发动机汽油机电控燃油喷射系统

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汽油机所用的燃料是汽油,在进入气缸之前,汽油和空气已形成可燃混合气。可燃混合气进入气缸内被压缩,在接近压缩上止点时点火燃烧而膨胀作功。对汽油机而言进入燃烧室的是可燃混合气,压缩的也是可燃混合气,燃烧作功后将废气排出。因此燃油供给系的任务是根据发动机的不同情况的要求,配制出一定数量和浓度的可燃混合气,供入气缸,最后还要把燃烧后的废气排出气缸。

汽油机的燃油供给系统分为化油器式和电控燃油喷射式两种形式,化油器式现在已经淘汰,部分摩托车和农业机械上还有使用,汽车上已经全部使用电控燃油喷射式。所以今天只讲电控燃油喷射。

一、电控燃油喷射的基本概念

电控燃油喷射是指喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到气缸或进气歧管中,与进入的空气混合而形成可燃混合气。

优点:

1.提高了发动机的充气效率;

2.可采用较高的压缩比;

3.可使发动机燃用稀薄的可燃混合气;   

4.冷起动性和加速性能较好;

5.使发动机在任何工况下都处于最佳工 作状态;

6.使各缸可燃混合气分配更加均匀;

7.可节省燃油并减少废气中的有害成分   

分类:

1.按喷射部位的不同可分为缸内喷射和缸外喷射两种。

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2.按控制方式来分为开环控制和闭环控制 ,现在的发动机都是采用的闭环控制系统。

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3.按进气量检测方法来分为间接测量和直接测量现在的发动机都是采用直接测量的方式。   

4.按多点喷射的喷油间隔来分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射。

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基本工作过程:

电控汽油喷射系统(EFI系统)是以电控单元(ECU)为控制中心,并利用安装在发动机上的各种传感器测出发动机的各种运行参数,再按照电脑中预存的控制程序精确地控制喷油器的喷油量,使发动机在各种工况下都能获得最佳空燃比的可燃混合气。目前,各类汽车上所采用的电控汽油喷射系统在结构上往往有较大的差别,在控制原理及工作过程方面也各具特点。

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二、电子控制汽油喷射系统的组成

燃油供给系统

功用:向气缸内供给燃烧时所需一定量的燃油.

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空气供给系统

功用:为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气,并测量和控制空气量。

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电子控制系统

电控单元:接受来自各个传感器传来的信号,并完成对这些信息的处理和发出指令控制执行器的动作。

各种传感器:把各种反映发动机工况和汽车运行状况的参数(非电量参数)转变为电信号(电压或电流)提供给电控单元,使电控单元正确地控制发动机运转或汽车运行。    

执行器 :用来完成电控单元发出的各种指令,是电控单元指令的执行者。   

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三、电控系统的主要传感器

空气流量传感器

作用:将空气流量转换成电信号送给电控单元,该信号作为决定喷油量的基本信号之一。 

现在使用最多的是热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器。

进气管绝对压力传感器

半导体压敏电阻式:由硅片、集成电路和真空室组成。   

节气门位置传感器

作用:将节气门开度的大小和动作的快慢,转变为电信号输入到电脑,以反映负荷的大小。  

分类: 两极式和全程式

转速和曲轴位置传感器


温度传感器

如水温传感器、进气温度传感器。

氧传感器

在采用三元催化转换器的发动机上,氧传感器安装在排气管内,检测排气中氧的含量。   

爆震传感器

安装在发动机缸体上,检测发动机的爆震状况。

起动及空挡开关信号

用来判断发动机是否处于起动状态。 

四、主要元器件

电动燃油泵

作用:供给各喷油器及冷起动喷油器所需要的燃油。并使燃油压力升高,以便于喷油雾化。电动燃油泵由点火开关和油泵继电器控制。   

油压:多点喷射:0.2~0.3MPa  ,单点喷射:0.1~0.2MPa   

燃油分配管

燃油分配管,也被称作"共轨",其功用是将汽油均匀、等压地输送给各缸喷油器。由于它的容积较大,故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用。

燃油压力调节器

作用:调节喷油器的燃油压力, 使燃油压力与进气管压力之差保持常数。  

油压脉动缓冲器

作用:减小燃油管路中油压的脉动和脉动噪声,并能在发动机停机后保持油路中有一定的压力,以利于发动机重新起动。

喷油器

作用:在恒定压力下定时、定量地喷油并使之雾化。

怠速控制阀

在节气门体汽油喷射系统中,节气门体上装有步进电机式怠速控制阀。其功用是自动调节发动机的怠速转速,使发动机在设定的怠速转速下稳定运转。在使用空调器或转向助力器的汽车上,电控单元通过怠速控制阀自动提高怠速转速,以防止发动机因负荷加大而熄火。

五、电子控制汽油喷射系统的控制

喷油量和喷油定时的控制

根据发动机转速和进气管绝对压力传感器的信号,从存储器中读取基本喷油定时与基本喷油持续时间等数据,然后再根据进气温度传感器、节气门位置传感器和氧传感器输入的信号对其进行修正,并通过控制各喷油器的搭铁回路来控制喷油时刻和喷油持续时间。

怠速控制

发动机怠速时,根据空调器开关、自动变速器档位开关、制动开关、发动机温度传感器和动力转向开关等信号所确定的目标转速与发动机的实际怠速转速进行比较,并通过调节供给电控补充空气阀的电流强度,来调节怠速空气通道的面积,改变其空气流量,以使发动机的怠速保持在目标转速上。

点火定时控制

根据发动机转速和进气管绝对压力传感器的信号,从存储器中读取基本点火定时数据,再根据节气门传感器、发动机温度传感器、空调器开关和起动开关等信号,对基本点火定时进行修正,并通过点火控制模块(ICM)来实现最佳点火定时控制。当爆震传感器检测到发动机发生爆燃时,点火定时将会自动推迟。

起动控制

在起动发动机时,在得到起动开关的起动信号后,将通过延长各喷油器的喷油持续时间来增加喷油量,以获得发动机起动时所需的浓混合气。

减速断油与限速断油控制

在汽车行驶中,如果驾驶员快速松开加速踏板(节气门全闭)减速时,将切断喷油器控制电路,使喷油器停止喷油。当发动机转速超过设定的转速时,将不管节气门的位置如何都会立即切断喷油器控制电路,喷油器停止喷油,以避免发动机超速运转。

失效保护

当传感器或电路出现故障时,PCM将自动按原设定的程序和数据控制发动机继续运转,但这时汽车的性能将有所下降。

备用控制

当控制模块出现故障时,控制系统将接通独立于系统之外的备用控制电路,并用固定不变的信号控制发动机进入应急运转状态,使汽车得以开回车库或去维修站。此外,系统还具有电动汽油泵控制、汽油蒸发控制系统的控制、空调压缩机控制及故障自诊断等功能。

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