汽車啟停技術論文(2)
汽車啟停技術論文
汽車啟停技術論文篇二
汽車發(fā)動機啟停系統(tǒng)的研究
摘要： 由于汽車保有量迅速增加，擁堵十分嚴重，導致廢氣排放成為影響城市空氣質量的重要因素，石油資源消耗巨大。本文主要研究啟停裝置工作過程，是在停車階段自動切斷發(fā)動機使油耗減少，并在駕駛員欲起步時自動再次啟動發(fā)動機，減少在怠速時產(chǎn)生的污染物及油耗。
Abstract： Due to the rapid increase of car ownership， traffic jam becomes very serious and consequently automobile exhaust has become the important factor affecting the urban air quality and oil resources consumption becomes huge. This paper mainly studies the working process of the start-stop system， which automatically cuts off the engine in stopping phase to reduce oil consumption and starts the engine automatically again when the driver is going to start thus reducing pollution and oil consumption in idle speed.
關鍵詞： 啟停系統(tǒng);蓄電池;發(fā)動機
Key words： start-stop system;storage battery;engine
中圖分類號：U464 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311(2013)22-0023-02
1 研究背景
由于城市擁堵十分嚴重，導致廢氣排放成為影響城市空氣質量的重要因素，據(jù)統(tǒng)計京津地區(qū)PM2.5的污染中，機動車的尾氣占30%，成為城市中重要污染物之一。同時，現(xiàn)在能源日漸減少，價格上升。而汽車在怠速時，其油耗是正常行駛時的1.4倍。我國一些城市，曾建議駕駛員在停車等候交通信號燈或交通擁堵超過一分鐘，駕駛員需關閉發(fā)動機，以減少有害物質的排放。但此項規(guī)定沒有強制性，操作復雜，所以執(zhí)行情況并不好，所以交通工具必須尋找一種節(jié)約。根據(jù)這個出發(fā)點開發(fā)了啟停(Start-Stop)裝置，能在軌道道口或者交通信號燈前停車時自動短時切斷發(fā)動機，當要繼續(xù)行駛時不用操作點火鑰匙就能啟動發(fā)動機。根據(jù)法國PSA公司的研究，怠速停機可減少車輛的百公里油耗約2.5%～10%。
2 系統(tǒng)介紹
啟停裝置主要作用是在停車階段自動切斷發(fā)動機使油耗減少，并在駕駛員欲起步時自動再次啟動。一旦汽車在以至少3km/h速度起步約4秒鐘后行駛，就自動激活啟停裝置工作。啟停裝置的功能是通過發(fā)動機管理系統(tǒng)執(zhí)行的，集成在發(fā)動機控制器軟件內。啟停裝置規(guī)定用對啟停裝置非常重要的是，要了解啟動器電池的充電狀態(tài)是否允許發(fā)動機再次啟動。這個過程被稱之為啟動電壓預告。它說明已對重新啟動發(fā)動機的所有特性和數(shù)值進行了分析。從而在蓄電池狀態(tài)和發(fā)動機萬有特性曲線之間進行一種不間斷的對比。根據(jù)啟動電壓預告決定是否可以執(zhí)行啟停裝置工作，或是否切斷某些用電器，這是為了不再繼續(xù)提高電流需用量。有關這方面情況目前涉及座椅加熱裝置、后風窗加熱裝置、視鏡加熱裝置、轉向盤加熱裝置和電加熱器。這些器件在發(fā)動機再啟動前必須防備性地予以切斷，在發(fā)動機啟動這個時間點停止工作。
3 系統(tǒng)工作過程
我們以手動變速器為例介紹啟停裝置工作過程。汽車以50km/h駛近紅燈。駕駛員切換到低速擋并踩剎車汽車減速直至停住。駕駛員使汽車進入怠速狀態(tài)并松開離合器踏板。啟停裝置切斷發(fā)動機。儀表板顯示器上有一個啟停標識表示準備再次接通。交通信號燈轉換到綠燈。駕駛員踩踏離合器踏板。啟停裝置再次自動接通發(fā)動機。儀表板顯示器上的啟停標識熄滅。駕駛員掛擋使汽車加速繼續(xù)行駛。
4 系統(tǒng)工作條件
為了能使啟停裝置切斷發(fā)動機，駕駛員除了手工操作離合器、換擋裝置和制動器外，還必須滿足下面條件。
4.1 正常工作條件：
?、侔l(fā)動機停運的條件汽車停住(車速=0km/h)。
?、诎l(fā)動機轉速低于1200n/min。
?、劾鋮s劑溫度在25℃和100℃之間。
④制動真空在550mbar以上。
⑤蓄電池能夠提供在“發(fā)動機切斷”之前計算出的為再次啟動發(fā)動機所需要的電能(啟動電壓預告)。
?、扌铍姵販囟却笥诨蛘叩扔?1℃和小于55℃。
?、邔Τ藛T的空氣調節(jié)要求不要太高。
⑧出風口額定和實際溫度間的差值低于8℃。
⑨柴油顆粒過濾器不進行回收工作(僅柴油機)。
繼續(xù)行駛-發(fā)動機啟動。
由啟停裝置再次自動啟動發(fā)動機必須滿足下面闡明的條件。
①發(fā)動機啟動的條件。
②駕駛員已系上安全帶(安全帶鎖已入扣)。
③發(fā)動機罩蓋已關閉。
?、荞{駛員車門已關閉(該條件只有在以后的進度表才能集成進入系統(tǒng))。
?、菔鞘謩幼兯倨鬈囆?。
⑥操作離合器踏板。
?、咦兯贄U處在中間位置。
?、嗷蛘呤请p離合器變速器。
⑨松開制動踏板。
4.2 下面的情況影響在駕駛員沒有對此故意操作，但由于特定的環(huán)境或要求下，有可能啟動發(fā)動機：
?、傩旭偁顟B(tài)發(fā)生變化(例如：在制動松開后從停車狀態(tài)開始滾動)。
?、谟沙藛T激活汽車內部系統(tǒng)(例如：激活除霜器)。 ?、燮囅到y(tǒng)的環(huán)境條件發(fā)生變化(例如：外界溫度)。
根據(jù)汽車裝備，下列條件亦可能起著作用：
?、倨囋谙蛳聝A斜的馬路上從停車狀態(tài)開始滾動。必須制動助力和轉向助力。
②如果汽車滾動速度高于3km/h，則發(fā)動機自動啟動。
?、郯l(fā)動機的冷卻溫度不在25℃和100℃之間。
?、苤苿又Σ粔颉?/p>
?、菪铍姵氐某潆姞顟B(tài)不夠。
?、薏僮鞒靼存I。
?、咛岣吖娘L機檔級大于四級
?、嘣诳照{設備上提高暖風或者冷風要求(出風口額定-實際溫差>8℃)。
?、釣榱吮ＷC啟停裝置工作激活時再次啟動發(fā)動機，可對某些輔助用電器或者舒適性功能，例如：座椅加熱，在發(fā)動機停運后不予接通。
4.3 系統(tǒng)在工作中，如果由于某些原因可能會造成發(fā)動機不能正常啟動，或影響到發(fā)動機的正常工作，發(fā)動機啟停系統(tǒng)會中斷工作。除了已經(jīng)說明的發(fā)動機停運或自動發(fā)動機啟動的影響因素外，下列條件導致啟停裝置工作中斷：
?、賳⑼Ｑb置已被啟停裝置工作按鍵切斷。
②蓄電池的充電狀態(tài)不能再次啟動發(fā)動機(啟動電壓預告)。
?、鄢δ鼙患せ?。
④前風窗玻璃加熱裝置被激活。
?、菘照{設備操作元件上調節(jié)的溫度與實際車內溫度偏差8℃以上。
?、薨l(fā)動機轉速大于1200n/min。
?、甙l(fā)電機失靈，例如：三角皮帶撕斷。
5 小結
隨著道路交通情況的惡化、石油資源的匱乏以及空氣的污染日益嚴重，本文介紹了發(fā)動機起停系統(tǒng)的在這三方面的優(yōu)點，介紹了起停系統(tǒng)的工作過程和工作條件，為繼續(xù)此項研究奠定了一定基礎。
參考文獻：
[1]Johnson Controls. Powertrain Strategies for the 21stCentury[M].2011.
[2]Jose Pessis. PSA Peugeot Citroen Stop & Start.
[3]The 21st Worldwide Battery，Hybrid and Fuel.Cell Electric Vehicle Symposium & Exhibition.
[4]朱敏慧.start-stop的中國前景[J].汽車與配件，2009.
[5]US Headquarters.Bosch Leading The Stop-Start Market[J]. Automotive Electronics，2009.
看了“汽車啟停技術論文”的人還看：