第一章发动机汽油喷射系统

1、第一章第一章 发动机汽油喷射系统发动机汽油喷射系统第一节第一节 概述概述一、汽油喷射的基本概念一、汽油喷射的基本概念汽油喷射汽油喷射：用喷射器将一定压力和数量的汽油喷入进气道或气缸：用喷射器将一定压力和数量的汽油喷入进气道或气缸内。内。目的：提高汽油雾化质量，改进燃烧，改善汽油发动机性能。目的：提高汽油雾化质量，改进燃烧，改善汽油发动机性能。电控汽油喷射：电控汽油喷射：采用电动喷油器，根据发动机运行工况和使用条采用电动喷油器，根据发动机运行工况和使用条件，将适量的汽油喷入进气道或气缸，实现对发动机供油量的精件，将适量的汽油喷入进气道或气缸，实现对发动机供油量的精确控制。确控制。二、汽油喷射系统

2、的基本组成与原理二、汽油喷射系统的基本组成与原理常用的喷射方式：按控制方式分：常用的喷射方式：按控制方式分： K系统：系统：机械控制系统机械控制系统 K-E系统：系统：机电混合控制系统机电混合控制系统 EFI系统：系统：电控系统电控系统二、汽油喷射系统的基本组成与原理二、汽油喷射系统的基本组成与原理油箱油箱汽油滤清器汽油滤清器汽油泵汽油泵化油器化油器(混合混合)空气滤清器空气滤清器排气管排气管排气消声器排气消声器在在 气缸内燃绕气缸内燃绕汽油机系的组成（回忆汽车构造课的内容）汽油供给装置汽油供给装置三、汽油喷射系统的分类三、汽油喷射系统的分类（一）按喷油器安装部位分类：电子控制单点喷射系统和电

3、子控制多点汽油喷射系统。电子控制单点喷射系统和电子控制多点汽油喷射系统。单点喷射：在节流阀上安装一只或两只喷油器，向进气歧管中喷单点喷射：在节流阀上安装一只或两只喷油器，向进气歧管中喷油形成可燃混合气，进气行程时，被吸入气缸内。油形成可燃混合气，进气行程时，被吸入气缸内。多点喷射：多点喷射：指在汽油机每一气缸的进气管处安装喷油器，而此系指在汽油机每一气缸的进气管处安装喷油器，而此系统中的进气风门相当于普通汽车的节气门，无单独的化油器。统中的进气风门相当于普通汽车的节气门，无单独的化油器。1)汽油汽油 2)空气空气 3)节气门节气门 4)进气歧管进气歧管 5)喷嘴喷嘴 6)发动机缸发动机缸体体（

4、二）按喷油方式分类（二）按喷油方式分类连续喷射系统和间歇喷射系统连续喷射系统和间歇喷射系统连续喷射：连续喷射：在发动机运转期间，汽油连续不断地喷射，其喷油量在发动机运转期间，汽油连续不断地喷射，其喷油量的大小取决于燃油分配器中燃油计量槽的开度及进出油口间的大小取决于燃油分配器中燃油计量槽的开度及进出油口间的压差。的压差。间歇喷射：间歇喷射：其喷油量的大小取决于喷油器喷油阀的开启时间，即其喷油量的大小取决于喷油器喷油阀的开启时间，即ECU指令的喷油脉冲宽度。指令的喷油脉冲宽度。（三）按喷射时序分类（三）按喷射时序分类同时喷射、分组喷射、次序喷射同时喷射、分组喷射、次序喷射同时喷射：同时喷射：各缸

5、喷油器同时开启且同时关闭，由各缸喷油器同时开启且同时关闭，由ECU的同一个的同一个喷油指令控制所有的喷油器同时动作。喷油指令控制所有的喷油器同时动作。分组喷射：分组喷射：将喷油器分成两组交替喷射，将喷油器分成两组交替喷射，ECU发出两路指令，发出两路指令，每路指令控制一组喷油器。每路指令控制一组喷油器。次序喷射：次序喷射：按发动机各缸进气行程的顺序轮流喷射。按发动机各缸进气行程的顺序轮流喷射。（四）按喷射装置的控制方式分（四）按喷射装置的控制方式分 机械式喷射系统：机械式喷射系统：K系统：机电结合式：系统：机电结合式：K-E系统系统 电控式：电控式：EFI系统系统第三节第三节 电子控制式汽油喷

6、射系统电子控制式汽油喷射系统 影响汽油发动机排放的最主要因素是混合气的空燃比，影响汽油发动机排放的最主要因素是混合气的空燃比， 理论上一公斤燃料完理论上一公斤燃料完全燃烧时需要全燃烧时需要14.7公斤的空气。这种空气和燃料的比例称为化学当量比。空燃公斤的空气。这种空气和燃料的比例称为化学当量比。空燃比小于化学当量比时供给浓混合气，此时发动机发出的功率大，但燃烧不完比小于化学当量比时供给浓混合气，此时发动机发出的功率大，但燃烧不完全，生成的全，生成的CO、HC多；当混合气略大于化学当量比时，燃烧效率最高，燃多；当混合气略大于化学当量比时，燃烧效率最高，燃油消耗量低，但生成的油消耗量低，但生成的N

7、Ox也最多；供给稀混合气时，燃烧速度变慢，燃烧也最多；供给稀混合气时，燃烧速度变慢，燃烧不稳定，使得不稳定，使得HC增多。在电控汽油喷射系统中采用闭环控制的方式，将空燃增多。在电控汽油喷射系统中采用闭环控制的方式，将空燃比控制在化学当量比附近，并在排气系统中消声器前安装一个三元催化转化比控制在化学当量比附近，并在排气系统中消声器前安装一个三元催化转化器，对发动机进行后处理，是当前减少汽车排气污染物的最有效方法。在化器，对发动机进行后处理，是当前减少汽车排气污染物的最有效方法。在化学当量比附近，转化器的净化效率最高。学当量比附近，转化器的净化效率最高。概述：电控汽油喷射系统电控汽油喷射系统（El

8、ectronicFuelInjectionSystem）简称为EFI。它利用各种传感器检测发动机的各种状态，经微处理器的判断、计算，使发动机在不同工况下均能获得合适空燃比的混合气。一、概述一、概述 目前汽车工业发达的国家在汽油车上均采用目前汽车工业发达的国家在汽油车上均采用汽油喷射系统，以满足日益严格的排放要求。汽油喷射系统，以满足日益严格的排放要求。电控优点电控优点1、在任何情况下都能获得精确的空燃比2、混合气的各缸分配均匀性好3、汽车的加速性能好4、充气效率高5、良好的启动性能和减速减油或断油组成组成电控汽油喷射系统主要由下列四部分组成：进气系统供油系统控制系统点火系统氧传感器喷油嘴水温传

9、感器电动燃油泵滤清器热线式空气流量计调压器电子控制单元怠速执行器进气系统 空气经空气滤清器、空气流量计、节气门、进空气经空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管进入各气缸；怠速时节气门全气总管、进气歧管进入各气缸；怠速时节气门全关，关， 由怠速执行器根据冷却水温、空调和动力由怠速执行器根据冷却水温、空调和动力转向等工况调节进气量。转向等工况调节进气量。供油系统 供油系统主要由燃油泵、燃油滤清器、燃油脉动减振供油系统主要由燃油泵、燃油滤清器、燃油脉动减振器、油压调节器、喷油器和供油总管组成。器、油压调节器、喷油器和供油总管组成。供油系统点火系统点火控制系统由传感器、电子控制单元和执行器

10、组成。 点火控制系统由点火电子组件、点火线圈、火花塞、点火控制系统由点火电子组件、点火线圈、火花塞、传感器、电子控制单元和执行器组成传感器、电子控制单元和执行器组成控制系统 控制系统由传感器、执行器和电子控制单元ECU三部分组成。二、电子控制式汽油喷射系统的工作二、电子控制式汽油喷射系统的工作过程过程 ：是对喷油时间的控制过程。 空燃比：实际充入气缸的空气质量与燃烧所需要的燃料量的比值。空燃比 为了满足发动机各种工况的要求，混合气的空燃比为了满足发动机各种工况的要求，混合气的空燃比不能都采用闭环控制，而是采用闭环和开环相结合的策不能都采用闭环控制，而是采用闭环和开环相结合的策略。略。主要分为三

11、种控制方式：主要分为三种控制方式： 冷起动和冷却水温度低时通常采用开环控制方式。冷起动和冷却水温度低时通常采用开环控制方式。由于起动转速低、冷却水温度低、燃油挥发性差，由于起动转速低、冷却水温度低、燃油挥发性差，需对燃油进行一定的补偿。混合气空燃比与冷却水温度需对燃油进行一定的补偿。混合气空燃比与冷却水温度有关，随着温度增加，空燃比逐渐变大。有关，随着温度增加，空燃比逐渐变大。部分负荷和怠速运行时此时可分为两种情况：部分负荷和怠速运行时此时可分为两种情况： 若为了获得最佳经济性，可采用开环控制方式，将空若为了获得最佳经济性，可采用开环控制方式，将空燃比控制在比化学计量比大的稀混合气状态下工作。

12、燃比控制在比化学计量比大的稀混合气状态下工作。 为为了获得低的排放，并有较好的燃油经济性，必须采用电了获得低的排放，并有较好的燃油经济性，必须采用电控汽油喷射系统加三元催化转化器，进行空燃比闭环控控汽油喷射系统加三元催化转化器，进行空燃比闭环控制。制。 空燃比 图中虚线部分为未加三元催化转化器时，图中虚线部分为未加三元催化转化器时，CO、HC和和NOx排放浓度与空排放浓度与空燃比的关系。实线部分采用三元催化转化器后燃比的关系。实线部分采用三元催化转化器后CO、HC和和NOx与空燃比的与空燃比的关系。从图中可看出采用三元催化转化器时只有当空燃比在化学计量比附关系。从图中可看出采用三元催化转化器时

13、只有当空燃比在化学计量比附近很窄范围内近很窄范围内HC、CO和和NOx排出浓度均较小。装有电控汽油喷射发动机排出浓度均较小。装有电控汽油喷射发动机采用闭环控制方式，才能使混合气空燃比严格控制在化学计量比附近很窄采用闭环控制方式，才能使混合气空燃比严格控制在化学计量比附近很窄的范围内，使三元催化转化器净化效率最高。的范围内，使三元催化转化器净化效率最高。 节气门全开（节气门全开（WOT）时：时： 为了获得最大的发动机为了获得最大的发动机功率和防止发动机过热，采功率和防止发动机过热，采用开环控制，将混合气空燃用开环控制，将混合气空燃比控制在比控制在12.513.5范围内。范围内。此时发动机内混合气燃烧速此时发动机内混合气燃烧速度最快，燃烧压力最高，因度最快，燃烧压力最高，因而输出功率也就越大。而输出功率也就越大。（一）喷油方式与喷油正时（一）喷油方式与喷油正时喷射方式：同时喷射：同时喷射：各缸喷油时刻相同；各缸喷油时刻相同；分组喷射：分组喷射：多缸发动机分为若干组进行喷射，同一组各缸同多缸发动机分为若干组进行喷射，同一组各缸同时