Chương 6: Flệ thống điều khiển lập trình cho động cỡ

Một phần của tài liệu Trang bị điện và điện tử trên ô tô hiện đại, hệ thống điện động cơ (Trang 178 - 182)

nhà chế tạo ưu tiên như:

- Điều khiển chống ô nhiễm

Việc hòa trộn hỗn hợp có thể thực hiện ba hodc phun trong xylanh (GDI) Nếu đủ thời gian,

phụ thuộc vào các yếu tế mà

ng 2 cách phun trên đường ống nạp hỗn hợp hòa khí sẽ phân bố đồng nhất trong xylanh với tỉ lệ thay đổi trong khoảng 0.9 <2 < L3 Đối với

động cơ phun trực tiếp GDI với lệ hòa khí rất nghèo A > 1,3 cũng phải tạo ra vùng hỗn hợp tương đối giầu ở vùng gin bougie trong buồng cháy

Quá trình cháy bắt đầu từ khi có tỉa lửa và được đặc trưng bởi:

e Ngọn lửa mầu xanh đối với hỗn hợp đồng nhất và t lệ lý tưởng, Trường hợp này không có muội than hình thành

e Ngọn lửa màu vàng đối với hỗn hợp phân lớ

Muội than sẽ hình thành,

Các chất độc trong khí thải như: CO,H hòa khi:

)< l1:

}Xe=l:

x11:

>> 1]:

Re ls:

Hàm lượng ệ; cũn trong pụ cú thể được dựng

tăng lượng HC và CÓ.

p và tỉ lệ hòa khi nghèo

€, NÓx phụ thuộc mạnh vào tỉ lệ

có đủ 3 chất CO, HC, NOx để phản ứng với nhau ron§ bệ xúc tác. Sau bộ xúc tác có rất ít chất độc

lượng NOx sẽ đạt giá trị cực đại do nhiệt độ buồng cháy cao và còn thừa oxy

giảm NOx và nhiệt độ buồng cháy, tăng thính thoảng không cháy được hỗn hợp chế độ đốt nghèo với khi độc thấp trừ NOx thông qua cảm biển oxy

-_ Công suất động cơ

—.. Hỗn hợp lý tưởng 2=

~ Hỗn hợp tương đối nghèo

Ì<À<15-

—_ tiễn hợp nghèo À > 1.5 Hỗn hợp giàu ;.< Ì

Lượng nhiên liệu tổng cộng được phun

hàm lượng HC do

để xác định t lệ ^ nếu z > |

công suất đạt cực đại nhờ lượng nhiên liệu tăng Sử dụng phổ biến ở chế độ tải lớn ưước 1970 Ngày nay chỉ được dùng

trong chế độ làm nóng (warm-up) động

cơ Hàm lượng chất độc trong khí thải

cao,

công suất tương đối cao. Được sử dụng để tăng hiệu suất của bộ xúc tắc

hiệu suất tốt nhờ tăng lượng khí nạp nhưng hầm lượng NÓx tăng Sử dụng Ở chế độ tải nhỏ trước 1980

hiệu suất rất cao nhưng hàm lượng NOx vẫn còn lớn, vì vậy phải có bộ xúc tác

cho NOx

ra phụ thuộc vào các thông số sau:

- Chức năng chính của điều khiển phun xăng —

Trang bị điện và điện tử trên ôtâ hiện đại — hệ thông điện động cd 179

— Lưu lượng khí nạp theo thời gian m4

— Góc mở bướm ga a,

—_ Tốc độ động cơ n.

— Nhiệt độ động cơ t

— Nhiệt độ mới trường (khí nạp) tạ.

~ Dién ap ắc quy Ư„

— Kiểm soát lượng xăng phun theo thời gian theo lượng khí nạp để đạt tỉ lệ mong muốn

— Tăng lượng nhiên liệu ở chế độ làm nóng sau khởi động lạnh.

— Tăng lượng khí nạp lẫn nhiên liệu (tăng hỗn hợp) cho động cơ nguội vì ma sát lớn

~ Bu lugng nhiên liệu bám trên ống nap,

— C&tnhién liéu khi giảm tốc hoặc tốc độ quá cao

— Hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp và áp suất khí trời đối với ¿, - Jetronic.

—_ Điều chỉnh tốc độ cầm chừng.

—_ Điều chỉnh A

—_ Điều chỉnh lưu hồi khí thải.

- Phun giần đoạn

So với kiểu phun liên tục (K-Jetronic), phun gián đoạn tiểt kiệm nhiên liệu hơn

nhờ độ chính xác cao hơn. Công suất động cơ thay đổi trong khoảng lớn. Tỉ lệ công suất động cơ toàn tải và cầm chứng là:

Puy MAX = 700 Pus

Trong khí đó, tốc độ thay đổi trong một khoảng hẹp hơn. '

n MAX _ 19 TM

Ở một chế độ hoạt động cố định, lượng xăng phun ra theo thời gian m' tỉ lệ với công suất hiệu dụng P, của động cơ.

Nếu phun giần đoạn, trong mỗi chu kỳ, một lượng nhiên liệu nào đó được phun r1 Số tắn pHữn tren Slay se U lé thuận với tốc độ động cơ.

Lượng xăng phun cho mỗi xylanh và chu kỳ cháy là:

m„= fem’, ae

S6-2 la-do hén hop chỉ đốt một lần trong 2 vòng quay trục khuỷu,

. Nếu m', không đổi trong một chế độ làm việc nào-đó của động cơ, ta có:

Chương 6: Hệ thống điêu khiến lập trình cho động cơ Do đó, tỉ lệ giữa lượng xăng phun cao nhất và thấp nhất sẽ là:

HÀ nay = Tu nin: sey Qo cme T - eee

P ain 7 Manin mm mất _ e, Tính toán thời gian phun

Lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ được kiểm soát bởi thời gian phun fin là thời gian kim phun mở. Như vậy, lượng nhiên liệu phun vào một xylanh phụ thuộc vào lượng không khi:

Trong đồ: - mụ: khối lượng không khí m'„: lưu lượng không khí

Ly = 14.66 Ị

Lượng nhiên liệu phun ra mự tỉ lệ với thời gian mở kim f„j và độ chênh lệch áp suất 4P trên kim và dưới kim (ấp suất đường ống nạp). Trong trường hợp phun

trực tiếp, áp suất dưới kim là ấp suất buồng cháy mục = Đi -À g2 —— Tạ AP

Pr

|

Trong dé: ,: trọng nhiên liệu

Ag tiết điện lỗ kim

Ở kiểu phun trên đường éng nap AP 25 bar. Trong động cơ phụn trực tiếp AP = 400 bar đối với động cơ xăng và ÁP z 2000 bai đối với động cơ diesel Thời gian phun ở một chế độ hoạt động nào đó của động cơ:

lm, 2

Ling eS

An Z

6 một chế độ mà động cơ hoạt động với tỉ lệ hòa khí lựa chọn ^Àa, lượng xăng phun:

] my 2

ty = ` T——=

aA, nz

Ở những chế độ khác với À # ho, thoi gian phun sẽ là:

taj ms 1

a

t a =

Thời gian phun theo một chủ trình cháy phụ thuộc vào các thông SỐ sau:

—_ lưu lượng không khí nạp tính bằng khối lượng m'¡: ta có thể đo trực HIẾP

(rong ấ — Jetronic) hoặc giỏn tiếp (rong ệ ~ Jetronic). Ngoại trừ hệ thong

phun nhiên liệu với cảm biến đo gió kiểu dây nhiệt, các hệ thống phun nhiên liệu khác phải kết hợp với cảm biến nhiệt độ khí nạp và áp suất khí

trời để xác định lưu lượng khí nạp.

~_ Lượng không khi theo kỳ mụ: được tính toán bổi công thức giới thiệu ở phân sau, theo chương trình nạp vào BEPROM

cất Trang bị điện và điện tử trờn ửtụ hiện đại — he thụng điện động cơ 181

— Tilé hoa khi lựa chọn Ä„: tly theo kiểu động cơ, chẳng hạn tỉ lệ lý tưởng.

Một bảng giá trị (look- -up table) có thể chứa các gid ti A,=f (m',,n) cũng có thể đưa vào EEPROM.

—_ Tỉ lệ hòa khí thực tế 4: phụ thuộc vào các thông số như nhiệt độ động cơ

trong quá trình làm nóng hoặc sự hiệu chỉnh để tăng đặc tính động học (tăng tốc, giảm tốc, tải lớn, cầm chừng). Trong động cơ diesel, 4 luôn >1 3

—_ Điện áp accu: ảnh hưởng đến thời điểm nhấc kim phun. Vì vậy, để bù trừ thời gian phun sẽ phải cộng thêm một khoảng thời gian tùy theo điện ấp ắc

quy: ~~

Ting + At (U4)

Trong D-Jetronic (stt dung MAP sensor) lượng khí nạp tính bằng khối lượng có thể suy ra từ dp suất đường ổng nạp m„ hoặc góc mở bướm ga œ Lưu lượng không khi nạp vào xylanh cũng phụ thuộc vào các thay đổi ấp suất trên ống nạp

PÍm:

,

ms =f (Pin P'm ‹ n) .

Lượng khí nạp trorig một chu trình:

Hệ sổ nạp tương đối À„ (4, Ta th, m ở tốc độ thấp có thể được tăng nhờ cộng hưởng âm trên đường ông nạp đến mỗi Xylanh, các cộng hưởng phát xuất từ việc đóng mở supap. Dạng hình học của ống nạp được thiết kế cho tốc độ thấp,

" sao cho áp suất cực đại cho cộng hưởng xẩy ra ở supap hút đúng khi nó mở Như vậy, có nhiều không khỉ đi vào buồng đốt và tăng hệ số nạp cũng như công suất động cơ. Tần số cộng hưởng thường nằm giữa 2000 rpm và 3000 rpm. Tần số cằng thấp thì kích thước ống nạp càng lớn. Tần số dao động của dòng khí trong đường ống nạp là:

fe n2

do không khí đi vào xylanh 1 lần trong 2 vong quay

Khối lượng khí nạp theo xylanh có thể được tính trong | chu trinh:

th

My = Jor, dt

ua

1 2

bos =

` n Z.

Suy raz

fe

My = [on ‘at

i.

Một phần của tài liệu Trang bị điện và điện tử trên ô tô hiện đại, hệ thống điện động cơ (Trang 178 - 182)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(310 trang)