燃烧产物与空燃比关系

2013-01-18 09:37:03| 分类： 汽车技术|字号 订阅

本文转载自随随便便（王艳成）《燃烧产物与空燃比关系》

CO：是燃烧不完全导致，且随A/F从小变大，其值逐渐变小，除非装有CAT且工作良好，一般不会为0。凡是影响A/F的因素均会导致CO值的增加，如配气相位、燃油压力、流量信号（或MAP信号）、氧传感器（或CO电位计），发动机冷却掖和进气温度、点火正时，CAT等

HC：是未燃烧的燃油气体，一般当A/F过小或过大均会导致浓度增加，这是因为混合气浓度超出着火界限所致。影响HC浓度的因素一般有点火系统工作不良、混合气过浓或过稀（影响A/F的因素）、点火时间不正确，压缩比、积碳、配气相位、进气系统漏气、CAT等因素

NOX：主要产生原因是高温、富氧和在较大负荷下长时间工作。影响因素有A/F偏稀，发动机燃烧温度、点火时间、CAT、积碳等。

O2：是尾气中的氧气浓度，主要与A/F有关，失火也会导致其浓度增加，这是没有燃烧，参与燃烧的氧气减少的缘故，所以用O2判断混合气是否偏稀更可靠一些

CO2：反映燃烧效率，因为完全燃烧，使燃料中的C（碳分子）与氧结合形成CO2，所以燃烧越完全，其值应越高。 λ：它是一个计算值，即过量空气系数，反映A/F的状态，它与A/F之间的换算是理论A/F（14.7）ⅹλ=实际A/F，对于没装CAT的控制系统，一般标定注重经济性，λ值大于1，但对装有CAT的控制系统，为保证CAT的转化效率，一般使λ值控制在0.99x到1.01x之间 在测量和分析时应注意： 1． 一般是在CAT下游测量，此时所有的测量结果均是经过CAT转化后的，它与CAT上游的测量值不一样，但趋势相同，特别是CO2值会较高 2． 基于上述，在必要时应测量上游，一般来讲，前点的氧传感器响应尾气的状态，电脑响应氧传感器的信号，对A/F进行，所以在前点测量更反映燃烧的结果。 3． 在进行数据分析时，不仅关注前点氧传感器的信号变化（短时修正），更要关注系统的（长时修正），它反映发动机的实际运行状态。 4． 过去在FSA560上有一个ΔHC功能，即在分别断缸情况下测量HC的增量变化，以判断各缸混合气的状态，但在FSA740上取消了此功能，主要是考虑到这样可能导致CAT的损坏，但可采用分别断喷油器，观察HC减量的变化来分析故障。 5． 参考数值： 项目 CO HC CO2 NOX 无CAT 1±0.5% 200ppm 13~15% 怠速时很低 有负荷时1000ppm以上 有CAT <0.5%（国III的一般只有0.05%以下） <100ppm（国III的一般只有50ppm以下） 13~16% 怠速时<100ppm 有负荷时<500ppm 国III的一般只有50ppm以下 1~3% O2 1~3% 6． 在以前的讲述中一般都讲后氧传感器的作用仅是监测CAT（催化转化器）的转化效率，但随着排放法规的不断严格，后氧传感器的作用被加强，除了监测CAT的转化效率外，同时要参与A/F的修正和在前氧传感器出现故障时，对系统进行间接修正，目前也还有利用后氧传感器进行失火监测的研究。 7． 后氧传感器的修正作用主要是体现在为前氧传感器修正限值，前氧传感器力图保持后传感器信号在目标窗口内（一般在0.6~0.7之间）。这个设计想法主要是为解决催化转化器储氧能力随使用时间的增加而引起的退化问题。 8． 有关长、短时燃油修正问题：短时燃油修正依赖于前氧传感器的输入信号，反应燃烧后的状态。其读值范围从-100%～+100%（或0～255），其中0%（128）为中值。高于0%（128）表示发动机运转在稀的状态，PCM正指令一个短时加浓的修正，而低于0%（128）表示发动机运转在浓的状态，PCM正指令一个短时减稀的修正。一般范围为±25%。 长时燃油修正对应于短时燃油修正，反映系统对燃油计量的长时（基本）修正。其读值范围同短时修正类似，从-100%～+100%（或0～255），其中0%（128）为中值。高于0%（128）表示发动机运转在稀的状态，PCM正指令一个短时加浓的修正，而低于0%（128）表示发动机运转在浓的状态，PCM正指令一个短时减稀的修正。一般范围为±25%。

例如短时和长时燃油修正开始时都在0%（或128），由于某种原因，短时燃油修正正向增加至某一个数值（例如15%或130）,此时长时燃油修正将会开始增加（例如增加到10%或129以上），当短时燃油修正返回至0%或128附近时，则表示短时燃油修正是在前面加浓状态后的中值，若ECU指令减稀，也会出现上述的修正过程，只是数值是降低。所以短时燃油修正反映发动机当时的燃烧和状态，而长时燃油修正则反映整个系统的状态。 下图是一个有关此类修正的示意说明： 状态 #1：

燃油系统在正常设计参数下工作。根据发动机负荷和转速，基本喷油的计算结果为3.0ms。短FT将在±10%变化并且氧传感器电压将在正常状态下变换。 状态 #2：

有空气泄漏到进气系统中。由于影响基本喷油时间的输入量没有被改变，基本喷油保持在3.0ms

过量的空气将使发动机在稀的状态下运转，导致氧传感器显示稀。

短FT试图修正，但达到+20%限值时仍不能将氧传感器带回到正常的变化状态。 ECM认为需要增加基本喷油时间使氧传感器可以回到正常的工作范围。 状态 #3：

在ECM将长FT改变到+10%后出现的情况。尽管MAF和转速保持不变，基本喷油时间根据长FT的变化增加10%。基本喷油时间现在变为3.3ms。

燃油系统提供足够的燃油使氧传感器的变化回复到尽量接近正常状态。虽然变化状态有了改变但电压的波动比正常量低。短FT仍产生一个过大的修正（+15%）以完成修正。 ECM认为必须连续改变长FT使短FT回到±10%。 状态 #4：

另一种长FT变化的结果。MAF和转速仍与状态 #1相同，然而，基本喷油时间已经提高到20%达到3.6ms。

基本喷油回到所要求喷油的±10%。

氧传感器随着短FT在基本喷油时间的±10%的变化而进