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1、第二章 汽油机电控燃油喷射系统本章主要研究汽油喷射系统的组成、结构、工作原理，以讲示工作原理图为重点，分析各个组件的工作过程，找出其中的一般规律。 本章主要内容有：、汽油喷射系统概述；、传感器；、执行器；、汽油喷射系统的结构与工作原理。第一节 电控燃油喷射系统概述一、汽油喷射系统的发展及应用自从年博世公司研制开发成功了型机械式汽油喷射系统以来，汽油喷射系统经历了（机械式）型系统， （机械与电子混合控制）型 系统，（电控燃油喷射系统）的发展过程。公司汽油机燃油喷射系统及点火系统发展里历程汽油机的燃油喷射和点火使发动机得以运转。 汽油喷射到发动机进气门上方的进气管内， 当活塞下行时， 空气 燃油混
2、合气被吸人燃 烧室内，而当活塞再次上行时，空气 燃油混合气被压缩，并由火花塞产生的电火花点燃。燃烧产生的能量推动活塞下行，并通过连杆把 活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。起先，汽油喷射系统和点火系统是两个独立的系统，它们分别由各自的参数，如喷油量、点火时刻进行单独的控制。这两个系统要么 不交换信息，要么只有极少量的信息交换。这意味着在某种程度上，两系统中有相互对立的需求时只能由它们自身分别去协调，而不能以 “系统交互 ”方式解决公司将汽油喷射和电子点火集成为一个单元， 从而解决了这个问题。 汽油喷射和电子点火联合控制的发动机管理系统能够根据燃烧过 程中的各种工况要求，对喷射和点火的控制参数进
3、行优化。、汽油喷射系统 汽油喷射系统根据发动机的运转速度、负荷水平、环境影响等因素，精确地计量供给发动机的燃油量，从而控制混合气的空燃比，使 发动机废气排放中的有害物质含量保持在一个较低的水平。.运用连续喷射原理的多点喷射系统， ， 机械液压汽油喷射系统被安装到多种汽车上。该系统根据进入发动机的空气量调节供油量。运用 闭环控制的 系统可以满 足废气排放较低的控制标准。为满足更高的性能要求，其中也包括为达到更高的排气质量，在 系统中，添加了一个、一个主压力调节器、一个用于控制混合气成分的 压力调节器，发展形成了 系统，此系统在 年间装车使用。间歇式燃油喷射系统系统是运用模拟技术的电子燃油喷射系统
4、（年使用 ），它根据进入发动机的空气量、发动机转速及其他一些运行参数间歇喷射燃油，是运用数字技术的控制系统， 这种系统能够增加一些在模拟技术系统中无法实现的控制功能， 从而使喷油量能更好的适应发动机各 种变工况的使用要求。系统 （年）用热线空气流量计，使空气 燃油混合气的计量不受环境状况的影响。单点喷射间歇式燃油喷射系统电子喷射系统 （年 ）应用于中小型乘用车，单点喷油器直接装在节气门上部阀体的中心部位。这种系统也称作节气门喷射系统或， 发动机转速和节气门的位置是计量燃油喷射量的控制参数。、点火系统点火系的功能是在正确的点火时刻点燃已压缩的混合气，引发混合气燃烧。在火花点火发动机（） 中，点火
5、是由穿透火花塞电极间的、瞬时放电产生的电火花来完成的。要使催化转化器有效发挥作用，绝对需要正确的点火时刻。混合气燃烧滞后会使燃烧不完全，从而使催 化剂有中毒损坏的危险。随着时间的推移，电子元件逐渐取代了点火系中的机械部件。点火时刻由发动机的速度和负荷状况计算得来， 而发动机的负荷则由进气管压力换算得出。 传统的线圈点火 （年）和晶体管式线圈点火 （年 ） 运用机械控制点火时刻，半导体点火系统和半导体无分电器电子点火系统（ 年）运用点火特性脉谱图确定点火时刻。、子系统组合上述汽油喷射系统和点火系统的组合并非一成不变，不同形式的点火系统可以与各种喷射系统组合。发动机管理系统将燃油喷射系统和点火系统
6、组合在一起，形成发动机管理系统。在该系统中，一个基本的燃油喷射系统和一个电子点火系统一起构成了点火和燃油喷射系统的基础。是以连续喷射系统为基础的是以单点间歇喷射系统为基础的一则是以多点间歇式进气管燃油喷射系统为基础的加入电子节气门控制（）的系统形成一系统。系统把汽油直接喷射、电子点火和结合成一个单独的系统。表一列岀了公司汽油喷射和电子点火系统的发展史：汽油喷射系统点火系统线圈点火（）晶体管点火（）半导体点火点火和汽油喷射联合系统目前除少数汽车仍在采用或 一系统外，大多数都采用了电控燃油喷射系统。单点燃油喷射系统因其结构较简单，只用一个喷油器，发 动机结构在化油器式的基础上变动较少，成本较低，故
7、国内外现在已经迅速推广应用在低排量的普通轿车甚至载货汽车上。大排量的轿车大多采用多点喷射。目前代表国际中级轿车顶尖水平的第代车型，如奥迪和帕萨特（）等都是采用了多点电控喷射。而且它们还采用了德国大众集团独有 的领先于世界的三大技术，即气门技术、可变配气相位技术和可变进气管技术。以前汽车都是采用每气缸进气门岀气门的气门发动机，现 代轿车上多数采用了进岀的气门发动机，而气门发动机技术是采用进岀的方法，在每个燃气室有个气门，使燃气混合更快更均匀，排气也 更迅速更彻底，燃烧室的空间可以得到更充分的利用。因此，发动机的动力性将得到提高，废气排放将大大减少。可变凸轮轴通过改变进 排气门的开启和关闭时间（可
8、变配气相位），使发动机在高转速工况下获得尽可能高的功率，在低转速的情况下极大的降低了燃烧不平稳 性，提高转矩。采用可变通的通道进气管，即随发动机的转速和负荷改变进气路径长短，高转速时，通道变短，减少流动损失，提高高速 功率。低转速时，进气通道变长，提高进气流速，增加转矩。日本日立（）公司近年来开发了一种（）系统，即所谓单点多方向喷射系统。它采用一个喷油器同时向各缸的进气歧管喷射，因此性能要比强，成本比要低。且发动机的质量轻，它的质量约为公斤，比的公斤及的公斤都要小的多。虽然排放性能比差，但还是可以达到 欧洲三号标准。目前正将该系统推广应用在小排量的缸普及型轿车和微型车上。近年来，高档豪华轿车有
9、采用（）系统，即采用直喷系统的趋势。该系统最早由日本三菱公司研制开发，它是将喷油器安装在每个气缸的燃油室上方，燃油直接喷入气缸内进行混合燃烧，一般喷射系统的喷射压力为千帕，而系统的喷射压力将达到兆帕以上。由于压力 增大，因而燃烧更充分，效率更高，可以节约燃料以上，并能满足年开始实施的欧洲号排放规定。但是由于它必须使用低硫汽油，其目前 的应用还受到一定限制， 汽油直喷式发动机的开发成功为制造岀更节能、更干净的汽车提供了良好的开端。缸内直喷特别是四冲程汽油机缸内直喷是当前轿车汽油喷射中的前沿技术，电控燃油直喷式发动机将成为世纪汽车的主流。二、电控燃油喷射系统的优缺点汽油喷射系统的实质就是一种新型的
10、汽油供油系统。化油器利用空气流动时在节气门上方的喉管处产生负压，将浮子室的汽油连续吸岀，经过雾化后输送给发动机。汽油喷射系统则是通过采用大量的传感器感受各种工况，根据直接或间接检测的进气信号，经过计算机判 断和分析，计算岀燃烧时所需的汽油量，然后将加有一定压力的汽油经喷油器喷岀，以供发动机使用。电控发动机系统取消了化油器供油系中的喉管，喷油位置在节气门下方，直接在进气门附近或缸内，有计算机控制喷油器精确供油。与化 油器式发动机相比，汽油喷射系统具有以下优点：、提高了发动机的充气系数，从而增加了发动机的输岀功率和扭矩。这是因为汽油喷射系统没有化油器的喉管，减少了进气压力的损失；汽油喷射是在进气歧
11、管附近，只有空气通过歧管，这样可以增加进气歧管的直径，增加进气歧管的惯性作用，提高充气效率。、能根据发动机负荷的变化，精确控制混合气的空燃比，适应发动机的各种工况，使汽油燃烧充分，降低油耗，减少排气污染，而且响应速度快、可均匀分配各缸燃油，减少了爆震现象，提高了发动机工作的稳定性。同时，也降低了废气排放和嘈声污染。、提高了汽车驾驶性能。 在寒冷的季节里，化油器主喷油管的附近容易结冰，会造成发动机输岀功率不足，而汽油喷射供油不经过节 气门和进气歧管，所以没有结冰现象，从而提高了冷起动性能；另外，汽油喷射是高压供油，喷岀的汽油雾滴比较小，汽油不经过进气歧 管，所以，当突然加速时，雾滴较小的汽油能与空气同时进入燃烧室混合，因而比化油器供油的响应速度快，加速性能好。与传统的化油器相比，电控汽油系统可以使汽车燃油消耗率降低到，废气排放量减少左右，发动机功率提高到。电控汽油喷射系统无 论从燃油经济性、发动机动力性，还是从排气和嘈声污染等方面，都具有化油器式发动机无法比拟的优越性。电控汽油系统价的缺点在于价格偏高、维修要求高。三、电控燃油喷射系统的类型、按喷射方式分类逹续啧射多用于K和KE系统"同时喷射:各缸同时喷射4间歇喷射分组噴射J同组各缸同时喷射1不同组各缸顺序喷射图喷油器喷射顺序）同时喷射）分组喷射）顺序喷射、按喷射位置分类