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多点式电子控制汽油喷射系统知识分享

高工
2025-05-07 17:52:42   被打赏 10 分(兑奖)     打赏

在多点式电控汽油喷射系统中,凡采用 MPA 传感器(进气管压力传感器)通过测量进气管压力来确定进气量的系统称为压力感应式电控汽油喷射系统,凡采用摆板式空气流量计、热线式或热膜式空气流量计和卡尔曼旋涡式空气流量计来测量空气量的系统,称为流量感应式汽油喷射系统。

1)多点压力感应式汽油喷射系统(K-Jetronic)

D-Jetronic 是最早的、典型的多点压力感应式喷射系统。美国通用、福特、克莱斯勒,日本丰田、本田、铃木和大发等公司也有类似产品。

(1)总体结构。下图所示为该系统的主要部件及功能。

0507-1.png

(2)工作原理。燃油泵直接将燃油输送到电磁喷油器,燃油压力调节器保证喷射压力恒定。压力过高时,多余的汽油又流回燃油箱。电磁喷油器将燃油喷入进气门之前的进气歧管。每个气缸有一个电磁喷油器。为了减少损耗,四缸发动机以两个喷油器为一组将其电路并联,六缸发动机以三个喷油器为一组并联。凸轮轴转一周完成一次分组喷油循环。全部喷油器承受一个大约为 0.2MPa的恒定压力。每工作冲程供给气缸的燃油量用控制电磁喷油器的开启持续时间来计量。由电子控制器(ECU)供给控制脉冲,其持续时间由进气歧管压力、发动机转速及其他修正变量确定。这些修正变量由机电传感器(压力传感器、温度传感器、节气门开关和分电器中确定喷射开始时间的触发器触点)在发动机上进行检测,并作为电量信号输入 ECU。

在冷启动和暖机阶段(约 35℃以下),冷启动阀开启,吸入的空气由此补充使油量加浓。

2)多点喷射流量感应式电控喷射系统

(1)博世 L-Jetronic 系统。

总体结构 工型电控喷射系统的总体结构如图下图所示。

0507-2.png

②)工作原理  型流量感应式电控汽油射系统是在 D 型射的基础上结合直接空气量测定的优点开发的。

控制排气污染的辅助净化装置如废气再循环、排气净化后处理系统、氧传感器等均可用于工型扩展功能控制。

与 D型喷射系统的分组喷射不同,工型采用同时喷射方式,即喷油器在凸轮轴每转一周(曲轴转2圈)喷油两次,每次喷射量为所需燃油量的一半。第一次喷射燃油时进气门还是关闭的,第二次(吸气行程)时才开启,并且全部电器并联以减少损耗。为此,喷射脉冲可直接由分电器的断电触点触发,而省去D型中的专用触发触点。

为了输送燃油和产生喷射压力,使用电动油泵。进入发动机的空气量由节气门的开度控制。为了得到正确的空燃比(14.7∶1),用电位计测知摆板式空气流量计的开度并输送给控制器。为了在任何工况下获得最佳的空燃比,还要给控制器输入发动机温度、进气温度和节气门的总速开度与满负荷开度。补充空气滑阀(在冷态时开启)在冷启动和暖机过程中用来增加进入的空气量。空气流量计中的可调旁通气道(并联)能改变进气道截面,因此也能改变空燃比。在发动机暖机过程中,冷启动阀是开启的,补充的燃油可到达进气歧管中。冷启动阀由温度时间开关来控制,与控制器无关。油器将燃油喷射到进气门前。喷射量根据喷射阀的开启持续时间而定,此时间可由控制器决定。

电子控制汽油喷射系统(Electronic Fuel Injection, EFI)是一种通过电子手段精确控制燃油喷射的发动机管理系统,取代了传统的化油器系统。它通过传感器实时监测发动机工况,由电控单元(ECU)计算最佳喷油量、喷油时机和空燃比,从而提高燃烧效率、降低排放并优化动力性能。以下是该系统的核心组成和工作原理:

一、系统组成

传感器部分

空气流量传感器(MAF):测量进气量,决定基本喷油量。

氧传感器(O2 Sensor):监测排气中的氧含量,反馈调节空燃比(闭环控制)。

节气门位置传感器(TPS):检测油门开度,反映发动机负荷。

曲轴/凸轮轴位置传感器:确定点火正时和喷油顺序。

冷却液温度传感器(ECT):修正冷启动时的喷油量。

爆震传感器:预防发动机爆震,调整点火提前角。

电子控制单元(ECU)

接收传感器信号,通过预设程序计算喷油参数(如喷油脉宽)。

具备自适应学习能力,长期优化控制策略。

执行器部分

喷油器:电磁阀控制燃油喷射,雾化燃油进入进气歧管或气缸(直喷)。

燃油泵:维持恒定的燃油压力(通常2.5~3.5 bar)。

怠速控制阀(ISC):调节怠速转速。

燃油供给系统

包括油箱、燃油滤清器、压力调节器和供油轨。

二、工作原理

喷油量控制

ECU根据进气量和发动机转速计算基本喷油量,再结合氧传感器反馈、水温等信号进行修正。

冷启动加浓:水温低时增加喷油量,改善启动性能。

喷油时序

顺序喷射:各缸喷油器按点火顺序独立工作(主流方式)。

分组/同时喷射:早期系统或特定工况下使用。

空燃比调节

理论空燃比14.7:1(汽油),通过氧传感器实现闭环控制;急加速时加浓混合气(开环控制)。

燃油喷射方式

进气道喷射(PFI):喷油器位于进气歧管,结构简单。

缸内直喷(GDI):高压燃油直接喷入气缸,效率更高但成本高。

三、技术优势

精准控制:适应不同工况,减少燃油浪费。

排放更低:配合三元催化器满足环保法规。

响应更快:相比化油器,动态工况下动力输出更平顺。

可靠性高:减少积碳,延长发动机寿命。

四、典型故障与维护

常见问题:喷油嘴堵塞、氧传感器失效、燃油泵压力不足。

维护建议:定期更换燃油滤清器、使用清洁添加剂、检查传感器信号。

五、发展趋势

集成化:与涡轮增压、可变气门正时(VVT)协同控制。

智能化:基于AI的ECU自适应学习。

混合动力适配:与电机控制系统深度整合。

电子控制汽油喷射系统是现代内燃机的核心技术之一,为节能减排和性能提升提供了关键支持。





关键词: 汽车电子、电子控制    

专家
2025-05-07 21:06:28     打赏
2楼

感谢分享


专家
2025-05-07 21:35:20     打赏
3楼

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专家
2025-05-07 21:36:42     打赏
4楼

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院士
2025-05-09 11:17:01     打赏
5楼

这是要为油车打call啊


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