燃油切斷系統應用於機車省能控制技術之研究 黃崧林、張舜長
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摘 要
本研究主要是一種適用於二行程或四行程機車等小引擎之節 能及減低污染之系統裝置。其設計概念係應用旁通空氣閥的裝 置，當引擎於中、高轉速下，及瞬間關閉節氣門的狀態時，則利 用電磁閥的開啟將引擎進氣歧管處的真空洩漏至大氣，使 化油器 無法產生文氏管效應，暫時切斷引擎的供油。當引擎轉速下降至 接近怠速以上時，再將電磁閥關閉，使化油器得 以繼續產生文氏 管效應，恢復供油及維持引擎之穩定運轉。 本論文利用單晶片AT89c52，當作主要的控制中樞，配合週 邊的硬體、C 語言程式與燃油切斷策略的規劃，建立燃油切斷控 制系統；並藉由空燃比量測儀監測引擎的空燃比、歧管絕 對壓力、 引擎轉速、節氣門位置感知器等訊號的變化，來判斷燃油切斷系 統的作動。 藉由自訂的量測型態模式，配合電 子馬達控制節氣門的開 度，在相同時間、工作週期與負荷等條件下，以連續拉放節氣門 的方式，量測引擎在不同節氣門 開度下，加裝燃油切斷系統前後 的油耗值差異，再將所量測的數據量化並加以比較，以驗證燃油 切斷系統的可行性與實 用性。 本研究在於改善傳統化油器系統耗油及排氣污染等缺點，同 時擷取電子燃油噴射系統「燃油切斷策略」的優點，
能節省電子 燃油噴射系統所需要的油泵、噴油嘴、含氧感知器、溫度及壓力 感測器等龐大成本。 本研究的目標主要針對 改善機車節氣門在瞬間關閉時，因瞬 - vi - 間引擎真空值提高，所導致額外浪費的供油，並藉由自訂的量測 型態評估燃油 切斷系統的可行性，且提高化油器機車油耗減低的 效能，可望替環境的污染改善盡一份心力。
關鍵詞 : 燃油切斷系統，化油器
目錄
第一章 緒論...1 1.1 研究背景...1 1.2 研究動機與目
的...2 1.3 文獻回顧...3 1.4 研究步驟...6 1.5 論文架 構...9 第二章 系統概述...10 2.1 系統元件特
性...10 2.1.1 化油器原理...10 2.1.2 節氣門位置感知器...11 2.1.3 歧管絕對壓力感知器...12 2.1.4 含氧感知器...13 2.1.5 旁通空氣控制
閥...14 2.1.6 電磁閥...15 2.2 燃油切斷系統控制策略規劃...19 2.2.1 建立控制策略...20 2.2.1.1 高速燃油切斷...22 2.2.1.2 減速燃油切
斷...22 2.2.1.3 回復供油時機...22 2.2.2 建立判斷式...23 2.3 控制器硬體 設計製作...24 2.3.1 電源供應...25 2.3.2 主控制器...27 2.3.3 輸入與輸出訊號...28 2.3.4 訊號處理...29 2.3.5 控制器硬體配
置...38 2.4 實驗相關設備...41 第三章 結果與討論...49 3.1 控制器模擬測試...49 3.2 控制器實車測試...53 3.3 控制器驗
證...56 3.3.1 實車量測...56 3.3.2 量測型態的訂定...64 3.3.3 節氣門開度控制...66 3.3.4 自訂量測型態測試...69 3.3.4.1 無燃油切斷系統量
測...71 3.3.4.2 加裝燃油切斷系統量測...76 3.3.5 測試結果與分析...82 第四章 結論與 建議...87 4.1 結論...87 4.2 建議事項與未來研究項
目...89 參考文獻...91 附錄(A) 電磁閥規格表...96 附 錄(B) AT89C52 ...98 附錄(C) IRF640N...99 附錄(D)
ADC0804...100 附錄(E) ADC0804 連續轉換模式...101 附錄(F) LM324 ...102 附錄(G) PC817 ...103 附錄(H) CB-68LP 端子座I/O 腳位 圖...104 附錄(I) 燃油切斷控制器之程式...105 附錄(J) 燃油切斷控制器電路 圖...110
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