1、1,第一章 2 課程概述(汽車電控系統(tǒng)的發(fā)展),主講：朱明 高級技師.經(jīng)濟師,工程師 高級技能專業(yè)教師 汽車維修工高級考評員,2,1.1汽車電控系統(tǒng)的發(fā)展,法律、法規(guī)規(guī)范了人們的行為準則。而近代汽車發(fā)展的歷史也可以說是與汽車相關(guān)的法規(guī)的進步與發(fā)展相輔相成的歷史。,3,1.1汽車電控系統(tǒng)的發(fā)展,法律、法規(guī)規(guī)范了人們的行為準則。而近代汽車發(fā)展的歷史也可以說是與汽車相關(guān)的法規(guī)的進步與發(fā)展相輔相成的歷史。 20世紀40年代60年代美國加利福尼亞州洛杉磯缺風(fēng)盆地地區(qū)，開始發(fā)現(xiàn)光化學(xué)毒物的淡藍色煙霧。當其漂浮在空氣中時，會使晴空變得灰暗；動物包括人類吸入后會引起頭痛、呼吸道感染；植物也會逐漸枯黃。 在認為

2、大量密集的汽車的排放物是禍源之一時， 加州議會在60年代初制定了世界上第一部汽車排放物的限制法規(guī)，并于1966年在加州開始實施。,4,1.1汽車電控系統(tǒng)的發(fā)展,美國的汽車公司在70年代初推出了替代化油器，即成本比較低的單點汽油噴射系統(tǒng)。 隨著世界上各國各地區(qū)汽車排放法規(guī)的不斷出臺和不斷完善，推動了車用汽油機技術(shù)上的飛速發(fā)展和進步。 隨著70年代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)， 由車載計算機為主組成的電腦控制系統(tǒng)取代了由電子管、晶體管、電容、電阻、開關(guān)電路等電子器件組成的電子控制系統(tǒng)。 ,5,1.1汽車電控系統(tǒng)的發(fā)展,社會需求的牽引、法規(guī)的推動和技術(shù)的進步，是導(dǎo)致汽車上采用電子技

3、術(shù)，并迅速發(fā)展的根本原因。 智能、安全、環(huán)保、節(jié)能 第一階段：60年代中期到70年代末期。局部的、相對獨立。 第二階段：70年代末期到90年代中期。重視“機電一體化”思想，采用電子裝置解決機械部件無法解決的復(fù)雜自動控制問題。 第三階段：90年代中期至今。汽車電子技術(shù)已經(jīng)成熟，強調(diào)汽車整體設(shè)計的機電一體化。 機械控制系統(tǒng) 電子控制系統(tǒng),6,1.1汽車電控系統(tǒng)的發(fā)展,汽車電子技術(shù)的內(nèi)容 1.動力傳動總成的電子控制（Powertrain Control） 2.底盤的電子控制（Vehicle Control） 3.車身系統(tǒng)的電子控制（Body Control） 4.信息通訊系統(tǒng)（Information

4、 & Communication） 5.社會 車輛 道路 智能化 信息化 自動 化 汽車電子控制的核心ECU 汽車電子控制系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分,7,1.1汽車電控系統(tǒng)的發(fā)展,CAN-BUS技術(shù) CAN（Controller Area Network）控制器局域網(wǎng)技術(shù)。CAN實際上是一種實時數(shù)據(jù)總線，不需給出信號接收者的地址，信號發(fā)送者將安全編碼后的數(shù)據(jù)發(fā)送給所有接收者，高速的CAN總線每毫秒可以傳送32bytes的有效數(shù)據(jù)，每個信號接收者從總線上自行讀取所需要的數(shù)據(jù)，其有極強的抗干擾能力和糾錯能力。,8,1.1汽車電控系統(tǒng)的發(fā)展,CAN-BUS車載CAN總線技術(shù)，最大優(yōu)點：是減少了線束的數(shù)

5、量和控制器接口的引腳數(shù)，CAN-BUS技術(shù)中的通訊節(jié)點是控制器、智能傳感器或智能執(zhí)行單元，可以更簡單、更迅速地實現(xiàn)在線編程、在線診斷，甚至多個控制器共同作用等新功能。,9,一、汽車電控新技術(shù) 現(xiàn)代汽車是典型的機、電、液一體化產(chǎn)品。其中的電子控制技術(shù)已成為衡量現(xiàn)代汽車發(fā)展水平的重要標志。汽車上的電控系統(tǒng)主要有：電子燃油噴射系統(tǒng)(EFI) 、電控點火裝置（ESA）、廢氣再循環(huán)控制（EGR）、怠速控制（ISC）、制動防抱死控制系統(tǒng)（ABS）、防滑控制系統(tǒng)（ASR）、電子控制懸架系統(tǒng)(ASS )、電子控制自動變速器（AT）、電子助力轉(zhuǎn)向(EPS) 、巡行控制系統(tǒng)（CCS）等。,10,1.1汽車電控系統(tǒng)

6、的發(fā)展,最初出現(xiàn)的電控系統(tǒng)是針對發(fā)動機的，稱為發(fā)動機電控系統(tǒng)。 汽車上的電控系統(tǒng)主要有： 電子燃油噴射系統(tǒng)(EFI) 、電控點火裝置（ESA）、 廢氣再循環(huán)控制（EGR）、怠速控制（ISC）、 制動防抱死控制系統(tǒng)（ABS）、防滑控制系統(tǒng)（ASR）、電子控制懸架系統(tǒng)(ASS )、電子控制自動變速器（AT）電子助力轉(zhuǎn)向(EPS) 、巡行控制系統(tǒng)（CCS）安全氣囊、驅(qū)動力平衡系統(tǒng)(TPS)、車身穩(wěn)定系統(tǒng) 還有一些是屬于方便使用者的功能，如導(dǎo)航衛(wèi)星定位系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、溫度管理系統(tǒng)(空調(diào))、門窗、座椅記憶等等。 汽車電控系統(tǒng)中，發(fā)動機管理系統(tǒng)始終是最核心和最重要的。,11,1.1汽車電控系統(tǒng)的發(fā)展,一、

7、發(fā)動機電控技術(shù)發(fā)展 汽車電子技術(shù)發(fā)展始于20世紀60年代，分為三個階段： 第一階段，從20世紀60年代中期到70年代中期，主要是為了改善部分性能而對汽車產(chǎn)品進行的技術(shù)改造，如在汽車上裝用了第一個電子裝置晶體管收音機。 第二階段，從20世紀70年代末期到90年代中期，為解決安全、污染、和節(jié)能三大問題，研制出電控汽油噴射系統(tǒng)、電子控制防滑（防抱死）制動裝置和IC點火裝置。 第三階段，20世紀90年代中期以后，電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用已逐步擴展到車用汽油發(fā)動機以外的底盤、車身、和車用柴油發(fā)動機多個領(lǐng)域。 目前汽車發(fā)動機上常用的電控系統(tǒng)主要有：電控燃油噴射系統(tǒng)（EFI）、電控點火系統(tǒng)(ESA)、怠速控制

8、系統(tǒng)(ISC)、排放控制系統(tǒng)、進氣控制系統(tǒng)、增壓控制系統(tǒng)、警告提示系統(tǒng)、自我診斷與報警系統(tǒng)、失效保護系統(tǒng)和應(yīng)急備用系統(tǒng)等。 電控系統(tǒng)控制：獨立控制集中控制整車控制技術(shù),12,發(fā)動機電控的發(fā)展歷史,1976年，美國克萊斯勒公司用模擬計算機對點火時刻進行控制 1977年，美國通用汽車公司開始采用數(shù)字點火時刻控制系統(tǒng) 同年，美國福特控制點火、排氣再循環(huán)和二次空氣的電控系統(tǒng) 德國博世（Bosch）電子控制燃油噴射系統(tǒng),13,二、電控技術(shù)對發(fā)動機性能的影響,1提高發(fā)動機的動力性 通過減小進氣阻力，提高充氣效率，電控系統(tǒng)使得進入氣缸中的空氣得到充分的利用。 2提高發(fā)動機燃油經(jīng)濟性通過電控系統(tǒng)來精確的控制在

9、各種運行工況下發(fā)動機所需的混合氣濃度，使燃燒更為充分。 3降低排放污染通過電控系統(tǒng)的優(yōu)化控制，提高燃燒質(zhì)量，應(yīng)用排放控制系統(tǒng)，降低排放污染。 4改善發(fā)動機的加速和減速性能 5改善發(fā)動機的起動性能 6發(fā)動機故障發(fā)生率大大降低，自診斷與報警系統(tǒng)的應(yīng)用，提高了故障診斷的速度和準確性，縮短汽車因發(fā)動機故障而停駛的時間。,14,發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的組成,進氣系統(tǒng),點火系統(tǒng),電子控制系統(tǒng),燃油系統(tǒng),15,發(fā)動機電控系統(tǒng)的控制內(nèi)容,16,應(yīng)用在發(fā)動機上的電子控制系統(tǒng),一、電子燃油噴射系統(tǒng)（EFI） 噴油量控制是EFI最基本的也是最重要的控制內(nèi)容。電子控制單元（ECU）主要根據(jù)進氣量確定基本的噴油量，再根據(jù)其

10、他傳感器（如冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等）信號對噴油量進行修正，使發(fā)動機在各種運行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣；同時還包括噴油正時控制、斷油控制和燃油泵控制。 二、電控點火系統(tǒng)（ESA） ESA最基本的功能是點火提前角控制。該系統(tǒng)根據(jù)各相關(guān)傳感器信號，判斷發(fā)動機的運行工況和運行條件，選擇最理想的點火提前角點燃混合氣，從而改善發(fā)動機的燃燒過程。ESA同時還具有通電時間控制和爆燃控制功能。,17,應(yīng)用在發(fā)動機上的電子控制系統(tǒng)(續(xù)),三、怠速控制系統(tǒng)(ISC) ISC是發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)。其功能是在發(fā)動機怠速工況下，根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度、空調(diào)壓縮機是否工作、變速器是否掛入檔位等，通過怠速控

11、制閥對發(fā)動機進氣量進行控制，使發(fā)動機隨時以最佳怠速轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。 四、排放控制系統(tǒng) 對發(fā)動機排放控制裝置的工作實行電子控制。排放控制的項目主要包括：廢氣再循環(huán)（EGR）控制，活性炭罐電磁閥控制，氧傳感器和空燃比閉環(huán)控制，二次空氣噴射控制等。 五、進氣控制系統(tǒng) 其功能主要是根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的變化，對發(fā)動機的進氣進行控制，以提高發(fā)動機的充氣效率，從而改善發(fā)動機的動力性。,18,應(yīng)用在發(fā)動機上的電子控制系統(tǒng)(續(xù)),六、增壓控制系統(tǒng) 其功能是對發(fā)動機進氣增壓裝置的工作進行控制。在裝有廢氣渦輪增壓裝置的汽車上，ECU根據(jù)檢測到的進氣管壓力，對增加裝置進行控制，從而控制增壓裝置對進氣增壓的強度。 七、巡航

12、控制系統(tǒng) 其功能是ECU根據(jù)汽車運行工況和運行環(huán)境信息，自動控制發(fā)動機工作，使汽車自動維持一定車速行駛。 八、警告提示 其功能是由ECU控制各種指示和報警裝置，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能及時發(fā)出信號以警告提示。,19,應(yīng)用在發(fā)動機上的電子控制系統(tǒng)(續(xù)),九、自診斷與報警系統(tǒng) 其功能是對控制系統(tǒng)各部分的工作情況進行監(jiān)測。用來提示駕駛員發(fā)動機有故障；同時，系統(tǒng)將故障信息以設(shè)定的數(shù)碼（故障碼）形式儲存在存儲器中，以便幫助維修人員確定故障類型和范圍 。 十、失效保護系統(tǒng) 其功能主要是當傳感器或傳感器線路發(fā)生故障時，控制系統(tǒng)自動按電腦預(yù)先設(shè)定的參考信號值工作，以便發(fā)動機能繼續(xù)工作。當對發(fā)動機工作影響

13、較大的傳感器或電路發(fā)生故障時，則該系統(tǒng)會自動停止發(fā)動機工作。 十一、應(yīng)急備用系統(tǒng) 其功能是當控制系統(tǒng)電腦發(fā)生故障時，自動啟用備用系統(tǒng)，按設(shè)定的信號控制發(fā)動機轉(zhuǎn)入強制運轉(zhuǎn)狀態(tài)，以防車輛停駛在路途中。 十二、其他控制系統(tǒng) 如冷卻風(fēng)扇控制、配氣正時控制、發(fā)電機控制等。,20,應(yīng)用在發(fā)動機上的電子控制系統(tǒng)(續(xù)),一、電控系統(tǒng)的基本組成,圖11 電控系統(tǒng)的基本組成,21,電控系統(tǒng)的基本組成*,22,應(yīng)用在發(fā)動機上的電子控制系統(tǒng)(續(xù)),一、電控系統(tǒng)的基本組成 由三部分組成： 信號輸入裝置：各種傳感器，采集控制系統(tǒng)所需的信號，并轉(zhuǎn)換成電信號通過線路輸送給ECU。 電子控制單元(ECU)：給各傳感器提供參考（

14、基準）電壓，接受傳感器或其他裝置輸入的電信號，并對所接受的信號進行存儲、計算和分析處理后向執(zhí)行元件發(fā)出指令。 執(zhí)行元件：受ECU控制，具體執(zhí)行某項控制功能的裝置。,23,二、傳感器的類型及功用,1、空氣流量計（MAFS）：應(yīng)用在L型電控燃油噴射系統(tǒng)中，測量發(fā)動機的進氣量，將信號輸入ECU,作為燃油噴射和點火控制的主控制信號。 2、進氣管絕對壓力傳感器（MAPS）：應(yīng)用在L型電控燃油噴射系統(tǒng)中，測量進氣管內(nèi)氣體的絕對壓力，將信號輸入ECU，作為燃油噴射和點火控制的主控制信號。 3、節(jié)氣門位置傳感器（TPS）：檢測節(jié)氣門的開度及開度變化，信號輸入ECU，用于燃油噴射控制及其他輔助控制。 4、凸輪軸

15、位置傳感器（CMPS）：提供曲軸轉(zhuǎn)角基準位置信號,作為噴油正時控制和點火正時控制的主控制信號。 5、曲軸位置傳感器(CKPS)：檢測曲軸轉(zhuǎn)角位移，給ECU提供發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號，作為噴油正時控制和點火正時控制的主控制信號。,24,二、傳感器的類型及功用(續(xù)),6、進氣溫度傳感器(IATS)：給ECU提供進氣溫度信號，作為燃油噴射和點火控制的修正信號。 7、冷卻液溫度傳感器(ECTS)：給ECU提供發(fā)動機冷卻液溫度信號，作為燃油噴射和點火控制的修正信號，也是其他控制系統(tǒng)的控制信號。 8、車速傳感器(VSS)：檢測汽車的行駛速度，給ECU提供車速信號，用于巡航控制和限速斷油控制，也是自動

16、變速器的主控制信號。 9、氧傳感器(O2S)：檢測排氣中的氧含量，對噴油量進行閉環(huán)控制。 10、爆燃傳感器(KS)：檢測汽油機是否爆燃及爆燃強度，作為點火正時的修正信號。 11、起動開關(guān)(STA)：發(fā)動機起動時，給ECU提供一個起動信號，作為燃油噴射和點火控制的修正信號。,25,二、傳感器的類型及功用(續(xù)),12、空調(diào)開關(guān)(A/C)：當空調(diào)開關(guān)打開，空調(diào)壓縮機工作，發(fā)動機負荷加大時，由空調(diào)開關(guān)向ECU輸入信號，作為燃油噴射和點火控制的修正信號。 13、擋位開關(guān)：自動變速器由空擋掛入其他檔時，向ECU輸入信號，作為燃油噴射和點火控制的修正信號。 14、制動燈開關(guān)：制動時，向ECU提供制動信號，作

17、為燃油噴射和點火控制的修正信號。 15、動力轉(zhuǎn)向開關(guān)：當方向盤由中間位置向左右轉(zhuǎn)動時，由于動力轉(zhuǎn)向油泵工作而使發(fā)動機負荷加大，此時向ECU輸入信號，作為燃油噴射和點火控制的修正信號。 16、巡航（定速）控制開關(guān)：當進入巡航控制狀態(tài)時，向ECU輸入巡航控制狀態(tài)信號，由ECU對車速進行自動控制。,26,應(yīng)用在發(fā)動機上的電子控制系統(tǒng)(續(xù)),三、電子控制單元（ECU）的基本功能 1給傳感器提供標準電壓，接受各種傳感器和其他裝置輸入的信息，并將其轉(zhuǎn)換成微機所能接受的數(shù)字信號。 2儲存該車型的特征參數(shù)和運算所需的有關(guān)數(shù)據(jù)信息。 3確定計算輸出指令所需的程序，并根據(jù)輸入信號和相關(guān)程序計算輸出指令數(shù)值。 4將

18、輸入信號和輸出指令信號與標準值進行比較，確定并存儲故障信息。 5向執(zhí)行元件輸出指令，或根據(jù)指令輸出自身已儲存的信息。 6自我修正功能（學(xué)習(xí)功能）。,27,應(yīng)用在發(fā)動機上的電子控制系統(tǒng)(續(xù)),四、執(zhí)行元件的類型 有以下主要執(zhí)行元件： 噴油器、點火器、怠速控制閥、 巡航控制電磁閥、節(jié)氣門控制電動機、EGR閥、進氣控制閥、二次空氣噴射閥、活性炭罐排泄電磁閥、油泵繼電器、 風(fēng)扇繼電器、空調(diào)壓縮機繼電器、 自診斷顯示與報警裝置、儀表顯示器等。,28,12 汽車法規(guī)與汽車技術(shù)進步的關(guān)系p2,技術(shù)法規(guī) 是政府部門為維護社會公共利益 , 保護公民的人身安全 , 保護人類生存環(huán)境 , 節(jié)約全球有限資源而制定的

19、, 它是由某一項法律派生出來的 , 是法律的配套文件 , 具有 極強的科學(xué)性、技術(shù)性和可操作性。它將技術(shù)規(guī)范和政府管理規(guī)則綜合在一起 , 政府依據(jù) 技術(shù)法規(guī)對產(chǎn)品進行管理 , 可使法律得到不折不扣地貫徹。 標準是為了推動技術(shù)進步 , 促 進產(chǎn)品的通用化、系列化 , 提高產(chǎn)品的質(zhì)量而制定的。不具有法律的約束性 , 對企業(yè)具有 指導(dǎo)意義 , 可自愿采用。 標準是技術(shù)法規(guī)的基礎(chǔ) , 標準一旦被技術(shù)法規(guī)所引用 , 就具有 強制實施的特性。,29,12 汽車法規(guī)與汽車技術(shù)進步的關(guān)系,汽車技術(shù)法規(guī)作為政府管理汽車產(chǎn)品的技術(shù)依據(jù) , 產(chǎn)生于 20 世紀 50 年代 , 經(jīng)過兒十年的發(fā)展 , 世界上國家的、區(qū)

20、域的、雙邊的或多邊的法規(guī)體系有多種。 早期國際上有代表性的、較為完善的為三大汽車法規(guī)體系 , 即： 美國體系、歐洲體系和日本體系 , 其中美國和歐洲體系分別被很多國家所采用。 三大體系都是將標準和法規(guī)分立 , 法規(guī)的結(jié)構(gòu)模式各不相同 , 但均是以有關(guān)法律為依據(jù)制定的汽車技術(shù)法規(guī)。,30,12 汽車法規(guī)與汽車技術(shù)進步的關(guān)系,121 汽車法規(guī)促進了汽車技術(shù)的進步 目前與汽車技術(shù)水平關(guān)系最密切的三大法規(guī)是： 1.汽車污染物控制法規(guī)、 2.燃油經(jīng)濟性法規(guī) 3.安全性法規(guī)。 歷史已經(jīng)證明：經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步促進了各種法規(guī)的誕生和改進。 1我國有關(guān)汽車排放污染物控制的相關(guān)法規(guī) 2我國有關(guān)汽車噪聲控制的

21、相關(guān)法規(guī) 3我國的燃油經(jīng)濟性相關(guān)法規(guī) 4我國的車用燃料相關(guān)法規(guī) 5我國的汽車安全性相關(guān)法規(guī),31,1我國有關(guān)汽車排放污染物控制的相關(guān)法規(guī),GBT51811985 汽車排放物術(shù)語和定義 GBl476121993 車用汽油機排氣污染物排放標準 GBl47615-1993 汽油車怠速污染物排放標準 GBl47616-1993 柴油車自由加速煙度排放標準 GBl47617-1993 汽車柴油機全負荷煙度排放標準 GBT38451993 汽油車排氣污染物的測量怠速法 GBT38461993 柴油車自由加速煙度的測量濾紙 煙度法 GB 3847-1999 燃式發(fā)動機和裝用壓燃式發(fā)動機的 車輛排氣可見污染物

22、限值及測試方法,32,1我國有關(guān)汽車排放污染物控制的相關(guān)法規(guī),GBl47611999 汽車排放污染物限值及測試方法 GBl76912001 車用壓燃式發(fā)動機排氣污染物排放限值及測量方法 GBl8285 點燃式發(fā)動機汽車排氣污染物排放限值及測量方法(X2怠速法及 簡易工況法) GBT147622002 車用點燃式發(fā)動機及裝用點燃式發(fā)動機汽車排氣污染排放限值及 測量方法(重型汽車) GBl4763-200 裝用點燃式發(fā)動機重型汽車燃油蒸發(fā)污染物排放限值及測量方法,33,1我國有關(guān)汽車排放污染物控制的相關(guān)法規(guī),GBl83222002 農(nóng)用運輸車自由加速煙度排放限值及測量方法 GBT183772001

23、 汽油車用催化轉(zhuǎn)化器的技術(shù)要求和試驗方法 GBl83521-2001 輕型汽車污染物排放限值及測量方法(1) GBl83522-2001 輕型汽車污染物排放限值及測量方法() 、GBl83523-2005 輕型汽車污染物排放限值及測量方法(111、IV) GBll340-2005 裝用點燃式發(fā)動機重型汽車曲軸箱污染物排放限值及測量方法 GBl9758 摩托車和輕便摩托車排氣煙度排放限值及測量方法,34,2我國有關(guān)汽車噪聲控制的相關(guān)法規(guī),GBl4097-1993 中小功率柴油機噪聲限值 GBl57391995 小型汽油機噪聲限值,35,3我國的燃油經(jīng)濟性相關(guān)法規(guī),GBT43521984 載貨汽車

24、運行燃料消耗量 GBT43531984 載客汽車運行燃料消耗量 GBT125451990 汽車燃料消耗量試驗方法 GBT192332003 輕型汽車燃料消耗量試驗方法 GBl95782004 乘用車燃料消耗量限值,36,4我國的車用燃料相關(guān)法規(guī),GB252 輕柴油 GBl7930-1999 車用無鉛汽油 GBl91471999 車用柴油 GBl7820-1999 天然氣 GBl8047-2000 車用壓縮天然氣 GBl8350-2001 變性燃料乙醇 GBl8351-2001 車用乙醇汽油 GBl9592-2004 車用汽油清凈劑 CASl08-2004 壓燃式發(fā)動機檢測用油 CASl09-2

25、004 點燃式發(fā)動機檢測用油,37,5我國的汽車安全性相關(guān)法規(guī),GBll5531989 汽車正面碰撞時對燃油泄漏的規(guī)定 GBll5512003 乘用車正面碰撞的乘員保護 GBl4166-2003 機動車成年乘員用安全帶和約束系統(tǒng) CMVDR294 關(guān)于正面碰撞乘員保護的設(shè)計規(guī)則,38,122 國民經(jīng)濟狀況與汽車技術(shù)變化的關(guān)系,汽車真正成為代步的工具時，對其性能的要求也會發(fā)生極大的變化。 1.汽車作為大眾可以享用的交通運輸工具時，對汽車數(shù)量的要求就變成越多越好，越便宜、壽命越長越好。 2.汽車總量的增加。環(huán)境保護應(yīng)該成為必須確保的第一位的社會責任，應(yīng)制訂排放法規(guī)。 3.汽車總量的增加導(dǎo)致必須提高

26、能源意識。應(yīng)制訂經(jīng)濟性法規(guī)。 4.汽車總量的增加導(dǎo)致必須提高安全意識。應(yīng)制訂安全性法規(guī)。,39,排放法規(guī)的要求促進了汽車技術(shù)的進步 機動車排放污染防治技術(shù)政策,國家環(huán)境保護總局、科學(xué)技術(shù)部、國家機械工業(yè)局聯(lián)合向各地環(huán)保、科技和機械（汽車）行業(yè)主管部門發(fā)布了機動車排放污染防治技術(shù)政策，明確規(guī)定了機動車排放控制目標。 1.對新車及產(chǎn)品的開發(fā)、質(zhì)量控制、售后服務(wù)、等環(huán)節(jié)明確規(guī)定了技術(shù)規(guī)范； 2.對在用車的治理提出了嚴格的技術(shù)要求； 3.對車用燃料的生產(chǎn)、銷售、使用提出了具體要求； 4.對排放控制裝置和測試設(shè)備的研究開發(fā)、技術(shù)引進及技術(shù)匹配等方面作出了明確規(guī)定。,40,排放法規(guī)的要求促進了汽車技術(shù)的進

27、步 機動車排放污染防治技術(shù)政策,排放控制的目標是： 轎車的排放控制水平在2000年達到歐洲第一階段水平（91/441/EEC和93/59/EEC）； 最大總質(zhì)量小于等于3.5噸的輕型汽車型式認證產(chǎn)品的排放控制水平在2000年后達到歐洲第一階段水平； 所有輕型汽車（含轎車）于2004年前后達到歐洲第二階段水平（94/12/EC和96/69/EC），2010年前后爭取與國際排放控制水平接軌； 重型汽車（最大總質(zhì)量大于3.5噸）與摩托車于2001年前后達到歐洲第一階段水平91/542/EEC中第一階段限值的要求， 2005年前后柴油車達到歐洲第二階段水平（91/542/EEC）第二階段限值的要求，

28、2010年前后爭取與國際排放控制水平接軌。,41,排放法規(guī)的要求促進了汽車技術(shù)的進步我國頒布四項汽車排污國家標準,我國于1999年3月10日正式發(fā)布了四項汽車國家標準，并將于2000年1月1日起實施。這四項標準分別是： 1.汽車排污物限值及測試方法（GB14761-1999）、 2.壓燃式發(fā)動機和裝用壓燃式發(fā)動機的車輛排氣污染物排放限值及測試方法（GB17691-1999）、 3.壓燃式發(fā)動機和裝用壓燃式發(fā)動機的車輛排氣可見污染物排放限值及測試方法（GB3847-1999）、 4.汽車用發(fā)動機凈功率測試方法（GB/T17692-1999）。,42,排放法規(guī)的要求促進了汽車技術(shù)的進步我國頒布四項

29、汽車排污國家標準,前三項是有關(guān)汽車排污的強制性的國家標準，采用了歐洲經(jīng)濟委員會汽車排放體系標準（ECE），至此我國新車排放要求要達到歐洲90年代初期水平，比現(xiàn)行國家標準尺度加嚴80%以上。 新標準適用于在我國境內(nèi)行駛的汽油車、柴油車、液化石油氣車及壓縮天然氣車。,43,13 排放法規(guī)的要求促進了汽車技術(shù)的進步,131 確保滿足排放法規(guī)的技術(shù)要求全部體現(xiàn)在最新的法規(guī)、標準中(GBl83523) (1)必須確保催化轉(zhuǎn)化器90以上的最高轉(zhuǎn)化率，才能保證尾氣排放達標，為此要求汽 油車發(fā)動機的供給系統(tǒng)提供能夠保證三效催化轉(zhuǎn)化器發(fā)揮最佳性能濃度的混合氣，即接近化學(xué)計量比(理論空燃比)。 (2)必須保證催化

30、轉(zhuǎn)化器在法規(guī)標準規(guī)定的壽命里程(8萬千米)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化率劣化程度符合要求。,44,什么是 空燃比？,過量空氣系數(shù) （相對空燃比）？,空燃比，是混合氣中空氣與燃料之間的質(zhì)量的比例，記作 。 從理論上說，每克燃料完全燃燒所需的最少的空氣克數(shù)，叫做理論空燃比，汽油為14.7。 14.7的混合氣叫做稀混合氣 ； 14.7的混合氣叫做濃混合氣 ；,過量空氣系數(shù)，指實際供給燃料燃燒的空氣量與理論空氣量之比。，記作a。 a1時，表示為稀混合氣；,45,13 排放法規(guī)的要求促進了汽車技術(shù)的進步,131 確保滿足排放法規(guī)的技術(shù)要求全部體現(xiàn)在最新的法規(guī)、標準中(GBl83523) (3)必須采用碳罐吸附、脫附控制才

31、能保證停車、駐車狀態(tài)時燃油箱里燃油蒸發(fā)造成的碳氫排放得到必要的控制。 (4)必須保證各種啟動狀態(tài)(冷、熱、高原、低溫)所需的不同的混合氣濃度和點火提前角在規(guī)定時間和規(guī)定次數(shù)內(nèi)著車，例如05秒X2次，以獲得最低的一氧化碳和碳氫排放。 (5)必須采用在線檢測系統(tǒng)(OBD)，監(jiān)測車上采用的各種排放治理裝置在壽命要求的里程之內(nèi)有效工作(有許可的劣化系數(shù)，我國標準要求的里程是8萬千米，歐m要求的里程是10萬英里，即16萬千米)。,46,132 國內(nèi)外汽油機汽車排放控制限值與控制技術(shù)進程,國內(nèi)外汽油機汽車排放控制限值與控制技術(shù)進程表(見表1-1) 由表11內(nèi)“采用技術(shù)”欄可以看出，對應(yīng)每一個排放控制嚴格的

32、階段，都導(dǎo)致了一些新技術(shù)的誕生。 車用發(fā)動機(包括各種燃料的點燃式和壓燃式內(nèi)燃機)都是在 1.燃料供給的數(shù)量和時間、 2.燃料霧化的程度、 3.多缸機各缸工作的均勻一致、 4.燃燒室周圍的溫度(冷卻水溫度要求高于100C)、 5.后處理裝置(如催化轉(zhuǎn)化器、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)等)的足夠里程的有效工作、 6.燃料向大氣中的蒸發(fā)排放等方面 做到了越來越精細的要求和越來越精確的控制而達到越來越嚴格的排放法規(guī)的要求的。,47,132 國內(nèi)外汽油機汽車排放控制限值與控制技術(shù)進程,20世紀60年代，在排放標準的控制項目中沒有要求對氮氧化物(NOx)進行控制，所采用的主要是： 燃燒過程的控制技術(shù)，通過圍繞稀燃為核

33、心的分層燃燒、進氣預(yù)熱等措施，用稀混合氣來降低CO，用提高燃燒完全程度來降低HC。 這些措施只能在60年代的基礎(chǔ)上降低CO和HC發(fā)生量的60一70。,48,132 國內(nèi)外汽油機汽車排放控制限值與控制技術(shù)進程,70年代，由于繼續(xù)降低CO和HC限值并要求控制NOx的發(fā)生量，就又催生了一大批在稀燃基礎(chǔ)上的排放控制有效措施。 70年代中期開始使用電子燃油噴射以及廢氣再循環(huán)(EGR)和氧化型催化轉(zhuǎn)化器等后處理裝置，由于催化器容易受到鉛污染導(dǎo)致的損壞而要求使用無鉛汽油。 80年代開始出現(xiàn)了三效催化轉(zhuǎn)化器，在繼續(xù)改善燃燒，改進機內(nèi)凈化的基礎(chǔ)上，逐步用三效催化轉(zhuǎn)化器取代了氧化型催化轉(zhuǎn)化器。,49,132 國內(nèi)

34、外汽油機汽車排放控制限值與控制技術(shù)進程,三效催化轉(zhuǎn)化器在汽油機尾氣排放治理中的作用至今仍無法取代， 三效催化劑對于CO、HC和NOx的轉(zhuǎn)化效率均已普遍高于90，其應(yīng)用技術(shù)也越來越成熟。 三效催化劑的使用還有一個特別苛刻的要求， 即必須對燃用汽油的內(nèi)燃機提供化學(xué)計量比的均勻混合氣，才能做到CO、HC和NOx的轉(zhuǎn)化效率都比較高，這就意味著混合氣必須在能夠獲得相當好的燃油經(jīng)濟性的稀混合氣(空燃比可達17203的基礎(chǔ)上加濃到化學(xué)計量比(空燃比145153)，顯然大大地犧牲了經(jīng)濟性?？赏ㄟ^改善霧化和各缸工作均勻性來達到排放和經(jīng)濟性的雙改善，例如噴射壓力大于3MPa的進氣道以至缸內(nèi)噴射就必然會被采用和推廣

35、，采用以后，汽油機的燃燒完全程度(燃燒效率)已經(jīng)達到98，,50,132 國內(nèi)外汽油機汽車排放控制限值與控制技術(shù)進程,在確保排放嚴格按照要求得到保證的同時再提出經(jīng)濟性，即燃料消耗量的限制要求，是對技術(shù)難度的一大挑戰(zhàn)。 1.發(fā)動機保持功率、降低燃料消耗量的最佳辦法 就是提高充氣再采用稀燃，誕生了現(xiàn)代化的新技術(shù) 多氣門進氣、缸內(nèi)直噴(GDl)、均質(zhì)壓燃(HCCl) 。 2.稀燃條件下，雖然油耗降低了，CO和HC也降低了，但NOx發(fā)生量不會降低，而在富氧的條件下要還原NOx就很困難了，需要采用廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù)來惡化燃燒降低NOx的發(fā)生量。在可變配氣相位氣門機構(gòu)(VVT)解決以后，在不同工況下精確控制排氣門開閉相位的機內(nèi)降低NOx發(fā)生量的問題也就得以解決。 3.在氧化氣氛下NOx的還原技術(shù)也在研究中。 技術(shù)的發(fā)展歷史告訴我們，只要明確了要求，就會催生新技術(shù)的誕生，好的法規(guī)顯然是技術(shù)進步的促進劑。,51,14我國汽車排放控制技術(shù)政策建議采用的系統(tǒng)構(gòu)成,分析世界各國為達到排放法規(guī)的每個階段所采用的技術(shù)措施，明確制訂出我國在每個排放