任務(wù)一、電控汽油噴射系統(tǒng)認(rèn)知

1、項目項目4 電控汽油噴射系統(tǒng)電控汽油噴射系統(tǒng)任務(wù)一 ：電控汽油噴射系統(tǒng)認(rèn)知1、目前的電控汽油機(jī)大多是采用燃油噴射與點火一體化的集中控制系統(tǒng)。 它是利用安裝在發(fā)電機(jī)不同部位的上的各種傳感器所測到的工作參數(shù)，按電控單元中設(shè)定的控制程序，通過對汽油噴射量以及點火時間的控制，使發(fā)動機(jī)在各種工況下都能獲得與所處工況想匹配的最佳空燃比和最佳點火提前角。 空燃比和點火提前角的高精度控制，更好地滿足了提高燃料利用率和降低有害排放的要求，使發(fā)動機(jī)綜合性能得以提高。1-1 汽油1、汽油機(jī)使用的燃料是汽油。2、汽油是由石油中提煉的密度小又易與揮發(fā)的液體燃料。3、汽油的主要性能指標(biāo)有蒸發(fā)性、抗爆性。汽油性能的好壞對發(fā)

2、動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和使用壽命都有很大的關(guān)系。4、汽油的蒸發(fā)性是指汽油的汽化能力。 （ 汽油中必須含有足夠比例的高蒸發(fā)性的成分，以便于得到良好的冷起動性能，其蒸發(fā)性的大小影響發(fā)動機(jī)正常工作。）如果蒸發(fā)性不好，則汽油不能完全汽化，不能形成均勻的混合氣，會導(dǎo)致燃燒不完全，不僅造成燃油量增加，有害物質(zhì)排放增加，而且還會稀釋潤滑油，導(dǎo)致氣缸磨損加劇，影響發(fā)動機(jī)壽命。 若汽油蒸發(fā)性太強，使用時易在油路中蒸發(fā)形成氣阻，影響燃油的輸送，使發(fā)動機(jī)不穩(wěn)甚至熄火。 因此，應(yīng)選用蒸發(fā)性合適的汽油。汽油的抗爆性是指汽油在氣缸中避免發(fā)生爆燃的能力。爆燃是一種不正常燃燒，與發(fā)動機(jī)溫度、壓縮比、燃油特性等有關(guān)，在壓

3、縮行程終了時發(fā)生。它將造成發(fā)動機(jī)過熱、排氣冒煙、功率下降、油耗增加，并伴有明顯的敲缸聲，甚至損壞機(jī)件。辛烷值（汽油牌號）：代表了汽油的抗爆性。辛烷值高，汽油抗爆性好；反之，汽油抗暴性能差。選擇汽油牌號主要是根據(jù)發(fā)動機(jī)的壓縮比，壓縮比高的發(fā)動機(jī)選用辛烷值高的汽油；反之，選用辛烷值低的汽油。1-2可燃混合氣成分與發(fā)動機(jī)性能的關(guān)系1、可燃混合氣濃度的表達(dá)方法 按一定比例混合的汽油與空氣混合物，稱為可燃混合氣。 可燃混合氣中燃料含量的多少稱為可燃混合氣的濃度，它對發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性有很大的影響?？杖急仁侵笇嶋H吸入發(fā)動機(jī)中空氣的質(zhì)量與燃料質(zhì)量的比值過量空氣系數(shù)是指燃燒1KG燃料實際供給的空氣質(zhì)量與理

4、論上1Kg燃料完全燃燒所需的空氣質(zhì)量比，用a表示。a=1是可燃混合氣定義為理論混合氣；a1為稀混合氣?？扇蓟旌峡扇蓟旌蠚鉂舛龋簹鉂舛龋嚎扇蓟旌蠚饪扇蓟旌蠚獬煞值谋硎境煞值谋硎痉椒ǚ椒扇蓟旌蠚庵腥加秃康亩嗌俜Q為可燃混合氣濃度?？扇蓟旌蠚庵腥加秃康亩嗌俜Q為可燃混合氣濃度?；旌蠚庵腥加唾|(zhì)量混合氣中燃油質(zhì)量多為歐美國家采用。多為歐美國家采用。空空燃燃比比 R= R=混合氣中空氣質(zhì)量混合氣中空氣質(zhì)量R = 14.7為標(biāo)準(zhǔn)混合氣、為標(biāo)準(zhǔn)混合氣、R 1 4.7為濃混合氣為濃混合氣 R 14.7 為稀混合氣為稀混合氣過量過量空氣空氣系數(shù)系數(shù) 燃燒燃燒1kg1kg燃料實際供給的空氣量燃料實際供給的空氣量

5、=理論上完全燃燒理論上完全燃燒1kg1kg燃料時所需要的空氣質(zhì)量燃料時所需要的空氣質(zhì)量2、可燃混合氣濃度對發(fā)動機(jī)性能的影響 可燃混合氣濃度對發(fā)動機(jī)性能的影響很大。 實驗證明，發(fā)動機(jī)的功率和燃油消耗率都是隨著可燃混合氣濃度的變化而變化的。理論上，a=1的混合氣，氣缸內(nèi)空氣與燃料正好完全燃燒。但實際上，由于氣缸內(nèi)存在廢氣、同時還受到時間和空間的的限制。對于a1的稀混合氣，氣缸內(nèi)由足夠的空氣使燃料完全燃燒。通常，當(dāng)a=1.051.15時，燃料消耗率最低，經(jīng)濟(jì)性最好，稱為經(jīng)濟(jì)混合氣。對于a1的濃混合氣（0.850.95），氣缸內(nèi)汽油分子相對較多，使燃燒速度加快，發(fā)動機(jī)功率增大，故稱為功率混合氣.一般為

6、了兼顧發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性，混合氣濃度a應(yīng)在0.881.11之間。過濃或者過稀的混合氣，都將導(dǎo)致火焰無法轉(zhuǎn)播，發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)不穩(wěn)直至熄火。1.1ge%14012010080600.4 0.60.81.01.2Pe%0.88a12過濃有利過稀濃稀火焰?zhèn)鞑ド舷藁鹧鎮(zhèn)鞑ハ孪? 1燃油消耗率燃油消耗率2 2功率功率 = 0.88 = 0.88 功率混合氣功率混合氣 = 1.11 = 1.11 經(jīng)濟(jì)混合氣經(jīng)濟(jì)混合氣 =0.4 =0.4 火焰?zhèn)鞑ド舷藁鹧鎮(zhèn)鞑ド舷?=1.4 =1.4 火焰?zhèn)鞑ハ孪藁鹧鎮(zhèn)鞑ハ孪?穩(wěn)定工況的穩(wěn)定工況的 =0.88=0.881.111.11。 可燃混合氣對發(fā)動機(jī)性能影響曲線可燃混合

7、氣對發(fā)動機(jī)性能影響曲線 各工況對可燃混合氣濃度要求各工況對可燃混合氣濃度要求冷啟動冷啟動小負(fù)荷小負(fù)荷加速加速大負(fù)荷大負(fù)荷怠速怠速中等負(fù)荷中等負(fù)荷千萬別千萬別暈?。灠。∪?、發(fā)動機(jī)各工況對可燃混合氣濃度的要求 發(fā)動機(jī)的工況是其工作狀況的簡稱，它包括發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)的負(fù)荷情況。發(fā)動機(jī)在實際運行過程中，其工況是不斷變化的，不同工況下發(fā)動機(jī)對可燃混合氣濃度的要求也是不同的。穩(wěn)定工況對混合氣的要求 發(fā)動機(jī)穩(wěn)定工況是指發(fā)動機(jī)已經(jīng)完全進(jìn)入預(yù)熱，進(jìn)入正常運轉(zhuǎn)，且在一定時間內(nèi)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷沒有突然變化的情況。穩(wěn)定工況又可分為怠速、小負(fù)荷、中負(fù)荷、大負(fù)荷和全負(fù)荷等幾種。怠速和小負(fù)荷 怠速工況是指發(fā)動機(jī)對外無功率輸

8、出且以最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)的情況。 1 1、怠速、怠速少而濃的混合氣少而濃的混合氣, =0.6-0.8怠速怠速:800900r/min:800900r/min。發(fā)動機(jī)在對外無功率發(fā)動機(jī)在對外無功率輸出的情況下以最低轉(zhuǎn)輸出的情況下以最低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，此時混合氣燃速運轉(zhuǎn)，此時混合氣燃燒釋放的功，只用以克燒釋放的功，只用以克服發(fā)動機(jī)內(nèi)部的阻力。服發(fā)動機(jī)內(nèi)部的阻力。 小負(fù)荷工況：是指汽車在怠速工況隨著負(fù)荷的增加和節(jié)氣門的稍微開大而轉(zhuǎn)入到小負(fù)荷工況。發(fā)動機(jī)在小負(fù)荷運行時，供給混合氣也應(yīng)加濃，但是加濃的程度隨負(fù)荷的增加而減小。中等負(fù)荷汽車發(fā)動機(jī)在大部分都處于工作時間都處于中等負(fù)荷狀態(tài)（節(jié)氣門開度在25%85%之間

9、）。此時，節(jié)氣門已有足夠大的開度，進(jìn)入氣缸的混合氣數(shù)量增多，燃燒條件變好，應(yīng)供給較稀的混合氣，以獲得最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性。大負(fù)荷和全負(fù)荷工況在大負(fù)荷時，節(jié)氣門開度已超過85%，此時應(yīng)隨著節(jié)氣門開度的開大而逐漸地加濃混合氣以滿足發(fā)動機(jī)功率的要求。在發(fā)動機(jī)工況從大負(fù)荷過度到全負(fù)荷狀態(tài)時，混合氣逐漸加濃。2 2、中等負(fù)荷、中等負(fù)荷 緩加速；緩加速； 中大載重行駛；中大載重行駛； 較高速行駛較高速行駛:90:90120km/h120km/h。隨節(jié)氣門的開大，混合氣由濃隨節(jié)氣門的開大，混合氣由濃變稀變稀 =0.9-1.=0.9-1.1 1（主要是大（主要是大于于1 1）。）。擠公交擠公交是上班是上班必修課！

10、必修課！3 3、大負(fù)荷、大負(fù)荷功率混合氣，功率混合氣， =0.850.95=0.850.95。 超重載荷行駛；超重載荷行駛； 高速行駛高速行駛:150km/h:150km/h以上。以上。無語！無語！車用汽油機(jī)在正常運轉(zhuǎn)時，在小負(fù)荷和中等負(fù)荷工況下，要求能隨著負(fù)荷的增加，供給由較濃逐漸變稀的混合氣，當(dāng)進(jìn)入大負(fù)荷直至全負(fù)荷工況時，又要求混合氣由稀變濃，直至功率混合氣，以保證發(fā)動機(jī)發(fā)出最大動力。過度工況對混合氣的要求汽車運行中的主要過度工況有冷起動、暖機(jī)和加、減速等三種形式。冷起動。冷起動是指發(fā)動機(jī)由靜止到正常運轉(zhuǎn)的工程。冷起動時燃料和空氣的溫度都很低，氣流流速慢，使汽油蒸發(fā)困難，從而導(dǎo)致進(jìn)入進(jìn)入氣

11、缸的混合氣過稀而無法燃燒。為了保證冷起動順利，要求供給很濃的混合氣，混合氣的空燃比約為2：1.1 1、冷啟動、冷啟動通過水溫傳感器檢測發(fā)動通過水溫傳感器檢測發(fā)動機(jī)溫度，電腦機(jī)溫度，電腦ECUECU控制噴控制噴油嘴，延長噴油時間。實油嘴，延長噴油時間。實現(xiàn)冷啟動加濃要求。現(xiàn)冷啟動加濃要求。極濃混合氣極濃混合氣, , =0.2-0.6暖機(jī)。暖機(jī)是指發(fā)動機(jī)冷起動之后，各氣缸開始依次點火而自行繼續(xù)運行，使發(fā)動機(jī)溫度逐漸升高到正常值，發(fā)動機(jī)能穩(wěn)定地進(jìn)入怠速運轉(zhuǎn)的過程。加速和減速發(fā)動機(jī)加速是指發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速突然迅速增加的過程。駕駛員猛踩加速踏板，節(jié)氣門開度突然加大，要求發(fā)動機(jī)的動力迅速提高。所以，在節(jié)氣門急

12、劇開大的過程中，要強制供油，額外增加供應(yīng)量，以獲得良好的加速性能。發(fā)動機(jī)減速是指駕駛員松開加速踏板。為了避免出現(xiàn)混合氣過濃進(jìn)入氣缸內(nèi)，此時應(yīng)供給較稀的混合氣，以保證發(fā)動機(jī)正常運轉(zhuǎn)。加速工況加速工況強制多供油，額外增加供油量。強制多供油，額外增加供油量。急加速，超車：急加速，超車：節(jié)氣門猛踩到底節(jié)氣門猛踩到底！沖?。_?。∷?、汽油噴射系統(tǒng)的分類1、按噴油器的數(shù)目分類按噴油器的數(shù)目分為單點噴射與多點噴射單點噴射單點噴射是在進(jìn)氣管的節(jié)氣門體上或者穩(wěn)壓箱內(nèi)安裝一個中央噴射裝置，用一個或者兩個噴油器集中向進(jìn)氣進(jìn)氣歧管噴射，形成可燃混合氣，在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣行程時吸入氣缸內(nèi)。這種方式又稱為節(jié)氣門體噴射系統(tǒng)或者中

13、央噴射系統(tǒng)。多點噴射多點噴射是指在每個氣缸進(jìn)氣門附近安裝一個噴油器，各缸之間的空燃比混合比較均勻，不受進(jìn)氣管形狀影響，充氣效率高。 2.按噴射裝置的控制方式分類按控制方式不同，可分為機(jī)械控制式、機(jī)電混合控制式和電子控制。3.按燃油噴射位置分類按照燃油噴射位置的不同，可分為缸內(nèi)噴射和缸外噴射。 缸內(nèi)噴射缸內(nèi)噴射 噴油器直接噴射到氣缸噴油器直接噴射到氣缸燃燒室內(nèi)，因此需要較燃燒室內(nèi)，因此需要較高的噴油壓力高的噴油壓力（0.30.4MPa）。由）。由于噴油壓力較高，對供于噴油壓力較高，對供油系統(tǒng)要求較高，成本油系統(tǒng)要求較高，成本也相對較高。也相對較高。 缸外噴射缸外噴射 缸外噴射是指進(jìn)氣歧管內(nèi)噴射和

14、進(jìn)氣門前噴射。缸外噴射是指進(jìn)氣歧管內(nèi)噴射和進(jìn)氣門前噴射。 該方式中噴油器被安裝與進(jìn)氣歧管內(nèi)或者進(jìn)氣門附近，燃油該方式中噴油器被安裝與進(jìn)氣歧管內(nèi)或者進(jìn)氣門附近，燃油在進(jìn)氣過程中被噴射后與空氣混合形成可燃混合氣進(jìn)入氣缸在進(jìn)氣過程中被噴射后與空氣混合形成可燃混合氣進(jìn)入氣缸內(nèi)。內(nèi)。 4、按燃油噴射方式分類根據(jù)燃油噴射方式不同，汽油噴射系統(tǒng)分為連續(xù)噴射和間歇噴射。連續(xù)噴射連續(xù)噴射是指發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)期間汽油被連續(xù)不斷的噴射，其噴油量是根據(jù)噴油系統(tǒng)壓力的高低。無需考慮發(fā)動機(jī)的工作順序和噴油時刻，所以其控制系統(tǒng)比較簡單。多用于機(jī)械控制式和機(jī)電混合控制式汽油噴射系統(tǒng)中。 間歇噴射間歇噴射又稱脈沖噴射。是指在發(fā)動機(jī)運

15、轉(zhuǎn)期間汽油被間歇噴射。每次噴射時刻和噴油量的大小取決于噴油器針閥開啟時刻和開啟時間的長短。間歇噴射因能對噴油量進(jìn)行精確的控制而被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代電控汽油噴射系統(tǒng)中。間歇噴射按噴射時序的不同又可分為同時噴射、順序噴射和分組噴射。 同時噴射：發(fā)動機(jī)在運行期間，各缸噴射器同時開啟且同時關(guān)閉，由ECU的統(tǒng)一噴油指令控制所有噴油器同時工作。順序噴射：噴油器按發(fā)動機(jī)的工作順序依次進(jìn)行噴射，它具有噴油正時，由ECU根據(jù)曲軸位置傳感器提供的信號，判斷進(jìn)氣行程適時發(fā)出各缸的噴油脈沖信號，以實現(xiàn)順序噴射的功能。分組噴射：將噴油器按發(fā)動機(jī)每工作循環(huán)分成若干組交替進(jìn)行噴射。 5、按進(jìn)氣量的計量方式分類按進(jìn)氣量的計量方式不同可分直接計量方式和間接計量方式。直接計量方式稱為流量型（L型）。是以質(zhì)量流量方式計量進(jìn)氣量，即用空氣流量計直接計量出 進(jìn)氣管的空氣流量，用測得的空氣流量除以發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速得到每一循環(huán)的的進(jìn)氣量，由此算出每一循環(huán)的汽油噴射量。此方法計