汽车电器与电控技术 课件 02 汽油喷射组成分类（2讲）

《汽车电器与电子控制技术》军事交通学院舒华AutomobileElectricalEquipmentand

ElectronicControlTechnology中国人民解放军

主讲：舒华教授汽车电控技术

AutomobileElectronicControlTechnology中国人民解放军军事交通学院第1讲汽油机电控喷油系统组成主讲：舒华教授

第2章汽油机电控喷油技术

AutomobileElectronicControlTechnology

2.1汽油机电控喷油系统的组成2.汽油机电控喷油技术2.2汽油机电控喷油系统的分类2.3电控喷油系统传感器的结构原理2.4汽车电控单元ECU的结构原理2.5电控喷油系统执行器的结构原理2.6汽油机电控喷油系统的控制一、教学内容1.汽油机电控喷油系统的组成2.空气供给系统的功用、组成与特点3.燃油供给系统和燃油喷射电控系统的功用与组成二、教学要求1.熟悉汽油机电控喷油系统的组成；2.掌握供气系统、供油系统和电控系统的功用、组成与特点。2.1汽油机电控喷油系统的组成2.1汽油机电控喷油系统的组成汽油机电控喷油系统——汽油发动机电子控制燃油喷射系统——发动机电控喷油系统或发动机燃油喷射系统——英文名称：EngineFuelInjectionSystem，缩写为：EFI。汽油机采用电控喷油技术的目的：

降低燃油消耗和减少有害气体排放。燃油喷射系统（EFI）是发动机电控系统（EEC）的重要组成部分。——EngineElectronicControlSystem

空气供给系统————供气系统

燃油供给系统————供油系统

燃油喷射电控系统——电控系统

EFI目的EFI组成2.1汽油机燃油喷射系统的组成供气系统供油系统电控系统大众M型发动机电控喷油系统组成与安装位置2.1.1空气供给系统

功用类型2.1.1空气供给系统

空气滤清器

空气流量传感器

进气软管、旁通空气道

怠速控制阀

进气歧管、动力腔

节气门位置传感器

进气温度传感器等。——发动机正常工作时空气通道：进气口→空气滤清器→空气流量传感器→进气软管→节气门→动力腔→进气歧管→发动机进气门→发动机汽缸。——发动机怠速运转时的空气通道：进气口→空气滤清器→空气流量传感器→进气软管→节气门前端的旁通空气道入口→怠速控制阀→节气门后端的旁通空气道出口→动力腔→进气歧管→发动机进气门→发动机汽缸。组成2.1.1空气供给系统2.1.1空气供给系统功用：类型：组成：特点：

进气道较长且设有动力腔(谐振腔)。目的：——充分利用空气动力效应，增大进气量，提高发动机的动力性（输出转矩）。空气动力效应→气流惯性效应+气流压力波动效应2.1.1空气供给系统

指在进气管内高速流动的气流在活塞到达进气行程的下止点之后，仍可利用进气气流的惯性继续充气一段时间，从而增加充气量。因为适当增加进气管长度，能够利用气流的惯性效应来增加充气量，所以燃油喷射式发动机都采用了较长的进气管，并将进气歧管设制成具有较大弧度，以便充分利用气流的惯性效应来提高充气量。

指各个汽缸周期性、间歇性的进气而导致进气管内产生一定幅度的气流压力波动。气流压力波动会沿着进气管以音速传播并往复反射。如果进气管的形状有利于压力波反射并产生一定的共振，就能利用共振后的压力波动提高充气量。大多数电喷发动机都在进气管道上设有一个谐振腔，又称为动力腔。气流惯性效应压力波动效应2.1.2燃油供给系统

提供混合气燃烧所需燃油。

电动燃油泵

输油管、燃油滤清器

油压调节器

燃油分配管

喷油器

回油管等。供油路径：燃油箱→燃油泵→输油管→滤清器→燃油分配管→喷油器→各个气缸。回油路径：燃油箱→燃油泵→输油管→滤清器→燃油分配管→油压调节器→回油管→燃油箱。功用组成2.1.3燃油喷射电控系统1）传感器：空气流量传感器（或歧管压力传感器）曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器节气门位置传感器冷却液温度传感器进气温度传感器氧传感器车速传感器等。2.1.3燃油喷射电控系统2）执行器：电动燃油泵

电磁喷油器3）组合成子系统：喷油控制系统超速断油控制系统减速断油控制系统空燃比反馈控制系统课程小结（1）这次课主要介绍了：1.汽油机电控喷油系统的组成2.空气供给系统的功用、组成与特点3.燃油供给系统和燃油喷射电控系统的功用与组成今天这一讲是汽油机燃油喷射技术的基础知识。希望同学们认真看书复习、掌握课程重点，为后续学习奠定基础。

接下来请同学们根据讲授内容阅读教材，并在网上完成课后作业。同学们，下次课再会！第2讲汽油机电控喷油系统的分类主讲：舒华教授

第2章汽油机电控喷油技术

AutomobileElectronicControlTechnology

2.1汽油机电控喷油系统的组成2.汽油机电控喷油技术2.2汽油机电控喷油系统的分类2.3电控喷油系统传感器的结构原理2.4汽车电控单元ECU的结构原理2.5电控喷油系统执行器的结构原理2.6汽油机电控喷油系统的控制一、教学内容1.汽油机电控喷油系统的分类方法2.汽油机喷油系统各种分类方法的含义与特点二、教学要求1.熟悉汽油机电控喷油系统的分类方法；2.掌握汽油机喷油系统各种分类方法的含义与特点。2.2汽油机电控喷油系统分类2.2

汽油机电控喷油系统分类2.1汽油机电控喷油系统的组成2.2汽油机电控喷油系统的分类按喷油系统控制方式分按喷油器喷油部位分类按喷油器喷油方式分类2.2

汽油机电控喷油系统分类2.2汽油机电控喷油系统的分类按喷油系统控制方式分类电子控制式喷油系统的特点：——供气系统供给并测量进气量；——供油系统供给一定压力燃油(高于进气歧管压力300kPa左右)；——ECU控制喷油器喷射燃油：喷在节气门附近：单点喷射喷在进气门附近：多点喷射直接喷入汽缸内：缸内喷射——燃油压力：10MPa左右。——ECU通过控制每次喷油持续时间来控制喷油量；——喷油时间：2~10ms(实测值1.5~12.6ms)；喷油时间越长，喷油量就越大。2.2

汽油机电控喷油系统分类电子控制式燃油喷射系统工作原理：

空气流量计（空气流量传感器）检测进气量并转变为电信号输入ECU，曲轴位置传感器检测曲轴转速和转角并转变为电信号输入ECU用以计算发动机转速、控制喷油与点火正时，ECU根据进气量信号和转速信号计算基本喷油量，再根据冷却液温度传感器和其他传感器信号对基本喷油量进行修正，并确定实际喷油量。ECU还要根据节气门位置传感器信号，在发动机不同工况下按不同的控制模式来控制喷油量。——在节气门关闭、发动机处于怠速工况时，ECU将增加喷油持续时间，提供较浓的混合气，保证发动机怠速稳定；——在节气门中小开度、发动机处于部分负荷工况时，ECU将控制提供经济空燃比的稀混合气，以便节约燃油和减少排放；——在节气门接近全开或全开、发动机处于大负荷或满负荷工况时，ECU将控制提供较浓的功率空燃比混合气，保证发动机具有足够的动力。2.2

汽油机电控喷油系统分类2.2汽油机电控喷油系统的分类按喷油器喷油部位分类1）缸内喷射系统，图a2）进气管喷射(缸外喷射)系统，图b1.缸内喷射系统定义：指喷油器将燃油直接喷射到汽缸内部的喷射。是由柴油机分层燃烧技术衍生而来的喷油技术——燃料分层喷射（FSI，FuelStratifiedInjection）。——缸内直喷系统将喷油器安装在火花塞附近，并以较高的燃油压力（10MPa）将燃油直接喷入汽缸燃烧。因为汽油粘度低而喷射压力较高，且缸内工作条件恶劣（温度高、压力高），所以对喷油器的技术条件和加工精度要求较高。优点：喷油压力高、燃油雾化好，能实现稀薄混合气（空燃比40:1）燃烧。

能够显著降低油耗、减少排放和提高动力性；——缸内直喷技术是汽油机电控喷油技术的发展方向。2.2

汽油机电控喷油系统分类2.2汽油机电控喷油系统的分类按喷油器喷油部位分类1.缸内喷射系统2.进气管喷射(即缸外喷射)系统定义：——指喷油器将燃油喷射在节气门或进气门附近进气管内的喷射。特点：——与缸内喷射相比，进气管喷射系统对发动机机体的改动量较小，喷油器不受燃烧高温、高压的直接影响，设计喷油器时受到的制约较少，且喷油器工作条件大大改善。2010年以前，国内外生产的汽车大都采用了进气管喷射系统。（1）单点燃油喷射系统（SPFI或SPI，SinglePointFuelInjectionSystem）——指在多缸发动机节气门的上方，安装一只或并列安装两只喷油器同时喷油的燃油喷射系统，如图2-7a所示。2.2

汽油机电控喷油系统分类2.2汽油机电控喷油系统的分类按喷油器喷油部位分类1.缸内喷射系统2.进气管喷射(即缸外喷射)系统（1）单点燃油喷射系统（SPFI或SPI，SinglePointFuelInjectionSystem）（2）多点燃油喷射系统（MPFI或MPI，Multi-PointFuelInjectionSystem）定义：——指在发动机每个汽缸都安装一只喷油器的燃油喷射系统，图2-7b所示。喷油器安装：——缸内喷射系统在汽缸盖上，缸外多点喷射系统安装在进气门前方。分类：根据进气量的检测方式不同，——压力型（D型）多点燃油喷射系统——检测进气压力（Druck）——流量型（L型）多点燃油喷射系统——检测进气流量（Luftmengen）→2.2

汽油机电控喷油系统分类2.2汽油机电控喷油系统的分类按喷油器喷油部位分类1.缸内喷射系统2.进气管喷射(即缸外喷射)系统（1）单点燃油喷射系统（SPFI或SPI，SinglePointFuelInjectionSystem）（2）多点燃油喷射系统（MPFI或MPI，Multi-PointFuelInjectionSystem）特点：D型燃油喷射系统：成本低。——用压力传感器检测进气歧管内的压力来测量进气量——间接测量。L型燃油喷射系统：控制精度提高。——用空气流量传感器取代压力传感器来直接测量进气量，喷油量控制精度提高。2.2

汽油机电控喷油系统分类2.2汽油机电控喷油系统的分类（2）多点燃油喷射系统（MPFI或MPI，Multi-PointFuelInjectionSystem）发展历程：D型燃油喷射系统：用压力传感器间接测量进气量；喷油与点火采用开环控制。L型燃油喷射系统：用翼片式空气流量传感器直接检测进气量；采用闭环控制。LH-Jetronic型燃油喷射系统：用热丝式空气流量传感器直接检测进气量。M（Motronic型）燃油喷射系统：热膜式空气流量传感器直接检测进气量。——将点火提前角和喷油时间的控制组合在一个电控单元ECU中进行控制。——Motronic系统的ECU采用数字式单片机、大规模集成电路，具有结构