摩托車化油器的優(yōu)缺點及未來發(fā)展方向

1、 摩托車化油器的優(yōu)缺點和未來發(fā)展方向第12頁摩托車化油器的優(yōu)缺點及未來發(fā)展方向向萬林西華大學 08汽設(shè)三班摘要 化化油器因因其具有有體積小小，結(jié)構(gòu)構(gòu)緊湊、簡簡單、價價格便宜宜等優(yōu)點點被廣泛泛應(yīng)用在在摩托車車上，但但是它相相比于電電噴系統(tǒng)統(tǒng)來說，存存在不能能根據(jù)具具體工況況適時精精確調(diào)整整空燃比比的缺點點，這極極大的限限制了它它的發(fā)展展。國標準的的實施，迫迫使各大大生產(chǎn)廠廠家針對對排放對對化油器器系統(tǒng)進進行研究究、改進進。通過過相關(guān)單單位的實實驗表明明，在未未來的一一段時間間之內(nèi)，精精調(diào)化油油器+尾尾氣后處處理或電電控化油油器+尾尾氣后處處理這些些措施，將將成為摩摩托車應(yīng)應(yīng)對國排放的的措施，也也

2、決定化化油器未未來發(fā)展展方向關(guān)鍵詞：摩摩托車，化化油器 ，精調(diào)調(diào) ，電電控化油油器 ，尾尾氣后處處理 隨著改改革開放放的逐步步深入，國國民經(jīng)濟濟不斷地地發(fā)展，摩摩托車行行業(yè)也一一同快速速的發(fā)展展起來，中國摩托車工業(yè)在國家的重視和支持下，產(chǎn)銷規(guī)模不斷擴大，目前已成為名副其實的摩托車生產(chǎn)大國。越來越多的摩托車參與到道路運輸當中，摩托車的排放問題就值得人們考慮了。為了減少對環(huán)境的污染，自2010年7月1日起，我國所有制造、銷售、注冊登記的兩輪摩托車和兩輪輕便摩托車大氣污染物排放須符合國標準要求。但是對于普通化油器來講根本達不到排放的要求，但是化油器又具有電噴系統(tǒng)無法比擬的巨大價格以及日常維護修理的優(yōu)

3、勢。因此，對化油器技術(shù)的改進便成為當務(wù)之急。同時化油器的改進對另外一些以化油器為供給系統(tǒng)主要部件的非道路機械，如：割草機、油鋸及汽油發(fā)電機等設(shè)備的電噴化發(fā)展打下堅固的基礎(chǔ)，對社會、國家的經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高也具有重大的意義。1 摩托車車化油器器的優(yōu)缺缺點1.1 摩摩托車化化油器的的結(jié)構(gòu)及及工作原原理摩托車化化油器主主要是以以柱塞式式化油器器為主，下下面也將將以柱塞塞式化油油器為例例進行摩摩托車化化油器的的簡要介介紹。1.1.11柱塞式式化油器器的基本本結(jié)構(gòu)摩托車化油油器主要要零件包包括、進進油閥、 溢油管、泡沫管、喉管等，其具體的結(jié)構(gòu)1如圖1所示：圖1 柱塞塞式化油油器結(jié)構(gòu)構(gòu)圖1.1.

4、22 化油油器的工工作原理理摩托車化化油器是是根據(jù)具具體工況況的不同同而有所所改變的的，包括括了啟動動工況、怠怠速工況況、高速速工況。a啟動工工況 摩摩托車冷冷啟動時時，由于于溫度較較低，汽汽油揮發(fā)發(fā)較少，因因此霧化化效果較較差，為為了使發(fā)發(fā)動機正正常啟動動，需要要供給極極濃的混混合氣。此此時阻風風門關(guān)閉閉，柱塞塞開度很很小，由由于活塞塞向下運運動，會會在主噴噴管和低低速出油油口產(chǎn)生生很高的的負壓，主主噴口和和低速出出油口同同時供油油，同時時由于進進氣量很很小，形形成了極極濃的混混合氣使使發(fā)動機機正常啟啟動。b.怠速工工況 ：柱塞開開度很小小，由于于柱塞的的節(jié)流作作用，在在低速油油系出油油口處

5、形形成很高高的真空空度。浮浮子室的的燃油經(jīng)經(jīng)低速量量孔進入入低速系系，與來來自低速速空氣道道的空氣氣在低速速量孔前前端的泡泡沫管內(nèi)內(nèi)混合，被被抽人混混合室。c.高速工工況 隨隨著柱塞塞的升高高，低速速出油口口的負壓壓降低，主主噴口的的負壓升升高，在在負壓作作用下浮浮子室燃燃油經(jīng)主主量孔在在泡沫管管內(nèi)與來來自空氣氣量孔的的空氣混混合成微微小的油油包氣球球，從主主油針、主主噴管的的環(huán)狀間間隙噴入入混合室室，與主主空氣道道的空氣氣再次混混合，進進入發(fā)動動機。高高速工況況下低速速油系仍仍供油，但但供油比比例逐步步減小。保保證了化化油器根根據(jù)不同同工況的的要求調(diào)調(diào)節(jié)了空空燃比。1.2 摩摩托車電電噴系統(tǒng)

6、統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)和工作作原理電噴系統(tǒng)通通過各種種傳感器器，將發(fā)發(fā)動機吸吸入的空空氣置、發(fā)發(fā)動機溫溫度、發(fā)發(fā)動機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與加加減速等等狀況轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電電信號，送送入控制制器ECCU ?？乜刂破鲗⑦@些信信息與儲儲存信息息比較、精精確計算算后輸出出控制信信號。電電噴系統(tǒng)統(tǒng)不僅可可以精確確控制燃燃油供給給量， 以取代代傳統(tǒng)的的化油器器。而且且可以控控制點火火提前角角和怠速速空氣流流量等。極極大地提提高了發(fā)發(fā)動機的的綜合性性能。1.2.11 摩托托車電噴噴系統(tǒng)的的組成2整個電噴噴系統(tǒng)主主要由傳傳感器、一一個控制制器（EECU）、執(zhí)執(zhí)行器等等三大部部分組成成。傳感感器為進進氣壓力力傳感器器、節(jié)氣氣門開度度傳感器器

7、、進氣氣溫度傳傳感器、發(fā)發(fā)動機溫溫度傳感感器、發(fā)發(fā)動機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速傳感感器、氧氧傳感器器、車體體傾斜傳傳感器等等。個控制制器為EECU (行車車電腦) 。執(zhí)執(zhí)行器為為DCPP 泵、點點火線圈圈、旁通通閥等。其具體結(jié)構(gòu)構(gòu)如圖22所示：圖2摩托車車電噴系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡圖1.2.22 摩托托車電噴噴系統(tǒng)的的工作原原理通過傳感感器檢測測進氣量量同時傳傳感器采采集外部部環(huán)境和和發(fā)動枷枷各工況況的工作作信號， 把信號輸送給控制器， 控制器經(jīng)過分析計算后向執(zhí)行器發(fā)出指令， 由執(zhí)行器精確供油和適時點火、保證不同工況下進入汽缸的混合氣的實際空燃比最大限度地接近該工況下的理想空燃比。1.2.33 摩托托車化油油器與摩摩托

8、車電電噴系統(tǒng)統(tǒng)的優(yōu)缺缺點比較較摩托車化油油器與摩摩托車電電噴系統(tǒng)統(tǒng)相比較較而言，前前者因其其只有操操縱機構(gòu)構(gòu)，進油油組件，喉喉管、泡泡沫管、低低速油系系等機構(gòu)構(gòu)，因此此結(jié)構(gòu)簡簡單、緊緊湊、制制造加工工方便因因此價格格便宜，每每臺摩托托車化油油器只需需要300到1000元左左右。同同時還具具有工作作可靠性性高，維維修、保保養(yǎng)技術(shù)術(shù)要求低低、燃油油的品質(zhì)質(zhì)要求較較低的優(yōu)優(yōu)勢。但但是其缺缺點是不不能根據(jù)據(jù)具體工工況適時時精確調(diào)調(diào)整空燃燃比，因因此發(fā)動動機動力力性、燃燃油經(jīng)濟濟性較低低。而摩摩托車電電噴系統(tǒng)統(tǒng)雖然不不需要化化油器，但但是需要要添加油油泵、EECU、傳傳感器、噴噴油器等等部件，相相比于化

9、化油器而而言價格格較高，制制造復雜雜、因此此成本較較高，一一套摩托托車電噴噴系統(tǒng)最最便宜也也要5000元10000元左左右，由由于是電電子控制制因此工工作可靠靠性較低低，同時時維修和和保養(yǎng)的的技術(shù)要要求較高高。但是是摩托車車的主要要市場在在邊遠的的山區(qū)，其其維修和和保養(yǎng)技技術(shù)水平平較低，很很難達到到電噴系系統(tǒng)的要要求。因因此，摩摩托車化化油器還還是有很很大的生生存空間間，但是是由于電電噴摩托托車發(fā)動動機具有有動力性性好，燃燃油經(jīng)濟濟性好等等巨大的的優(yōu)勢，電電噴技術(shù)術(shù)可以作作為摩托托車未來來長遠的的發(fā)展方方向，但但是在現(xiàn)現(xiàn)階段，化化油器更更具有現(xiàn)現(xiàn)實意義義。2 摩托車車化油器器的未來來發(fā)展方方向

10、目前，為了了達到國國IIII乃至以以后的國國IV排排放標準準，考慮慮到主要要的尾氣氣成分包包括COO、HCC、NOOX等，為為了減少少由于燃燃燒不完完全而生生成的CCO、HHC等，可可以采用用二次空空氣噴射射系統(tǒng)來來解決。為為了減少少NOXX的排放放等，還還可以采采用三元元催化劑劑技術(shù)。同同時考慮慮到汽油油蒸氣的的污染，同同時為了了減少燃燃油的浪浪費需要要添加一一個活性性碳罐來來解決該該問題。因因此，考考慮到國國內(nèi)的經(jīng)經(jīng)濟以及及技術(shù)水水平等因因素，摩摩托車行行業(yè)內(nèi)應(yīng)應(yīng)對國標準已已經(jīng)形成成共識的的技術(shù)路路線主要要有以下下三種：3a精調(diào)化化油器+二次空空氣噴射射系統(tǒng)+催化劑劑+活性碳碳罐。b電控化

11、化油器系系統(tǒng)+催化器器+活性碳碳罐。C電噴系系統(tǒng)+催化器器+活性碳碳罐。2.1、精精調(diào)化油油器化油器是用用來使燃燃油霧化化，并與與空氣混混合成一一定比例例的混合合氣供給給發(fā)動機機運轉(zhuǎn)所所需的燃燃料。一一般化油油器由主主油系、低低速油系系、啟動動系、燃燃料系及及加速泵泵組成。精精調(diào)化油油器主要要對主油油系和低低速油系系調(diào)整主要目目的為：化油器器供油特特性修訂訂，化油油器供油油特性產(chǎn)產(chǎn)品一致致性控制制，化油油器供油油特性的的可靠性性提高。2.1.11主油系系調(diào)整主油系的作作用是提提供發(fā)動動機在高高速運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時所需需的燃料料。主油油系包括括主油針針、主泡泡沫管、主主噴管、主主量孔、主主空氣量量孔等零零

12、件。主主油系調(diào)調(diào)整措施施包括改改變油針針裝配結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計變化改進主主油針和和主噴管管表面處處理工藝藝，增加加“油針自自動分檢檢儀”等檢測測設(shè)備，保保證主油油系各零零件精度度。2.1.22低速油油系調(diào)整整低速油系的的作用是是提供發(fā)發(fā)動機怠怠速工況況時所需需的燃料料。通常常低速油油系包括括怠速量量孔、怠怠速空氣氣量孔、怠怠速調(diào)節(jié)節(jié)螺釘或或怠速空空氣調(diào)節(jié)節(jié)螺釘、柱柱塞調(diào)節(jié)節(jié)螺釘、怠怠速出油油口等。低低速油系系調(diào)整措措施包括括提高怠怠速出油油孔加工工精度，增增加設(shè)備備保證怠怠速量孔孔精度，設(shè)設(shè)計改進進柱塞調(diào)調(diào)節(jié)螺釘釘。2.1.33 化油油器精調(diào)調(diào)實驗結(jié)結(jié)果44根據(jù)袁義春春的實驗驗：將裝裝精調(diào)化化油器的

13、的整車在在“AVLL 355 kWW底盤測測功機”上進行行整車等等速排放放測試，排排放廢氣氣用“日本HOORIBBA MMEXAA13000廢氣氣分析儀儀”進行測測試(催化劑劑前測試試)。精調(diào)調(diào)化油器器前后各各個工況況點COO和AF測試值值對比圖圖見圖33、圖44。圖3 精調(diào)調(diào)化油器器前后各各個工況況點COO測試值值對比圖圖圖4 精調(diào)調(diào)比油器器前后各各個工況況點AF測試值值對比圖圖從圖1和圖圖2曲線線可得，調(diào)調(diào)整以后后CO的的排放量量明顯降降低，而而實際空空燃比比比調(diào)整之之前更加加接近理理論空燃燃比（理理論空燃燃比A/F=114.77），在在安裝后后續(xù)尾氣氣處理裝裝置三元元催化劑劑以后效效果會

14、更更佳。2.2 電電控化油油器2.2.11 電控化化油器工工作原理理和系統(tǒng)統(tǒng)組成該系統(tǒng)首先先對化油油器進行行改裝，添添加旁通通氣道和和電磁閥閥，旁通通氣道與與主、怠怠油系相相通。旁旁通氣道道所流過過的空氣氣量是通通過一個個電磁閥閥開啟和和關(guān)閉的的時間不不同來控控制的。其其工作過過程是當當發(fā)動機機運轉(zhuǎn)時時，ECCU將從從轉(zhuǎn)速傳傳感器獲獲得轉(zhuǎn)速速信號、從從節(jié)氣門門位置傳傳感器獲獲得開度度信號，進進而確定定發(fā)動機機所處工工況，并并從已存存儲在EECU中中的MAAP中讀讀取相應(yīng)應(yīng)的脈寬寬信號，經(jīng)經(jīng)溫度修修正(如果是是閉環(huán)控控制，還還需要經(jīng)經(jīng)過氧傳傳感器信信號的修修正)，用以以驅(qū)動電電磁閥的的開啟和和關(guān)

15、閉，調(diào)調(diào)節(jié)旁通通摻人空空氣量，從從而間接接地精確確控制燃燃油供給給量和空空燃比。2.2.22 與化化油器的的比較試試驗5根據(jù)朱棣.唐琦.黃克菲菲.用CCG1225摩托托車用汽汽油機1157FFM作為為樣機，進進行444節(jié)氣氣門開度度的速度度特性試試驗，可可得到一一下結(jié)論論 ：使用電控化化油器系系統(tǒng)在與與原機化化油器的的功率、扭扭矩基本本相同的的前提下下，經(jīng)過過對各個個工況空空燃比的的優(yōu)化，可可使燃油油消耗率率最大下下降2111 ，CO排放放最大下下降8662 ，HC排放放最大下下降3442 ，但是是NOX排排放會有有一定幅幅度的升升高。由由此可以以看出電電控化油油器系統(tǒng)統(tǒng)在降低低燃油消消耗率、

16、降降低COO、HC排放放方面潛潛力很大大，但在在實際使使用時，也也應(yīng)考慮慮NOX升升高的不不良影響響。2.2.33 電控控化油器器與摩托托車電噴噴系統(tǒng)的的比較電控化油器器系統(tǒng)對對于每一一工況點點，空燃燃比是可可調(diào)的， 值一般可在99171的范圍調(diào)整。因而，可以做到對每一工況點的優(yōu)化，使汽油機的各個工況都處于最佳工作狀態(tài)其優(yōu)化值通過試驗而獲得并記人MAP，以便在實際運行中使用。在這方面，該系統(tǒng)的功能與電控汽油噴射系統(tǒng)完全相同。但是相比于電噴系統(tǒng)而言，由于電控化油器吸收了電噴系統(tǒng)與化油器兩者的優(yōu)點，例如相比于普通化油器而言，電控化油器能根據(jù)具體工礦適時的調(diào)整空燃比，使發(fā)動機的性能得到優(yōu)化，同時排放

17、更好。相比于電噴系統(tǒng)而言，工作可靠性更高，當其中的一個電控環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障以后，影響的僅僅是旁通氣道的空氣量，此時電控化油器相當于一個普通化油器來使用，只是排放相對提高了一點，但是電噴系統(tǒng)一旦其中的環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，發(fā)動機將無法繼續(xù)工作。其次，電控化油器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單，比電控汽油噴射系統(tǒng)少了油泵、高壓油路、調(diào)壓器、噴油器等部件，這也使系統(tǒng)的可靠性大大提高同時也降低了成本，一臺電控化油器要比電噴系統(tǒng)低200元左右， 再次，電控化油器系統(tǒng)對油品的要求與化油器一樣，而電控汽油噴射系統(tǒng)則對汽油的品質(zhì)要求較高。2.3 尾尾氣后處處理不論采用哪哪種改善善方式，后后續(xù)的尾尾氣處理理裝置都都是改善善排放的的重要手手

18、段，這這樣就能能輕松的的達到國國IIII的排放放要求，減減少對大大氣的污污染，例例如：二二次空氣氣噴射系系統(tǒng)，活活性碳罐罐，以及及三元催催化劑等等，可以以使排放放的效果果更好。2.3.11二次空空氣噴射射系統(tǒng)的的應(yīng)用采用空氣冷冷卻的中中小排量量摩托車車發(fā)動機機，在氣氣缸蓋排排氣道緊緊靠排氣氣管出口口處，可可形成較較大的容容積和相相對絕熱熱保溫區(qū)區(qū)域，由由于在此此區(qū)域內(nèi)內(nèi)部氣體體溫度較較高，若若適時噴噴入空氣氣則可保保證COO和HC氧化化反應(yīng)的的進行，此此種方式式稱為二二次空氣氣噴射系系統(tǒng)。為為應(yīng)對排排放法規(guī)規(guī)的要求求，國外外摩托車車企業(yè)廣廣泛將二二次空氣氣噴射系系統(tǒng)應(yīng)用用于摩托托車發(fā)動動機，有

19、有些摩托托車發(fā)動動機即使使在采用用電子控控制燃料料噴射裝裝置的情情況下仍仍然應(yīng)用用了二次次空氣噴噴射技術(shù)術(shù)。因此此，在不不能采用用閉環(huán)電電控噴射射系統(tǒng)與與三效催催化轉(zhuǎn)化化器的情情況下，二二次空氣氣噴射是是排放控控制的主主要技術(shù)術(shù)措施。2.3.22三元催催化劑催化器由殼殼體、載載體和催催化劑等等組成。由由于摩托托車工況況變化復復雜，行行駛道路路條件差差，排氣氣溫度較較高，摩摩托車催催化轉(zhuǎn)化化器大多多選擇金金屬載體體。催化化劑通常常是以貴貴金屬鉑鉑Pt、鈀鈀Pd、銠銠Rh以以及稀土土氧化物物等各種種助劑為為活性成成份。在在尾氣中中oz含含量較高高的情況況下，全全Pt、全全Pd或或PtPd的的催化劑

20、劑可以高高效氧化化c0和和HC，稱稱作氧化化型催化化劑。PPtRh及及PtPdRh催催化劑在在理論空空燃比附附近，可可同時高高效地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化COO、HCC和NOOX，這這3種有有害物質(zhì)質(zhì)，故稱稱作三元元催化劑劑。催化劑對于于不同有有害成份份的轉(zhuǎn)化化率與空空燃比密密切相關(guān)關(guān)，只有有在理論論空燃比比附近一一個較窄窄的范圍圍內(nèi)，CCO、HHC、NOX，的的轉(zhuǎn)化率率才能同同時達到到較高水水平。發(fā)發(fā)動機排排氣的空空燃比在在實際范范圍與催催化劑的的空燃比比特性之之間良好好匹配，將將對排放放控制效效果起到到非常重重要的作作用。根據(jù)袁義春春的實驗驗：利用用“日本小小野755 kWW 臺架架測控機機”和“MUIIA

21、IASPY00一P5550廢氣氣分析儀儀”測量量三元催催化劑前前后主要要廢氣物物排放4如圖圖5所示示：圖5、三元元催化劑劑前后主主要廢氣氣物排放放從表中的數(shù)數(shù)據(jù)我們們可以知知道，加加上三元元催化轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置置以后，排放的廢氣通過三元催化劑的氧化和分解，得到很好的控制，可以滿足排放的要求。2.3.33 活性性碳罐汽油是一種種易揮發(fā)發(fā)的液體體，在常常溫下燃燃油箱經(jīng)經(jīng)常充滿滿蒸氣。為為了減少少燃油蒸蒸氣泄漏漏到大氣氣中污染染大氣，同同時為了了提高摩摩托車的的經(jīng)濟性性，因此此需要將將燃油蒸蒸氣進行行回收再再送入燃燃燒室燃燃燒掉，這個過程起重要作用的是活性碳罐貯存裝置，因為活性碳有吸附功能，當摩托車運行或熄火時，燃油箱的汽油蒸氣通過管路進入活性碳罐的上部，新鮮空氣則從活性碳罐下部進入活性碳罐。發(fā)動機熄火后，汽油蒸氣與新鮮空氣在罐內(nèi)混合并貯存在活性碳罐中，當發(fā)動機啟動后，裝在活性碳罐與進氣歧管之間的燃油蒸發(fā)凈化裝置的電磁閥門打開，活