專利名稱：一種抑制發動機爆震的方法
技術領域：
本發明涉及ー種抑制發動機爆震的方法。
背景技術：
汽油機的工作原理是吸入混合燃氣——壓縮——燃燒做功——排氣這四個沖程的作用，實現發動機周而復始的運轉。當發動機吸入燃油蒸汽與空氣的混合物后，在壓縮行程還未到達設計的點火位置，因為其他控制之外的因素導致燃氣混合物自行點火燃燒。燃燒所產生的巨大沖擊カ與活塞運動的方向相反，引起發動機震動，這種現象稱為爆震。爆震對于發動機來說是非常有害的現象，主要的害處是發動機動カ下降、油耗增カロ、噪音加大、排放惡化。最為嚴重的時候會引起敲缸、發動機熄火以及發動機機械部件破壞。引起暴震的原因主要有點火角過于提前、發動機燃燒室過度積碳、發動機溫度過高、 空燃比不正確、燃油辛烷值過低、燃油清潔度不夠。其中最立即且有效抑制發動機爆震的方法，就是延后點火提前角。目前為了抑制發動機爆震，對于點火提前角的控制，常用的方法是加裝爆震傳感器。當偵測到發動機爆震時，則將點火提前角延后到不會爆震的點火時機，待發動機不爆震時，再慢慢的將點火提前角回復。但是加裝爆震傳感器，必然會増加整車的成本。
發明內容
發明目的本發明的目的在于針對上述技術的不足，提供ー種不用加裝爆震傳感器，而是通過發動機燃燒過程中的數據的計算進行抑制發動機爆震的方法。技術方案本發明所述的抑制發動機爆震的方法為，在發動機點火之前，利用燃燒過程中的參數進行加權計算，進行預測過大的爆震并且控制點火時間當超過臨界值的周期數低于總周期的20%時，發生過大爆震的可能性很小，可以判定這樣的汽缸是安全的；而超過臨界值的周期數很多的汽缸，發生過大爆震的可能性大，需要對點火進行控制。這些參數包括I、前ー個周期的上至點前20°區間里的平均壓カ上升率(dP/d Θ )tdc ;2、最高壓カPmax ;3、上至點壓力Ptdc ;4、平均有效壓力Pmi ;5、排氣閥開啟的壓力Peo ;6、排氣過程平均壓カPexhmean ;7、上至點前后壓カ差APtdc ;8、同一個周期的吸氣過程平均壓カPsucmean ;9、吸氣閥關閉時壓力Pic ;10、排氣過程和吸氣過程的平均壓カ差Pexh-Psuc ;11、膨脹度指數Psucmean/Pmax ; 12、固定的常數。本發明與現有技術相比，其有益效果是本發明方法通過分析燃燒過程中的數據，完全可以預測到過大爆震的發生，通過控制點火提前角，減少對發動機的危害，同時也可以替代爆震傳感器，節約整車的成本。
圖I為在點火提前角+6°的時候，(dP/d Θ ) tdc和Λ Pmax (爆震)的關系。圖2為在點火提前角+6°的時候，Pmax和Λ Pmax (爆震)的關系。
圖3為另ー氣缸在點火提前角+6°的時候，(dP/d0)tdc和Λ Pmax (爆震)的關
系O圖4為另ー氣缸在點火提前角+6°的時候，Pmax和Λ Pmax (爆震)的關系。圖5 8是相同工作條件下,不同氣缸點火提前角+4°時情況。圖9 10為各個周期部分的過大爆震振幅和排氣過程平均壓カ的相關關系。圖11，12表示的是提前角+4°時和+6°提前角的情況的差異。
具體實施例方式下面對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護范圍不局限于所述實施 例。實施例ー種抑制發動機爆震的方法，在發動機點火之前，利用燃燒過程中的參數進行加權計算，進行預測過大的爆震并且控制點火時間。所述參數包括前ー個周期的上至點前20°區間里的平均壓カ上升率、最高壓力、上至點壓力、平均有效壓力、排氣閥開啟的壓力、排氣過程平均壓力、上至點前后壓カ差、同一個周期的吸氣過程平均壓力、吸氣閥關閉時壓力、排氣過程和吸氣過程的平均壓カ差、膨脹度指數和固定的常數。圖I, 2表示了在點火提前角+6°的時候，(dP/d Θ )tdc以及Pmax和APmax (瀑震)的關系。可以很清楚的看到，在圖I中，當(dP/d0)tdc超過了 2.3bar/吋。，以及圖2中，當Pmax超過105bar時,發生了最大振幅30bar以上的強瀑震。而相同情況下，別的的汽缸沒有發生過大的爆震。如圖3、4所示，所以從圖1-4可以看出。當超過臨界值的周期數低于總周期的20%時，發生過大爆震的可能性很小，可以判定這樣的汽缸是安全的。而超過臨界值的周期數很多的汽缸，發生過大爆震的可能性大，需要對點火進行控制。圖5-8是相同工作條件下，點火提前角+4°時情況。由圖可見，和+6°時相比，臨界值稍微變小，但是也呈現和+6°時同樣的情況。圖9，10各個周期部分的過大爆震振幅和排氣過程平均壓カ的相關關系。其中圖9中出現過大爆震。而圖10中沒有。從圖9中可以看到，當出現最大爆震時排氣過程壓力也變大，而且是ー個負數且很大的值。這是由于過大的熱負荷導致的壓カ計較高的數值與負壓導致的熱變形，這種現象是不可避免的物理現象。出現這樣的情況將嚴重損害發動機，應該盡量避免。圖11，12表示的是提前角+4°時和+6°提前角的情況的差異，即使爆震最大的3號氣缸，在排氣過程中沒有平均壓カ成為負壓的結果，運行狀態也正常。所以利用排氣過程平均壓カ可以正確的預測出是否有大的爆震發生。如上所述，盡管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本發明，但其不得解釋為對本發明自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本發明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節上作出各種變化。
權利要求
1.一種抑制發動機爆震的方法，其特征在于在發動機點火之前，利用燃燒過程中的參數進行加權計算，進行預測過大的爆震并且控制點火時間當超過臨界值的周期數低于總周期的20%時，發生過大爆震的可能性很小，可以判定這樣的汽缸是安全的；而超過臨界值的周期數很多的汽缸，發生過大爆震的可能性大，需要對點火進行控制。
2.根據權利要求I所述的抑制發動機爆震的方法，其特征在于所述參數包括前一個周期的上至點前20°區間里的平均壓力上升率、最高壓力、上至點壓力、平均有效壓力、排氣閥開啟的壓力、排氣過程平均壓力、上至點前后壓力差、同一個周期的吸氣過程平均壓力、吸氣閥關閉時壓力、排氣過程和吸氣過程的平均壓力差、膨脹度指數和固定的常數。
全文摘要
本發明公開一種抑制發動機爆震的方法，其特征在于在發動機點火之前，利用燃燒過程中的參數進行加權計算，進行預測過大的爆震并且控制點火時間當超過臨界值的周期數低于總周期的20％時，發生過大爆震的可能性很小，可以判定這樣的汽缸是安全的；而超過臨界值的周期數很多的汽缸，發生過大爆震的可能性大，需要對點火進行控制。本發明方法通過分析燃燒過程中的數據，完全可以預測到過大爆震的發生，通過控制點火提前角，減少對發動機的危害，同時也可以替代爆震傳感器，節約整車的成本。
文檔編號F02P5/152GK102817761SQ201110157080
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月10日 優先權日2011年6月10日
發明者邵永松 申請人:鎮江潤欣科技信息有限公司