电喷技术在ATV上的应用研究

论文摘要

ATV(ALL Terrain Vehicle全地形车,常称为“沙滩车”)在现代生活中的娱乐、农业、消防等领域发挥的作用已经越来越突出。我国ATV出口量成上升趋势,各大摩托车企业都增强了开发投入,但是燃油供给方式还主要是以化油器为主。随着国际环保法规的日益严格和国际燃油价格的逐步上升,传统化油器式发动机已经无法满足要求。汽油发动机采用电控燃油喷射技术提高其动力性、经济性和降低排放污染,已经成为国内摩托车企业技术发展的主要方向。本课题参考国内外电喷摩托车技术要求,以重庆隆鑫工业有限公司新开发的LX700ATV沙滩车(配装隆鑫自主研发的700排量发动机)为基础,选用美国德尔福MT05电喷系统,进行应用研究。主要目的是满足国Ⅲ排放法规,同时提高整车动力性和经济性。主要工作内容包括:(1)研究国内外ATV排放应对技术措施,分析国内外ATV沙滩车目前电喷技术的发展情况,展示发动机电控燃油喷射研究应用的重要性和必然性。(2)基于基本算法和控制策略,分析电喷系统的理论基础及影响发动机性能的关键因素,分析电喷系统的控制方法。设计LX700ATV电喷技术方案,选取LX700ATV适用的电喷关键零部件,标定及确认其技术参数及性能规格,电喷试验样车(机)的研制。(3)完成LX700 ATV电喷系统各工况下的控制策略分析,提出电控单元ECU的软件控制模式定义。从理论上解析进行开环控制和闭环控制的优越性及应用的工况。介绍数值计算方法和离散数据计算方法,试验数据的分析方法,给出理论的喷油脉宽计算公式。(4)分析并制定标定匹配方法与规范。完成电喷匹配标定试验系统的建立,通过台架及整车标定试验优化电喷系统电源电压波动、以及在启动怠速模式、加减速模式、动力模式下的充气效率、最佳喷油时刻和最佳点火时刻脉谱图。通过路试及环境试验,考察电喷系统的可靠性和自学习能力。本课题是隆鑫工业有限公司大排量ATV电喷系统的应用类课题,通过应用探索,寻求大排量发动机电喷化的途径,以达到整体提升ATV设计、制造技术水平的目的。该课题经过两年来的努力,基本上达到了预期目标。试验数据表明,电喷ATV整车排放性能显著改善,满足国Ⅲ排放法规要求,动力性能也有一定的改善,经济性能能够满足市场需要,为公司今后大排量摩托车电喷化奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 ATV 简介及其行业发展要求
• 1.2 ATV 排放控制技术方案分析
• 1.3 国内外电喷技术的发展现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第二章 LX700ATV 电喷系统的开发研制
• 2.1 概述
• 2.2 控制点火提前角（β）
• 2.2.1 点火提前角对排放的影响
• 2.2.2 影响最佳点火提前角的主要因素
• 2.2.3 最佳点火提前角的确定与控制
• 2.3 控制空燃比（A/F）
• 2.3.1 空燃比对发动机排放性能的影响
• 2.3.2 发动机不同工况对空燃比的要求
• 2.4 电控燃油喷射系统控制方法
• 2.5 电喷系统硬件设计
• 2.6 电喷ATV 发动机和整车的研制
• 2.7 电喷关键零部件研究
• 2.8 本章小结
• 第三章 电喷系统控制策略研究
• 3.1 电喷系统主要控制策略
• 3.1.1 电控单元ECU的软件控制模式定义
• 3.1.2 空燃比控制与燃油喷射控制策略
• 3.1.2.1 开环控制
• 3.1.2.2 闭环控制
• 3.1.2.3 点火提前角控制策略
• 3.2 离散数据处理
• 3.2.1 最小二乘法
• 3.2.2 估算法
• 3.3 试验数据分析
• 3.4 喷油脉宽计算
• 3.5 本章小结
• 第四章 LX700ATV 电喷匹配试验研究
• 4.1 标定匹配试验的分析法
• 4.1.1 工况分析法
• 4.1.2 排气分析法
• 4.1.3 空燃比分析法
• 4.2 确定本文的试验内容和方法
• 4.2.1 试验内容
• 4.2.2 试验方法
• 4.3 试验准备
• 4.3.1 试验设备
• 4.3.2 试验条件
• 4.3.3 监控量
• 4.4 基本喷油脉谱的确定
• 4.5 匹配过程
• 4.5.1 标定试验台架
• 4.5.2 喷油脉宽
• 4.5.3 发动机的台架稳定匹配标定
• 4.5.4 整车匹配标定
• 4.5.5 发动机及整车外特性试验
• 4.6 环境试验匹配
• 4.7 整车排放和油耗性能
• 4.8 本章小结
• 第五章 总结及展望
• 参考文献
• 致谢