项目电控燃油喷射系统EFI认知广东交通汽车技术系

项目2.1电控燃油喷射系统（EFI）认知广东交通职业技术学院汽车技术系1.了解汽油机电控燃油喷射系统的发展过程及分类。2.掌握汽油机电控燃油喷射系统（EFI）的组成与工作原理。3.理解汽油机电控燃油喷射系统（EFI）的控制功能。4.能够识别汽油机燃油喷射系统（EFI）各子系统及其主要部件。学习目标理论知识2.EFI的组成与工作原理1.汽油机电控燃油喷射系统（EFI）的分类3.EFI的控制功能1.汽油机电控燃油喷射系统（EFI）的分类

1.1发展历程汽油喷射系统在20世纪30年代始用于军用飞机发动机上；最早装用汽油喷射系统的汽车出现在1954年的汽车展览会上是奔驰公司生产的奔驰300SL汽车；汽油喷射系统的发展：

K型→KE型→型→EFI系统电控燃油喷射系统简称为“EFI”，是由该系统的英文“ElectronicFuelInjection”简化而来的。1）按喷射方式分类：

同时喷射分组喷射

顺序喷射

2）按空气量的计量方式分类：

D型电控燃油喷射系统L型电控燃油喷射系统3）按喷射位置分类

进气歧管喷射

缸内直喷

4）按电控系统的控制模式分类

开环控制系统

闭环控制系统

1.汽油机电控燃油喷射系统（EFI）的分类1.2分类方法按喷射位置分类缸外喷射缸内喷射单点喷射（节气门体喷射）多点喷射（进气歧管喷射）缸内直喷DI多点喷射MPI（进气管喷射）气门喷油器输油管进气歧管按电控系统的控制模式分类开环控制：对空燃比不进行反馈控制。闭环控制：对空燃比进行反馈控制。空燃比＝混合气：空气与燃料蒸汽的混合气体。混合气浓度的表示：空燃比A/F、过量空气系数λ。汽油机理论空燃比：14.7：11.3电控燃油喷射系统的优点精确控制喷油量，动力性、经济性、排放性好。进气阻力小，不需进气预热，充气效率高。多点喷射使各缸混合气分配均匀，排放降低。喷油雾化好，冷起动性好。电子控制系统响应迅速，加、减速灵敏性好。对空燃比反馈控制，排放更低。混合气中空气质量混合气中燃料质量电控汽油喷射系统主要由进气系统、燃油供给系统、和控制系统三部分组成。2.电控燃油喷射系统EFI的组成与工作原理

2.1空气供给系统——为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时的供气量。2.电控燃油喷射系统EFI的组成与工作原理现普遍用电子节气门体，取消怠速控制阀L型D型2.2燃油供给系统——供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油。油箱电动燃油泵燃油滤清器燃油分配管喷油器燃油压力调节器2.3控制系统—ECU根据空气流量计信号和发动机转速信号确定基本喷油时间，在根据其他传感器对喷油时间进行修正，并按最后确定的总喷油时间向喷油器发出指令，使喷油器喷油或断油。传感器电子控制单元执行器空气流量计或进气管绝对压力传感器发动机转速传感器其他传感器基本喷油量修正喷油量喷油器在电控燃油喷射（EFI）系统中，喷油量控制是最基本的也是最重要的控制内容；电子控制单元（ECU）主要根据进气量确定基本的喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等）信号对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气，从而提高发动机的动力性、经济性和排放性。除喷油量控制外，电控燃油喷射系统还包括喷油正时控制、断油控制和燃油泵控制。3.电控燃油喷射系统EFI的控制功能3.1喷射正时控制3.2喷油量的控制3.3燃油停供控制3.4燃油泵控制3.电控燃油喷射系统EFI的控制功能在采用间歇喷射方式的电控燃油喷射系统中，电脑必须控制喷油器喷油的开始时刻，可以用喷油器开始喷油时对应的曲轴转角来表示，因此又称喷油提前角。

其控制目标一般是在进气行程开始前，喷油结束。

3.1喷射正时控制

1）同步喷油正时控制

2）异步喷油正时控制（1）顺序喷射正时控制（2）分组喷射正时控制（3）同时喷射正时控制（1）起动时异步喷油正时控制

（2）加速时异步喷油正时控制

（1）同时喷射正时控制

特点：所有各缸喷油器由ECU控制同时喷油和停油。通常曲轴每转一圈(360°)或两圈(720°),各缸喷油器同时喷油一次。

工作原理：喷油正时控制是以发动机最先进入作功行程的缸为基准，在该缸排气行程上止点前某一位置，该组喷油器开始喷油。a）控制电路b）正时关系（2）分组喷射正时控制a）控制电路b）正时关系

工作原理：分组喷射就是将喷油器喷油分组进行控制，一般将四缸发动机分成2组，六缸发动机分成3组，八缸发动机分成4组，四缸发动机分组喷射控制电路如下图所示。特点：喷油器驱动回路数是气缸数目的一半。（3）顺序喷射正时控制

工作原理：各缸喷油器按照一定的顺序喷油。顺序喷射的优点是各缸喷油时刻均可设计在最佳时刻，可燃混合气质量好，有利于提高燃油经济性和降低废气的排放量，现代汽车普遍采用。特点：喷油器驱动回路数与气缸数目相等。a）控制电路b）正时关系在同步喷油基础上，为改善发动机的起动性能，在增加一次异步喷油。在起动开关处于接通状态时，ECU接受到第一个凸轮轴位置传感器信号（G信号）后，接收到第一个曲轴位置传感器信号（Ne信号）时，开始进行起动时的异步喷油。（1）起动时异步喷油正时控制为了改善加速性能，ECU根据节气门位置传感器中怠速信号从接通到断开时，增加依次固定量的喷油。（2）加速时异步喷油正时控制目的：发动机在不同工况下运转时，对混合气浓度的要求也不同，为了使发动机在各种运行工况下，都能获得最佳的喷油量，以提高发动机的经济性和降低排放污染。

ECU根据各种传感器测得的发动机进气量、转速、节气门开度、冷却液温度与进气温度等多项运行参数，按设定的算法进行计算，并按计算结果向喷油器发出喷油脉冲；通过改变每个喷油脉冲的宽度来控制各喷油器每次喷油的持续时间，从而达到控制喷油量的目的。喷油脉冲的宽度越大，喷油持续时间越长，喷油量也越大。喷油量的控制方式有起动时控制、起动后控制、断油控制和反馈控制等几种。3.2喷油量的控制

在发动机起动时，当起动开关接通，且发动转速低于某一转速（如300r/min）时，ECU按发动机冷却液温度、进气温度和起动转速计算出一个固定的喷油量，这一喷油量能使发动机获得顺利起动时所需的浓混合气。

1.起动时的喷油量控制喷油持续时间=基本喷油持续时间×喷油修正系数+电压修正2.起动后喷油量控制运转过程中，ECU根据进气量和发动机转速来计算基本喷油量。还要参考节气门开度、发动机冷却液温度与进气温度、海拔以及怠速工况、加速工况、全负荷工况等运转参数来修正喷油量，以提高控制精度。超速断油控制当发动机转速超过允许的最高转速时，由ECU控制自动终止喷油，以防止发动机超速运转，造成机件损坏，也有利于降低油耗，减少有害排放物。3.3燃油停供控制减速断油控制由ECU根据节气门位置、发动机转速、冷却液温度等运转参数，作出综合判断后，在同时满足以下条件时执行减速断油控制，切断喷油脉冲。a.节气门位置传感器中的怠速开关接通；b．发动机冷却液温度已达正常温度；c．发动机转速高于某一数值，该转速称为减速断油转速，其值根据发动机冷却液温度、负荷等参数确定。通常，冷却液温度越低，发动机负荷越大交如使用空调时），该转速越高。当上述三个条件只要有一个不满足（如发动机转速已下降至低于减速断油转速）时，ECU就立即停止减速断油而恢复喷油。当点火开关打开或发动机熄灭后，电控燃油喷射系统中的燃油泵一般预先或延迟工作2～3S，以保证燃油系统必须的油压。在发动机起动过程和运转过程中，燃油泵应保持正常工作。打开点火开关但不起动发动机，或关闭点火开关后，应适时切断燃油泵控制电路，使燃油泵停止工作。

3.4燃油泵控制4、汽油机电控燃油喷射系统新技术1．无回油管燃油系统---按需供油将回油管和燃油压力调节器与燃油泵一起组合安装在燃油箱内。燃油泵供给的多余燃油在油箱完成回流，从而避免了回油吸热导致油箱内油温升高的现象。燃油压力调节器相当于一个限压阀，发动机工作时输油管内的油压也是不变的，所以该系统又称恒压燃油系统。1-油位传感器2-燃油箱3-燃油泵4-回油管5-燃油压力调节器

6-燃油滤清器7-输油管8-燃油分配管9-喷油器4、汽油机电控燃油喷射系统新技术2．有回油管燃油系统---按需供油燃油压力调节器安装在供油总管上。4、汽油机电控燃油喷射系统新技术3．汽油直接喷射系统燃油供给系统可分为低压燃油系统和高压燃油系统两部分。4、汽油机电控燃油喷射系统新技术2．汽油直接喷射系统低压燃油泵与普通电控汽油喷射系统相同，高压燃油泵一般采用双凸轮活塞式。汽油直接喷射发动机普遍采用了稀薄燃烧技术，即使混合气在远大于理论空燃比的状态下燃烧。一般空燃比在25：1以上。混合气稀，点燃困难，为保证可靠火，采取提高压缩比、提高点火能量和分层燃烧三项技术。压缩比可高达13左右。采用多电极火花塞提高点火能量。4、汽油机电控燃油喷射系统新技术2．汽油直接喷射系统高压旋涡式喷油器a）燃油喷射方向b）喷油器结构装用的喷油器主要有两种：高压旋涡式喷油器和压电式喷油器。4、汽油机电控燃油喷射系统新技术2．汽油直接喷射系统在不同区域拥有不同混合气浓度的燃烧技术称为分层燃烧技术。

实现分层燃烧技术的措施有两项：一是利用缸内涡流运动，二是改变喷油规律。采用直立进气道与曲面顶的活塞配合，组织必要的缸内涡流运动。喷