我国汽车行业的快速发展与汽车电子技术的不断进步要求学校的教学内容要与时俱进。本书第1版出版后颇受读者喜爱,同时广大读者也对本书提出了许多宝贵的意见。部分读者认为关于控制与仿真的内容深度超出了对本科生的要求;部分读者认为书中有些内容与《汽车构造》内容重复;部分内容稍显过时;作为本科生教学用书容量偏大等。针对这些意见,我们在第2版中进行了相应的修删。删去了部分陈旧内容及与《汽车构造》重复的内容,删去了部分理论深度过深的内容,在第三章增加了部分发动机控制系统的新内容,在第八章增加了电控座椅、转向助力、定速巡航等内容。
本书对常用的几种电子控制装置,如发动机电控燃油喷射、电子点火及其他发动机控制系统、电子控制悬架、防抱死制动、防滑驱动控制、汽车自动变速作了较为详细的介绍。在第八章,讲述汽车辅助功能的电子装置,内容包括:电子空调、安全气囊、刮水器与电控门窗、电子导航、电动座椅、转向助力、定速巡航等。由于这些辅助的电子装置涉及许多汽车专业以外的知识,以及本门课程的学时限制,本书对辅助的电子装置仅作了一般性介绍。
本书由周云山、张军主编。第二章由湖南大学宋晓琳、张军编写,第三章由湖南大学李克、张军编写,第八章由湖南大学张军编写,其余各章由湖南大学周云山编写。
本书由吉林大学于秀敏教授主审。他仔细地阅读了全书的原稿,并提出了许多建设性的意见,在此表示最诚挚的谢意。
在本书编写过程中,研究生曹成龙、冯坤、栾文博、赵志强、王建德参与了部分工作,在此也表示感谢。
在本书编写过程中,引用了一些国内外期刊、文献资料,充实了本书的内容,借此机会向有关作者表示感谢。
编者
1.柴油混合气的形成
柴油机进气行程中吸入气缸的是纯空气,在压缩行程接近终了时,采用高压喷射的方法把柴油喷入气缸,直接在气缸内部形成混合气。喷油量和喷油时间对发动机性能、燃油经济性和排放有很大的影响。其混合气的形成受下列因素的影响:
(1)供油时间和喷油时问 喷油泵向发动机供油的时间通常用供油开始时刻来描述,喷油器向发动机的喷油开始时刻比喷油泵供油开始时刻稍有延迟,其延迟受燃油的可压缩性、油管的弹性和油管的长度等因素的影响,它影响发动机的排放等性能指标。
(2)喷油规律受喷油泵机械特性的影响,柴油机喷油规律不是一个常数,它影响柴油机的动力性、燃油经济性、排放和振动噪声等多项性能指标。
(3)燃油喷雾燃油喷雾必须与燃烧室中气流运动和燃烧室的设计紧密配合。
(4)喷油压力喷油压力影响喷油量,但更重要的是它影响燃油的雾化,高压喷射时,油滴越细,燃烧质量越好,直喷式柴油机的喷油压力比分隔式柴油机的喷油压力高。
(5)过量空气系数柴油机负荷采用量调节,即通过控制供油量来调节发动机的负荷,柴油机中为了完全燃烧和降低排放,一般采用了较大的过量空气系数。
2.柴油混合气的燃烧过程
为了便于理论分析,可将柴油机燃烧过程划分为着火延迟期、速燃期、缓燃期和补燃期四个阶段,如图2一15所示。
从柴油喷入燃烧室开始到由于开始燃烧而引起压力升高迫使压力脱离压缩线开始急剧上升这一段时间,称为着火延迟期。在着火延迟期内燃烧室内进行着混合气的物理与化学过程。除了进行如燃油在燃烧室中的分布、受热、蒸发与扩散等一系列物理准备以外,还需要对化学反应做准备。影响着火延迟期的主要因素是此时燃烧室内工质的状态。
从燃烧室压力脱离压缩线开始急剧上升到燃烧室压力上升至最大这一阶段为速燃期。在速燃期内,着火延迟期内准备好的混合气几乎同时开始燃烧,使燃烧室内的压力和温度急剧上升,压力升高率较高。压力升高率决定了柴油机运转的平稳性,如果压力升高率过大,则柴油机就会工作粗暴、燃烧噪声较大,同时运动零部件将承受较大的冲击负荷,从而影响其工作的可靠性和使用寿命。为了控制压力升高率,应减少在着火延迟期内准备好的可燃混合气的量。
从燃烧室内压力达到最大点,到温度达到最高点这一时间段称为缓燃期。在缓燃期,起初燃烧很快,后来由于燃烧室内氧气减少、废气增多、燃烧条件变得不利,使得后期的燃烧越来越慢。在这一阶段内,某些燃料成分是在高温缺氧的条件下进行燃烧的,因此很可能会燃烧不完全,产生炭烟随废气排出,从而影响燃油经济性和排气净化问题。
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