LH400ATV发动机电控燃油喷射系统基础设计

LH400ATV发动机电控燃油喷射系统基础设计摘要：在发动机当中，电控燃油喷射系统发挥着十分重要的作用，对发动机的启动和运行有着直接的影响。本文以某款林海LH400ATV为例，对能够满足欧II排放标准的发动机电控燃油喷射系统进行了研究。经过测试表明，相比于原来的化油器式发动机，电喷发动机的经济性、动力性等都得到了一定程度上的提升，体现出了十分良好的应用效果。关键词：ATV发动机；电控燃油喷射系统前言：在通常情况下，ATV指的是一种沙滩车，具有机动性高、坚固耐用等优势，在山地、雪地、沙滩等路况，都能够正常行驶，在军事、休闲、娱乐等领域当中，都能够得到良好的应用。由于我国ATV的出口量很大，因此，为了能够达到欧美现行的排放标准，就应当对发动机进行改造。本文以LH400ATV的汽油发动机为例，对其电控燃油喷射系统进行了讨论。一、 总体设计方案在LH400ATV汽油发动机当中，具有单缸4冲程，352ml的总排量，其缸径X行程为80mmX70mm，压缩比为9.8，采用风冷的冷却方式。该电喷系统的技术基础为通过密度-转速法计算发动机进气计量，在发动机不同部位，对发动机的工作参数利用传感器进行测量，然后根据ECU当中设定的参数和程序，对点火提前角、喷油量等进行精确的控制，从而保证发动机良好的运行状态。这里我们采用德尔福电喷管理系统，其控制核心为16位主芯片，32m时钟频率，具有很快的运算处理速度，对于实时性的要求，能够进行满足［1］它拥有满足欧II所需的所有技术规格、支持加热型氧传感器、支持步进电机怠速控制等特点，并为后续适应欧W法规排放要求提供了升级基础。二、 电控燃油喷射系统的结构设计2.1进气系统在ATV发动机当中，由于进气系统具有独特的结构特点，因此，要对进气管进行重新设计。同时，还采用了德尔福节气门体，提高了系统的性价比。这种进气系统的设计，喷注与气阀中心线对齐，在气阀上，能够使喷雾更好的分布，从

而使燃油的汽化得到进气阀高温的帮助。对于湿壁的情况，喷油应当尽量避免。同时，还要保证适中的喷嘴和气门之间距离。如果距离过近，喷嘴的最高温度可能超过限定范围，从而导致燃油提前汽化。而如果距离太远，则会延长燃油传递的过程⑵2.2供油系统德尔福小发动机管理系统采用无回油供油系统，供油压力为250kPa，油压调节器和油泵放置在支架上构成油泵总成。针对不同的应用，油泵总成在油箱内部的安装方式有：顶部安装和底部安装。如图（1）顶部安装油泵总成油泵总成在油箱内（从油箱里面看）底部安装油泵总成顶部安装油泵总成油泵总成在油箱内（从油箱里面看）底部安装油泵总成图（1）2.3点火系统德尔福小型发动机管理系统ECU内置点火模块，采用电感线圈点火，精确控制点火时刻和线圈充磁时间，保证准确的点火角度和能量。一般情况下，每缸装配一个点火线圈。如图（2）ECUEST1CRANKWHEIELECUEST1CRANKWHEIEL三、电喷单元的数据采集和数据处理3.1基准信号摩托车小型发动机电控系统，发动机控制模块（ECM）需要了解向气缸点火和喷油的准确时刻，因此需要获得一个气缸冲程识别信号，即判缸信号，该信号可由曲轴位置传感器和歧管压力传感器提供。ECM通过曲轴位置传感器的信号确定活塞在上止点前的具体位置，再利用歧管压力传感器的判缸信号，即可确定哪一缸位于上止点以及所处的工作行程。因此，当发动机控制模块根据判缸信号、曲轴位置信号，确认某缸处于排气行程且活塞运动到了上止点前的某一特定位置，便会输出控制指令，驱动喷油器进行燃油喷射或者驱动点火线圈点火。3.2喷油策略控制喷油脉宽是电喷系统中的一项重要变量，喷油器的喷油量取决于喷油器喷孔直径、喷油器针阀升程、汽油压力和喷油器的通电时间。当喷油器的型号已经确定，并通过燃油供给系统保证汽油压力恒定后，喷油器的喷油量就与喷油器的通电时间（喷油脉宽）成正比。当发动机工况发生变化时，电喷系统将多种传感器采集的实时信号进行对比、计算后，得到发动机此工况下的实际空气流量，再通过ECU程序标定的发动机各工况下空燃比图表计算出基础喷油量，然后通过调节喷油器的通电时间来达到喷油量的精确控制。3.3氧传感器在ATV发动机当中，对于燃油闭环的控制，主要是通过氧传感器的反馈来进行。而对燃油闭环的控制，主要是为了使三效催化器提高净化废气的效率。在该电喷系统当中，采用了氧化锆式ECO。当发动机工作后，高温废气将二氧化锆基体加热激活，当其内外表面有氧浓度差时，处于高温游离状态的氧离子就会从浓的一侧流向稀的一侧，产生电动势。利用负荷与转速的信息，电喷系统能够对喷油量进行计算，然后根据采集氧传感器的电压变化值对修正系数进行反馈并进行调节喷油量[3]结论：发动机是ATV当中的核心，因此，发动机的性能和状态，对ATV的运行具有直接的影响。发动机当中最为重要的部分之一就是电控燃油喷射系统，它直接关系到发动机性能的发挥。在ATV发动机当中，电控燃油喷射系统更是发挥出了重要的作用。本文以LH400ATV发动机电控燃油喷射系统进行了讨论，通过对其整体方案、结构设计、数据采集处理等方面的探讨，对其电喷