摩托车电喷-一步到位的排放控制方案(转载)

佛本是道

马瑞利动力系统（上海）有限公司 供稿
　　目前我国摩托车国三排放法规已经逐步开始实施，这就意味着国内众多摩托车企业必须着手尽快将其摩托车产品升级改进来满足日益严格的法规要求，国际上各国对排放的要求越来越严格。在我国，接下来还会有国四等排放法规的陆续出台。
　　我国现在的摩托车技术还停留在发达国家80年代的水平，普遍采用化油器或者精调化油器或者电控化油器来满足国三法规的要求，这些技术解决方案，在当你学习了国外的先进经验后就知道这些都是临时的过渡方案，要彻底的升级产品，满足日益严格的排放法规，摩托车电喷，才是一步到位的排放控制方案。
　　与传统化油器相比，电喷能够根据计算出的进气量及转速来精确控制点火提前角及喷油量，这就直接降低了原始废气（HC CO 及NOx）排放量，再辅以氧传感器对空燃比的浓稀交替反馈控制及催化器的后处理，99%以上的原始废气被转化为无害的气体排入大气。下面将一一阐述电喷在降低排放方面的举措。
　　首先是电喷能够精确计算喷油量和点火角从而能够降低原排。为了保证充分燃烧，提高燃油经济性，吸入汽缸里空气和汽油的质量比应约为14.7：1，因此14.7也被称为理论空燃比，空气与汽油比大于14.7视为稀，小于为浓。在理论空燃比下，HC，CO及NO排放量相对较低。下图是某摩托车的混合气浓稀与各排放污染物多少的关系。

下载 (24.09 KB)

2011-2-25 08:59

　　化油器通过精调可以实现在部分稳态负荷下实现理论空燃比。但由于化油器的油量取决于后经附近的气量，并不能精确反映实际进入气缸的空气量，因此在瞬态情况下，不管怎么样，混合气都会过浓或过稀。而电喷有一系列的模型可以做到对气量的准确计算从而能够使混合气保持在理论空燃比附近。此外，在急减速情况下，化油器无法实现断油，这样会造成油耗增加及后燃，可能损坏催化器。电喷能够实现减速断油，从而降低油耗并保护了催化器。电喷能对喷油量实现精确控制的最重要的原因是能利用氧传感器提供的浓稀信号对喷油进行反馈控制。具体的控制方法在此不多谈了。因为有了氧传感器的反馈，除了能够使催化器处于非常好的转化效果外，还能补偿因发动机系统零部件差异，车辆老化造成的偏差，使车辆在使用过程中始终保持在理论空燃比附近。
　　其次电喷能使三元催化器处于比较好的工作状态，提高了转化效率。所谓三元指的是铂Pt，钯Pd，铑Rh三种贵金属，这三种贵金属中，铂和钯主要起的是氧化作用，能将废气中的HC和CO氧化为H2O和CO2，而铑起的是还原作用，能利用废气中的HC对NOx进行还原。三元催化器在混合气处于理论空燃比附近对三种污染物的转化能力都比较好，见下图。而电喷如何使得混合气处于理论空燃比，上面已经介绍过了。

下载 (24.8 KB)

2011-2-25 08:59

　　三元催化器具备储氧能力,如下图，工作的时候要通过储氧来转化HC和CO，失氧（储HC）来转化NOx才能达到比较好的转化效果。而化油器不能使催化器不断储氧失氧，从而不能获得很好的转化效率。电喷通过氧传感器的浓稀反馈来使混合气始终在理论空燃比附近浓稀交替波动，从而使催化器不断储氧失氧，如下图。同时电喷还可针对不同工作区域使催化器的储氧和失氧非对称，从而达到最佳的转化效果。

下载 (14.42 KB)

2011-2-25 08:59

　　电喷降低排放的手段还有通过改变启动后的点火角和气量使得三元催化器尽快起燃；在启动后氧传感器未能起作用前使得空燃比稍稍偏稀从而降低HC和CO的排放；控制氧传感器加热器使得氧传感器尽快达到可以工作的温度，尽早进入闭环等等，在这里不一一详述。