【文章內(nèi)容簡介】 c系統(tǒng)基礎上，經(jīng)改進發(fā)展成為 LJetronic電控汽油噴射系統(tǒng)，用葉片式空氣流量計直接測量進氣空氣體積流量來控制空燃比，比用進氣管絕對壓力間接控制的方式精度高，穩(wěn)定性好。 Bosch公司生產(chǎn)集電子點火和電控汽油噴射于一體的 Motronic數(shù)字式發(fā)動機集中控制系統(tǒng)。與此同時，美國和日本各大汽車公司也相繼研制成功與各自車型配套的數(shù)字式發(fā)動機集中控制系統(tǒng)。列如：美國 GM公司 DEFI系統(tǒng)， Ford公司 EECШ 系統(tǒng)等這些系統(tǒng)能夠對空燃比、點火時刻、怠速轉速和廢氣再循環(huán)等多方面進行綜合控制，控制精度愈來愈高，控 制功能也更完善。 目前，各國的汽油發(fā)動機基本上全部采用了電控汽油噴射系統(tǒng)，并且不斷完善其性能，缸內(nèi)汽油噴射系統(tǒng)也進入了實用化階段，以滿足日益嚴格的排放和節(jié)油的需要。 電控燃油噴射技術的現(xiàn)狀 自 1967年德國博世公司研制成功 DJetronie電子控制汽油噴射系統(tǒng)以來，世界電控燃油噴射技術已走過了 30多年的發(fā)展歷程。電控燃油噴射系統(tǒng)從機械式噴射、晶體管輔助噴射、集成電路控制發(fā)展到目前的微機控制噴射，從模擬計算機控制發(fā)展到數(shù)字計算機控制，已由單一項目控制發(fā)展成了多項內(nèi)容的發(fā)動機集中控制系統(tǒng)。電控燃油噴射裝 置在結構上和價格性能比上有著化油器不可比擬的優(yōu)越性。 表 電子控制燃油噴射系統(tǒng)的現(xiàn)狀 畢業(yè)設計（論文）報告紙 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 2 分系統(tǒng) 基本功能 基本組成 現(xiàn) 狀 燃油供給系統(tǒng) 將燃油由郵箱吸出再加壓、穩(wěn)壓、濾清并噴入進氣管道或直接噴入缸內(nèi)，使燃油細化、霧化 油泵 外置滾柱泵． (大多用 )內(nèi)置渦輪泵 壓力調節(jié)器 機械膜片式 噴油器 驅動方式 電壓驅動．電流驅動 結構 軸針型、 (單孔、雙孔 )孔垂噴嘴 噴射方式 單點噴射，多點噴射(缸內(nèi)、進氣管 )；連續(xù)噴射．間接噴射；異步噴射 同時噴射．分組噴射、順序噴射 空氣供給 系統(tǒng) 提供發(fā)動機正常燃燒必需的空氣量，對進氣量連行測量和控制 進氣管 進氣總管與進氣歧曾(分體、整件式 ) 節(jié)氣門 輔助空氣調節(jié)閥，主噴油器，冷起動噴油器，壓力調節(jié)器．節(jié)氣門位置傳感器 空氣計量 測量方法 間接測量，直接測量 流量計 葉片式、卡門旋渦式．熱線式，熱膜式 傳感器 進氣溫度傳感器，進氣壓力傳感器 電控系統(tǒng) 車載微機對各工況下的燃油量進行計算與控制，以獲得良好的動力性、經(jīng)濟性及降低尾氣排放污染 傳感器 壓力、溫度、流量、位置、氧傳感器、轉速、車速、爆震、開關量傳感器 ECU 單項控制、集中控制 執(zhí)行元件 主繼電器．斷路繼電 畢業(yè)設計（論文）報告紙 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 3 器，冷起動噴油器．定時開關 尾氣凈化 減少 NOx、 CH、 CO、的排放 附加凈化裝置 EGR、三元催化劑、二次空氣噴射、熱反應器，或相互并用 世界電控燃油噴射技術已趨成熟，其發(fā)展現(xiàn)狀見表 ，但在實際應用中還層次各異表現(xiàn)為多樣化。如：在國內(nèi)，電子噴射系統(tǒng)應用得還很少，主要集中在中外合資生產(chǎn)的汽車上以及三星、三峰等少數(shù)國產(chǎn)汽車上；在國外，也是機械式、機電式與電控式噴射系統(tǒng)并存。但目前世界總趨勢是向電控噴射系統(tǒng)發(fā)展，如美國通用、福特、克萊斯 勒三大汽車公司 90年代生產(chǎn)的轎車上幾乎 100％ 采用了電控汽油噴射系統(tǒng)。現(xiàn)在電子噴射系統(tǒng)已過渡到微處理機與微集成電路 ECU 控制的集中綜合控制系統(tǒng) (如 90年代初德國 Bosch公司設計生產(chǎn)的 Motronic發(fā)動機控制系統(tǒng)采用了微集成電子技術 )，它不單是燃油噴射或電子點火系統(tǒng)，已發(fā)展成了集燃油噴射、電子點火、怠速控制 (ISC)、廢氣再循環(huán) (EGR)、自動變速(AT)、防抱制動 (ABS)于一體的電子集中控制系統(tǒng) (如 1993年美國通用公司 Cadillac分部生產(chǎn)的Northstar電子控制系統(tǒng)即是集發(fā)動機管理與傳 動系控制于一體的集中控制系統(tǒng) )。 電控燃油噴射技術發(fā)展趨勢 汽車產(chǎn)品的電子化是歷史的必然趨勢。但是隨著電子控制項目的不斷增多，電子裝置的數(shù)量也不斷增多，這些電子裝置需要占用空間、消耗電能，因而汽車電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢將是小型化、輕型化、集成化與低功耗。汽車電子控制的發(fā)展趨勢還將是微電腦化及智能化的整車集中控制， 21世紀的電控燃油噴射系統(tǒng)不再是一個獨立的系統(tǒng)，它只是發(fā)動機管理系統(tǒng)或整車控制系統(tǒng)的一部分，必然與其它控制系統(tǒng)相互聯(lián)系，并且通過車內(nèi)局部網(wǎng) (CAN)互通信息，還具有在線故障自診斷 (OBD)功能 。電子燃油噴射系統(tǒng)也將朝微集成電路模塊化智能型控制方向發(fā)展，同時，未來還將研制適應發(fā)動機機艙工作環(huán)境的具有強抗干擾能力的電子元件．這樣既能充分利用機艙內(nèi)空間．又能使發(fā)動機管理系統(tǒng)的結構簡化。世界上幾家主要汽車公司為 21世紀設計的燃油噴射及發(fā)動機管理系統(tǒng)見表 。下面分析電控燃油噴射系統(tǒng)各分系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。 燃油供給系 畢業(yè)設計（論文）報告紙 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 4 由于內(nèi)置式油泵與外置式相比具有噪聲小、不易產(chǎn)生氣阻和泄漏、體積小、耐久性和可靠性好等優(yōu)點，因而未來將普遍采用內(nèi)置式燃袖泵。 由于孔型噴嘴噴射霧化好，在燃油經(jīng)濟性與排污控制方面有優(yōu) 越性，未來的噴油器將采用雙孔和多孔噴嘴結構 (尤其是多孔噴嘴 )，同時也會有新的噴油器結構出現(xiàn)。 在噴射方式上，由于多點噴射容易保證各缸混合氣的均勻性和空燃比的一致性，而使得多點噴射(MPI)噴射系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。近些年內(nèi)，進氣管內(nèi)多點噴射方式還會很流行，但是因為缸內(nèi)噴射在改善燃油經(jīng)濟性和動力性、降低噪聲、節(jié)約成本等方面有著巨大的潛力，因此 21世紀特采用缸內(nèi)直接噴射方式，并且采取順序多點噴射方式，以獲得更佳的經(jīng)濟性和更低的排放污染。最為合適的方式是噴射與點火相互約束，由點火引導燃油順序噴射。 表 燃油噴射 及發(fā)動機管理系統(tǒng)發(fā)展動態(tài) 系統(tǒng)名稱 研制公司 系統(tǒng)特征 備注 CDI Mitsubishi 缸內(nèi)直接噴射、步進電機節(jié)流、分層進氣，稀薄燃燒控制，雙上凸輪、電磁旋轉噴油器、缸內(nèi)流量計、 EGR、三元催化劑 1995年首次展出 Bosch 單一 ECU集中控制（燃油噴射、點火正時、抗暴震、 ASR牽引控制、 CAN、導航）、 OBD、發(fā)動機熄火（防盜）隨點火順序定時噴射、噴射中斷功能、雙孔噴嘴 裝在奔馳 SLK增壓發(fā)動機上 SFI General Motors 多點順序噴射缸進氣道等長、空氣直線射入燃燒室 、點火線圈靠近火花塞、點火定時信號來自高競速的曲軸位置及凸輪軸位置傳感器 1997年裝入CORVETTE車上 SMPI Chrysler 缸內(nèi)直接噴射、多點順序噴射、頂置凸輪軸、節(jié)氣門體到各缸等長通道、 EGR、元催化劑、熱氧傳感器 1998年生產(chǎn)的 V6發(fā)動機系列中采用 畢業(yè)設計（論文）報告紙 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 5 ME7 Bosch 采用微型機構與微集成技術。集中控制（燃油噴射、點火正時，起動、暖機、 ABS、牽引控制、車輛動態(tài)控制） OBD、 CAN、電子節(jié)流、多孔噴射、微系統(tǒng)壓力傳感器、 HFM5空氣質量傳感器、 EGR、空氣噴射 1999年開始生產(chǎn) 空氣供給系 空氣供給量將采用步進電機控制節(jié)氣門開度方式控制，這樣能使反應迅速而準確。 空氣質量流量計與體積流量計相比，結構簡單、換算方便，不需要附加壓力傳感器和溫度傳感器，不需要對進氣溫度和壓力的變化進行空氣質量補償，它將取代體積流量計： 除現(xiàn)有的熱線式、熱膜式空氣質量流量計外，還將開發(fā)出一些新的流量計。 電控系 電控系中最易變的是傳感器，今后幾年內(nèi)將陸續(xù)有新的傳感器出現(xiàn)，傳感器正朝微型化、高靈敏性、智能化方向發(fā)展。如：火花塞點火傳感器發(fā)現(xiàn)某缸出現(xiàn)點火故障，便中斷向該缸噴射汽油。 HFM5空氣質量傳感器的熱傳感元件由單一硅片蝕刻而成，只有幾微米厚，它甚至能夠在脈動時辨別出氣流方向的改變，從而避免質量誤算。電子控制單元 (ECU)正朝模塊化、微集成化方向發(fā)展，采取集中控制方式，處理信息的能力越來越強。如： Bosch公司計劃于 2020年研制出 32位單片微處理器柴油機管理系統(tǒng) 第 2 章 帕薩特 B5 轎車電控燃油噴射系統(tǒng) 帕薩特 B5轎車電控燃油噴射系統(tǒng)的概述 帕薩特 B5轎車 的發(fā)動機采用了德國 博世 公司最先進的電子控制多點汽油順序噴射系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用熱膜式空氣流量計檢測發(fā)動機進氣 流量，可直接反 映發(fā)動機負荷，比以前研制的 Motronic系統(tǒng)所采用的絕對壓力傳感器檢測進氣歧管壓力并推算流量的方法更精確。此系統(tǒng)能依據(jù)進氣流量信號和曲軸 畢業(yè)設計（論文）報告紙 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 6 轉角信號準確地控制發(fā)動機混合氣空燃比和點火時間，從而極大地降低了汽車排氣污染。 帕薩特 B5轎車 電子控制汽油噴射系統(tǒng)由空氣供給系統(tǒng)、汽油供給系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成，發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的組件在車上的布置如圖 ，主要組件安裝部位 。 圖 帕薩特 B5轎車 汽油噴射系統(tǒng)置圖 l霍爾傳感器（ G40） 2噴油器（ N30－ N33） 3活性炭罐 4熱膜式空氣流量計（ G70） 5活性炭罐電磁閥（ N80） 6ECU（ J220） 7氧傳感器 （ G39） 8水溫傳感器（ G62） 9轉速傳感器插接器（灰色） 10l 號爆震傳感器插接器（白色） 11氧傳感器插接器（黑色） 122 號爆震傳感器插接器（黑色） 13節(jié)氣門控制組件（ J338） 142 號爆震傳感器（ G66） 15轉速傳感器（ G28） 16進氣溫度傳感器（ G72） 17點火線圈（ N152） 181號爆震傳感器（ G61） 畢業(yè)設計（論文）報告紙 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 7 圖 帕薩特 B5轎車 發(fā)動機電子控制系統(tǒng)組成 帕薩特 B5 轎車電控燃油噴射系統(tǒng)的組成與基本原理 帕薩特 B5轎車電子控制汽油噴射系統(tǒng)由電控單元（ ECU）、傳感器、點火線圈、分電器、油壓調節(jié)器、噴油器等組成。 駕駛員通過節(jié)氣門控制進氣量，節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門開度的信息傳給電控單元（ ECU），由電控單元綜合諸因素調整噴油量，使混合氣最佳。發(fā)動機工作時，節(jié)氣門位置傳感器檢測駕駛員控制的節(jié)氣門開度， 熱膜式空氣流量計檢測發(fā)動機進氣 流量，這兩個信號作為汽油噴射的主要信息輸入ECU，由 ECU計算出噴油量。再根據(jù)水溫傳感器、進氣溫度傳 感器、氧傳感器、爆震傳感器等四個傳感器輸入的信息， ECU對上噴油量進行必要的修正，確定出實際噴油量，最后再根據(jù)霍爾傳感器檢測到的曲軸轉角信號， ECU確定出最佳噴油和點火時刻并指令噴油器噴油、火花塞跳火。 系統(tǒng)中有兩個爆震傳感器，當發(fā)動機產(chǎn)生爆震時，通知電控單元適當推遲點火正時而減弱爆震。爆震傳感器不僅可保證使用低牌號汽油時不損壞發(fā)動機，同時也保證發(fā)動機在使用高質量汽油時能發(fā)出最大功率；系統(tǒng)中的水溫傳感器可保證發(fā)動機在冷起動時，能適當加濃混合氣濃度；而系統(tǒng)中的氧傳感器則可隨時監(jiān)測發(fā)動機的燃燒情況，由電控單元隨 時調整噴油量，從而將排氣污染減小到最低程度； ECU是一個 32位計算機，它可處理及控制發(fā)動機的噴油時間。噴油持續(xù)時間和點火提前角等指令，使噴油嘴和火花塞最佳工作。 電子控制汽油噴射系統(tǒng)分為汽油供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分。其組成如圖 畢業(yè)設計（論文）報告紙 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 8 示 畢業(yè)設計（論文）報告紙 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 9 圖 帕薩特 B5轎車 發(fā)動機電子噴射系統(tǒng)結構示意圖 1熱膜式空氣流量計 2電子控制單元 3電動汽油泵 4節(jié)氣門控制組件 5怠速電機（與節(jié)氣門控制組件一體） 6進氣溫度傳感器 7油壓調節(jié)器 8噴油器 9爆震傳感器 10汽油濾清器 11點火線圈 12氧傳感器 13冷卻液溫度傳感器 14轉速傳感器 汽油供給系統(tǒng)的主要部件 汽油供給系統(tǒng)的作用是根據(jù) ECU的指令，以恒定的壓差將一定數(shù)量的汽油噴入進氣管中：它主要包括汽油箱、汽油分配管、電動汽油泵，汽油濾清器、油壓調節(jié)器、噴油器等組成，如圖 、圖 所示。 圖 汽油供給系統(tǒng)零件圖 l回油軟管 2進油軟管 28油管夾頭 2 26夾箍 5汽油濾清器罩殼 6汽油濾清器 10固定螺釘 11回油管 12通氣細管 13進油管 14鎖 緊螺母（用工具 3217 拆卸和安裝） 15凸緣（注意在汽油箱上的安裝位置） 16密封圈 17汽油油位傳感器 18汽油泵 19汽油箱（拆卸時，用發(fā)動機和變速器框桿 支撐） 20安裝汽油泵固定環(huán) 22固定螺釘 23卡環(huán) 24支承座 25防塵罩 27橡膠連接管 畢業(yè)設計（論文）報告紙 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 10 圖 噴油器部分零件圖 l供油軟管 2回油軟管 3噴油器電阻器 4夾箍 5噴油器總供油管 6密封圈 7噴油器 8曲軸箱強制通風閥（ PCV閥） 9水溫傳感器 10