电子爆震控制讨论论文 一、压缩比与爆震的关系 现代汽车设计为了降低排放并获得大的输出扭矩,通常情况下会采纳一个大的压缩比。问题在于,当压缩比增大时,气缸压缩终了的压力和温度都将随之升高,混合气中的汽油分子能汽化得更完全,颗粒能更细密,加上气缸高压缩比的密封效果,致使混合气燃烧速度加快,当火花塞跳出火花时就能使得混合气在瞬间内完成燃烧的动作,释放出最大的爆发能量,此时发动机可输出最大动力。 但是压缩比越高发动机抖振越厉害,发动机的压缩比越高,通常伴随着的就是发动机工作时抖振会较明显增大,即使是多缸发动机也是如此。在爆发点火时混合气燃烧所产生的能量在瞬间释放出来,相对的振动的动能也就较大。 而高压缩比气缸压缩终了时的温度通常高于正常温度 80-110℃,当进入气缸燃烧室的混合气吸收过度的热量,则燃烧室内的混合气会由于分子聚集,其中的汽油分子吸收了足够的热量之后,在达到它的燃点时,此时若燃烧室内存有积炭或某个角落恰有热点出现,吸收足够热量的汽油分子便会自行燃烧起来,或在火花塞欲点火之前就自行燃烧,即所谓的自燃、预燃,所有这些都直接诱导了燃烧室内发生爆震。 持续的爆震,将引起缸体、缸壁、进气歧管等薄壁构件产生高频振动,导致很大的噪声和损坏,还可能引起火花塞电极和缸壁出现过热、熔损等现象,使发动机无力、损坏机械元件,严重威胁发动机使用性能。但理论与实践同时证明:当发动机工作在爆震的临界点或有轻微爆震时,发动机的热效率最高,输出动力性和燃油经济性最好。 二、解决方案 为了获得最佳动力性和燃油经济性,现代汽车通常利用点火提前角的闭环控制系统来有效的控制点火提前角,从而使发动机工作在爆震的临界状态。此项控制内容可通过安装在缸壁上的爆震传感器来实现点火的闭环控制,从而有效的防止爆震产生。 燃烧室内发生的震动,可由爆震传感器检测,每台发动机一般安装 1~2 只。带通滤波器只允许发动机爆震信号(频率为 6~9kHz 的信号)或接近爆震频率的信号输入控制单元进行处理,而其他的信号频率则被衰减。爆震信号经过滤波、放大、整波、比较后,可推断出发动机是否发生爆震。 由上可看出爆震传感器的作用是:将发动机爆震信号转换为电信号输入发动机电子控制单元(即 ECU),以便 ECU 根据爆震信号对点火提前角进行修正,从而获得最佳点火提前角来消除爆震,获得最大输出动力。 通过带通滤波电路检测到的爆震信号输入控制回路,此时,...