[变速箱]硬核:如何提高燃油效率 | 酷乐引擎管理·进阶


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Author / 蟹爪朝天
# TECHNOLOGY #
上一季的《引擎管理》中我们简单介绍了一些ECU的控制逻辑和调校思路 。 旨在让大家了解ECU程序是如何控制引擎工作的 , 以及在改变了引擎的硬件后应该对ECU程序进行什么样的修改 。
在这一季中 , 我们会更详细的把这些话题深入下去 , 内容很精彩 。 为了方便大家查询资料 , 我们特意标注了一些英文关键词 。
比油耗
Specific fuel consumption
对于引擎本身来说 , 常用比油耗来表述燃油效率 , 既:g/kW·h 。
过量空气
Excess-air
▼ 均匀喷油的情况 ▼
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在Lambda<1.0的偏浓范围内 , 主要是因为:空气越多 , 燃油的利用(燃烧)就越充分 。 所以 , 比油耗随着Lambda的增加而减小 。
在从Lambda=1.0到比油耗拐点的范围内 , 油气已能较为充分的燃烧完全 , 比油耗继续降低的主要原因是节气门附近的气流阻力在继续减小 。
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在拐点附近节气门开度最大且管路效率最高 。
在拐点之后 , 随着Lambda的增加 , 比油耗也逐渐增加 。 这主要是因为在喷油明显偏稀的状态下 , 火焰锋面的传播速度会减慢 , 进而就需要将点火角提前一些 。 而且在接近稀薄极限时 , 燃烧又变得不完全了 , 这也进一步增加了比油耗 。
▼ 分层喷油的情况 ▼
从原理上说 , 分层喷油的引擎可以使用较大的Lambda 。 因为其火花塞附近的局部Lambda在1.0附近 , 但远端的容积内有较大比例的新气和再循环废气 , 油并不浓 , 整体喷油偏稀 。
点火角
ignition timing
一般来说 , 均匀喷油引擎的点火角对比油耗的影响较为敏感 , 最佳点火角是固定的 , 而且可用范围比较小 。 分层喷油引擎最佳点火角的范围也不大 , 但可以和喷油时机配合好 , 在小范围内整体调整(合适浓度的混合气云正好位于火花塞处即可) 。
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三元催化需要在Lambda=1.0左右时才能较好的净化废气 。
所以考虑到排放问题 , 一般不会采用Lambda>1.0较多的过稀喷油来提升燃油效率 。 点火角也会影响到排放问题 , 但比控制Lambda稍好一些 。
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于是 , 降低比油耗的任务就由点火角来完成了 。
工程师需要通过调整点火角 , 在排放和油耗之间做出合理的平衡 。 在三元载体温度较低时 , 主要考虑排放问题 , 在三元载体温度升入正常范围后 , 可以适度提高Lambda 。
其中三元载体的判断 , 主要由排温、前氧、后氧三个传感器的数据作为依据 。
在测试油耗时 , 常用测功机(马力机)作为引擎输出的检测工具 。 将多个测试结果以点标记在图中 , 然后再连成线 。
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假设当前的动力需求(ECU根据油门踏板、负载、车速等因素确定)是30kW 。 30kW等功率线上所有的点都可以满足当前的功率需求 。
▼ 油耗图 ▼
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NA , 2.3L , 110kW@5400 , 220Nm@3700-4500rpm


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