汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修 課件 8.1電噴系統(tǒng)的分類與組成

電噴系統(tǒng)的分類與組成車用發(fā)動機對可燃混合氣成分的要求車用發(fā)動機在各種使用工況下對混合氣成分的要求各不相同：1）怠速與小負荷：怠速，α=0.6~0.8

小負荷（節(jié)氣門開度<25%）α=0.7~0.92)中等負荷：α=0.9~1.13）大負荷、全負荷：質(zhì)濃量多的混合

α=0.85~0.95一、穩(wěn)定工況對混合氣濃度的要求1）冷起動：要極濃α=0.2~0.62）暖機：從極濃怠速時需要的濃度3）加速：加濃混合氣二、過渡工況：冷起動、暖機、加速從化油器到電控燃油噴射系統(tǒng)的時代更迭

一、汽油機燃料供給系的作用不斷地輸送濾清的汽油和清潔的新鮮空氣，根據(jù)發(fā)動機各種不同的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣，進入氣缸燃燒，作功后將廢氣排入大氣。二、化油器式燃油供給系統(tǒng)從化油器到電控燃油噴射系統(tǒng)的時代更迭

汽油機燃料供給系的作用不斷地輸送濾清的汽油和清潔的新鮮空氣，根據(jù)發(fā)動機各種不同的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣，進入氣缸燃燒，作功后將廢氣排入大氣。三、FI電控燃油噴射系統(tǒng)從化油器到電控燃油噴射系統(tǒng)的時代更迭

EFI,利用傳感器所測得的工作參數(shù)，按電控單元中設定的控制程序，通過對汽油噴射時間和噴油量的調(diào)節(jié)，改變混合氣濃度，使發(fā)動機在各種工況下都能獲得最合適的空燃比。電控燃油噴射系統(tǒng)已經(jīng)全面取代化油器式燃油供給系統(tǒng)，因此本課程主要研究汽油噴射系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理，以講示工作原理圖為重點，分析各個組件的工作過程，找出其中一般規(guī)律。（一）汽油噴射系統(tǒng)的發(fā)展及應用電控燃油噴射技術起源于上世紀初，德國萊特兄弟在飛機發(fā)動機上采用向進氣管連續(xù)噴射汽油的混合氣配置方式。汽油噴射技術的發(fā)展史一覽表D-Jetronic1967-1979K-Jetronic1967-1995L-Jetronic1973-1986LH-Jetronic1981-1998KE-Jetronic1982-1996Mono-Jetronic1987-1997KE-Motronic1987-1996上世紀70年代是一個分水嶺二戰(zhàn)以后才逐漸應用在汽車發(fā)動機上（一）汽油噴射系統(tǒng)的發(fā)展及應用70年代后期，隨著計算機技術發(fā)展，發(fā)動機電子控制從單一控制點火時刻和汽油噴射空燃比逐步發(fā)展到怠速控制、廢氣再循環(huán)控制（EGR）、汽油蒸發(fā)控制（EVAP）、可變進氣控制、渦輪增壓控制90年代后期汽油直噴技術開始應用；我國汽車電子控制技術開發(fā)和應用較晚

上世紀90年代才開始有少數(shù)汽車采用電控燃油噴射發(fā)動機，最近得到了迅速的發(fā)展（二）電控燃油噴射系統(tǒng)與化油器式燃油供給系統(tǒng)對比提高了發(fā)動機的充氣系數(shù)精確控制混合氣的空燃比提高了發(fā)動機工作的穩(wěn)定性提高了汽車駕駛性能與傳統(tǒng)的化油器相比，電控汽油系統(tǒng)可以使汽車燃油消耗率降低5%到15%，廢氣排放量減少20%左右，發(fā)動機功率提高5%到10%。電控汽油噴射系統(tǒng)無論從燃油經(jīng)濟性、發(fā)動機動力性，還是從排氣和嘈聲污染等方面，都具有化油器式發(fā)動機無法比擬的優(yōu)越性。（三）電控汽油噴射式發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)組成電控汽油噴射式發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)由進氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)組成。（四）電控汽油噴射系統(tǒng)的類型電控發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)分類如圖所示。1、按對進入氣缸空氣量的檢測方式分直接檢測型的汽油噴射系統(tǒng)采用空氣流量計直接測量單位時間發(fā)動機吸入的空氣量。然后，電控單元根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速計算每一循環(huán)的空氣量，并由此計算出循環(huán)基本噴油量。（1）直接檢測型（簡稱L型）1、按對進入氣缸空氣量的檢測方式分如圖所示，在間接檢測空氣流量方式的汽油噴射系統(tǒng)中，利用進氣歧管絕對壓力傳感器檢測進氣歧管內(nèi)的絕對壓力，電控單元根據(jù)進氣歧管絕對壓力和發(fā)動機轉(zhuǎn)速，計算出發(fā)動機吸入的空氣量，并由此計算出循環(huán)基本噴油量。（2）間接檢測型（簡稱D型）2、按噴射位置分如圖所示，將高壓燃油直接噴到氣缸內(nèi)。這種噴射技術使用特殊的噴油器，燃油噴霧效果更好，并可在缸內(nèi)產(chǎn)生濃度漸變的分層混合氣(從火花塞往外逐漸變稀)。因此可以用超稀的混合氣(急速時可達40：1)工作，油耗和排放也遠遠低于普通汽油發(fā)動機。此外這種噴射方式使混合氣體積和溫度降低，爆震燃燒的傾向減小，發(fā)動機的壓縮比可比進氣道噴射時大大提高。但噴油器直接安裝在缸蓋上，必須能夠承受燃氣產(chǎn)生的高溫、高壓，且受發(fā)動機結(jié)構(gòu)限制，采用較少。比較典型的缸內(nèi)噴射系統(tǒng)有福特PROCO缸內(nèi)噴射系統(tǒng)，豐田D—4缸內(nèi)噴射系統(tǒng)和三菱4G缸內(nèi)噴射系統(tǒng)。（1）缸內(nèi)噴射（GDI）2、按噴射位置分進氣管噴射系統(tǒng)按噴油器的數(shù)量不同，又可分為單點噴射系統(tǒng)和多點噴射系統(tǒng)。①單點燃油噴射系統(tǒng)（SPI）單點燃油噴射系統(tǒng)是在節(jié)氣門體上安裝一個或兩個噴油器，向進氣歧管中噴射燃油形成可燃混合氣。如圖4-8所示，這種噴射系統(tǒng)又被稱為節(jié)氣門體燃油噴射系統(tǒng)或集中燃油噴射系統(tǒng)，對混合氣的控制精度比較低，各個氣缸混合氣的均勻性也較差，現(xiàn)已很少使用。②多點燃油噴射系統(tǒng)（MPI）多點燃油噴射系統(tǒng)在每一個氣缸的進氣門前安裝一個噴油器，如圖4-9所示。噴油器噴射出燃油后，在進氣門附近與空氣混合形成可燃混合氣，這種噴射系統(tǒng)能較好地保證各缸混合氣總量和濃度的均勻性。（2）進氣管噴射（PFI）：3、按噴油器的噴射方式分（1）連續(xù)噴射系統(tǒng)在每個氣缸口均安裝一個機械噴油器，只要系統(tǒng)給它提供一定的壓力，噴油器就會持續(xù)不斷的噴射出燃油，其噴油量的多少不是取決于噴油器，而是取決于燃油分配器中燃油計量槽孔的開度及計量槽孔內(nèi)外兩端的壓差。（2）間歇噴射系統(tǒng)在發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間間歇性地向進氣歧管中噴油，其噴油量多少取決于噴油器的開啟時間，即發(fā)動機控制模塊(ECU)發(fā)出的噴油脈沖寬度。這種燃油噴射方式廣泛地應用于現(xiàn)代電控燃油噴射系統(tǒng)中。間歇噴射系統(tǒng)根據(jù)噴射時序不同又可分為同時噴射、分組噴射和順序噴射三種，如圖所示。4、按燃油噴射系統(tǒng)的控制方式分（1）機械控制式燃油噴射系統(tǒng)機械控制系統(tǒng)是利用機械機構(gòu)實現(xiàn)燃油連續(xù)噴射的系統(tǒng)，由德國博世（Bosch）公司1967年研制成功，在早期的轎車上采用。（2）機電結(jié)合式燃油噴射系統(tǒng)機電結(jié)合式燃油噴射系統(tǒng)是由機械機構(gòu)與電子控制系統(tǒng)結(jié)合實現(xiàn)的燃油噴射系統(tǒng)，是在機械控制式的基礎上改進而成，仍為連續(xù)噴射系統(tǒng)。（3）電子控制式燃油噴射系統(tǒng)

電子控制式燃油噴射系統(tǒng)（EFI）是由電控單元直接控制燃油噴射的系統(tǒng)，它能對空氣和燃油精確計量，控制精度高，目前在汽車發(fā)動機上被廣泛應用。5、按有無反饋信號分類：

開環(huán)控制系統(tǒng)(無氧傳感器)閉環(huán)控制系統(tǒng)(有氧傳感器)（五）電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點（1）能提供發(fā)動機在各種運行工況下最佳的混合氣濃度，使發(fā)動機在各種工況條件下保持最佳的動力性、經(jīng)濟性和排放性能。（2）電控燃油噴射系統(tǒng)配用排放控制系統(tǒng)后，大大降低了HC、C0和N0X三種有害氣體的排放。（3）增大了燃油的噴射壓力，因此霧化比較好；由于每個氣缸均安裝一個噴油器(多點噴射系統(tǒng))，所以各缸的燃油分配比較均勻，有利于提高發(fā)動機運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。（4）當汽車在不同地區(qū)行駛時，對大氣壓力或外界環(huán)境溫度變化引起的空氣密度的變化，發(fā)動機控制電腦(ECU)能及時準確地作出補償。（5）在汽車加減速行駛的過渡運轉(zhuǎn)階段，燃油控制系統(tǒng)能夠迅速的作出反應，使汽車加速、減速性能更加良好。（6）具有減速斷油功能，既能降低排放，也能節(jié)省燃油。減速時，節(jié)氣門關閉，發(fā)動機仍以高速運轉(zhuǎn)，進入氣缸的空氣量減少，進氣歧管內(nèi)的真空度增大。在化油器系統(tǒng)中，此時會使粘附于進氣歧管壁面的燃油由于進氣歧管內(nèi)真空度驟升而蒸發(fā)后進入氣缸．他混合氣變濃，燃燒不完全，排氣中HC和CO的含量增加。而在電控燃油噴射發(fā)動機中，當節(jié)氣門關閉而發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過預定轉(zhuǎn)速時，噴油就會減少或停止，使排氣中HC和CO的含量減少，降低燃油消耗。（7）在進氣系統(tǒng)中，由于沒有像化油器那樣的喉管部位，因而進氣阻力減小。再加上進氣管道的合理設計，就能充分利用吸入空氣慣性的增壓作用，增大充氣量，提高發(fā)動機的輸出功率，增加動力性。（8）在發(fā)動機起動時，可以用發(fā)動機控制模塊(ECU)計算出起動時所需的供油量，使發(fā)動機起動容易，暖機更快，暖機性能提高。（六）進氣系統(tǒng)的作用和組成（1）作用：控制并測量吸入發(fā)動機的空氣量，提供可燃混合氣形成所需的空氣。空氣濾清器、空氣計量計、節(jié)氣門體、進氣總管、進氣歧管、怠速空氣閥等。（2）組成：（六）進氣系統(tǒng)的作用和組成（六）進氣系統(tǒng)的作用和組成工作情況（七）燃油供給系統(tǒng)的作用和組成（1）功用：向氣缸供給燃燒所需的汽油。燃油泵、燃油濾清器、燃油脈動阻尼器、噴油器。燃油壓力調(diào)節(jié)器、輸油管道等。（2）組成：（七）燃油供給系統(tǒng)的作用和組成（3）工作油路：（七）燃油供給系統(tǒng)的作用和組成（七）燃油供給系統(tǒng)的作用和組成燃油流動路徑為：汽油箱→汽油泵→輸油管→汽油濾清器→燃油分配管→噴油器?；赜吐窂綖椋浩拖洹捅谩斢凸堋蜑V清器→燃油分配管→油壓調(diào)節(jié)器→回油管→油箱。（八）電子控制系統(tǒng)的作用和組成：