CN104279064A - 自然吸气汽油发动机车辆稀薄燃烧节油方法 - Google Patents

Abstract

发明公开了一种自然吸气汽油发动机车辆稀薄燃烧节油方法，它在不改变ECU和提高发动机动力条件下通过稀薄燃烧法解决了浓混合气燃烧致积碳磨损影响发动机性能和寿命，浪费燃油技术难题。本发明所采用的技术方案如摘要附图所示，根据参与喷油量计算的车速信号，发动机转速、节气门信号控制进气量信号和喷油器供电电压，经处里的节气门信号和进气量信号输出给ECU使用，启动、加速时正常喷油，低速、中速、高速行驶时随着发动机转速的升高逐渐减少喷油量。与现有技术相比，本发明的效果是发动机大部分工作时间在稀薄燃烧中，克服了14.7∶1浓混合气燃烧的系列不良反应，提高发动机动力，环保节能。

Description

自然吸气汽油发动机车辆稀薄燃烧节油方法

一：技术领域：

本发明属于自然吸气汽油发动机电子控制燃油喷射系统技术领域，特别涉及一种节油方法：

二：背景技术：

1现有自然吸气汽油发动机电子控制燃油喷射系统(一下简称控制系统)有着严重浪费燃油现象。

控制系统通常采用14.7∶1的理论混合比，工作中是否完全燃烧取决于混合气中氧气，燃烧时混合气中氧气O2充足时燃油中碳氢C\H链全部变成二氧化碳和水CO2\H2O、不产生一氧化碳和碳氢CO\CH、和碳C，但实际工作时混合气中氧O原子稀少、燃油链中的碳C原子得不到两个氧O原子变成一氧化碳CO或不能得到氧原子变成纯碳C集结而成的集碳，同时由于氧O原子稀少本该组合成二氧化碳CO2和水H2O部分中的C原子和H原子又组合成一氧化碳CO和碳氢化合物CH。其主要原因之一是混合比过浓，其次是燃油与空气没有完全有效混合，再则燃烧后废气在原地滞留时间过短。

工作中由于混合气过浓缺少氧气没能完全燃烧，形成大量积碳吸附在燃烧室壁和进排气门上，进排气门直径变大引起气门气阻变大、燃烧室容积变小，吸入的空气变少，使混合气过浓，看得见的燃烧室、进排气门，排气筒上吸附的积碳、还有更多已经排出的碳就是浪费燃油的铁的证据。

就浓混合比燃烧方式现使用涡轮增压提高进气量使混合比为14.7∶1～25∶1之间变化的方式解决，这虽然基本达到完全燃烧，提高动力，但发动机温度、成本、维护费用随之提高，影响发动机使用寿命等诸多重大缺点，对二氧化碳排放总量也没有变化。

2控制系统有着控制不精确倾向，导致燃油不完全燃烧形成积碳增加发动机磨损。

浓混合比、积碳等原因造成燃烧室吸入的空气变少，这时补助调整控制量过小、继续使混合气变浓，同时未完全燃烧的7％高温高压气体通过活塞环开口等裂缝隙向气缸体内排出，大量积碳污染到机油当中，虽然有机油滤清器进行过滤，但现有机油滤清器不能过滤微小颗粒状积碳，而正是这高硬度微小积碳颗粒磨损曲轴轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承、挺杆、活塞、气门、机油泵组件的滚动、滑动、齿合接触面，瓦解破坏发动机主要技术指标，影响发动机使用寿命。

3积碳磨损影响发动机使用寿命，导致发动机进入浪费燃油恶性循环中。

融入到机油当中的大量微小积碳颗粒磨损各种接触面，同时浓混合气在燃烧时产生一系列不良反应致使吸入燃烧室空气越来越少，混合气越来越浓，导致发动机进入下一个浪费燃油的恶性循环中。

三：发明内容：

为克服上述背景技术不足，本发明提供一种自然吸气汽油发动机车辆稀薄燃烧节油方法。

稀薄燃烧节油方法采用在提高发动机功率和保留ECU性能的前提下减小喷油量的方式彻底解决上述技术难题。

(为书写和阅读方便一下节气门传感器信号、进气量传感器信号、发动机转速传感器信号、车速传感器信号等省略传感器字样表达为节气门信号、进气量信号、发动机转速信号、车速信号等)

本发明所采用的技术方案是根据车速信号、发动机转速信号和节气门信号控制进气量信号(进气量信号指进气歧管绝对压力传感器和空气流量传感器单独或共同使用时的统称，一下简称进气量信号，)和喷油器供电电压，经处里的节气门信号和进气量信号输出给ECU使用，再利用ECU原有性能做稀薄燃烧工作，做到启动和加速时正常喷油，低速、中速、高速行驶时随着发动机转速的升高逐渐减少喷油量。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1发动机大部分时间在稀薄燃烧工况中工作，克服了浓混合比燃烧引起的一系列不良反应，提高发动机动力，发动机温度比现有发动机温度的还低，延长发动机寿命、环保节能。

2稀薄混合气燃烧速度要比14.7∶1混合气燃烧速度更快，活塞得到的能量更大，提高发动机动力40％以上。

3稀薄燃烧节油方法喷油量少，降低二氧化碳CO2排放量45％以上。

4涡轮增压发动机和稀薄燃烧节油方法发动机这两种工作混合比都在14.7∶～25∶1之间变化，两种发动机的根本区别在于涡轮发动机是在增加进气量、喷油量不变的原理上运行，虽能提高动力但不能节能减排。但是稀薄燃烧节油方法发动机则在进气量不变、降低喷油量的原理上运行，提高动力同时还能节能减排，降低噪音。

5稀薄燃烧节油方法发动机自动完成节油工作，无需改变驾驶习惯和特意管理、操作。

四：附图说明：

图1：正常发动机控制原理电路示意图

1节气门传感器，2进气量传感器，3ECU，4喷油器，5发动机转速传感器，6车速传感器，7喷油器供电电压。

节气门信号1、进气量信号2、发动机转速信号5直接连接到ECU3，ECU3根据传感器1、2、5信号进行运算处里后输出喷油信号控制喷油器4开关时间。喷油器供电电压7通过保险丝直接供给，车速信号6不参与ECU喷油量计算。

图2：附加自然吸气汽油发动机车辆稀薄燃烧节油方法制作的节油器(一下简称节油器)的发动机控制原理电路示意图

1节气门传感器，2进气量传感器，3ECU，4喷油器，5发动机转速传感器，6车速传感器，7喷油器供电电压，8喷油器供电电压调节器，9节油器。

在正常发动机控制电路的基础上如图附加节油器9和喷油器供电电压调节器8，车速信号6参与喷油量计算，喷油器供电电压7是经过喷油器供电电压调节器8调解后的电压。节油器9是传感器与ECU3之间信号线上串连接入。

节油器9根据节气门信号1、进气量信号2、发动机转速信号5、车速信号6控制喷油器供电电压7，经处里的节气门信号1、进气量信号2输出给ECU3使用，再利用ECU原有性能做稀薄燃烧工作，做到启动和加速时正常喷油，低速、中速、高速行驶时随着发动机转速的升高逐渐减少喷油量。

五：具体实施方式：

如图2所示：

运用稀薄燃烧节油方法的发动机从启动、怠速、低速、中速、高速运转期间从浓混合比到稀薄混合比过度非常自然。

1根据车速信号6、发动机转速信号5和节气门信号1调解喷油器供电电压7，调解喷油器供电电压7使喷油器4开关更加灵敏。

2调解节气门信号1，使同样节气门信号1情况下实际进气量比原来更大，给稀薄燃烧提供大进气量前提条件。

3根据车速信号6、发动机转速信号5和节气门信号1调解进气量信号2，使同样进气量信号2情况下喷油量调解量比原来更大，给稀薄燃烧提供前提条件。

4发动机转速信号5频率值不改变，但做增减喷油量计算的基准信号使用。

5车速信号6频率值不改变，但做增减喷油量计算的基准信号使用。

6根据节气门信号1变化率的大小判定各种加速动作，做增减喷油量计算的基准信号。

7上述2、3条经稀薄燃烧节油器运算处里后输出给ECU使用，再利用ECU原有特性进行稀薄燃烧工作。

使用上述稀薄燃烧节油方法，自然吸气发动机使用14.7∶1～25∶1游动混合比时，让自然吸气发动机做稀薄燃烧，稀薄混合气燃烧速度要比14.7∶1混合气燃烧速度更快，活塞得到的能量更大，提高发动机动力，降低发动机温度、节约燃油、降低尾气排放、提高发动机使用寿命、降低噪音，不产生安全隐患，不改变驾驶习惯等等有诸多优点。

Claims (4)

1.稀薄燃烧节油方法，其特征在于根据车速信号、发动机转速信号和节气门信号控制进气量信号和喷油器供电电压，车速信号参与喷油量调整计算。

(A)调整节气门信号。

(B)根据车速信号、发动机转速信号和节气门信号调整进气量信号。

(C)根据车速信号、发动机转速信号和节气门信号调整喷油器供电电压。

(D)车速信号参与喷油量计算。

(E)把(A)(B)信号输出给ECU，再利用ECU原有特性完成稀薄燃烧节油工作。

2.权利要求1所述内容制作节油器产品。

3.权利要求1所述内容融入到ECU的产品。

4.使用权利要求1所述内容的新型控制系统，省掉氧传感器、进气量传感器，降低整车单价。