CN107654300A - 自然吸气汽油发动机稀薄燃烧节油方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自然吸气汽油发动机稀薄燃烧节油方法，它在不改变发动机条件下通过传感器信号的处理形式实现普通发动机的稀薄燃烧、解决浪费燃油技术难题、改变发动机性能和使用寿命、达到小城市市内节油率为15％，高速110Km/H时节油率为35％以上的节能环保目的。本发明所采用的技术方案如摘要附图所示，节油器根据节气门信号变化率自动控制欲输出的节气门信号、进气量信号、喷油器供电电压，经节油器处理的节气门信号、进气量信号输出给ECU使用，控制喷油器电压，实现普通发动机的稀薄燃烧，做到怠速，低速、中速、高速行驶时都能完成节能减排。本发明更适用于油电混合动力技术，大大提高混动车辆的各项性能。与现有技术相比，本发明的效果是普通发动机实现稀薄燃烧，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，提高发动机使用寿命。

Description

自然吸气汽油发动机稀薄燃烧节油方法

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和油电混合动力车辆技术领域，特别涉及一种节油方法：

二：背景技术：

1现有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充足时燃油中碳氢C\H链全部变成二氧化碳和水、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原子稀少、燃油链中的碳原子得不到两个氧原子变成一氧化碳或不能得到氧原子变成纯碳集结而成的集碳，同时由于氧原子稀少本该组合成二氧化碳和水部分中的C原子和H原子却组合成碳氢化合物CH。

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杆上，进排气门杆直径变大引起气阻变大、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、进排气门杆、排气筒上吸附着的积碳、还有更多看不见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改变。

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％左右高温高压气体通过活塞环开口等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，本发明提供一种适用于自然吸气汽油发动机稀薄燃烧节油方法

稀薄燃烧节油方法采用在提高发动机功率和保留ECU性能的前提下增加空气量、减小喷油量、提高喷油嘴灵敏度的方式实现自然吸气发动机完成稀薄燃烧，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、等省略传感器字样表达为节气门信号、进气量信号等)

本发明所采用的技术方案是根据节气门信号自动控制节气门、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，经处理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，做到怠速，低速、中速、高速行驶时都能完成节能减排。

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20％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35％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减排。但稀薄燃烧节油方法发动机则在进气量变多、喷油量变少的原理上运行，提高动力同时还能节能减排，降低噪音。

5稀薄燃烧节油方法自动完成节油工作，无需改变驾驶习惯和特意维护管理。

6本发明更适用于油电混合动力新技术发动机。

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喷油器供电电压。

节气门信号1、进气量信号2、直接连接到ECU3，ECU3根据传感器1、2、等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5由电源通过保险丝直接供给。

图2：附加自然吸气汽油发动机稀薄燃烧节油方法制作的控制器(一下简称节油器)的发动机控制原理示意图

1节气门传感器，2进气量传感器，3ECU，4喷油器，5喷油器供电电压，6喷油器供电电压调节器，7节油器。

在正常发动机控制电路的基础上如图附加节油器7和喷油器供电电压调节器6，喷油器供电电压5是经过喷油器供电电压调节器6调解后的电压。节油器7是传感器与ECU3之间信号线上接入。

节油器7根据节气门信号1自动控制喷油器供电电压5、经处理的节气门信号1、进气量信号2输出给ECU3使用，再利用ECU原有参数性能做稀薄燃烧工作，从怠速到高速的稀薄燃烧工况下完全彻底的实现了节能减排的预期目标。

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怠速、低速、中速、高速运转期间从浓混合比到稀薄混合比自然过度。

1根据节气门信号1自动调解喷油器供电电压5在14.5伏～7.5伏之间变化，缩短喷油器电磁阀由磁滞回线特性引起的阀门开关闭时间的延迟，提高喷油器的灵敏度，保障喷油正时的准确性。

2根据节气门信号1自动调节调解节气门信号1，自动调节降低节气门信号后使得同等信号强度下节气门空气阀门开度更大导致进气量更大，把调节后的信号再输出给ECU使用，为稀薄燃烧提供前提条件。

3根据节气门信号1自动调解进气量信号2，自动调节降低进气量信号后使得同等进气量的条件下输出信号强度降低，保证减少喷油量，把这调节后的信号再输出给ECU使用，为稀薄燃烧提供前提条件。

4根据节气门信号1变化率的大小判定各种加减速等动作，做调节节气门信号和进气量信号计算的基准信号。

5根据节气门信号1变化率的大小判定各种加减速动作，做调节喷油器供电电压计算的基准信号。

6上述2、3条经稀薄燃烧节油器运算处理后输出给ECU使用，再利用ECU原有参数进行稀薄燃烧工作。

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，让普通自然吸气发动机逐渐脱离常规燃烧方式做稀薄燃烧工作，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。

实验结果，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，增加舒适度，不产生安全隐患，不改变驾驶习惯等等有诸多优点。

Claims (3)

1.一种稀薄燃烧节油方法，其特征在于预先拦截节气门、进气量等所需传感器信号，再根据节气门信号自动控制节气门信号、进气量信号输出给ECU，同时自动控制喷油器供电电压，使用ECU固有参数完成普通发动机的稀薄燃烧预期任务。

(A)根据节气门信号自动调节降低节气门信号后使得同等节气门信号强度下节气门空气阀门开度更大导致进气量更大，把调节后的节气门信号再输出给ECU使用，为稀薄燃烧提供前提条件。

(B)根据节气门信号自动调节降低进气量信号后使得同等进气量的条件下输出信号强度降低，保证降低喷油量，把这调节后的进气量信号再输出给ECU使用，为稀薄燃烧提供前提条件。

(C)根据节气门信号自动调节喷油器供电电压在14.5伏～7.5伏之间变化，缩短喷油器电磁阀由磁滞回线特性引起的阀门开关闭时间的延迟，提高喷油器的灵敏度，保障喷油正时的准确性。

2.权利要求1所述内容制作节油产品。

3.用软件编程方式完成权利要求1所述内容并融入到ECU中。