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NA20S型汽油机电控系统的设计及优化匹配试验研究

杨河洲  
【摘要】:随着我国经济的发展,汽车工业近几年进入了快速发展阶段,机动车的排放 法规要求也更加严格,这就使得机动车节能及排放控制技术的研究变得日益重要。 本文根据车用汽油机产品国内实际情况,在对车用汽油机电控喷射系统原理 分析研究的基础上,针对NA20S型化油器汽油机,设计开发出了一套多点顺序电 控汽油喷射(MFI)系统-CY2000汽油机电控系统,并对原化油器汽油机进行了 电喷改造。该系统采用“速度-密度”方式的汽油喷射系统。该系统具有结构简 单、性能可靠、性价比较高等优点。 本文对汽油机的控制理论进行了较为深入的研究,并建立了汽油机进气压力 及燃料喷射等汽油机控制计算模型。 本文进行了CY2000汽油机电控系统控制程序及结构的设计和开发,以及空燃 比控制、点火提前角控制、燃料喷射修正控制等程序的设计。并根据国内实际情 况设计选定了CY2000汽油机电控系统的主要零部件。 本文进行了电控汽油机进气系统的设计。针对进气歧管的设计要求,从提高 充气效率的途径入手,分析了进气歧管的长度、管径、稳压箱容积三个主要结构 参数对充气系数的影响,在此基础上充分考虑到装配工艺要求及原机的实际情况 及与原机的相匹配性,设计了多点燃油电控喷射进气歧管。经台架性能试验对比, 该进气歧管效果良好,对提高发动机性能起到良好的作用。 由于车用发动机经常工作于不同的工况和环境,为了对其进行精确控制,在 进行了汽油机的基础标定后,又对采用了NA20S电控汽油机的D22皮卡车进行了 整车优化标定,如整车的高温、高原、高寒标定及整车排放标定试验。标定完成 后进行了NA20S电控汽油机与原化油器机的发动机性能及整车性能的对比试验, 结果表明,在动力性、经济性及排放方面得到了明显改善,发动机最大功率提高 了7. 78%,最大扭矩提高了5. 27%,最低燃油消耗率降低了25. 25%,整车排放达 到了GB18352. 2-2001(欧Ⅱ标准)中对M1类车的排放要求,整车最高车速由 155km/h提高到170km/h,加速性能的改善也非常明显,整车等速油耗(50km/h)也 由9. 89 l/100km降低为7. 3l/100km。 试验结果证明本文开发的CY2000汽油机电控系统具有良好的技术性能,该系 统所匹配的NA20S电控汽油机能够满足了目前国内车辆对汽油机的性能要求,具 有很高的实用价值。 随着2008年奥林匹克运动会即将在北京的举办,中国今年推出了机动车欧Ⅲ 排放法规,2005年7月北京将要提前实施欧Ⅲ排放法规。本文最后对满足欧Ⅲ排 放标准的冷起动阶段尾气后处理措施进行了一定的研究,并对NA20S电控汽油机 工程硕士学位论文 为满足欧m排放采用的后处理措施进行了设计和技术准备。 关键词:汽油机;电控系统;进气歧管;排放;空燃比;点火提前角;优化标定 异


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