【文章內(nèi)容簡介】 ECU 得到信號后，能指令延長或縮短噴油時間，使噴油量與進(jìn)氣歧管真空度相匹配。當(dāng)節(jié)氣門開啟時，大量空氣進(jìn)入氣缸，進(jìn)氣歧管真空度降低，那么傳感器會輸出信號使 ECU 增加噴油時間，噴出較多燃油以恒定空燃比。當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉時，流入氣缸的空氣減少，進(jìn)氣歧管真空度提高，那么傳感器會輸出信號使 ECU 減少噴油時間，以便減少噴油量。 （ 2）怠速控制閥 怠速控制閥裝在節(jié)氣門旁通空氣孔上，由怠速控制器依據(jù)點火信號，在引擎轉(zhuǎn)速低于 750RPM 時，即使怠速控制閥動作，以提升引擎轉(zhuǎn)速， 在引擎轉(zhuǎn)速超過1050RPM 后，則停止動作。在配備冷氣系統(tǒng)的車種，又將此控制閥稱為怠速提速閥常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 后因冷氣壓縮機(jī)動作后，產(chǎn)生引擎負(fù)載，使引擎怠速降低，而怠速控制閥隨之動作，以維持怠速的穩(wěn)定性。 怠速控制閥由點火開關(guān)供電，只要點火開關(guān)轉(zhuǎn)至 ON 位置，怠速控制閥即通電，發(fā)動機(jī)電腦控制其電路搭鐵。當(dāng)發(fā)動機(jī)的工作參數(shù)偏離正常值時，便使用該閥來調(diào)整怠速轉(zhuǎn)速。怠速轉(zhuǎn)速是通過控制旁通節(jié)氣門體的空氣量來調(diào)整的。發(fā)動機(jī)起動后，怠速控制閥開啟一段時間進(jìn)氣量增加，使發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速提高約 150r/min300r/min。當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度較低時， 怠速控制閥開啟，以獲得適當(dāng)?shù)目斓∷?。發(fā)動機(jī)電腦根據(jù)不同的冷卻液溫度，通過改變傳到怠速控制閥的信號強(qiáng)度來控制怠速控制閥柱塞的位置。 步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥是世界上目前應(yīng)用最多的一種怠速控制裝置。用于汽車電噴系統(tǒng)旁通空氣通道的開度，從而調(diào)節(jié)旁通氣量，使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到所要求的目標(biāo)值。結(jié)構(gòu)原理：由永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，激磁線圈構(gòu)成的定子和把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動的進(jìn)給絲桿及閥門等部分組成。它利用系統(tǒng)供給的步進(jìn)信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換控制，使轉(zhuǎn)子可以正轉(zhuǎn)，也可以反轉(zhuǎn)，從而使閥芯（絲桿）進(jìn)行伸縮運動以達(dá)到調(diào)節(jié)旁通空氣道截面的目的，從而 穩(wěn)定怠速，并達(dá)到理想的怠速轉(zhuǎn)速。 （ 3） EGR 閥 EGR 閥 是 一個 用來控制反饋到進(jìn)氣系統(tǒng)的 廢氣再循環(huán) 量的機(jī)電一體化產(chǎn)品。它通常位于進(jìn)氣歧管的右側(cè)，靠近節(jié)氣門體，有一通向排氣歧管的短金屬管與它相連。其作用是對進(jìn)入進(jìn)氣歧管的廢氣量進(jìn)行控制，使一定量的廢氣流入進(jìn)氣歧管進(jìn)行再循環(huán)。 EGR 閥是廢氣再循環(huán)裝置中非常重要的、關(guān)鍵的部件。 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 3 汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng) 電控燃油噴射系統(tǒng) 概述 汽油噴射系統(tǒng)的發(fā)展史 汽油噴射系統(tǒng)從 20 世紀(jì) 30 年代使用于軍用飛機(jī)發(fā)動機(jī)上，最早裝用汽油噴射系統(tǒng)的汽車，出現(xiàn)在 1945 年的汽車展覽會上，是德國奔馳公司生產(chǎn)的奔馳 300SL 汽車，該車裝用的機(jī)械式噴射系統(tǒng)與柴油機(jī)供給系統(tǒng)基本相同，利用柱塞泵和噴油器直接向氣缸內(nèi)噴油。此后改進(jìn)為向進(jìn)氣管噴油。 機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)采用連續(xù)噴射方式，即在發(fā)動機(jī)工作中，噴油器連續(xù)不斷地將汽油噴入進(jìn)氣管。機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)簡稱為“ K 型”汽油噴射系統(tǒng)，“ K”是德語 kontinuum連續(xù)的第一個字母。 K 型汽油噴射系統(tǒng)是利用機(jī)械方式控制汽油噴射量。在 20 世紀(jì) 60 年代之前，化油器在汽油機(jī)供給系統(tǒng)中占主導(dǎo)地位，僅在國外生產(chǎn)的賽車和豪華型轎車上采用 K 型汽油噴射系統(tǒng)； 20 世紀(jì) 80 年代末期，我國一汽集團(tuán)公司引進(jìn)德國大眾技術(shù)生產(chǎn)的奧迪 100 五缸和六缸發(fā)動機(jī)仍然選裝 K 型汽油噴射系統(tǒng)。 20 世紀(jì) 60 年代，隨著汽車數(shù)量的日益增多，在汽車發(fā)達(dá)國家相繼制定了嚴(yán)格的排放法規(guī)，以限制汽車排放污染物的數(shù)量； 20 世紀(jì) 70 年代，受能源危機(jī)的影響，迫使各國紛紛制定汽車燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)；在這一背景條件下，汽油噴射技術(shù)也得到了進(jìn)一步的完善和發(fā)展。 機(jī)電組合式汽油噴射系統(tǒng)就是 20 世紀(jì) 60 年代末在機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，簡稱“ KE 型”汽油噴射系統(tǒng)，其中的“ E”指電子控制。 KE 型汽油噴射系統(tǒng)是在 K 型噴射系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了一個由電腦控制的電液壓差調(diào)節(jié)器，電腦根據(jù)冷卻液溫度、節(jié)氣門位置等傳感器的信號，通過調(diào)節(jié)器改變供油壓差，調(diào)節(jié)汽油供給量，從而達(dá)到對不同工況混合氣濃度修正的目的。 KE 型汽油噴射系統(tǒng)研制成功后，主要應(yīng)用在德國奔馳 380SE、 500SL 型車上。 20 世紀(jì) 60 年代后期，隨著電子事業(yè)的飛速發(fā)展，尤其是電子計算機(jī)的問世，電子技術(shù)在汽車上 的應(yīng)用成為各國汽車工業(yè)的重要發(fā)展方向。德國 BOSCH 公司首先成功研制電控燃油噴射系統(tǒng)，電控燃油噴射技術(shù)歷經(jīng)晶體管、集成電路到微機(jī)處理三大發(fā)展進(jìn)程，直到目前，各種汽車上應(yīng)用的電控燃油噴射系統(tǒng)，都是以 BOSCH公司首先研制電控燃油噴射系統(tǒng)簡稱為“ EFI”，是由該英文“ Electronic Fuel Injection”簡化而來的。 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 11 在現(xiàn)代汽車上， K 型和 KE 型汽油噴射系統(tǒng)已經(jīng)淘汰， EFI 系統(tǒng)因其更優(yōu)越的性能而成為現(xiàn)代車用汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的主流。 電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點 眾所周知，要提高發(fā)動機(jī)的 動力性、燃料經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染，就必須根據(jù)汽車運行工況的變化，精確控制供往氣缸的混合氣濃度。 EFI 系統(tǒng)能實現(xiàn)混合氣濃度（即空燃比）的高精度控制，比化油器式汽油機(jī)供給系統(tǒng)和 K 型、 KE 型汽油噴射系統(tǒng)有明顯的優(yōu)越性。因為電子控制的靈活性和電腦強(qiáng)有力的綜合處理功能，使電控系統(tǒng)能夠根據(jù)發(fā)動機(jī)運行工況和運行環(huán)境的變化，如起動、暖機(jī)、怠速、加速、滿負(fù)荷、部分負(fù)荷、滑行、環(huán)境濕度、海拔高度和燃油品質(zhì)等，實現(xiàn)最佳的空燃比控制及最佳點火提前角控制，以優(yōu)化發(fā)動機(jī)各種運行工況，從而取得良好的節(jié)油和排氣凈化等效果。如上海桑塔納 20xx 轎車裝用電控汽油噴射系統(tǒng)后，發(fā)動機(jī)排量不變，與原裝化油器式發(fā)動機(jī)相比，排放污染物（一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化合物）減少了 50％以上，最大轉(zhuǎn)矩提高 7％，最大功率提高 9％，加速時間縮短 20％，等速百公里油耗也略有下降。 電控燃油噴射系統(tǒng)的類型 （ 1）按噴射方式分類 按照噴射方式不同，燃油噴射系統(tǒng)可分為連續(xù)噴射方式和間歇噴射方式。連續(xù)噴射方式是指在發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)期間，汽油連續(xù)不斷地噴射在進(jìn)氣道內(nèi)，且大部分汽油是在進(jìn)氣門關(guān)閉時噴射的，因此大部分汽油在進(jìn)氣道蒸發(fā)。除 K 型機(jī)械式、 KE 型機(jī)電組合式汽油噴 射系統(tǒng)外，電控燃油噴射系統(tǒng)一般不采用此種噴射方式。 間歇噴射方式是指在發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)期間，將汽油間歇地噴入進(jìn)氣道內(nèi)。在目前廣泛采用的間歇噴射方式的多點電控燃油噴射系統(tǒng)中，按各缸噴油器的噴射順序又可分為同時噴射、分組噴射和順序噴射。 ①同時噴射 同時噴射是將各缸的噴油器并聯(lián)，在發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)期間，所有噴油器由同一個噴油指令控制，同時噴油、同時斷油。采用此種噴射方式，對各缸而言，噴油時刻不可能都是最佳的，其性能較差，一般用在部分缸數(shù)較少的汽油發(fā)動機(jī)上，如韓國大宇轎車上采用的四缸發(fā)動機(jī)電控多點燃油噴射系統(tǒng)等。 采用 同時噴射方式的電控燃油噴射系統(tǒng)，一般都是曲軸每轉(zhuǎn)一圈各缸同時噴油一次，對每個氣缸來說，每一次燃燒所需的供油量需要噴射兩次，即曲軸每轉(zhuǎn)一圈常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 12 噴射 1/2 的油量。 ②分組噴射 分組噴射是指將各缸的噴油器分成幾組，它是同時噴射的變形方案，電腦向某組的噴油器發(fā)出噴油或斷油指令時，同一組的噴油量同時噴油或斷油。 ③順序噴射 順序噴射是指各噴油器由電腦分別控制，按發(fā)動機(jī)各缸的工作順序噴油。多缸發(fā)動機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)采用分組噴射或順序噴射式較多。 （ 2）按對空氣量的計量方式分類 電控燃油噴射系統(tǒng)必須對進(jìn)入氣缸的空氣量進(jìn)行精確 的計量，才能通過對噴油量的控制，實現(xiàn)混合氣濃度的高精度控制。按對進(jìn)氣量的計量方式不同，電控燃油噴射系統(tǒng)可分為 D 型和 L 型。 ① D 型電控燃油噴射系統(tǒng) “ D”是德語 Druck（壓力）的第一個字母。 D 型電控燃油噴射系統(tǒng)利用絕對壓力傳感器檢測進(jìn)氣管內(nèi)的絕對壓力，電腦根據(jù)進(jìn)氣管內(nèi)的絕對壓力和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速推算出發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量，再根據(jù)進(jìn)氣量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速確定基本的噴油量。 ② L 型電控燃油噴射系統(tǒng) “L”型是德語 Luft（空氣）的第一個字母。 L 型電控燃油噴射系統(tǒng)利用空氣流量計直接測量發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量，電腦不必進(jìn)行推算，即可根據(jù)空氣 流量計信號計算與該空氣量相應(yīng)的噴油量。由于消除了推算進(jìn)氣量的誤差影響，其測量的準(zhǔn)確程度高于 D 型，故對混合氣的控制更精確。 （ 3）按噴射位置分類 按噴射位置不同，電控燃油噴射系統(tǒng)可分為進(jìn)氣管噴射和缸內(nèi)直接噴射兩種類型。 缸內(nèi)直接噴射技術(shù)是近年來研究和開發(fā)的發(fā)動機(jī)新技術(shù)，它是將噴油器安裝在氣缸蓋上，把燃油直接噴入氣缸內(nèi)，配合缸內(nèi)組織的氣體流動形成可燃混合氣，容易實現(xiàn)分層燃燒和稀混合氣燃燒，可進(jìn)一步提高汽油發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性。 目前汽車上應(yīng)用的電控燃油噴射系統(tǒng)一般都是進(jìn)氣管噴射式，按噴油器的數(shù)量不同，又可分為 單點噴射 (SPI）系統(tǒng)和多點噴射 (MPI）系統(tǒng)。 ①多點噴射系統(tǒng) 是在每缸進(jìn)氣門處裝有 1 只噴油器，由電子控制單元（ ECU）控制噴油，因此常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 13 多點噴射又稱為多氣門噴射。多點噴射系統(tǒng)的燃油分配均勻性好，進(jìn)氣管可按最大進(jìn)氣量來設(shè)計，而且無論發(fā)動機(jī)處于熱態(tài)或冷態(tài)，其過渡的響應(yīng)及燃燒經(jīng)濟(jì)性都是最佳的；但多點電控噴射系統(tǒng)的控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，成本較高，主要應(yīng)用于對汽車性能要求較高的中、高級轎車上。如圖 1：單點噴射系統(tǒng)，圖 2： :多點點噴射系統(tǒng)。 圖 1 單點噴射系統(tǒng) 圖 2 多點噴射系統(tǒng) ②單點噴射系統(tǒng) 是在節(jié)氣門上方裝一個中央噴射裝置，用 1~2 只噴油器集中噴射。汽油噴入進(jìn)氣流中，形成的可燃混合氣由進(jìn)氣歧管分配到各缸中。單點噴射又稱節(jié)氣門體噴射（ TBI）或中央噴射（ CFI）。 單點電控燃油噴射系統(tǒng)在每個進(jìn)氣行程開始的時候噴油，采用的是順序噴射方式，又稱獨立噴射方式。獨立噴射可使燃油在進(jìn)氣管中滯留的時間最短，各缸得到燃油量盡可能一致。單點噴射系統(tǒng)與多點噴射系統(tǒng)的控制原理相似，空氣量可采用空氣流量計直接計量，也可采用絕對壓力傳感器間接測量。 單點噴射系統(tǒng)出現(xiàn)的較晚 ，其性能介于多點噴射系統(tǒng)與化油器式供給系統(tǒng)之間。雖然單點噴射系統(tǒng)的性能比多點噴射系統(tǒng)差一些，但其結(jié)構(gòu)簡單、故障少、維修調(diào)整方便，且對發(fā)動機(jī)本身的改動較小，特別是大量生產(chǎn)后，其成本較低，僅略高于傳統(tǒng)化油器的成本。目前，國外已廣發(fā)應(yīng)用于普通轎車和貨車。 （ 4）按有無反饋信號分類 電控燃油噴射系統(tǒng)按有無反饋信號可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。 ①開環(huán)控制系統(tǒng)（無氧傳感器） 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 14 它是將通過實驗確定的發(fā)動機(jī)各工況的最佳供油參數(shù)預(yù)先存入電腦，在發(fā)動機(jī)工作時，電腦根據(jù)系統(tǒng)中各傳感器的輸入信號，判斷自身所處的運行工況，并計算出最佳的噴油量，通過對噴油器噴射時間的控制，來控制混合氣的濃度，使發(fā)動機(jī)優(yōu)化運行。 開環(huán)控制系統(tǒng)按預(yù)先設(shè)定在電腦中的控制規(guī)律工作，只受發(fā)動機(jī)運行工況參數(shù)變化的控制，簡單易行。但其精度直接依賴于所設(shè)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和噴油器調(diào)整標(biāo)定的精度。噴油器及發(fā)動機(jī)的產(chǎn)品性能存在差異或由于磨損等引起性能參數(shù)變化時，就不能使混合氣準(zhǔn)確地保持在預(yù)定的濃度（空燃比）上。因此，開環(huán)控制系統(tǒng)對發(fā)動機(jī)及控制系統(tǒng)各組成部分的精度要求高，抗干擾能力差，當(dāng)使用工況超出預(yù)定范圍時，不能實現(xiàn)最佳控制。 ②閉環(huán)控制系統(tǒng)（有氧傳感器） 在該系統(tǒng)中，發(fā)動 機(jī)排氣管上加裝了氧傳感器，根據(jù)排氣中含氧量的變化，判斷實際進(jìn)入氣缸的混合氣空燃比，在通過電腦與設(shè)定的目標(biāo)空燃比值進(jìn)行比較，并根據(jù)誤差修正噴油器噴油量，是空燃比保持在設(shè)定的目標(biāo)附近。 閉環(huán)控制系統(tǒng)可達(dá)到較高的空燃比控制精度，并可消除因產(chǎn)品差異和磨損等引起的性能變化，工作穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。但是，為了使排氣凈化達(dá)到最佳效果，只能運行在理論空燃比 附近。對起動、暖機(jī)、加速、怠速、滿負(fù)荷等特殊工，仍需采用開環(huán)控制，使噴油器按預(yù)先設(shè)定的假濃混合氣配比工作，以滿足發(fā)動機(jī)特殊工況的工作要求。所以，目前普遍采用開 環(huán)和閉環(huán)相結(jié)合的控制方案。 電控燃油噴射系統(tǒng)的功能 電控燃油噴射系統(tǒng)的功能是對噴射正時、噴油量、燃油停供及燃油泵進(jìn)行控制。 噴油正時控制 在采用間歇噴射方式的電控燃油噴射系統(tǒng)中，電腦必須控制噴油器噴油的開始時刻，這就是噴油正時控制。其控制目標(biāo)一般在進(jìn)氣行程開始前，噴油結(jié)束。 噴油器的噴油可分為同步噴油和異步噴油兩種類型?！巴健笔侵父鶕?jù)發(fā)動機(jī)各缸工作循環(huán)，在既定的曲軸位置進(jìn)行噴油，同步噴油有規(guī)律性。異步噴油與發(fā)動機(jī)的工作不同步，無規(guī)律性，它是在同步噴油的基礎(chǔ)上，為改善發(fā)動機(jī)的性能額外增加的 噴油，