典型工况解析催化器烧蚀及电控应对策略.pdf

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1、第2期内燃机No．22016年4月IntemalCombustionEnginesApr．2016唐为义(奇瑞汽车股份有限公司，安徽芜湖241006)摘要：基于一款自然吸气4缸PFI发动机，结合电喷标定策略，从发动机运行的典型工况进行解析，对冷启动、怠速、加速、减速减油以及减速断油工况下缸内燃烧情况进行统计分析，得出某些工况下严重的失火或后燃烧引发过高的催化器温度，提出了爆震自学习控制功能，为发动机电喷标定及后处理系统的优化提供了可行性技术路线。关键词：催化器；烧蚀；后燃烧；爆震自学习中图分类号：T“12文献标识码

2、：B文章编号：1000—6494(2016)02一0001—04Ab蜥衄舢娜0fnree_wayC州cCoIlverterB嬲ed仰C锄b晌ImderC伽l删mworkillgC蚰m啪璐粕dElI删cC酬S咖TANGWeiyi(CheryAutomobileCo．，Ltd．，Wullu241006)Abst瑚越：Basedona4cylinderPFI(PortFuelInjection)en百newitllc“bmtionmethodand锄alyzedf而mtllecommonworkingconditions

3、oftheen百ne，combustjonincylinderswereanalyzedatthecoldstart，idlespeed，transientconditionandfuelcuto凰theseTious撕e卜b啪ingwiUcauseah远hcatalysttemperature．TheseHLle锄ingstrateg)rofknockcontr．olisintroduced，andt}lefeasibletechnicalmutesarepmvidedforen西necalibrationand

4、afterprocessingoptimization．Keywords：catalyst；abl撕on；出e卜b哪ing；knocksenle啪ing随着法规的日益严格以及三元催化器的大量使用，使得汽车排放控制技术产生了突破性进展。尽管这可使汽油车排放的CO，HC，NOx同时降低90％以上，但由于长期使用或使用过程中发动机工况变化引发的异常燃烧，将会使其性能发生恶化，严重时会出现烧蚀现象，排气阻力加大，整车动力性大幅度降低。从催化器的物理特性分析，烧蚀是高温导致载体和涂层之间发生了化学反应，化学反应进一步提升载体

5、表面温度，进而使得载体烧蚀，导致催化器烧蚀源于燃油在催化器内部出现了高温；另外，油品锰含量较高，在长时间高温的情况下，可能引发催化剂堵塞n1，MMT同其他金属抗爆剂类似，也会对部分发动机和排放系统产生一系列的影响圆，而失火和后燃是造成排气异常高温的主要原因。未完全燃烧的混和气随排气门打开进入排气系统，由于陶瓷载体表面涂覆了促进氧化反应作者简介：唐为义(1980一)，男，山东郓城人，工程师，硕士，主要研究方向为汽油机电控系统开发。收稿日期：2015一12—2l的活性物质，混合气会在催化器内继续燃烧，使温度急剧升高。当

6、温度超过催化器的承受能力时，陶瓷芯体熔化，催化器失效；尤其是在一些低温环境的瞬态工况和断油工况也会因燃油控制的不合理出现因空燃比过稀或过浓引发的失火或后燃，从而导致排气温度升高，对催化器产生影响。一。我们对冷起动、暖机怠速、急加速、减速减油及减速断油等典型工况进行缸内燃烧状态的试验研究，重点分析潜在的发动机失火及后燃与典型工况的关联性。同时结合电喷系统控制策略，给出了典型工况燃烧下三元催化器温度的概况，以及相应的电喷系统应对策略，对催化器烧蚀问题分析及解决提供了可行的技术路线。1试验装置及方法试验基于一台匹配1．5

7、L的PFI自然吸气发动机的整车进行研究，表1所示为样车及发动机相关参数信息。基于装配AVL的两驱低温转毂，进行NEDC工况循环下的城市循环低温冷态启动及驾驶验证，内燃机2016年4月表1试验用车及发动机信息项目参数128050MT83141整备质量／l【g轮胎宽高比，％变速箱类型6150r·min。时额定功率，kw3800r·min。时峰值扭矩(N·m)轴距范围／mm驱动方式最高车速／(km．h。)转鼓最大加速度／(m·s。)环境仓温度控制范围／℃2100～4700前驱、两驱20010一40—60工作温度／℃转角分

8、辨率／(。)上止点精度／(。)缸压模拟信号输入(通道数)采样率／(MHz·s～·ch‘1)转毂及环境仓叶；Ⅳ——JI温度控制平台l=：。图1试验架构示意框图分析不同工况下缸内燃烧情况。采用Kisde卜kiBox车载燃烧分析仪进行实车燃烧压力数据采集分析，表2和表3分别展示了转毂及燃烧分析仪信息，图1为整个试验架构示意。2典型工况燃烧解析2．1冷起动阶段对自然