电喷摩托车排放控制策略的应用研究

论文摘要

随着国家排放法规对摩托车的要求日益严格和国际油价的上涨,采用传统化油器供油方式的汽油发动机已经无法满足摩托车高性能、低油耗和严格排放法规的综合要求。目前,电子燃油喷射系统才是摩托车解决上述问题的唯一办法。本论文选用上海联合汽车电子有限公司的电喷系统,以隆鑫集团生产的LX200化油器式摩托车(匹配LC163FML发动机)为基础进行电喷技术集成应用研究工作。主要目的是使整车排放性能满足国Ⅲ法规要求,并兼顾经济性能和动力性能。本论文主要工作事项如下:(1)确定控制要素:通过分析,确定发动机空燃比和点火时刻为控制基本要素,通过精确控制一定负荷下的喷油量和喷油时刻来实现空燃比的控制;(2)电喷系统关键零部件研制与集成应用:通过发动机进气系统优化设计、磁电机转子研制、传感器选择与标定等研究工作,同时重新设计整车供油系统,开展摩托车电喷系统的集成应用研究,以及电喷发动机与摩托车的样车研制开发,安装氧传感器实现闭环控制优化匹配三元催化转化器;(3)电喷发动机台架标定:在初步确定发动机基本喷油量和基本点火时刻的基础上,根据排放调整喷油时刻,最终确定在不同发动机转速和喷油量时的喷油时刻,随后再细调点火时刻,确定在发动机不同负荷和转速下的点火提前角,形成喷油和点火MAP存储在电控单元中;(4)电喷摩托车整车标定及优化:在底盘上标定整车在不同工况下参数,包括启动、怠速、加减速等过渡工况下的参数,通过试验数据处理,形成各工况参数存储在电控单元中;(5)环境试验及可靠性验证:通过高温、高寒和高原地区试验,考核零部件的可靠性,并根据环境变化造成的进气压力变化、进气温度变化等情况修正相关参数,同时在三高试验中检验了电控单元的自学习功能。本论文研究课题是隆鑫集团摩托车对电喷技术进行集成应用的探索性课题,通过探索研究,进行化油器式摩托车到电喷转化的最有效途径和方法和,达到全面提升隆鑫摩托车质量技术的目的。在历时两年多的努力后,课题研究成果已通过验收。试验数据表明,LX200电喷摩托车整车排放性能显著改善且满足国Ⅲ排放法规要求,经济性能基本持平,动力性能略有下降,达到了本课题的研究目的,为集团中大排量摩托车实现全面电喷化奠定了技术基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 中国摩托车行业发展现状
• 1.2 摩托车排放控制技术
• 1.3 国内外摩托车电喷技术发展现状
• 1.4 本文的研究目的和主要工作内容
• 第二章 控制目标及标定分析方法
• 2.1 概述
• 2.2 空燃比
• 2.2.1 空燃比对发动机动力性﹑经济性的影响
• 2.2.2 空燃比对发动机排放的影响
• 2.2.3 空燃比的控制方法
• 2.3 点火提前角控制
• 2.3.1 点火提前角对排放的影响
• 2.3.2 最佳点火提前角的影响因素
• 2.4 标定的主要分析方法
• 2.5 本章小结
• 第三章 排放控制策略研究
• 3.1 排放控制策略研究
• 3.1.1 启动及暖机过程排放控制
• 3.1.2 怠速排放控制
• 3.1.3 瞬态排放控制
• 3.1.4 高速及加速过程排放控制
• 3.1.5 断油及恢复供油功能
• 3.1.6 排放的耐久性控制
• 3.1.7 排放的一致性控制
• 3.2 排放后处理控制策略研究
• 3.2.1 三元催化转化器的氧化还原反应原理
• 3.2.2 三元催化转换器的关键影响因素
• 3.2.3 三元催化转化器的匹配标定
• 3.3 本章小结
• 第四章 电喷系统关键零部件设计及工作原理
• 4.1 系统组成
• 4.2 系统设计
• 4.2.1 磁电机充电系统设计
• 4.2.2 磁电机转子设计及改造
• 4.2.3 油路设计及改造
• 4.2.4 消声器设计及改造
• 4.2.5 节气门体设计及进气管改造
• 4.3 系统主要零部件及其相关特性
• 4.4 本章小结
• 第五章 匹配标定试验
• 5.1 标定试验的基本过程
• 5.2 试验前准备
• 5.2.1 试验设备及仪器准备
• 5.2.2 试验条件
• 5.2.3 试验参数监测
• 5.3 标定试验过程
• 5.3.1 各工况节点划分
• 5.3.2 控制数据的区域划分
• 5.3.3 喷油和点火初始脉谱的确定
• 5.3.4 喷油脉谱
• 5.3.5 点火脉谱
• 5.4 环境试验
• 5.5 性能确认
• 5.5.1 发动机外特性数据对比
• 5.5.2 整车油耗测试
• 5.5.3 整车排放试验
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢