50cc二冲程缸内直喷汽油机电控单元的研究与开发

摘要

二冲程摩托车因为排放差油耗高被市场逐渐冷落，在技术上解决二冲程汽油机排放油耗问题的关键是采用电控燃油缸内直喷燃烧系统。 本文将成本低、简单可靠的新型脉冲式FAI(Free Armature Injection)燃油喷射单元应用于50cc排量的二冲程汽油机，将二冲程摩托车化油器发动机改造成FAI缸内直喷发动机；进行了此电喷系统控制硬件与控制软件的设计开发，完成了电控单元(ECU)的开发；然后进行了二冲程缸内直喷发动机的台架试验，通过大量的发动机台架试验，分析了各种工况下喷油相位、点火相位等控制参数对发动机的性能、燃油消耗和排放的影响规律；通过最后的优化和实际的考虑，获得了最终的二冲程直喷发动机样机的控制MAP图：还做了该缸内直喷发动机和原化油器发动机的动力性能、燃油消耗率和排放性能的比较。 总之，FAI缸内直喷技术，可以完全消除二冲程汽油机的燃油短路的现象，在整个运行工况范围内燃油消耗率降低约40～50％，并且HC排放改善很多。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1前言

1.2二冲程汽油机缸内直喷技术

1.2.1四冲程汽油机缸内直喷技术的优点

1.2.2汽油机缸内直喷技术的研究状况

1.2.3二冲程汽油机缸内直喷技术的研究状况

1.2.4汽油机缸内直喷技术存在的问题

1.3二冲程汽油机电控技术的发展及研究状况

1.3.1汽油机电控技术的发展

1.3.2二冲程汽油机电控技术的研究状况

1.4本课题的主要工作与意义

1.5本章小结

第二章FAI二冲程缸内直喷系统的总体设计

2.1木兰50化油器式二冲程汽油机的特点

2.2 FAI二冲程缸内直喷系统的总体构成

2.3 FAI二冲程缸内直喷系统的设计

2.4 FAI二冲程汽油机缸内直喷系统的控制方案

2.5本章小结

第三章FAI二冲程缸内直喷汽油机电控单元设计

3.1电控单元设计的一般原则

3.2 FAI二冲程缸内直喷汽油机电控单元硬件设计

3.2.1电控单元的总体结构

3.2.2微处理器及存储器的扩展

3.2.3传感器输入信号处理电路设计

3.2.4输出信号驱动电路设计

3.2.5硬件抗干扰措施

3.3 FAI二冲程缸内直喷汽油机电控单元软件设计

3.3.1各功能模块介绍

3.3.2软件抗干扰措施

3.4 ECU工作环境模拟装置

3.5本章小结

第四章FAI二冲程缸内直喷汽油机的试验台架

4.1试验台架组成

4.2发动机的监测和调试系统

4.3二冲程汽油机电喷系统标定的基本方法

4.4 FAI二冲程缸内直喷汽油机的标定

4.5本章小结

第五章FAI二冲程缸内直喷汽油机台架试验结构分析

5.1低速低负荷工况试验结果分析

5.1.1电池电压对发动机性能的影响

5.1.2点火提前角对发动机性能的影响

5.1.3喷油提前角对发动机性能的影响

5.2中速部分负荷工况试验结果分析

5.2.1点火提前角对发动机性能的影响

5.2.2喷油脉宽对发动机性能的影响

5.2.3喷油提前角对发动机性能的影响

5.3高速全负荷工况试验结果分析

5.3.1点火提前角对发动机性能的影响

5.3.2喷油提前角对发动机性能的影响

5.4怠速工况

5.5FAI缸内直喷与原油器发动机试验结果对比

5.6 FAI二冲程缸内直喷汽油机基准MAP制取

5.6.1 MAP图制取原则

5.6.2 MAP图制取结果

5.7本章小结

第六章总结与展望

6.1工作总结

6.2工作展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢