第四章-汽油机供给系8节(汽油喷射系统)

1、一、汽油喷射系统概述一、汽油喷射系统概述（1）进气管道中没有狭窄的喉管，空气流动阻力小，提高了发动）进气管道中没有狭窄的喉管，空气流动阻力小，提高了发动机的充气效率，从而增加了发动机的功率和扭矩（机的充气效率，从而增加了发动机的功率和扭矩（5%10%）；）；（一）汽油喷射的基本概念：（一）汽油喷射的基本概念： 汽油喷射汽油喷射是用喷油器将是用喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到汽缸一定数量和压力的汽油直接喷射到汽缸或进气歧管中或进气歧管中，与进入的空气混合而形成可燃混合气。其，与进入的空气混合而形成可燃混合气。其目的是为目的是为了提高汽油的雾化质量了提高汽油的雾化质量，改善燃烧，以改善汽油机

2、的性能。，改善燃烧，以改善汽油机的性能。 汽油喷射按喷射位置分为汽油喷射按喷射位置分为进气道喷射进气道喷射和和缸内喷射缸内喷射两种。前者是两种。前者是低压喷射，喷射压力一般只有低压喷射，喷射压力一般只有0.20.35MPa，是目前技术成熟的商，是目前技术成熟的商品化产品；后者前者是高压喷射，喷射压力约品化产品；后者前者是高压喷射，喷射压力约35MPa，日本已初，日本已初步商品化。步商品化。（二）电控汽油喷射系统的优点：（二）电控汽油喷射系统的优点：与传统化油器式发动机相比，电控汽油喷射式发动机的优点有：与传统化油器式发动机相比，电控汽油喷射式发动机的优点有：（2）可对混合气成分和点火提前角进行

3、精确的控制，使发动机在）可对混合气成分和点火提前角进行精确的控制，使发动机在任何工况下都保持最佳的工作状态（经济性、动力性、排放的最佳任何工况下都保持最佳的工作状态（经济性、动力性、排放的最佳折衷），尤其是对过渡工况的动态控制；折衷），尤其是对过渡工况的动态控制； 30年代航空发动机最早使用的汽油喷射系统是年代航空发动机最早使用的汽油喷射系统是机械控制汽油喷机械控制汽油喷射系统射系统，德国波许公司在，德国波许公司在1973年生产的年生产的K-Jetronic（K-叶特朗尼克叶特朗尼克系统）用在了轿车发动机上，并于系统）用在了轿车发动机上，并于1982年生产了年生产了KE-Jetronic机电混

4、机电混合控制汽油喷射系统合控制汽油喷射系统，它们，它们都是连续多点喷射系统都是连续多点喷射系统。应该说，现代。应该说，现代汽车发动机几乎都采用汽车发动机几乎都采用电控汽油喷射系统电控汽油喷射系统，属于间隙喷射系统属于间隙喷射系统，喷喷射压力较低射压力较低。我们只介绍电控汽油喷射系统。我们只介绍电控汽油喷射系统。（3）因进气温度较低而使爆震燃烧得到有效控制，）因进气温度较低而使爆震燃烧得到有效控制，可采用较高的可采用较高的压缩比压缩比；（4）发动机的）发动机的冷起动性和加速性较好冷起动性和加速性较好；（5）多点汽油喷射系统可彻底解决发动机各缸混合气的）多点汽油喷射系统可彻底解决发动机各缸混合气的

5、分配不均分配不均匀匀问题；问题；（6）可）可节省燃油节省燃油（油耗降低（油耗降低5%10%）并）并减少废气中的有害成分减少废气中的有害成分（有害排放减少（有害排放减少15%20%），尤其是在减速滑行时可切断燃油的），尤其是在减速滑行时可切断燃油的供应。供应。（三）汽油喷射系统的分类（三）汽油喷射系统的分类基本分类：机械控制汽油喷射系统和电控汽油喷射系统两大类。基本分类：机械控制汽油喷射系统和电控汽油喷射系统两大类。（四）电控汽油喷射系统的分类：（四）电控汽油喷射系统的分类：1、按进气量的检测方法不同分为、按进气量的检测方法不同分为（1）直接测量方式（流量型）直接测量方式（流量型）-用空气流量计

6、直接测量出进气用空气流量计直接测量出进气管的空气流量，管的空气流量，用测得的空气流量除以发动机转速即得每一循用测得的空气流量除以发动机转速即得每一循环的空气量，由此算出每一循环应喷射的汽油量。环的空气量，由此算出每一循环应喷射的汽油量。I、体积流量体积流量-L-Jetronic电控汽油喷射系统（电控汽油喷射系统（1973年波许），年波许），典型代表是日本丰田公司的皇冠典型代表是日本丰田公司的皇冠3.0轿车电喷发动机，用摆板式轿车电喷发动机，用摆板式空气流量计测量进气管的空气体积流量，当然要根据进气条件空气流量计测量进气管的空气体积流量，当然要根据进气条件换算成空气质量流量，精度稍差一些。换算成

7、空气质量流量，精度稍差一些。II、质量流量质量流量-LH- Jetronic电控汽油喷射系统（电控汽油喷射系统（1981年波许），年波许），采用热线式空气流量计测量进气管的空气质量流量，热线容易采用热线式空气流量计测量进气管的空气质量流量，热线容易断，容易氧化，可靠性、耐久性差。后来发展的空气质量流量断，容易氧化，可靠性、耐久性差。后来发展的空气质量流量计是热膜式，解决了这一问题，目前广泛使用。计是热膜式，解决了这一问题，目前广泛使用。2、按喷油器的布置方式分、按喷油器的布置方式分（1）多点电控汽油喷射系统（多点电控汽油喷射系统（MPI）-在每缸进气口处装有一个在每缸进气口处装有一个由电控单元

8、（由电控单元（ECU）控制的电磁喷油器，顺序地进行分缸单独喷射）控制的电磁喷油器，顺序地进行分缸单独喷射或分组喷射，或分组喷射， ECU 复杂，尤其是分缸单独喷射，成本高。目前中复杂，尤其是分缸单独喷射，成本高。目前中高档轿车上广泛使用。高档轿车上广泛使用。（2）单点电控汽油喷射系统（单点电控汽油喷射系统（SPI）-在进气总管节气门的前方在进气总管节气门的前方装一个中央喷射装置，用装一个中央喷射装置，用1-2个电磁喷油器集中喷射。形成的混合个电磁喷油器集中喷射。形成的混合气由进气歧管分配到各个气缸。单点喷射也可称为中央喷射（气由进气歧管分配到各个气缸。单点喷射也可称为中央喷射（CFI）和节气门

9、体喷射（和节气门体喷射（TBI）。由于成本低，目前广泛应用在经济型轿）。由于成本低，目前广泛应用在经济型轿车上。车上。（2）间接测量方式（压力型）间接测量方式（压力型）-如如D- Jetronic电控汽油喷射系电控汽油喷射系统（统（1967年波许），年波许），以速度以速度-密度方法检测进气流量密度方法检测进气流量，即通过压，即通过压力传感器测出进气管的压力，再根据发动机的转速间接地推算出力传感器测出进气管的压力，再根据发动机的转速间接地推算出进气流量，从而确定每循环喷油量。因进气压力与吸入的空气流进气流量，从而确定每循环喷油量。因进气压力与吸入的空气流量不是简单的线性关系，此方法检测精度不高，

10、但成本低。量不是简单的线性关系，此方法检测精度不高，但成本低。3、按电子控制过程分、按电子控制过程分（1）开环控制方式开环控制方式-测出发动机所在工作状态，按最佳发动测出发动机所在工作状态，按最佳发动机性能、排放等要求所需的事先已实验确定好的数据（编写在机性能、排放等要求所需的事先已实验确定好的数据（编写在程序中）调整喷油量、点火提前角等。如果发动机在使用中由程序中）调整喷油量、点火提前角等。如果发动机在使用中由于机械磨损发生了变化，或生产出的发动机由于制造精度的差于机械磨损发生了变化，或生产出的发动机由于制造精度的差异而不同，则无法保证发动机的性能等指标最优。异而不同，则无法保证发动机的性能

11、等指标最优。（2）闭环控制方式闭环控制方式-电控单元（电控单元（ECU）采用自学习系统，即）采用自学习系统，即使用了能测出发动机被控制目标变化的传感器，如氧传感器，使用了能测出发动机被控制目标变化的传感器，如氧传感器，可测出混合气成分的变化趋势（对最佳混合气成分而言，属于可测出混合气成分的变化趋势（对最佳混合气成分而言，属于偏浓或偏稀），因此可以不断修正喷油量，使其在发动机运转偏浓或偏稀），因此可以不断修正喷油量，使其在发动机运转的大部分时间内控制在的大部分时间内控制在0.05左右，此时，三元催化转化左右，此时，三元催化转化效率最佳（排放中有害成分最少），发动机燃油经济性也最佳。效率最佳（排放

12、中有害成分最少），发动机燃油经济性也最佳。 过渡工况的混合气浓度控制不考虑三元催化器的作用，即过渡工况的混合气浓度控制不考虑三元催化器的作用，即开环控制。开环控制。 另外，爆震传感器的采用也可以对点火提前角的电控闭环另外，爆震传感器的采用也可以对点火提前角的电控闭环化：没有爆震现象，则化：没有爆震现象，则ECU使点火提前角提前一个角度增量使点火提前角提前一个角度增量 1可以继续，因为实际点火提前角如能提前，则燃油经济性改可以继续，因为实际点火提前角如能提前，则燃油经济性改善；出现爆震现象，则善；出现爆震现象，则ECU使点火提前角推迟一个角度增量使点火提前角推迟一个角度增量 2，直至爆震现象消失

13、。，直至爆震现象消失。 由此可见，由此可见，闭环控制方式就是负反馈方式，可使发动机始闭环控制方式就是负反馈方式，可使发动机始终处于最佳状态，使生产产品质量稳定，而且，不需要代价昂终处于最佳状态，使生产产品质量稳定，而且，不需要代价昂贵、时间很长的的发动机台架性能试验。贵、时间很长的的发动机台架性能试验。二、电子控制汽油喷二、电子控制汽油喷 射系统射系统（一）（一） L-Jetronic系统：系统：（1）燃油供给系统：燃油从燃油箱经电动汽油泵以一定的压力流）燃油供给系统：燃油从燃油箱经电动汽油泵以一定的压力流经燃油滤清器，滤去杂质后，进入燃油分配管（又称燃油轨）。在经燃油滤清器，滤去杂质后，进入

14、燃油分配管（又称燃油轨）。在分配管的后端有一个压力调节器，分配管的后端有一个压力调节器，它使喷油器内燃油压力与进气管它使喷油器内燃油压力与进气管内气体压力之差保持恒定的内气体压力之差保持恒定的0.25MPa ，这样，喷油量只由喷油器通，这样，喷油量只由喷油器通电时间确定，过量的压力油将通过压力调节器流回油箱。电时间确定，过量的压力油将通过压力调节器流回油箱。调节后的调节后的0.25MPa的压力油，通过分配管的支管分送到各喷油器，接受电控的压力油，通过分配管的支管分送到各喷油器，接受电控单元的指令，燃油喷至进气门的上方，受气门等加热辅助汽化。当单元的指令，燃油喷至进气门的上方，受气门等加热辅助汽

15、化。当进气门打开时，才将燃油蒸气与空气一起吸入气缸中。进气门打开时，才将燃油蒸气与空气一起吸入气缸中。1、 特点：特点：1）采用摆板式空气流量计，以空气流量为控制的基础。）采用摆板式空气流量计，以空气流量为控制的基础。2）以空气流量与发动机转速作为控制基本喷油量的因素。）以空气流量与发动机转速作为控制基本喷油量的因素。3）还接受节气门位置、冷却水温、空气温度等传感器检测到的表）还接受节气门位置、冷却水温、空气温度等传感器检测到的表征发动机运行工况信号作为喷油量的校正，使发动机运转稳定。征发动机运行工况信号作为喷油量的校正，使发动机运转稳定。 2、组成：主要由燃油供给系统、空气供给系统和控制系统

16、等三部、组成：主要由燃油供给系统、空气供给系统和控制系统等三部分组成。分组成。4（燃油分配管）（燃油分配管）以消除喷油时油压以消除喷油时油压产生的微小波动产生的微小波动（由定时开关控制或与（由定时开关控制或与ECU同时控制）同时控制）（2）空气供给系统：作用是测量和控制汽油燃烧所需的空气量。）空气供给系统：作用是测量和控制汽油燃烧所需的空气量。（怠速控制阀）（怠速控制阀） 空气经空气滤清器过滤后，用空气流量计测量，通过节气门空气经空气滤清器过滤后，用空气流量计测量，通过节气门体进入进气总管，再分配到各进气歧管。在进气歧管内，从喷油体进入进气总管，再分配到各进气歧管。在进气歧管内，从喷油器喷出的

17、汽油与空气混合后被吸入气缸。器喷出的汽油与空气混合后被吸入气缸。 空气阀空气阀空气流量计空气流量计节气门节气门 怠速时节气门全怠速时节气门全闭，空气量只能由怠闭，空气量只能由怠速调整螺钉控制的旁速调整螺钉控制的旁通道截面积控制，怠通道截面积控制，怠速转速高低通过调整速转速高低通过调整螺钉调节。螺钉调节。. 在冷却水温较低时，在冷却水温较低时，为加快暖机过程，设置为加快暖机过程，设置了快怠速装置，由空气了快怠速装置，由空气阀或阀或ECU控制的控制的ISC阀阀来控制快怠速需要的空来控制快怠速需要的空气量（额外增加空气气量（额外增加空气量）。这时，经过空气量）。这时，经过空气流量计计量后的空气，流量

18、计计量后的空气，绕过节气门直接进入进绕过节气门直接进入进气总管。气总管。 电控单元（电控单元（ECU）是一种电子综合控制装置。）是一种电子综合控制装置。ECU的存储器中的存储器中存放了发动机各种工况的最佳喷油持续时间，在接受了各种传感器存放了发动机各种工况的最佳喷油持续时间，在接受了各种传感器传来的信号后，确定满足发动机运转状态的燃油喷射量，并计算出传来的信号后，确定满足发动机运转状态的燃油喷射量，并计算出控制喷油器的喷射时间。控制喷油器的喷射时间。ECU还可对多种信息进行处理，实现还可对多种信息进行处理，实现EFI以外的其它多方面的控制。如点火控制、怠速控制、排气再循环控以外的其它多方面的控

19、制。如点火控制、怠速控制、排气再循环控制、自动变速器控制（制、自动变速器控制（ECT合一）、防抱死控制等。合一）、防抱死控制等。 . （3）控制系统：作用是根据发动机运转状态和车辆运行状况确定）控制系统：作用是根据发动机运转状态和车辆运行状况确定汽油的最佳喷油量。该系统由各传感器、汽油的最佳喷油量。该系统由各传感器、ECU、各执行器组成。、各执行器组成。. 检测发动机工况的传感器有：水温传感器、进气温度传感器、检测发动机工况的传感器有：水温传感器、进气温度传感器、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、车速传感器、氧传感器、爆曲轴位置传感器、节气门位置传感器、车速传感器、氧传感器、爆震传感器、空调离

20、合器开关等。震传感器、空调离合器开关等。. ECU输出的各种控制指令由执行器执行。如喷油脉宽控制、点输出的各种控制指令由执行器执行。如喷油脉宽控制、点火提前角控制、怠速控制、碳罐清污、自诊断、故障备用程序启动、火提前角控制、怠速控制、碳罐清污、自诊断、故障备用程序启动、仪表显示等。仪表显示等。 节气门体由节气门、旁通气道等组成，如图所示。节气门体由节气门、旁通气道等组成，如图所示。节气门控制节气门控制发动机正常运行工况下的进气量。节气门位置传感器装在节气门轴发动机正常运行工况下的进气量。节气门位置传感器装在节气门轴上，检测节气门的开度。上，检测节气门的开度。有的节气门体上装有节气门缓冲器。为防

21、有的节气门体上装有节气门缓冲器。为防止寒冷季节流经节气门体中的空气水分在节气门体上结冰，有些节止寒冷季节流经节气门体中的空气水分在节气门体上结冰，有些节 发动机怠速时，节气门全发动机怠速时，节气门全闭。旁通气道开口的大小决定闭。旁通气道开口的大小决定了怠速时的空气量。当怠速调了怠速时的空气量。当怠速调整螺钉顺时针方向旋入时，旁整螺钉顺时针方向旋入时，旁通气道开口减小，发动机怠速通气道开口减小，发动机怠速降低；反时针旋转螺钉，旁通降低；反时针旋转螺钉，旁通气道开口增大，发动机怠速升气道开口增大，发动机怠速升高。高。3、空气供给系统构成件、空气供给系统构成件（1）节气门体与怠速调整螺钉：）节气门体

22、与怠速调整螺钉：气门体上设有供发动机冷却水气门体上设有供发动机冷却水流经的管路。流经的管路。（2）空气阀）空气阀 空气阀的作用是发动机低温运转时，增加空气供给量，使发空气阀的作用是发动机低温运转时，增加空气供给量，使发动机快怠速运转，加速缓机，热机后，减少空气量，使发动机转动机快怠速运转，加速缓机，热机后，减少空气量，使发动机转入稳定的怠速运转。入稳定的怠速运转。 . 发动机冷起动后，发动机冷起动后，由于由于温度低，空气阀温度低，空气阀为开启状态为开启状态。此时，。此时，空气可经旁通气道和空气可经旁通气道和空气阀两条通路进入空气阀两条通路进入进气总管，进气总管，由于空气由于空气量多，发动机处于

23、快量多，发动机处于快怠速状态。怠速状态。 空气阀有双金属空气阀有双金属片型和石蜡型。片型和石蜡型。I）双金属片型：）双金属片型： 发动机达正常工作温发动机达正常工作温度后，双金属片同时受加度后，双金属片同时受加热线圈和发动机双重加热，热线圈和发动机双重加热，使阀门可靠关闭，此时发使阀门可靠关闭，此时发动机可在低怠速下稳定运动机可在低怠速下稳定运转。转。若发动机热机起动，若发动机热机起动，该阀处于关闭状态，即发该阀处于关闭状态，即发动机没有高怠速动机没有高怠速。 起动后，加热线圈起动后，加热线圈1通通电，使双金属片温度逐渐升电，使双金属片温度逐渐升高，产生变形，阀门逐渐关高，产生变形，阀门逐渐关

24、闭，进气量减小至只能走旁闭，进气量减小至只能走旁通气道，发动机由快怠速转通气道，发动机由快怠速转入正常的低怠速运转入正常的低怠速运转。.II）石蜡型：）石蜡型：石蜡型空气阀装在节气门体内，其结构如图示。它由石蜡感温体、石蜡型空气阀装在节气门体内，其结构如图示。它由石蜡感温体、阀门和弹簧阀门和弹簧A、B组成。感温体浸于冷却水中，其内充满石蜡，组成。感温体浸于冷却水中，其内充满石蜡，石蜡体积随水温的升降而膨胀或收缩。石蜡体积随水温的升降而膨胀或收缩。感温体和弹簧感温体和弹簧B试图将阀向右推靠在阀座上，而弹簧试图将阀向右推靠在阀座上，而弹簧A则力图将阀则力图将阀向左推开。发动机温度低时，感温体收缩，

25、带动弹簧组左移，加向左推开。发动机温度低时，感温体收缩，带动弹簧组左移，加上弹簧上弹簧A的弹力，压缩弹簧的弹力，压缩弹簧B，阀门打开，增加了进气量，阀门打开，增加了进气量-快怠速快怠速状态；冷却水温升高至状态；冷却水温升高至80C以后，石蜡膨胀，感温体右移，以后，石蜡膨胀，感温体右移，同时弹簧同时弹簧B伸长，两者共同克服弹簧伸长，两者共同克服弹簧A的弹力使阀门关闭，的弹力使阀门关闭，怠速空气量减少，快怠速结束。怠速空气量减少，快怠速结束。4、燃油供给系统构成件、燃油供给系统构成件1）燃油泵：其作用是将燃油吸出，加压后经喷油器供给气缸。）燃油泵：其作用是将燃油吸出，加压后经喷油器供给气缸。 EF

26、I燃油泵按其安装位置分燃油泵按其安装位置分内装泵内装泵（装在油箱内）和（装在油箱内）和外装外装泵泵，内装泵不易产生气阻和燃料泄漏，且噪音小，冷却好，电内装泵不易产生气阻和燃料泄漏，且噪音小，冷却好，电动机不易烧坏。目前，大多数动机不易烧坏。目前，大多数EFI系统采用内装泵。系统采用内装泵。.3）进气管：（略去）进气管：（略去） 电动燃油泵由泵体、永磁式电电动燃油泵由泵体、永磁式电动机、端盖和外壳等组成，如图所动机、端盖和外壳等组成，如图所示。接通电源后，电动机带动泵体示。接通电源后，电动机带动泵体转动，将燃油从进油口吸入，经泵转动，将燃油从进油口吸入，经泵体形成高压，从出油口泵出。电动体形成高

27、压，从出油口泵出。电动燃油泵的外壳与端盖均卷边铆紧。燃油泵的外壳与端盖均卷边铆紧。成为一个不可拆卸的总成。燃油流成为一个不可拆卸的总成。燃油流经壳体，电枢、泵体、均浸在燃油经壳体，电枢、泵体、均浸在燃油中，起了很好的冷却作用。由于泵中，起了很好的冷却作用。由于泵中没有空气，不会产生危险。中没有空气，不会产生危险。 在端盖上装有安全阀和止回单向阀。在端盖上装有安全阀和止回单向阀。安全阀是一个超压溢流装置，当燃油压安全阀是一个超压溢流装置，当燃油压力大于允许值即开启泄压，从而避免当力大于允许值即开启泄压，从而避免当管路堵塞时压力过高而造成油管破裂或管路堵塞时压力过高而造成油管破裂或泵体损坏等现象；

28、止回单向阀起着切断泵体损坏等现象；止回单向阀起着切断反向流的作用，当燃油泵停止工作时，反向流的作用，当燃油泵停止工作时，单向阀关闭，此时，在燃油轨下游的燃单向阀关闭，此时，在燃油轨下游的燃油压力调节器也会切断回油管路，从而油压力调节器也会切断回油管路，从而保持管路一定的残余压力，以利于发动保持管路一定的残余压力，以利于发动机下次起动。尤其是燃油遇高温易汽化，机下次起动。尤其是燃油遇高温易汽化，引起燃油泵及喷油器工作性能下降，造引起燃油泵及喷油器工作性能下降，造成发动机热起动困难，设置单向阀，保成发动机热起动困难，设置单向阀，保持一定的管路剩余压力，减少了气阻现持一定的管路剩余压力，减少了气阻现

29、象，使发动机高温起动容易。象，使发动机高温起动容易。 电动燃油泵的泵体结构有多种。按泵体的工作原理，可将泵体电动燃油泵的泵体结构有多种。按泵体的工作原理，可将泵体分为分为流体动力泵流体动力泵和和容积泵容积泵（也称流体静力泵）。（也称流体静力泵）。. 流体动力泵是流体动力泵是将燃油进行机械加速后将燃油进行机械加速后，利用液体之间的动量利用液体之间的动量交换来产生压力的交换来产生压力的，能提供连续的流量能提供连续的流量，所产生的压力取决于泵所产生的压力取决于泵的转速的转速，且，且运转平稳运转平稳，但，但输出油压不高输出油压不高，输出油量随阻力的升高输出油量随阻力的升高而下降而下降，甚至会完全没有输

30、出。甚至会完全没有输出。. 容积泵是容积泵是由泵中流体所在空间的变化来产生压力的由泵中流体所在空间的变化来产生压力的。容积泵。容积泵每一转吸入油量是一定的，每一转吸入油量是一定的，输出流量取决于泵的转速输出流量取决于泵的转速，与阻力的与阻力的关系不大关系不大，但，但间隙式的供油易产生压力脉动间隙式的供油易产生压力脉动、泵体振动泵体振动与与噪声噪声等。等。 电动燃油泵常用的泵体有电动燃油泵常用的泵体有涡轮泵与滚柱泵。涡轮泵与滚柱泵。1限压阀限压阀2滚子泵滚子泵3电动机电动机4出油单向阀出油单向阀5转子转子6滚子滚子7泵体泵体A进油口进油口B出油口出油口图：滚柱泵结构及工作原理图：滚柱泵结构及工作

31、原理（转子（转子5偏心地装在泵体偏心地装在泵体7中）中） EFI系统油泵的基本控制要求是：系统油泵的基本控制要求是：只有发动机处于运转工作只有发动机处于运转工作状态下，油泵才工作（发动机转速信号）；发动机不运转，即状态下，油泵才工作（发动机转速信号）；发动机不运转，即使接通点火开关，油泵也不工作。使接通点火开关，油泵也不工作。2）燃油滤清器：）燃油滤清器： 燃油滤清器燃油滤清器安装在油安装在油泵之后的高压油路中泵之后的高压油路中，如图示。其作用是：滤如图示。其作用是：滤除燃油中的杂质，防止除燃油中的杂质，防止燃油系统堵塞，减小系燃油系统堵塞，减小系统的机械磨损，确保发统的机械磨损，确保发动机稳

32、定运转，提高工动机稳定运转，提高工作可靠性。作可靠性。 滤清器堵塞时，将使滤清器堵塞时，将使油压下降，起动困难，油压下降，起动困难，发动机功率下降，发动机功率下降，应予应予更换。更换。3）脉动阻尼器：）脉动阻尼器： 在喷油器喷油时，油路在喷油器喷油时，油路中会产生微小波动，脉动阻中会产生微小波动，脉动阻尼器的作用就是减小这种波尼器的作用就是减小这种波动和降低噪声。动和降低噪声。. 脉动阻尼器脉动阻尼器由膜片和弹由膜片和弹簧组成减震结构簧组成减震结构，如图示。，如图示。. 来自油泵的燃油首先经过来自油泵的燃油首先经过阻尼器膜片的前方，然后输入阻尼器膜片的前方，然后输入管路。当油压脉动趋于峰值时，

33、管路。当油压脉动趋于峰值时，膜片弹簧压缩，膜片后移，使膜片弹簧压缩，膜片后移，使膜片前方空间加大，使本来增膜片前方空间加大，使本来增大的压力趋于平缓；相反，弹大的压力趋于平缓；相反，弹簧伸张，膜片前方空间减小，簧伸张，膜片前方空间减小，油压略有上升。因此，油压变油压略有上升。因此，油压变化极小。化极小。4）压力调节器：）压力调节器： 其作用是使燃油压其作用是使燃油压力相对于大气压力或力相对于大气压力或进气管负压保持一定，进气管负压保持一定，即即保持喷油压力与喷保持喷油压力与喷油环境压力的差值一油环境压力的差值一定定，如图示。，如图示。 持喷油压差一定持喷油压差一定，而且，而且，任意工况下喷油器

34、的针阀升程一定任意工况下喷油器的针阀升程一定，这样，喷油量只随喷油器通电时间长短控制。这样，喷油量只随喷油器通电时间长短控制。 控制喷油量的大小控制喷油量的大小是根据是根据ECU加给喷油加给喷油器的通电时间长短来器的通电时间长短来控制的控制的。这就。这就要求保要求保随着节气门开度的变化，进气管负压即喷射环境压力肯定发生随着节气门开度的变化，进气管负压即喷射环境压力肯定发生变化，因此喷油压力也肯定发生变化变化，因此喷油压力也肯定发生变化。 压力调节器位于燃油轨的一端压力调节器位于燃油轨的一端，其结构，其结构如图示。膜片将金属壳体内部分成如图示。膜片将金属壳体内部分成弹簧室弹簧室和和燃料室燃料室两

35、部分两部分，弹簧室一侧通过管路与，弹簧室一侧通过管路与进气歧管相通进气歧管相通。膜片下方承受油压膜片下方承受油压，膜片，膜片上方为歧管负压与弹簧压力之和。上方为歧管负压与弹簧压力之和。 弹簧室弹簧室弹簧弹簧膜片膜片壳体壳体阀阀 由于电动汽油泵泵送的油量远大于喷射所由于电动汽油泵泵送的油量远大于喷射所需的油量，故在油压作用下膜片移向弹簧室一需的油量，故在油压作用下膜片移向弹簧室一侧，阀门打开，部分燃油流回油箱，燃油分配侧，阀门打开，部分燃油流回油箱，燃油分配管内保持一定的油压。管内保持一定的油压。当歧管真空度增大时，当歧管真空度增大时，膜片进一步上移，使阀门开度增大，回油量增膜片进一步上移，使阀

36、门开度增大，回油量增加，从而使燃油分配管内油压略降，保持与变加，从而使燃油分配管内油压略降，保持与变化了的歧管压力差值恒定化了的歧管压力差值恒定；反之亦然。；反之亦然。 油泵停止工作时，油泵单向阀关闭，在弹簧油泵停止工作时，油泵单向阀关闭，在弹簧力作用下，调压器阀门关闭，使油泵单向阀与力作用下，调压器阀门关闭，使油泵单向阀与调压器阀门之间的油路内保持一定的残余压力。调压器阀门之间的油路内保持一定的残余压力。5）电磁式喷油器：）电磁式喷油器： 喷油器的作用是根据喷油器的作用是根据ECU提供的电信号，控制燃油喷射。提供的电信号，控制燃油喷射。 SPI系统的喷油器位于节气门体空气入口处；系统的喷油器

37、位于节气门体空气入口处；MPI系统的喷油系统的喷油器通过绝缘垫圈安装在各进气歧管或进气道附近的缸盖上。器通过绝缘垫圈安装在各进气歧管或进气道附近的缸盖上。 喷油器的分类：按用途分为喷油器的分类：按用途分为SPI用和用和MPI用；按燃料的送入位用；按燃料的送入位置分为上部给料式和下部给料式；置分为上部给料式和下部给料式；按喷孔形状分为孔式和轴针式；按喷孔形状分为孔式和轴针式；按电磁线圈的电阻值分为低阻式和高阻式按电磁线圈的电阻值分为低阻式和高阻式。结构组成：喷油器由滤网、电路接口、结构组成：喷油器由滤网、电路接口、电磁线圈、弹簧、衔铁和针阀组成。电磁线圈、弹簧、衔铁和针阀组成。电路接口电路接口滤

38、网滤网电磁电磁弹簧弹簧衔铁衔铁图：孔式喷油器图：孔式喷油器铆接铆接针阀升程针阀升程滤芯滤芯针阀针阀（轴针）（轴针）衔铁衔铁电磁电磁线圈线圈电路接口电路接口弹簧弹簧铆接铆接针阀体针阀体橡胶密封圈橡胶密封圈橡胶密封圈橡胶密封圈橡胶橡胶密封密封圈圈轴针式喷油器轴针式喷油器 轴针式喷油器针阀下部还有轴针式喷油器针阀下部还有一端探入喷口的轴针。不喷油时，一端探入喷口的轴针。不喷油时，弹簧将针阀压紧在阀座上，防止弹簧将针阀压紧在阀座上，防止滴漏；停喷瞬时，弹簧使针阀迅滴漏；停喷瞬时，弹簧使针阀迅速回位，断油干脆。轴针式喷油速回位，断油干脆。轴针式喷油器可使燃油以环状喷出，有利于器可使燃油以环状喷出，有利于

39、雾化，且由于轴针在喷口中的伸雾化，且由于轴针在喷口中的伸缩运动，使喷口不易堵塞。缩运动，使喷口不易堵塞。电磁式执行器工作原理：电磁式执行器工作原理： 是将电信号转变为直线是将电信号转变为直线机械力的电磁执行装置：机械力的电磁执行装置：输入电信号使电磁线圈产输入电信号使电磁线圈产生电流，线圈周围产生强生电流，线圈周围产生强磁场，磁场对衔铁产生的磁场，磁场对衔铁产生的吸引力将衔铁拉入线圈中。吸引力将衔铁拉入线圈中。当输入信号消失后，弹簧当输入信号消失后，弹簧力又将衔铁推回原位。力又将衔铁推回原位。 线圈线圈衔铁衔铁电磁力电磁力磁力线磁力线可动衔铁可动衔铁电磁线圈电磁线圈壳体壳体通断型线性电磁阀通断

40、型线性电磁阀电磁铁的工作原理电磁铁的工作原理 电磁铁的电磁铁的主要缺点是电主要缺点是电磁吸力与衔铁和磁极之间磁吸力与衔铁和磁极之间的距离的平方成反比的距离的平方成反比，这，这一缺点使电磁铁在行程超一缺点使电磁铁在行程超过过8mm的场合应用受到限的场合应用受到限制。此外，制。此外，电磁铁的另一电磁铁的另一个缺点是存在动作延迟。个缺点是存在动作延迟。电磁喷油器工作原理：电磁喷油器工作原理： 当线圈通电时，线圈产生的磁场将吸引衔当线圈通电时，线圈产生的磁场将吸引衔铁带动针阀移动，使针阀离开阀座，燃油在铁带动针阀移动，使针阀离开阀座，燃油在压力的作用下经过开启的针阀喷出；当线圈压力的作用下经过开启的针

41、阀喷出；当线圈断电时，线圈对衔铁的吸力消失，衔铁在回断电时，线圈对衔铁的吸力消失，衔铁在回位弹簧的作用下带动针阀落座，停止喷油。位弹簧的作用下带动针阀落座，停止喷油。当针阀升程、喷口面积和喷口内外压差确定当针阀升程、喷口面积和喷口内外压差确定之后，喷油器的喷油量便唯一由线圈的通电之后，喷油器的喷油量便唯一由线圈的通电时间确定时间确定。 当电压脉冲加在线圈上以后，当电压脉冲加在线圈上以后，针阀必须经针阀必须经过一定的时间之后才能达到最大升程过一定的时间之后才能达到最大升程；当电；当电压脉冲消失以后，压脉冲消失以后，针阀同样需要一定的时间针阀同样需要一定的时间之后才能完全关闭之后才能完全关闭。 针

42、阀的最小升程可小于针阀的最小升程可小于1/10mm。 电流控制的低阻型喷油器的开闭时间最短电流控制的低阻型喷油器的开闭时间最短，具有较好的响应特性。具有较好的响应特性。t1为从线圈电磁电路开始通电起为从线圈电磁电路开始通电起直到针阀刚离座所用的时间；直到针阀刚离座所用的时间；t2为从针阀离座起到针阀完全打为从针阀离座起到针阀完全打开所用的时间；开所用的时间；t3为针阀从开始下降到完全落座为针阀从开始下降到完全落座所用的时间。所用的时间。通电时间通电时间最小喷油脉宽必须大于最小喷油脉宽必须大于t1+t2，否则喷油量是，否则喷油量是不稳定和不可重复性的。不稳定和不可重复性的。汽油喷射一般经过汽油喷

43、射一般经过2ms以内的滞留时间，但由以内的滞留时间，但由于喷油时间长，可忽略。柴油机则很短，需于喷油时间长，可忽略。柴油机则很短，需高速电磁阀（整个喷油时间在高速电磁阀（整个喷油时间在12ms以内，响以内，响应时间必须在应时间必须在10 s以内）以内）6）冷起动喷油器：）冷起动喷油器： 冷起动喷油器装于进气总管的中央部位冷起动喷油器装于进气总管的中央部位，其作用是改善发动机，其作用是改善发动机的低温起动性能。冷起动喷油器只在发动机低温起动时才投入工的低温起动性能。冷起动喷油器只在发动机低温起动时才投入工作，它也是一种电磁式喷油器，其喷油量取决于喷油时间，作，它也是一种电磁式喷油器，其喷油量取决

44、于喷油时间，而其而其喷射时间可由起动喷油器定时开关控制，也可由喷射时间可由起动喷油器定时开关控制，也可由ECU控制。控制。冷起动喷油器的结构与工作原理：冷起动喷油器的结构与工作原理： 冷起动喷油器由燃油入口连接器冷起动喷油器由燃油入口连接器6、滤网、接线插座滤网、接线插座5、电磁线圈、电磁线圈4、弹、弹簧簧10、柱塞阀、柱塞阀3与阀座与阀座8、旋涡喷油旋涡喷油嘴嘴1等组成。在弹簧力作用下，阀压等组成。在弹簧力作用下，阀压紧在阀座上。冷车起动时，电磁线紧在阀座上。冷车起动时，电磁线圈通电，在电磁力吸引下，阀克服圈通电，在电磁力吸引下，阀克服弹簧力而右移，阀打开，弹簧力而右移，阀打开，燃油喷出。燃

45、油喷出。喷油柱有较大的喷射锥角喷油柱有较大的喷射锥角（70以以上），上），而且在喷油嘴处形成旋转运而且在喷油嘴处形成旋转运动，改善了燃油的雾化性能动，改善了燃油的雾化性能。起动起动后，电磁线圈供电线路切断，冷起后，电磁线圈供电线路切断，冷起动喷油器停止工作。动喷油器停止工作。 由于冷起动喷油器装在进气总管上，由于冷起动喷油器装在进气总管上，不可避免地影响了冷起不可避免地影响了冷起动时对各缸供油的均匀性动时对各缸供油的均匀性，因此，现在已有一些车上取消了冷，因此，现在已有一些车上取消了冷起动喷油器。起动喷油器。冷起动喷油器的喷油任务由各缸的喷油器完成。冷起动喷油器的喷油任务由各缸的喷油器完成。

46、叶片式空气流量叶片式空气流量计由测量板计由测量板5、补偿、补偿板板2、回位弹簧、回位弹簧8（扭簧）、电位计（扭簧）、电位计1、旁通气道旁通气道4等组成，等组成，此外还包括怠速调此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关整螺钉、油泵开关及进气温度传感器及进气温度传感器7等，如右图所示。等，如右图所示。5、控制系统主要构件、控制系统主要构件1）空气流量计：）空气流量计：（1）叶片式（摆板式）空气流量计：）叶片式（摆板式）空气流量计： 安装在空滤器与节气门体之间。安装在空滤器与节气门体之间。 发动机工作时，来自空气滤发动机工作时，来自空气滤清器的空气通过空气流量计时，清器的空气通过空气流量计时，使挡流板使挡流

47、板4在流动空气的推动力在流动空气的推动力矩和盘形弹簧复位力矩的共同作矩和盘形弹簧复位力矩的共同作用下绕轴偏转一定的角度，该角用下绕轴偏转一定的角度，该角度被同轴连接的电位计转变为电度被同轴连接的电位计转变为电压信号输入控制器压信号输入控制器ECU中。中。 变化和气流脉动时以及外部机械振动时，仍能平稳转动，在空气变化和气流脉动时以及外部机械振动时，仍能平稳转动，在空气流量计上设置了与叶片作成一体的补偿板和阻尼室。流量计上设置了与叶片作成一体的补偿板和阻尼室。 油泵开关装在空气流量计内，油泵开关装在空气流量计内，只有在发动机运转，空气流量计只有在发动机运转，空气流量计叶片转动时，油泵开关才闭合。叶

48、片转动时，油泵开关才闭合。只要发动机停止运转，油泵开关只要发动机停止运转，油泵开关便处于断开状态，即使点火开关便处于断开状态，即使点火开关闭合，油泵也不工作。闭合，油泵也不工作。 为了使叶片在吸入空气量急剧为了使叶片在吸入空气量急剧 进气温度传感器将测得的进气温度信号送给进气温度传感器将测得的进气温度信号送给ECU，以便，以便ECU发出指令，根据进气温度修正喷油量。发出指令，根据进气温度修正喷油量。 在旁通空气道上设有怠速在旁通空气道上设有怠速调整螺钉，调整该螺钉可以改调整螺钉，调整该螺钉可以改变怠速时的混合气浓度，所以变怠速时的混合气浓度，所以又称又称CO调整螺钉。调整螺钉。 发动机怠速时，

49、空气分发动机怠速时，空气分两路进入进气总管，一路经两路进入进气总管，一路经叶片与活动板间隙，另一路叶片与活动板间隙，另一路经旁通气道。调节怠速调节经旁通气道。调节怠速调节螺钉时，不但改变了旁通气螺钉时，不但改变了旁通气道的流通截面积，也改变了道的流通截面积，也改变了活动板与叶片的相对位置。活动板与叶片的相对位置。 喷油量正比于流经叶片的喷油量正比于流经叶片的空气量。怠速时流经叶片处的空气量。怠速时流经叶片处的空气量由活动板与叶片间隙大空气量由活动板与叶片间隙大小决定，而活动板的位置可由小决定，而活动板的位置可由怠速调整螺钉调节。怠速调整螺钉调节。 当怠速调整螺钉当怠速调整螺钉向外向外旋出旋出时

50、时，旁通气旁通气道截面积加大道截面积加大，而叶而叶片与活动板间隙减小片与活动板间隙减小，故流经叶片的空气量故流经叶片的空气量减少减少，喷油量也减少喷油量也减少，但由于但由于进入气缸的空进入气缸的空气总量不变气总量不变（旁通气旁通气道截面积和叶片与活道截面积和叶片与活动板间隙截面积之和动板间隙截面积之和不变不变），所以），所以混合气混合气变稀变稀。反之，将调整。反之，将调整螺钉螺钉旋入旋入，使，使旁通气道截面积减小旁通气道截面积减小，叶片与活动板间隙加大叶片与活动板间隙加大，流流经叶片的空气量增加经叶片的空气量增加，喷油量增加喷油量增加，而由于进入气缸的空气总量，而由于进入气缸的空气总量不变，因

51、此不变，因此混合气变浓混合气变浓。（2）卡门涡旋式空气流量计）卡门涡旋式空气流量计 日本丰田公司凌志日本丰田公司凌志LS400车车1UZ-FE发动机采用卡门涡旋式空发动机采用卡门涡旋式空气流量计。气流量计。与叶片式空气流量计一样，也是一种体积空气流量计，与叶片式空气流量计一样，也是一种体积空气流量计，但具有体积小、重量轻、进气道结构简单、进气阻力小等优点但具有体积小、重量轻、进气道结构简单、进气阻力小等优点。 涡旋频率的检测方法有涡旋频率的检测方法有反光镜检测反光镜检测和和超声波检测超声波检测两种。两种。 在气流通道中放置一柱体，当气体通过时，在柱体后方产生在气流通道中放置一柱体，当气体通过时

52、，在柱体后方产生许多涡旋，这些涡旋称为卡门涡旋，这个柱体便称为卡门涡旋器。许多涡旋，这些涡旋称为卡门涡旋，这个柱体便称为卡门涡旋器。涡旋发生的频率涡旋发生的频率 和空气的流速和空气的流速v及柱体直径及柱体直径d的关系是的关系是=0.2 v/ d，因此，可以通过测量涡旋发生的频率，计量空气流动速度，而将因此，可以通过测量涡旋发生的频率，计量空气流动速度，而将空气通路的有效截面积与空气流速相乘，即得空气的体积流量。空气通路的有效截面积与空气流速相乘，即得空气的体积流量。反光镜检测式反光镜检测式 ：反光镜检测式：反光镜检测式 空气流量计的检测部分由镜空气流量计的检测部分由镜面、发光二极管和光电晶体管

53、等组成。空气流经涡旋发生器时，面、发光二极管和光电晶体管等组成。空气流经涡旋发生器时，压力发生变化，这种压力变化经压力导向孔作用于薄金属制成压力发生变化，这种压力变化经压力导向孔作用于薄金属制成的反光镜表面，使发光二极管投射的光反射给光电管，对反射的反光镜表面，使发光二极管投射的光反射给光电管，对反射光信号进行检测，即可得涡旋频率。高频率对应大的进气量。光信号进行检测，即可得涡旋频率。高频率对应大的进气量。凌志凌志LS400车车1UZ-FE发动机采用反光镜检测式发动机采用反光镜检测式。超声波检测式：利超声波检测式：利用卡门涡旋引起的空用卡门涡旋引起的空气密度变化进行测量。气密度变化进行测量。

54、在与空气流动方向在与空气流动方向垂直的方向上安装超垂直的方向上安装超声波信号发生器声波信号发生器1，在与其相对的位置上在与其相对的位置上安装超声波接受器安装超声波接受器8。卡门涡旋造成空气密卡门涡旋造成空气密度变化，受其影响，度变化，受其影响，信号发生器发出的超信号发生器发出的超声波到达接受器的时声波到达接受器的时机或变早或变迟，测机或变早或变迟，测出其相位差，利用放出其相位差，利用放大器使之变成矩形波，大器使之变成矩形波，矩形波的脉冲频率即矩形波的脉冲频率即为卡门涡旋的频率。为卡门涡旋的频率。（3）热式空气流量计：）热式空气流量计：热式空气流量计工作原理是：在空气通路中放置一发热体，空气热式

55、空气流量计工作原理是：在空气通路中放置一发热体，空气流经发热体时带走其热量，使发热体变冷。发热体周围通过的空流经发热体时带走其热量，使发热体变冷。发热体周围通过的空气流量愈多，被带走的热量也愈多。热线电阻气流量愈多，被带走的热量也愈多。热线电阻RH以铂丝制成，以铂丝制成， RH与温度补偿电阻与温度补偿电阻RK均位于空气通道中的取气管内，与精密电均位于空气通道中的取气管内，与精密电阻阻RA、RB共同构成桥式电路。当空气流动时会使共同构成桥式电路。当空气流动时会使RH阻值下降，阻值下降，但混合集成电路但混合集成电路A（负反馈电路）使（负反馈电路）使流经流经RH的电流加大，的电流加大，维持维持RH阻

56、值不变，阻值不变，此谓此谓“等温热线风等温热线风速仪速仪”工作原理，工作原理，精密电阻精密电阻RA两端的两端的输出电压因电流的输出电压因电流的加大而增大，加大而增大，ECU接收的即此电压信接收的即此电压信号。号。 热式空气流量计的精密电阻装在控制线路板上，通过调试热式空气流量计的精密电阻装在控制线路板上，通过调试实验中对精密电阻实验中对精密电阻RB进行激光修整，可以在预定的空气流量下进行激光修整，可以在预定的空气流量下调定空气流量计的输出特性，如下图所示。调定空气流量计的输出特性，如下图所示。 温度补偿电阻温度补偿电阻RK是热敏电阻，因此混合集成电路是热敏电阻，因此混合集成电路A对对IH的调的

57、调节总是使热线工作温度与空气来流温度之差保持在恒定的数值节总是使热线工作温度与空气来流温度之差保持在恒定的数值（大于（大于100C），从而不需要再测进气温度作修正。），从而不需要再测进气温度作修正。 热式空气流量热式空气流量计有三种型式：第计有三种型式：第一种是将热线和空一种是将热线和空气温度传感器（温气温度传感器（温度补偿电阻）置于度补偿电阻）置于进气通道中，称为进气通道中，称为主流测量方式；主流测量方式； 第二种是将热线缠绕第二种是将热线缠绕在陶瓷螺线管上并置于旁在陶瓷螺线管上并置于旁通气道中，称为旁通测量通气道中，称为旁通测量方式，这既减少了气流阻方式，这既减少了气流阻力，又减少了热线承

58、受的力，又减少了热线承受的气流作用力；气流作用力； 第三种是热膜式第三种是热膜式空气流量计，不用铂空气流量计，不用铂丝，且将热膜、补偿丝，且将热膜、补偿电阻、精密电阻等镀电阻、精密电阻等镀在一块陶瓷片上，使在一块陶瓷片上，使制造成本大为降低，制造成本大为降低，工作寿命延长。工作寿命延长。2）节气门位置传感器）节气门位置传感器 节气门位置传感器装节气门位置传感器装在节气门体上，它将节在节气门体上，它将节气门打开的角度转换成气门打开的角度转换成电压信号送到电压信号送到ECU，以，以便在节气门不同开度状便在节气门不同开度状态时控制喷油量。态时控制喷油量。 节气门位置传感器有节气门位置传感器有线性输出

59、线性输出和和开关量输出开关量输出两种形式。两种形式。线性输出型节气门位置传感器：线性输出型节气门位置传感器：传感器有两个与节气门传感器有两个与节气门联动的可动电刷触点。联动的可动电刷触点。一个触点可在电阻体上一个触点可在电阻体上滑动，利用变化的电阻滑动，利用变化的电阻值，测得与节气门开度值，测得与节气门开度对应的线性输出电压，对应的线性输出电压，根据输出的电压值，可根据输出的电压值，可知节气门开度。另一个知节气门开度。另一个电刷触点在节气门全关电刷触点在节气门全关闭时与怠速触点闭时与怠速触点IDL接接触。触。IDL信号主要用于信号主要用于断油控制和点火提前角断油控制和点火提前角的修正。节气门开

60、度输出信号的修正。节气门开度输出信号VTA则使则使ECU对喷油量进行控制，对喷油量进行控制，以获得相应的功率。以获得相应的功率。随着节气门开度的增大，节气门开度输出电随着节气门开度的增大，节气门开度输出电压线性增大，压线性增大，如图示。如图示。VCC电源电源VTA节气门开度输出信号节气门开度输出信号IDL怠速触点怠速触点E地线地线开关量输出型节气门传感器：开关量输出型节气门传感器：开关量输出型或称开关式节气门位置开关量输出型或称开关式节气门位置传感器由一个可动触点和传感器由一个可动触点和两个固定触点两个固定触点功率功率触点及怠速触点构成。触点及怠速触点构成。可动触点可沿凸轮沟可动触点可沿凸轮沟