【正文】 格，從而進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)字式計算機發(fā)動機控制的新時代。 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，使這種物美價廉的系統(tǒng)大有完全取代傳統(tǒng)式化油器的趨勢。 1983 年，德國博世公司也推出了自己的單點汽油噴射系統(tǒng) ,即 MonoJetronic系 。 2． 2 汽油機電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)勢 ：（ 1）采用多點噴射（ MPI）獨立向各缸噴油，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能，可進一步精確控制空燃比。（ 3）在汽車運行地區(qū)的氣壓，氣溫，空氣密度變化時或加速行駛過渡運行階段，空燃比均可及時地得到適當?shù)男拚?。?4）點火控制，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：在進氣系統(tǒng)中，由于沒有像化油器那樣的喉管部位，進氣壓力損失小。只要合理設(shè)計進氣管道，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)動機的動力。 3．瞬時響應(yīng)快：當汽車處于加減速行駛的過渡運行階段，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變化，可以進行快速的空燃比修正。 4．起動容易：暖機性能好。在發(fā)動機起動時，可以用 ECU 計算出起動供油量，并且能使發(fā)動機順利經(jīng)過 暖機運轉(zhuǎn)。 5．節(jié)油和排放凈化效果明顯：能提供各種運行工況下最適當?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，節(jié)氣門關(guān)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。 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，它是不存在機械驅(qū)動等問題的分散型系統(tǒng)，有利于發(fā)動機安裝。 2． 3 電控燃油 系統(tǒng)的分類 1 按噴油實現(xiàn)的方式分類 在發(fā)動機電子控制系統(tǒng) 中，按噴油實現(xiàn)的方式進行分類，可分為機械式、機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 燃油的計量通過電控單元和電磁噴油器來實現(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)動機運行參數(shù) (包括發(fā)動機的進氣量、轉(zhuǎn)速、負荷、溫度、排氣中的氧含量等 )的變化，再由 ECU 根據(jù)輸入信 號和數(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間來控制噴入氣缸內(nèi)的每循環(huán)噴油量，進而達到對氣缸內(nèi)可燃混合氣的空燃比進行精確配制的目的。 電子控制式燃油噴射系統(tǒng)在發(fā)動機各種工況下均能精確計量所需的燃油噴射量，且穩(wěn)定性好，能實現(xiàn)發(fā)動機的優(yōu)化設(shè)計和優(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 型機械式汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 1— 燃油箱； 2— 電動燃油泵； 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— 暖機調(diào)節(jié)器； 7— 節(jié)氣門； 8— 怠速調(diào)節(jié)螺釘； 9— 冷啟動閥； 10— 總進氣管； 11— 噴油器； 12— 溫度時間開關(guān)； 13— 輔助空氣閥 。 圖 12 KE 型機械式汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 1— 燃油箱； 2— 電動燃油泵； 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； 9— 空氣流量計； 10— 節(jié)氣門開關(guān)； 11— 冷啟動閥； 12— 溫度時間開關(guān)； 13— 噴油器； 14— 水溫傳感器 ； 15— 控制器 (微機 )； 16— 補充空氣滑閥 。 圖 13 LJetronic 總體結(jié)構(gòu)示意圖 1— 燃油箱； 2— 電動燃油泵； 3— 燃油濾清器； 4— 燃油壓力調(diào)節(jié)器； 5— 噴油器； 6— 冷啟動閥； 7— 電子控制器； 8— 空氣流量計； 9— 溫度時間開關(guān)； 10— 冷卻液溫度傳感器； 11— 發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號； 12— 節(jié)氣門開關(guān)； 13— 補充空氣滑閥； 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)動機燃油噴射控制系統(tǒng)中，按噴油 器數(shù)目進行分類，又可分為單點噴射 (SinglePoint Injection， SPI)和多點噴射 (MultiPoint Injection， MPI)兩種形式。 單點噴射與多點噴射的區(qū)別如圖 14 所示。 （ a） (b) 圖 14 單點噴射 (a)與多點噴射 (b) a． 單點噴射 (SPI) 單點噴射在現(xiàn)在汽車中以很少使用，故不做介紹。 b． 多點噴射 (MPI) 多點噴射系統(tǒng)是在每缸進氣口處裝有一只噴油器，由電控單元 (ECU)控制順序地進行分缸單獨噴射或分組噴射，汽油直接噴射到各缸的進氣門前方，再與空氣一起進入氣缸形成混合氣。多點噴射又稱為多氣門口噴射 (MPI)或順序燃油噴射 (SFI)，或單獨燃油噴射 (IFI)。 顯然，多點燃油噴射避免了進氣重疊，使得燃油分配均勻性較好，從而提高了發(fā)動機的綜合性能。 同時，由于它的控制更為精確，使發(fā)動機無論處于何種狀態(tài)，其過渡過程的響應(yīng)及燃油經(jīng)濟性都是最佳的。但是，多點噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，故障源也較多。從發(fā) 展趨勢看，由于電子技術(shù)日益成熟，法規(guī)的日益嚴格，多點噴射系統(tǒng)由于其性能卓越而將占主導(dǎo)地位。 目前，多點噴射系統(tǒng)不僅為高級轎車和賽車所采用，而且一些普通車輛也開始采用。 由于多點噴射系統(tǒng)是直接向進氣門前方噴射，因此，多點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)動機電子控制系統(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)不斷地噴入進氣歧管內(nèi)，并在進氣管內(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)動機的工作時序，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。其特點是噴油頻率與發(fā)動機轉(zhuǎn)速同步，且噴油量只取決于噴油器的開啟時間 (噴油脈沖寬度 )。因此， ECU 可根據(jù)各種傳感器所獲得的發(fā)動機運行參數(shù)動態(tài)變化的情況，精確計量發(fā)動機所需噴油量，再通過控制噴油脈沖寬度來控制發(fā)動機各種工況 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)動機集中控制系統(tǒng)廣泛采用。 如圖 15 所示，間歇噴射又可細分為同時噴射、分組噴射和順序噴射三種形式。 (a) 同時噴射 (b) 順序噴射 (c) 分組噴射 圖 15 間歇噴射三種形式 ① 同時噴射是指發(fā)動機在運行期間，各缸噴油器同時開啟、同時關(guān)閉。 ② 分組噴射是將噴油器按發(fā)動機每工作循環(huán)分成若干組交替進行噴射。 ③ 順序噴射則是指噴油器按發(fā)動機各缸的工作順序依次進行 噴射。 順序噴射是缸內(nèi)噴射和進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，定時向各缸噴射所需的噴油量，故有利于改善發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性。但要求系統(tǒng)能對待噴油的氣缸進行識別，同時要求噴油器驅(qū)動回路與氣缸的數(shù)目相同，其電路較復(fù)雜，多在高檔轎車發(fā)動機控制系統(tǒng)中采用。 4 按噴油器的噴射部位分類 在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，按噴油器的噴射部位進行分類，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，故對供油系統(tǒng)的要求較高，成本也相應(yīng)較高。同時由于要求噴出的汽油能分布到整個燃燒室，故缸內(nèi)噴油器的布置及氣流組織方向比較復(fù)雜，同時發(fā)動機設(shè)計時需保留噴油器的安裝位置，使發(fā)動機的結(jié)構(gòu)設(shè)計受到限制，在過去的機械式汽油噴射系統(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 它是指在進氣歧管內(nèi)噴射或進氣門前噴射。在該方式中，噴油器被安裝于進氣歧管內(nèi)或進氣門附近，故汽油在進氣過程中被噴射后與空氣混合形成可燃混合氣再進入氣缸內(nèi)。理論上，噴射時刻設(shè)計在各缸排氣 行程上止點前 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)動機電子控制系統(tǒng)中，根據(jù)空氣進氣量的檢測方式，可分為直接檢測方式和間接檢測方式兩種。