汽车电子发动机管理
为了保护我们的环境，从空气污染和全球变暖，日益严格的汽车法规已发出今年，例如减少和改善燃油效率。所有发动机需要空气和燃料混合得到，在正确的比例，每个气缸¯ s火花塞被解雇，在适当的时候。今天¯的汽车引擎必须提供低废气排放量，良好的燃油经济性和出色的驾驶表现下，所有驾驶条件。改进机械设计的发动机，如形状的燃烧室，位置的火花塞和数目摄入阀门是非常重要的。不过，精确控制空气燃料混合比和那闪亮的时间已成为重要的核心，在最大限度引擎¯电网和效率，最大限度地减少其排放量。一个现代化的发动机，这个任务，现在已被视为超越的能力，简单的机械控制系统和电子发动机管理必须用。这种系统包括一个微处理器为基础的电子控制单元（ ECU ） ，以及大量的电子和机电传感器与致动器。这是做好这一制度：
（1）提供准确的控制燃油和空气的混合比例通过燃油喷射系统。
（2）保证准确和精确的点火时间，为所有发动机的运行条件。
（3）监测和控制许多额外的参数，如怠速，排气再循环气体，空调运作及燃油蒸发排放。
排放控制策略
第一，美国的排放限额设置由1968年的清洁空气法案，其中规定，售出的车辆在1970年应该有其废气排放量的约三分之二小于不受控制1967年的水平。随后，在1970年的一项法律，批准了由国会规定，即由1975-1976年所有车辆应该有其废气排放量的10 ％左右， 1970年的水平，并为了制定这项立法，美国环境保护年龄（ EPA ）的成立。
面对如此艰巨的任务，并在短期时间内，美国汽车业立刻期待在所有可能的技术，并得出结论认为，只有废气后处理用催化转换器，将及时提供。最初，氧化催化剂被用以限制HC和CO排放量，但不影响氮氧化物的排放量。然后废气再循环（ EGR ） ，是补充给减少了氮氧化物（ NOx ）的排放量。后来，由于越来越严格的氮氧化物限制介绍，在上世纪70年代末，三元催化转换器的开发，以减少所有三种污染物。由20世纪80年代中期，几乎整个美国的汽油引擎车的车队是装有这种废气排放控制系统，它已经成为一个标准的全国大部分地区的发达世界。
欧洲排放管制立法滞后大约十年仅次于美国，使欧洲汽车制造商，以了解从错误中取得了在美国和开发更先进的电子控制技术。许多欧洲厂商，包括罗孚，大众和标致-雪铁龙，发达国家排放控制策略的基础上稀薄燃烧发动机技术，使得低排放水平，以满足用简单催化转换器和更大的燃油经济性。不幸的政治压力，一些欧洲国家政府已导致强加给全欧盟的法例规定，使用美国式的催化转换器，并自1993年1月，所有新车型已装有这种系统。
三效催化转化器（ TWC的）
催化剂是一种物质，它促进了化学反应，无化学变化的本身。举例来说， CO和HC在排气通常不会氧化，除非接触到氧气，在温度超过700 ℃ （远高于典型的排气气体温度范围400-600 ℃ ） 。在出席会议的一位铂催化剂，但是，这种氧化过程发生在只有300 ℃ ，在无任何作用，对铂本身。
三效催化转换器是设在网上与排气系统，是用来引起一个理想的化学反应发生在排气流量。不像氧化催化剂，它是用来完成氧化过程的HC和CO ，除了减少氮氧化物回到简单氮气（ N2 ）和二氧化碳。
在化学计量存在，只是适量的氧气可供烧伤所有的高等法院。化学计量空气/燃料比，是描述空气的因素。
大约14.7公斤空气是需要完全燃烧的1公斤汽油。一个精干的混合物含有更多的空气;丰富的混合料较少的空气。
如果一个引擎可以操作在任何时候都与一个空燃比接近化学计量学则有可能利用催化转换器清洁尾气先去除氧气从氮氧化物，然后利用这个解放氧氧化合作和HC 。汽车的尾气，然后只包含二氧化碳，水和氮气，所有这一切都是无害成分的空气。为此，现代汽车始终是配备了闭环系统，三元催化转换器。相反，开环型，他们有氧传感器或的" lambda探针"的措施，剩余的氧含量在排气。在此基础上的参数，电子发动机管理系统，调整空燃比，以保证有效的抽气清理。注意到，为了能够正确地作业，引擎必须运行或非常接近化学计量。这是为了确保正确的'成分'可作催化剂，以履行其职能。
一个典型的三效催化剂的结构包括一个催化元件装在一个金属外壳，其中的组成部分排气系统。位置，面积和金额的催化剂用于取决于发动机的类型和运行条件。
因为所有的废气必须接触到催化剂表面，以便作出反应，这是非常重要的是活性物质是稀薄的应用超过了一大片。大多数转换器，因此使用一个精细陶瓷蜂窝，通道约1平方毫米上薄涂层的催化金属沉积。只有约10 ％的重量元素，是催化材料，但它是分散在一个面积数百平方米的一个气量的1-2升。
催化行动没有发生，直到尾气加热元件约350 ℃ ，所以冷车要被赶了几分钟，然后排放控制可正式动工。即使在当时，这是有可能的催化剂，将有回暖行动之前，冷发动机可以平稳运行与化学计量混合物。在这种情况下，发动机是喂食更丰富的混合物和课外空气泵入该转换器，使它能够发挥作用，直到发动机暖，足以接受化学计量加油。
废气再循环（ EGR ）
该EGR系统是旨在减少的金额氮氧化物所造成的发动机，在经营期间，通常会导致较高的燃烧温度。为了降低高峰燃烧温度，废气再循环部分发动机的尾气返回到汽缸里。这就降低了热敏感排放的氮氧化物。
废气再循环，可以单独使用，或者与一个三效催化转化器。一小部分先前焚烧尾气是转发向进气歧管，以作为惰性稀释剂在摄入混合物。空气-燃料的比例不变，因此由废气再循环，但数量的可燃蒸汽在汽缸减小。此举的效果是降低最高燃烧温度，从而限制形成的氮氧化物。再循环通常是取得管道干线从排气歧管到进气道流形，即所谓的外部废气再循环。控制阀（废气再循环阀）的内部电路。流量转发尾气通过开放，是由一个排气再循环阀，其开放，是由引擎管理的ECU按照预先编程参数。废气再循环，必须谨慎使用，因为加入尾气，以吸纳混合物放慢燃尽率;高水平的排气再循环，因此可以导致增加HC排放和可能失火。数额废气再循环发动机可以忍受，取决于很多因素，包括燃烧室设计和发动机负荷。非常大的削减氮氧化物排放量有可能与废气再循环水平的20 ％ 〜 30 ％的摄入量合剂，但为理想燃烧15 ％ ，废气再循环，是关于最高可被用于提供了点火时机波动迟钝，以顾及较长燃烧时间。
发动机是冷或闲置，需要充分气缸收费平稳运行，因此，废气再循环阀关闭，在这种情况下。在光加速或低速巡航少量废气再循环可能被用来减少氮氧化物的浓度，而保持良好的驾驶。在温和的发动机负荷NOx的水平很高，而且使尽可能多的金额废气再循环使用;大量削减氮氧化物排放量则可能。时，最大功率是需要从发动机全部燃料费用必须运到气罐等废气再循环关闭。
电子燃油喷射（电喷）
虽然几乎所有的汽车的销量，今天有电子燃油喷射系统，汽车早些时候曾化油器，其中较有效率。一些其他类型的小型发动机，如割草机，仍使用化油器。无论是化油器和电子燃油喷射系统的机制，供应燃油给发动机。
第一燃油喷射系统节气门体燃油喷射系统，或单点系统，并进行了电控喷油器的阀门。后来，这些被更换成更高效的多端口燃料喷射系统，其中有一个单独的喷油器，为每个气缸。后者的设计是更好地计量出燃料准确地向每个气缸，并且还提供了更快的反应速度。
第一燃油喷射系统节气门体燃油喷射系统，或单点系统，并进行了电控喷油器的阀门。后来，这些被更换成更高效的多端口燃料喷射系统，其中有一个单独的喷油器，为每个气缸。后者的设计是更好地计量出燃料准确地向每个气缸，并且还提供了更快的反应速度。
电喷利用电脑控制的喷油器喷射燃油进入发动机，而不是机械地控喷油器或化油器。所以电喷允许的金额燃料注入到每个气缸必须精确控制的一个周期循环的周期基本在响应获得的信息从传感器不断报告引擎的经营情况而定。其结果是更大的发动机效率和可控性可能会比以往任何时候都不可能与化油器。电喷进来几个品种： "节气门体注射液" （ TBI的） ， "多端口注射液" （ MFI的）或"顺序燃油喷射" （自费） 。电子燃油喷射被视为优于化油器的，因为它允许更精确的燃油计量，为方便出发，降低排放量，改善燃油经济性和性能。
虽然电子燃油喷射复杂得多比化油器，它是更为有效。喷油器是一个阀门类型，即控制电子，它会打开，关闭和供应油量向发动机。它的燃油喷射到进水口阀门直接在表格的罚款薄雾。喷油器开启和关闭迅速，脉冲宽度，或需要大量的时间停留公开，决定了多少燃料进入阀门。燃料是供应给喷油器由一个燃料铁路。
几个传感器作为系统的一部分，以确保正确量的燃料，是交付给喷油器，然后到进气阀。这些传感器包括一个发动机转速传感器，电压传感器，冷却液温度传感器，节气门位置传感器，氧传感器，气流传感器。此外，在流形上的绝对压力传感器监测空气中的压力，在进气歧管，以确定金额的力量正在生成。
在按顺序燃油喷射系统，喷油器打开其中一个，在此时，联同日开幕的每个气缸。其他一些喷射系统可能会打开所有的喷油器同时进行。时序选择是有利的，因为它允许更快的反应速度，当司机作出了迅速变化。
整个注射系统是由电子控制单元（ ECU - '大脑'的电喷系统） ，其作用是作为一个中央交换交换信息，在未来，从所有各种传感器。 ECU的用途，这方面的资料，以确定，以确定长度的脉冲，点火提前角，以及其他要素。
化学计量混合控制
该功能的燃料控制系统是引进就是要引入燃料进入空气流在准确按照发动机运行条件，然后再均匀地分给个人的气瓶。对于大部分的历史，以及汽车，化油器已经成为最常见的装置，用来实现这些要求。它是用限制（ '丘' ） ，在进水口通过上游的节流阀，以创造一个压力降，其中sucks为燃料，从一个小喷头，称为'喷' 。压差之间的空气进气口和喉咙的丘取决于摄入的空气流速等，是用来电表申请金额燃料的进气。通过精心选拔的喷气和喉咙的直径，这是有可能达成一个合适的空燃比。传统上，这是目标设定为13 ： 1时，最大功率是要求，即约16 ： 1 ，为最大的经济体系。
当发动机装备了三元催化器精确控制空气/燃料比接近λ = 1是必不可少的有效减少污染。能够做到这一点是利用排气气体氧传感器（ EGO传感器） ，装在排气系统中，这将返回一个信号依赖于氧浓度在尾气。这一信号，然后用来作为校正因子，以更改燃油喷射时间和保持化学计量。
两种类型的氧传感器，是在共同使用。一个是氧化锆（氧化锆）传感器，其中一氧化钇（Y2O3的）稳定的二氧化锆（氧化锆）陶瓷管职能，而不是像一个小电池，因为它产生一个电压按比例的氧气，在排气，以在的气氛中进行。另一种是二氧化钛（TiO2）的传感器。它是一个高温度的半导体展品，其中一个抵抗，是依赖于氧浓度。这两种利用事实，那就是有多少充裕的免费氧气，在排气急剧增加，因为λ变化，从0.99至1.01 。
由于氧化锆和钛的传感器只在温度高于300 ℃ ，是有必要要么安装在排气歧管那里气体仍十分炎热，或以适应电气加热元件到传感器的机构。这很快使传感器达到工作温度，使化学计量混合物展开内部几分钟的开始冷发动机。
替代燃料
这两个领先的候选人是天然气和酒精燃料（甲醇和乙醇） 。后者的燃料是由粮食是一种可再生的燃料来源。乙醇是称为乙醇是酒精的一部分，啤酒，葡萄酒，烈酒及显然是无毒的时候，消费保持在合理的数额。对于可预见的将来，乙醇，似乎没有一个可行的替代办法完全取代汽油作为汽车燃料，在美国，虽然这是常混有汽油，形成了以所谓乙醇汽油，正因如此，可形成至少部分替代汽油。
发动机使用酒精，不需要大改动设计。燃料供应组件将需要经受住腐蚀与略有不同，冷启动战略需要。如果一个酒精传感器是用在燃料箱管理系统能够适应变化的百分比酒精使用，如果它被混合汽油。一些好处排放量更是明显的乙醇汽油。这是说，使用酒精燃料，是一个政治问题，不是技术问题。
燃气动力发动机已被用于一些时间，但存储的合适数量是一个问题。这些引擎，但确实产生较低的一氧化碳， HC和二氧化碳排放量。氢气动力车提供可能超过超低废气排放车辆（ ULEV）限额，但仍处于起步阶段。
