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汽油机电控燃油喷射系统汽油机电控燃油喷射系统本章主要研究汽油喷射系统的组成、结构、工作原理，以讲示工作原理图为重点，分析各个组件的工作过程，找出其中的一般规律1、汽油喷射系统概述；2、传感器；3、执行器；4、汽油喷射系统的结构与工作原理第一节第一节 电控燃油喷射系统概述电控燃油喷射系统概述一、汽油喷射系统的发展及应用一、汽油喷射系统的发展及应用 自从 1967 年博世 BOSCH 公司研制开发成功了 K 型机械式汽油喷射系统以来，汽油喷射系统经历了 K（机械式）型系统，K—E（机械与电子混合控制）型系统，EFI（电控燃油喷射系统）的发展过程BOSCH 公司汽油机燃油喷射系统及点火系统发展里历程公司汽油机燃油喷射系统及点火系统发展里历程汽油机的燃油喷射和点火使发动机得以运转汽油喷射到发动机进气门上方的进气管内，当活塞下行时，空气—燃油混合气被吸人燃烧室内，而当活塞再次上行时，空气—燃油混合气被压缩，并由火花塞产生的电火花点燃燃烧产生的能量推动活塞下行，并通过连杆把活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动起先，汽油喷射系统和点火系统是两个独立的系统，它们分别由各自的参数，如喷油量、点火时刻进行单独的控制。

这两个系统要么不交换信息，要么只有极少量的信息交换这意味着在某种程度上，两系统中有相互对立的需求时只能由它们自身分别去协调，而不能以“系统交互”方式解决 o Bosch 公司将汽油喷射和电子点火集成为一个单元，从而解决了这个问题汽油喷射和电子点火联合控制的 Motronic 发动机管理系统能够根据燃烧过程中的各种工况要求，对喷射和点火的控制参数进行优化1、汽油喷射系统、汽油喷射系统汽油喷射系统根据发动机的运转速度、负荷水平、环境影响等因素，精确地计量供给发动机的燃油量，从而控制混合气的空燃比，使发动机废气排放中的有害物质含量保持在一个较低的水平A.运用连续喷射原理的多点喷射系统运用连续喷射原理的多点喷射系统1973-1955 ， 1973-1995， K-Jetronic 机械液压汽油喷射系统被安装到多种汽车上该系统根据进入发动机的空气量调节供油量运用 闭环控制的 K—Jetronic 系统可以满足废气排放较低的控制标准为满足更高的性能要求，其中也包括为达到更高的排气质量，在 K—Jetronic 系统中，添加了一个 ECU、一个主压力调节器、一个用于控制混合气成分的压力调节器，发展形成了 KE— Jetronic 系统，此系统在 1982—1996 年间装车使用。

B．间歇式燃油喷射系统．间歇式燃油喷射系统L—Jetronic 系统是运用模拟技术的电子燃油喷射系统 (1973—1986 年使用)，它根据进入发动机的空气量、发动机转速 及其他一些运行参数间歇喷射燃油，L3—Jetronic 是运用数字技术的控制系统，这种系统能够增加一些在模拟技术系统中无法实现的控制功能，从而使喷油量能更好的适应发动机各种变工况的使用要求LH—Jetronic 系统(1981—1998 年)用热线空气流量计，使空气—燃油混合气的计量不受环境状况的影响C．单点喷射间歇式燃油喷射系统．单点喷射间歇式燃油喷射系统Mono—Jetronic 电子喷射系统(1987—1997 年)应用于中小型乘用车，单点喷油器直接装在节气门上部阀体的中心部位这种系统也称作节气门喷射系统或 TBI，发动机转速和节气门的位置是计量燃油喷射量的控制参数2、点火系统、点火系统点火系的功能是在正确的点火时刻点燃已压缩的混合气，引发混合气燃烧在火花点火发动机(SI)中，点火是由穿透火花塞电极间的、瞬时放电产生的电火花来完成的要使催化转化器有效发挥作用，绝对需要正确的点火时刻混合气燃烧滞后会使燃烧不完全，从而使催化剂有中毒损坏的危险。

随着时间的推移，电子元件逐渐取代了点火系中的机械部件点火时刻由发动机的速度和负荷状况计算得来，而发动机的负荷则由进气管压力换算得出传统的线圈点火(1934--1986 年)和晶体管式线圈点火(1965—1993 年)运用机械控制点火时刻，半导体点火系统和半导体无分电器电子点火系统(1983—1998 年)运用点火特性脉谱图确定点火时刻3、子系统组合、子系统组合上述汽油喷射系统和点火系统的组合并非一成不变，不同形式的点火系统可以与各种喷射系统组合4、、 Motronic 发动机管理系统发动机管理系统Motronic 将燃油喷射系统和点火系统组合在一起，形成发动机管理系统在该系统中，一个基本的燃油喷射系统和一个电子点火系统一起构成了 Motronic 点火和燃油喷射系统的基础KE—Motronic 是以连续喷射 KE-Jetroric 系统为基础的Mono—Motronic 是以单点间歇喷射 Mono-Jetronic 系统为基础的 M—Motronic 则是以多点间歇式进气管燃油喷射 L-Jetronic 系统为基础的加入电子节气门控制(ETC)的 M-Motronic 系统形成 ME—Motronic 系统。

MED-Jetronic 系统把汽油直接喷射、电子点火和 ETC 结合成一个单独的系统表 1—1 列出了 Bosch 公司汽油喷射和电子点火系统的发展史：汽油喷射系统汽油喷射系统 D-Jetronic1967-1979K-Jetronic 1973-1995L-Jetronic1973-1986LH-Jetronic1981-1998KE-Jetronic1982-1996Mono-Jetronic1987-1997点火系统点火系统 线圈点火（CI）1934-1986晶体管点火(TI)1965-1993半导体点火 1983-1998点火和汽油喷射联合系统点火和汽油喷射联合系统 M-Motronic1979 -KE-Motronic1987-1996Mono-Motronic1989-目前除少数汽车仍在采用 K 或 K—E 系统外，大多数都采用了 EFI 电控燃油喷射系统SPI 单点燃油喷射系统因其结构较简单，只用一个喷油器，发动机结构在化油器式的基础上变动较少，成本较低，故国内外现在已经迅速推广应用在低排量的普通轿车甚至载货汽车上大排量的轿车大多采用 MPI 多点喷射目前代表国际中级轿车顶尖水平的第 5 代车型，如奥迪 A6 和帕萨特（PASSAT）B5 等都是采用了多点电控喷射。

而且它们还采用了德国大众集团独有的领先于世界的三大技术，即 5 气门技术、可变配气相位技术和可变进气管技术以前汽车都是采用每气缸 1 进气门 1 出气门的 2 气门发动机，现代轿车上多数采用了 2 进 2 出的 4 气门发动机，而 5 气门发动机技术是采用 3 进 2 出的方法，在每个燃气室有 5 个气门，使燃气混合更快更均匀，排气也更迅速更彻底，燃烧室的空间可以得到更充分的利用因此，发动机的动力性将得到提高，废气排放将大大减少可变凸轮轴通过改变进排气门的开启和关闭时间（可变配气相位） ，使发动机在高转速工况下获得尽可能高的功率，在低转速的情况下极大的降低了燃烧不平稳性，提高转矩采用可变通的通道进气管，即随发动机的转速和负荷改变进气路径长短，高转速时，通道变短，减少流动损失，提高高速功率低转速时，进气通道变长，提高进气流速，增加转矩日本日立（HITACHI）公司近年来开发了一种 MSI（Multi Stream Injection）系统，即所谓单点多方向喷射系统它采用一个喷油器同时向各缸的进气歧管喷射，因此性能要比 SPI 强，成本比 MPI 要低且发动机的质量轻，它的质量约为 2 公斤，比 SPI 的 3.4 公斤及 MPI 的 5 公斤都要小的多。

虽然排放性能比 MPI 差，但还是可以达到欧洲三号标准目前正将该系统推广应用在小排量的 3 缸普及型轿车和微型车上近年来，高档豪华轿车有采用 DI（Direct Injection）系统，即采用直喷系统的趋势该系统最早由日本三菱公司研制开发，它是将喷油器安装在每个气缸的燃油室上方，燃油直接喷入气缸内进行混合燃烧，一般喷射系统的喷射压力为 250 千帕，而 DI 系统的喷射压力将达到 5 兆帕以上由于压力增大，因而燃烧更充分，效率更高，可以节约燃料 20%以上，并能满足 2005 年开始实施的欧洲 4 号排放规定但是由于它必须使用低硫汽油，其目前的应用还受到一定限制，汽油直喷式发动机的开发成功为制造出更节能、更干净的汽车提供了良好的开端缸内直喷特别是四冲程汽油机缸内直喷是当前轿车汽油喷射中的前沿技术，电控燃油直喷式发动机将成为 21 世纪汽车的主流二、电控燃油喷射系统的优缺点二、电控燃油喷射系统的优缺点汽油喷射系统的实质就是一种新型的汽油供油系统化油器利用空气流动时在节气门上方的喉管处产生负压，将浮子室的汽油连续吸出，经过雾化后输送给发动机汽油喷射系统则是通过采用大量的传感器感受各种工况，根据直接或间接检测的进气信号，经过计算机判断和分析，计算出燃烧时所需的汽油量，然后将加有一定压力的汽油经喷油器喷出，以供发动机使用。

电控发动机系统取消了化油器供油系中的喉管，喷油位置在节气门下方，直接在进气门附近或缸内，有计算机控制喷油器精确供油与化油器式发动机相比，汽油喷射系统具有以下优点：1、 提高了发动机的充气系数，提高了发动机的充气系数，从而增加了发动机的输出功率和扭矩这是因为汽油喷射系统没有化油器的喉管，减少了进气压力的损失；汽油喷射是在进气歧管附近，只有空气通过歧管，这样可以增加进气歧管的直径，增加进气歧管的惯性作用，提高充气效率2、能根据发动机负荷的变化，精确控制混合气的空燃比，能根据发动机负荷的变化，精确控制混合气的空燃比，适应发动机的各种工况，使汽油燃烧充分，降低油耗，减少排气污染，而且响应速度快3、可均匀分配各缸燃油，减少了爆震现象，可均匀分配各缸燃油，减少了爆震现象，提高了发动机工作的稳定性同时，也降低了废气排放和嘈声污染4、提高了汽车驾驶性能提高了汽车驾驶性能在寒冷的季节里，化油器主喷油管的附近容易结冰，会造成发动机输出功率不足，而汽油喷射供油不经过节气门和进气歧管，所以没有结冰现象，从而提高了冷起动性能；另外，汽油喷射是高压供油，喷出的汽油雾滴比较小，汽油不经过进气歧管，所以，当突然加速时，雾滴较小的汽油能与空气同时进入燃烧室混合，因而比化油器供油的响应速度快，加速性能好。

与传统的化油器相比，电控汽油系统可以使汽车燃油消耗率降低 5%到 15%，废气排放量减少 20%左右，发动机功率提高 5%到10%电控汽油喷射系统无论从燃油经济性、发动机动力性，还是从排气和嘈声污染等方面，都具有化油器式发动机无法比拟的优越性电控汽油系统价的缺点在于价格偏高、维修要求高三、电控燃油喷射系统的类型三、电控燃油喷射系统的类型1、按喷射方式分类、按喷射方式分类图 1 喷油器喷射顺序a）同时喷射 b）分组喷射 c）顺序喷射2、按喷射位置分类、按喷射位置分类图 2 缸内喷射图 3 进气管喷射按汽油的喷射方式来分，电控汽油喷射系统按汽油的喷射方式来分，电控汽油喷射系统 可以分为缸内喷射、进气管喷射两大类可以分为缸内喷射、进气管喷射两大类（（1）缸内喷射）缸内喷射 该喷射方式是将喷油器安装在缸盖上直接向缸内喷油因此，要求喷油器阀体能承受燃气产生的高温高压另外发动机设 计时需保留喷油器发生的安全位置缸内喷射是近几年来燃油喷射技术的发展趋势之一2）进气管喷射）进气管喷射 该喷射方式是目前普遍采用的喷射方式根据喷油器和安装位置的不同又可分为两种1）单点喷射方式：）单点喷射方式：单点喷射系统（SPI-single point injection）是把喷油器安装在化油器所在的节气门段，它的外形也有一点象化油器，通常用一个喷油器将燃油喷入进气流，形成混合气进入进气歧管，在分配到各缸中。

因此，单点喷射又可以 理解为把化油器换成节流阀体喷射装置（TBI） ，也称为中央燃油喷射（CFI） 单点喷射系统由于在气。