发布时间 : 星期一 文章浅谈捷达轿车电控燃油喷射系统 - 图文更新完毕开始阅读
日照职业技术学院汽车电子学院毕业论文
多点喷射系统是在每缸进气口处装有一只喷油器，由电控单元(ECU)控制顺序地进行分缸单独喷射或分组喷射，汽油直接喷射到各缸的进气门前方，再与空气一起进入气缸形成混合气。多点喷射又称为多气门口喷射(MPI)或顺序燃油喷射(SFI)，或单独燃油喷射(IFI)。
显然，多点燃油喷射避免了进气重叠，使得燃油分配均匀性较好，从而提高了发动机的综合性能。
同时，由于它的控制更为精确，使发动机无论处于何种状态，其过渡过程的响应及燃油经济性都是最佳的。但是，多点喷射系统结构复杂，成本高，故障源也较多。从发展趋势看，由于电子技术日益成熟，法规的日益严格，多点喷射系统由于其性能卓越而将占主导地位。
目前，多点喷射系统不仅为高级轿车和赛车所采用，而且一些普通车辆也开始采用。 由于多点喷射系统是直接向进气门前方喷射，因此，多点喷射属于在气流的后段将燃油喷入气流，属于后段喷射。
4) 按喷油器的喷射方式分类
在发动机电子控制系统中，按喷油器的喷射方式可分为连续喷射和间歇喷射两种形式
a． 连续喷射
喷油器稳定连续地喷油，其流量正比于进入气缸的空气量，故又称为稳定喷射。 在连续喷射系统中，汽油被连续不断地喷入进气歧管内，并在进气管内蒸发后形成可燃混合气，再被吸入气缸内。由于连续喷射系统不必考虑发动机的工作时序，故控制系统结构较为简单。德国博世公司的K系统和KE系统均采用了连续喷射方式。
b． 间歇喷射
又称为脉冲喷射或同步喷射。其特点是喷油频率与发动机转速同步，且喷油量只取决于喷油器的开启时间(喷油脉冲宽度)。因此，ECU可根据各种传感器所获得的发动机运行参数动态变化的情况，精确计量发动机所需喷油量，再通过控制喷油脉冲宽度来控制发动机各种工况下的可燃混合气的空燃比。
由于间歇喷射方式的控制精度较高，故被现代发动机集中控制系统广泛采用。 如图1-5所示，间歇喷射又可细分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种形式。
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(a) 同时喷射 (b) 顺序喷射 (c) 分组喷射
图1-5 间歇喷射三种形式
① 同时喷射是指发动机在运行期间，各缸喷油器同时开启、同时关闭。 ② 分组喷射是将喷油器按发动机每工作循环分成若干组交替进行喷射。 ③ 顺序喷射则是指喷油器按发动机各缸的工作顺序依次进行喷射。
顺序喷射是缸内喷射和进气管喷射都可采用的喷射方式。相比而言，由于顺序喷射方式可在最佳喷油情况下，定时向各缸喷射所需的喷油量，故有利于改善发动机的燃油经济性。但要求系统能对待喷油的气缸进行识别，同时要求喷油器驱动回路与气缸的数目相同，其电路较复杂，多在高档轿车发动机控制系统中采用。
5) 按喷油器的喷射部位分类
在发动机电子控制系统中，按喷油器的喷射部位进行分类，又可分为缸内喷射和缸外喷射两种形式。
a． 缸内喷射
它是将喷油器安装于缸盖上直接向缸内喷油，因此需要较高的喷油压力(3到12MPa)。由于喷油压力较高，故对供油系统的要求较高，成本也相应较高。同时由于要求喷出的汽油能分布到整个燃烧室，故缸内喷油器的布置及气流组织方向比较复杂，同时发动机设计时需保留喷油器的安装位置，使发动机的结构设计受到限制，在过去的机械式汽油喷射系统中，尚有这一类型的例子，但现在已经不使用了。
b．缸外喷射
它是指在进气歧管内喷射或进气门前喷射。在该方式中，喷油器被安装于进气歧管内或进气门附近，故汽油在进气过程中被喷射后与空气混合形成可燃混合气再进入气缸内。理论上，喷射时刻设计在各缸排气行程上止点前70°左右为佳。喷射方式可以是连续喷射或间歇喷射。
相比而言，由于缸外喷射方式汽油的喷油压力(0.1到0.5MPa)不高，且结构简单，
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成本较低，故目前应用较为广泛。
6) 按空气量的检测方式分类
在发动机电子控制系统中，根据空气进气量的检测方式，可分为直接检测方式和间接检测方式两种。
直接检测方式称为质量-流量方式(如K型、KE型、L型、LH型等)，间接检测方式又可分为速度-密度方式(如 D 型)和节气门-速度方式。
由于空气在进气管内的压力波动，故该方法的测量精度稍差。
L型EFI系统是用空气流量计直接测量发动机吸入的空气量，其测量的准确程度高于D型，故可更精确地控制空燃比。
常用的空气流量计有以下几种：
（1) 叶片式空气流量计(测量体积流量)图1-3或称为翼板式空气流量计；
图1-6 叶片式放前面电控汽油机燃油喷射系统
(2) 卡门旋涡式空气流量计(测量体积流量)； (3) 热线式空气流量计(测量质量流量)； (4) 热膜式空气流量计(测量质量流量)。
热线式电控汽油机燃油喷射系统可以直接测量进入气缸内空气的质量，将该空气的质量转换成电信号，输送给 ECU，由 ECU根据空气的质量计算出与之相适应的喷油量，以控制最佳空燃比。
D、L型系统均采用多点间歇脉冲喷射方式，配用这两种系统的发动机可获得良好的综合性能，目前，在汽油发动机上得到广泛应用。
2 电控燃油喷射系统的结构组成及工作原理
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2.1 电控燃油喷射系统的基本组成及其功能
电控汽油喷射系统尽管类型不少，品种繁多，但它们都具有相同的控制原则：即以电控单元(ECU)为控制核心，以空气流量和发动机转速为控制基础，以喷油器、怠速空气调整器等为控制对象，保证获得与发动机各种工况相匹配的最佳混合气成分和点火时刻。
相同的控制原则决定了各类电控汽油喷射系统具有相同的组成和类似的结构。电控汽油喷射系统大致可分为进气系统、燃油系统和电子控制系统三个部分。
2.1.1 进气系统
进气系统，又称空气供给系统，其功能是提供、测量和控制燃油燃烧时所需要的空气量，如图2-1所示(以L型系统为例)。
空气经空气过滤器过滤后，由空气流量计(在D-Jetronic系统中为进气歧管绝对压力传感器)计量，通过节气门体进入进气总管，再分配到各进气歧管。在进气歧管内，从喷油器喷出的燃油与空气混合后被吸入气缸内燃烧。
一般行驶时，空气的流量由进气系统中的节气门来控制。踩下加速踏板时，节气门打开，进入的空气量多。怠速时，节气门关闭，空气由旁通气道通过。怠速转速的控制是由怠速调整螺钉和怠速空气调整器调整流经旁通气道的空气量来实现的。
怠速空气调整器一般由电控单元(ECU)控制，在气温较低发动机暖机时，怠速空气调整器的通路打开，以供给暖机时必须给进气歧管的空气量，此时发动机转速较正常怠速高，称为快怠速。随着发动机冷却水温升高，怠速空气调整器使旁通气道开度逐渐减小，旁通空气量亦逐渐减小，发动机转速逐渐降低至正常怠速。
2.1.2 燃油系统
燃油供给系统的功能是向发动机精确提供各种工况下所需要的燃油量。
燃油系统一般由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器、燃油压力调节器、喷油器、冷启动喷油器及供油总管等组成，如图2-2所示。
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