汽油喷射发动机

1、汽油喷射发动机优点汽油喷射发动机与化油器式发动机相比，突出的优点是能准确控制混合气的质量，保证气缸内的燃料燃烧完全，使废气排放物和燃油消耗都能够降得下来，同时它还提高了发动机的充气效率，增加了发动机的功率和扭矩。电子控制燃油喷射装置的缺点就是成本比化油器高一点，因此价格也就贵一些，故障率虽低,一旦坏了就难以修复（电脑件只能整件更换），但是与它的运行经济性和环保性相比，这些缺点就微不足道了。分类汽油喷射型式分为机械式和电子控制式两种。机械式汽油喷射装置是一种以机械液力控制的喷射技术，早在30年代就应用在飞机发动机，50年代开始应用在德国奔驰300BL轿车发动机上。集成电路的出现使电子技术能在发动

2、机上得到应用，一种更好的汽油喷射装置电子控制汽油喷射技术也就应运而生了。结构任何一种电子控制汽油喷射装置，都是由喷油油路，传感器组和电子控制单元(微型电脑)三大部分组成。当喷射器安装在原来化油器位置上，称为单点电控燃油喷射装置；当喷射器安装在每个气缸的进气管上，称为多点电控燃油喷射装置。原理喷油油路由电动油泵，燃油滤清器，油压调节器，喷射器等组成，电控单元发出的指令信号可将喷射器头部的针阀打开，将燃油喷出。传感器好似人的眼耳鼻等器官，专门接受温度，混合气浓度，空气流量和压力，曲轴转速等数值并传送给“中枢神经”的电子控制单元。电子控制单元是一个微计算机，内有集成电路以及其它精密的电子元件。它汇集

3、了发动机上各个传感器采集的信号和点火分电器的信号，在千分之几十秒内分析和计算出下一个循环所需供给的油量，并及时向喷射器发出喷油的指令，使燃油和空气形成理想的混合气进入气缸燃烧产生动力。历史从60年代起，随着汽车数量的日益增多，汽车废气排放物与燃油消耗量的不断上升困扰着人们，迫使人们去寻找一种能使汽车排气净化，节约燃料的新技术装置去取替已有几十年历史的化油器，汽油喷射技术的发明和应用，使人们这一理想能以实现。早在1967年，德国波许公司成功地研制了D型电子控制汽油喷射装置，用在大众轿车上。这种装置是以进气管里面的压力做参数，但是它与化油器相比，仍然存在结构复杂，成本高，不稳定的缺点。针对这些缺点

4、，波许公司又开发了一种称为L型电子控制汽油喷射装置，它以进气管内的空气流量做参数，可以直接按照进气流量与发动机转速的关系确定进气量，据此喷射出相应的汽油。这种装置由于设计合理，工作可靠，广泛为欧洲和日本等汽车制造公司所采用，并奠定了今天电子控制燃油喷射装置的邹型。至1979年起美国的通用，福特，日本的丰田，三菱，日产等汽车公司都推出了各自的电子控制汽油喷射装置，尤其是多气门发动机的推广，使电子控制喷射技术得到迅速的普及和应用。到目前为止，欧美日等主要汽车生产大国的轿车燃油供给系统，95%以上安装了燃油喷射装置。从99年1月1日起，只有采用电子控制汽油喷射装置的轿车才能准予在北京市场上销售。(9

5、9.1.15)电子控制汽油喷射装置，由喷油器、传感器和电子控制单元(ECU)三大部分组成，其基本特点就是混合气的配制由ECU来控制。在汽油喷射发动机一文中有一幅示意图，ECU起到“中枢神经”的作用，它存储了发动机各种运行工况下的最佳喷油持续时间，根据各个传感器的输入信号计算出实际最佳喷油持续时间，指令喷射器将一定量的燃油喷入进气歧管。而传感器象人的五官，专门感受温度，混合气浓度，空气流量或压力，曲轴转速等数值并传送给ECU，起非常重要的作用。根据空气感应方法，又将电子控制汽油喷射装置分为两种，一种是流量感应式电子控制汽油喷射装置（L型），通过感应进气管中空气的流量来控制喷油量；另一种是压力感应

6、式电子控制汽油喷射装置（D型），通过感应进气管中空气压力的高低来控制喷油量。由于L型使用比较广泛，本文以介绍L型为主。整个L型电子控制汽油喷射装置有3个部分组成：供油部分、供气部分和控制部分。供油部分由油箱、汽油泵、汽油滤清器、压力调节器和喷油器组成，汽油泵将汽油从油箱抽出经汽油滤清器过滤杂质，经压力调节器加压使汽油压力高于进气歧管的负压力，再经输油管送至各缸的喷射器。喷射器相当于一个开关，控制开关的部件就是ECU。供气部分由空气滤清器、空气流量计、节气门装置等组成，当空气经过空气滤清器滤去尘埃杂质后，流经空气流量计计量，再沿着节气门通道直入进气歧管，通过进气门分别供给各个气缸。驾车者通过油门

7、踏板操纵节气门开度，决定进气歧管的空气流量，空气流量计叶板在气流冲击下会有一个转角，使流量计内的电阻器数值发生变化。因此，不同的空气流量就会有不同的叶板转角，对应不同的电压信号，反馈至ECU就有不同的喷油量。控制部分由ECU、传感器和继电器组成，分布在发动机各部位上的传感器将采集到的信号反馈到ECU，经过ECU计算确定喷射器的喷油量和时间，确保最佳的空燃比。其中主要传感器有节气门位置传感器、空气温度传感器、水温传感器、转速传感器、霍尔传感器、爆燃传感器、氧传感器等。节气门位置传感器安装在节气门体上专门测量节气门的开度，进而反映发动机不同的工况；空气温度传感器安装在节气门之后的进气歧管上，用以检

8、测进气温度，ECU根据其信号修正喷油量使得发动机自动适应外部环境的变化；水温传感器监测发动机冷却水温度，ECU根据其信号修正喷油量，喷油量与温度是反比关系，水温越高喷油量会越少；转速传感器安装在气缸体上监测曲轴的转速，形成脉冲信号传送至ECU；霍尔传感器安装在凸轮轴位置上，用以检测曲轴转角，为ECU控制点火时刻提供信号；爆燃传感器安装在缸体上，当发生爆燃产生振动时，压力波通过缸体传到传感器，使传感器的压电陶瓷发生电压信号变化传至ECU，ECU就会根据信号将点火提前角推迟使爆燃消失；氧传感器安装在排气管上，它的一面与大气接触，另一面与排气管废气接触，实际上是利用废气及大气中氧浓度之间的差值产生电

9、动势，将信号反馈给ECU，只要空燃比偏离了理论空燃比就会发信号，ECU根据信号发出新的喷油指令，使混合气的空燃比处于理想状态。总之，这些传感器在岗位上各负其责，在汽车运行中不断将信号传送至ECU，而ECU就根据存储的数据与信号不断对比不断修正喷射器油量，从而达到最佳混合气的空燃比。另外，电子控制汽油喷射装置还有怠速装置、废气再循环控制装置等。其中怠速是保障汽车运行经济性和稳定性的重要因素，为了保证怠速作用，设计师在节气门附近开了一个旁通道，通过装在节气门旁通地方的怠速控制阀来改变节气门旁通道的空气流量来控制怠速。这有点象学校大门（节气门）旁边的小门（旁通道），在少人的情况下使用。怠速控制阀的阀门