火正時對燃燒壓力的影響

在中等負荷時，目標點火角控制在最佳點火提前角；在大負荷，發(fā)生爆震時，減小點火提前角；在怠速時，對點火提前角進行預留，因為在怠速時，發(fā)動機僅需要克服內部的摩擦阻力，如果此時工作在最佳點火提前角，發(fā)動機輸出的功率最大，而需要克服的內部摩擦阻力不變，必然導致發(fā)動機轉速的升高，發(fā)動機轉速的升高又將導致單位時間內參與燃燒的可燃混合氣增多，從而導致燃油經濟性下降和排放污染物增加，所以，在怠速時，汽油機管理系統(tǒng)對點火提前角進行預留控制。

3 排放控制

排放控制主要包括尾氣排放控制和其他排放控制。大量的、各不相同的設計參數都會影響發(fā)動機排放污染物的生成，而且發(fā)動機也要滿足其他的性能要求，這些性能包括：燃油經濟性、動力性、工作平順性、可靠性等，這意味著每種發(fā)動機的設計都需要為了達到多種相互矛盾的目標而不斷進行協調。在發(fā)動機諸多性能里，因為環(huán)保法規(guī)的要求，要優(yōu)先滿足排放性能，在滿足排放性能的前提下，盡可能優(yōu)化提高其他性能。目前發(fā)動機中有多個系統(tǒng)是為了降低排放而配置的，如二次空氣噴射、燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)等。