【正文】 格，從而進(jìn)一步推廣電控汽油噴射系統(tǒng)， 1980年，美國通用 (GM)公司首先研制成功一種結(jié)構(gòu)簡單價(jià)格低廉的節(jié)流閥體噴射(TBI)系統(tǒng)，它開創(chuàng)了數(shù)字式計(jì)算機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)控制的新時(shí)代。 TBI 系統(tǒng)是一種低壓燃油噴射系統(tǒng)，它控制精確，結(jié)構(gòu)簡單，是一種成本效益較好的供油裝置。 隨 著排放法規(guī)的不斷完善，使這種物美價(jià)廉的系統(tǒng)大有完全取代傳統(tǒng)式化油器的趨勢(shì)。 1983 年，德國博世公司也推出了自己的單點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng) ,即 MonoJetronic系 。 2． 2 汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì) ：（ 1）采用多點(diǎn)噴射（ MPI）獨(dú)立向各缸噴油，使各缸空燃比偏差減小。（ 2）通過閉環(huán)控制系統(tǒng)中的氧傳感器反饋機(jī)能，可進(jìn)一步精確控制空燃比。（ 3）在汽車運(yùn)行地區(qū)的氣壓，氣溫，空氣密度變化時(shí)或加速行駛過渡運(yùn)行階段，空燃比均可及時(shí)地得到適當(dāng)?shù)男拚?。?4）點(diǎn)火控制，怠速控制等輔助系統(tǒng)的 采用，使各種工況都有最佳空燃比。 2．充氣效率高：在進(jìn)氣系統(tǒng)中，由于沒有像化油器那樣的喉管部位，進(jìn)氣壓力損失小。只要合理設(shè)計(jì)進(jìn)氣管道，就可充分利用吸入空氣的慣性增壓作用，增大充氣量，提高輸出功率，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力。 3．瞬時(shí)響應(yīng)快：當(dāng)汽車處于加減速行駛的過渡運(yùn)行階段，空燃比控制系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)，使汽車加減速反應(yīng)靈敏；當(dāng)汽車在不同地區(qū)行駛時(shí)，對(duì)大氣壓力或外界環(huán)境溫度變化引起的空氣密度變化，可以進(jìn)行快速的空燃比修正。 4．起動(dòng)容易：暖機(jī)性能好。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，可以用 ECU 計(jì)算出起動(dòng)供油量，并且能使發(fā)動(dòng)機(jī)順利經(jīng)過 暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 5．節(jié)油和排放凈化效果明顯：能提供各種運(yùn)行工況下最適當(dāng)?shù)幕旌蜌鉂舛?，且燃油霧化好，各缸分配均勻，使燃油效率提高，有害氣體排放量降低。 6．減速，限速斷油功能，能降低廢氣排放量，節(jié)省燃油：減速時(shí)，節(jié)氣門關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)仍以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)入氣缸的空氣量減少，進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度增大。 7．便于安裝：電控燃油噴射系統(tǒng)大致上是由空氣系統(tǒng)，燃油系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成的，它是不存在機(jī)械驅(qū)動(dòng)等問題的分散型系統(tǒng)，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)安裝。 2． 3 電控燃油 系統(tǒng)的分類 1 按噴油實(shí)現(xiàn)的方式分類 在發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng) 中，按噴油實(shí)現(xiàn)的方式進(jìn)行分類，可分為機(jī)械式、機(jī)電混合式和電子控制式三種燃油噴射系統(tǒng)。 (K 系統(tǒng) )如圖 11 (KE 系統(tǒng) )如圖 12 由于前兩種系統(tǒng)在現(xiàn)在汽車中不在使用，故不做介紹。 c．電子控制式燃油噴射系統(tǒng)如圖 13 燃油的計(jì)量通過電控單元和電磁噴油器來實(shí)現(xiàn)。 該系統(tǒng)采用了全電子控制方式，即電子控制單元通過各種傳感器來檢測發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù) (包括發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、排氣中的氧含量等 )的變化，再由 ECU 根據(jù)輸入信 號(hào)和數(shù)學(xué)模型來確定所需的燃油噴射量，并通過控制噴油器的開啟時(shí)間來控制噴入氣缸內(nèi)的每循環(huán)噴油量，進(jìn)而達(dá)到對(duì)氣缸內(nèi)可燃混合氣的空燃比進(jìn)行精確配制的目的。 電子控制式燃油噴射系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況下均能精確計(jì)量所需的燃油噴射量，且穩(wěn)定性好，能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和優(yōu)化控制。因此，它在汽油噴射系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。 圖 11 K 型機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 1— 燃油箱； 2— 電動(dòng)燃油泵； 3— 蓄能器； 4— 燃油濾清器； 5— 混合氣調(diào)節(jié)器； 5a— 燃油分配器； 5b— 空氣流量傳感板； 5c— 壓力調(diào)節(jié)閥； 6— 暖機(jī)調(diào)節(jié)器； 7— 節(jié)氣門； 8— 怠速調(diào)節(jié)螺釘； 9— 冷啟動(dòng)閥； 10— 總進(jìn)氣管； 11— 噴油器； 12— 溫度時(shí)間開關(guān)； 13— 輔助空氣閥 。 圖 12 KE 型機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 1— 燃油箱； 2— 電動(dòng)燃油泵； 3— 蓄壓器； 4— 燃油濾清器； 5— 電 液壓力調(diào)節(jié)器； 6— 燃油量分配器； 7— 燃油壓力調(diào)節(jié)器； 8— 電位計(jì)； 9— 空氣流量計(jì)； 10— 節(jié)氣門開關(guān)； 11— 冷啟動(dòng)閥； 12— 溫度時(shí)間開關(guān)； 13— 噴油器； 14— 水溫傳感器 ； 15— 控制器 (微機(jī) )； 16— 補(bǔ)充空氣滑閥 。 圖 13 LJetronic 總體結(jié)構(gòu)示意圖 1— 燃油箱； 2— 電動(dòng)燃油泵； 3— 燃油濾清器； 4— 燃油壓力調(diào)節(jié)器； 5— 噴油器； 6— 冷啟動(dòng)閥； 7— 電子控制器； 8— 空氣流量計(jì)； 9— 溫度時(shí)間開關(guān)； 10— 冷卻液溫度傳感器； 11— 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)； 12— 節(jié)氣門開關(guān)； 13— 補(bǔ)充空氣滑閥； 14— 怠速調(diào)節(jié)螺釘； 15— 混合氣調(diào)節(jié)螺釘；16— 氧傳感器 。 2 按噴油器數(shù)目分類 在發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制系統(tǒng)中，按噴油 器數(shù)目進(jìn)行分類，又可分為單點(diǎn)噴射 (SinglePoint Injection， SPI)和多點(diǎn)噴射 (MultiPoint Injection， MPI)兩種形式。 單點(diǎn)噴射與多點(diǎn)噴射的區(qū)別如圖 14 所示。 （ a） (b) 圖 14 單點(diǎn)噴射 (a)與多點(diǎn)噴射 (b) a． 單點(diǎn)噴射 (SPI) 單點(diǎn)噴射在現(xiàn)在汽車中以很少使用，故不做介紹。 b． 多點(diǎn)噴射 (MPI) 多點(diǎn)噴射系統(tǒng)是在每缸進(jìn)氣口處裝有一只噴油器，由電控單元 (ECU)控制順序地進(jìn)行分缸單獨(dú)噴射或分組噴射，汽油直接噴射到各缸的進(jìn)氣門前方，再與空氣一起進(jìn)入氣缸形成混合氣。多點(diǎn)噴射又稱為多氣門口噴射 (MPI)或順序燃油噴射 (SFI)，或單獨(dú)燃油噴射 (IFI)。 顯然，多點(diǎn)燃油噴射避免了進(jìn)氣重疊，使得燃油分配均勻性較好，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能。 同時(shí)，由于它的控制更為精確，使發(fā)動(dòng)機(jī)無論處于何種狀態(tài)，其過渡過程的響應(yīng)及燃油經(jīng)濟(jì)性都是最佳的。但是，多點(diǎn)噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，故障源也較多。從發(fā) 展趨勢(shì)看，由于電子技術(shù)日益成熟，法規(guī)的日益嚴(yán)格，多點(diǎn)噴射系統(tǒng)由于其性能卓越而將占主導(dǎo)地位。 目前，多點(diǎn)噴射系統(tǒng)不僅為高級(jí)轎車和賽車所采用，而且一些普通車輛也開始采用。 由于多點(diǎn)噴射系統(tǒng)是直接向進(jìn)氣門前方噴射，因此，多點(diǎn)噴射屬于在氣流的后段將燃油噴入氣流，屬于后段噴射。 3 按噴油器的噴射方式分類 在發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中，按噴油器的噴射方式可分為連續(xù)噴射和間歇噴射兩種形式 a． 連續(xù)噴射 噴油器穩(wěn)定連續(xù)地噴油，其流量正比于進(jìn)入氣缸的空氣量，故又稱為穩(wěn) 定噴射。 在連續(xù)噴射系統(tǒng)中，汽油被連續(xù)不斷地噴入進(jìn)氣歧管內(nèi)，并在進(jìn)氣管內(nèi)蒸發(fā)后形成可燃混合氣，再被吸入氣缸內(nèi)。由于連續(xù)噴射系統(tǒng)不必考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的工作時(shí)序，故控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單。德國博世公司的 K 系統(tǒng)和 KE 系統(tǒng)均采用了連續(xù)噴射方式。 b． 間歇噴射 又稱為脈沖噴射或同步噴射。其特點(diǎn)是噴油頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速同步，且噴油量只取決于噴油器的開啟時(shí)間 (噴油脈沖寬度 )。因此， ECU 可根據(jù)各種傳感器所獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)動(dòng)態(tài)變化的情況，精確計(jì)量發(fā)動(dòng)機(jī)所需噴油量，再通過控制噴油脈沖寬度來控制發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況 下的可燃混合氣的空燃比。 由于間歇噴射方式的控制精度較高，故被現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)廣泛采用。 如圖 15 所示，間歇噴射又可細(xì)分為同時(shí)噴射、分組噴射和順序噴射三種形式。 (a) 同時(shí)噴射 (b) 順序噴射 (c) 分組噴射 圖 15 間歇噴射三種形式 ① 同時(shí)噴射是指發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行期間，各缸噴油器同時(shí)開啟、同時(shí)關(guān)閉。 ② 分組噴射是將噴油器按發(fā)動(dòng)機(jī)每工作循環(huán)分成若干組交替進(jìn)行噴射。 ③ 順序噴射則是指噴油器按發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的工作順序依次進(jìn)行 噴射。 順序噴射是缸內(nèi)噴射和進(jìn)氣管噴射都可采用的噴射方式。相比而言，由于順序噴射方式可在最佳噴油情況下，定時(shí)向各缸噴射所需的噴油量，故有利于改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。但要求系統(tǒng)能對(duì)待噴油的氣缸進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)要求噴油器驅(qū)動(dòng)回路與氣缸的數(shù)目相同，其電路較復(fù)雜，多在高檔轎車發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中采用。 4 按噴油器的噴射部位分類 在發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中，按噴油器的噴射部位進(jìn)行分類，又可分為缸內(nèi)噴射和缸外噴射兩種形式。 a． 缸內(nèi)噴射 它是將噴油器安裝于缸蓋上直接向缸內(nèi)噴油，因此需要較高的噴油 壓力(3 到 12MPa)。由于噴油壓力較高，故對(duì)供油系統(tǒng)的要求較高，成本也相應(yīng)較高。同時(shí)由于要求噴出的汽油能分布到整個(gè)燃燒室，故缸內(nèi)噴油器的布置及氣流組織方向比較復(fù)雜，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)需保留噴油器的安裝位置，使發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受到限制，在過去的機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)中，尚有這一類型的例子，但現(xiàn)在已經(jīng)不使用了。 b．缸外噴射 它是指在進(jìn)氣歧管內(nèi)噴射或進(jìn)氣門前噴射。在該方式中，噴油器被安裝于進(jìn)氣歧管內(nèi)或進(jìn)氣門附近，故汽油在進(jìn)氣過程中被噴射后與空氣混合形成可燃混合氣再進(jìn)入氣缸內(nèi)。理論上，噴射時(shí)刻設(shè)計(jì)在各缸排氣 行程上止點(diǎn)前 70176。左右為佳。噴射方式可以是連續(xù)噴射或間歇噴射。 相比而言，由于缸外噴射方式汽油的噴油壓力 ( 到 )不高，且結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，故目前應(yīng)用較為廣泛。 6) 按空氣量的檢測方式分類 在發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中，根據(jù)空氣進(jìn)氣量的檢測方式，可分為直接檢測方式和間接檢測方式兩種。