12.发动机喷油控制方面的知识细节
在遇到混合气品质类的故障时,许多维修人员常常只注重套用自己以往积累的经验,而忽视汽车基础理论的指导。虽然有经验的维修人员,通过发动机运转征象和排气状态可以大致了解当前混合气的状态,所谓“浓游稀抖”就是在实践中得出的怠速混合气品质的经验描述。但实践中可以经常发现,发动机怠速抖动和游车并存,或者是在非怠速工况下混合气浓稀偏离程度较小,靠人的感观无法认知和界定当前混合气的浓稀程度。这时就必须借助故障诊断仪的支持来判别了,基础理论的应用也就有了用武之地。
切实理解和掌握一些基础理论知识,运用数据分析的方法找出疑点,并具备直观有效的检查方法加以验证,故障诊断将收到事半功倍的效果。
(1)λ值与线性氧传感器
在理想状态下,1 kg汽油完全燃烧需要14.7 kg空气加入,它们形成的可燃混合气称为标准混合气。为描述实际混合气的形态,将燃烧1 kg汽油实际供给的空气量与理论空气量之比,定义为过量空气系数。这部分知识在汽车构造教科书里有过论述,我国教材中,过量空气系数的称为a,大众汽车公司则定名为λ。
令标准混合气的λ值为1,而气缸内实际混合气的过量空气系数值往往不为1,λ< 1属浓混合气区域,λ>1属稀混合气区域。
空燃比是评估混合气实际形态的另一种方式,比较λ和空燃比的数学表达,可以发现λ也可定义为实际空燃比与理论空燃比的比值。
当发动机处于稳定工况下运行时,欲使进入气缸的汽油完全燃烧,以获得较低的废气排放,同时令三元催化转换器的转换效率达到最高,发动机控制单元控制目标混合气的λ值必须落在一个被称之为值域=0.99~1.00的入窗口内(图102)。
发动机控制单元根据处于三元催化器上游的前氧传感器输入的反馈信号,来完成对λ的检测与计算。对装用阶跃型氧传感器的车型而言,理论上λ=1的判定依据是氧传感器信号电压的突变点(λ信号电压为0.45 V时)。但因其0~1 V的信号电压幅值较窄(图103),发动机控制单元难以精确地计算出全量程内混合气的λ实际值。
对于采用线性氧传感器的车型而言,发动机控制单元之所以能够精确地确定当前混合气的λ实际值,是这种氧传感器信号的线性特性决定的。