68.燃油喷射量由哪三部分组成?各由哪些因素确定?对实际工作有何指导意义?
燃油喷射量由燃油基本喷油量、修正喷油量、喷油增量三部分组成。这三部分都通过ECU按一定控制程序经过比较、计算确定,然后又转化为通电时间,以占空比形式作为信号,命令喷油器喷油。就是说,任何一辆电喷车发动机的ECU,都在出厂前由厂方技术人员通过在各种条件与环境下的试验,储存了最佳的喷油脉谱图(如图39所示)。用户在使用中,在任何环境和条件下,不同的负荷与速度条件下,都可以喷出最佳的燃油量。
(1)基本喷油量的通电时间T:基本喷油量是在规定的1个大气压(101kPa)、20℃条件下,由进气温度进气压力传感器(或空气流量计确定的)和曲轴位置传感器提供的进气量、转速、空燃比等信号参数确定。
T=k×c×b×u/n
T----基本喷油时间(ms)
K----常数。取决于进气压力传感器或空气流量计、喷油器结构、空燃比
C----修正系数。取决于大气温度和大气压力
U----进气压力进气温度传感器信号电压(mv)
b----喷油增量系数。取决于冷却液温度
n----发动机转速
在1个大气压力和20℃时,喷油修正系数c=1
从k定义可知,在一台特定的发动机中,喷油器、进气压力进气温传感器(空气流量计)一定。但如在此发动机上更换一个不同的空气流量计或进气压力进气温度传感器,则k不同。进气压力进气温度传感器比空气流量计测出的空气量精度差。因为进气压力传感器的信号只表示气体体积,然后ECU通过进气温度传感器的信号,经计算才能转换为气体质量。这种方法是间接法。而空气流量计能直接测出气体质量。
由T与n关系可知,发动机转速越高,T越小,也就是喷油脉宽越小。发动机转速越低,T越大,即喷油脉宽越大。T与n是反比关系。从u与T的关系可知,信号电压(U)越高,喷油时间(T)越长,反之,越短。它们是线性关系。从进气压力进气温度传感器工作原理看,进气绝对压力越高,组成惠斯屯电桥的四个可变电阻变形越大,传感器的信号电压越高。而进气绝对压力取决于节气门开度的进气量大小,进气量越大,进气绝对压力越大,反之越小。所以,实质上,信号电压取决于节气门开度,也取决于负载、转速。
(2)喷油修正系数:基本喷油量是在标准大气压及20℃、14V电压情况下确定的。实际上,发动机工作条件不是标准的,大气压力和大气温度是随季节和地区而变化,同一天的气温和气压也可能在变化。大气温度和大气压力的变化会影响进入发动机气缸内的大气密度,也即会影响发动机充气系数。气温越高,则空气密度越小,在同样气体体积下,气体质量越小。气温越低,空气密度越大,气体质量越大。由此可见,按基本喷油量供油是不正确的,必须修正。实际修正系数(c)不等于1。大气温度高于20℃时,大气压还是1个大气压,因大气密度减小,气体质量减小,根据空燃比为14.7:1计算,喷油量应减小,对此,修正系数小于1后,喷油量减小。反之,气温低于20℃时,修正系数增大,喷油量增多。
t----大气温度(℃)
p----大气压力(kPa)
在设计时,ECU根据t、p计算公式确定了修正系数,又根据喷油增量及基本喷油量确定了喷油脉谱图。在实际运用时,ECU根据实测的信号,就能从喷油脉谱图调出有关喷油量。但实际上,在ECU发出占空比的通电信号给喷油器的电磁线圈时,由于喷油器的线圈是感性负载,所以,喷油器针阀的提升或关闭就会滞后要求的时刻。影响电压大小的因素是电源电压。电源电压越低,喷油器针阀打开或关闭的滞后时间越长,不但影响喷油量也影响喷油时刻。为此必须进行电压修正。设定电源电压为14V,低于此电压就增加喷油量的喷油时间,反之,减小喷油量的喷油时间,这‘些都以修正系数表示。所以,喷油修正系数应写为下式:
C1=a×c
C1----考虑电压、气压、气温后的修正系数
a----电压修正系数
p----大气压力(kPa)
t----空气温度(℃)、修正系数、蓄电池电压修正
(3)喷油量的增量:发动机喷油量的增量时间取决于冷却液温度传感器的信号。当发动机起动时,尤其是冷起动时,特别在严寒冬天,冷却液温度越低,燃油雾化越差。这种混合气的混合比不利于起动也不利于暖机过程。冷却液温度传感器能够适应这种工况。它是一种负温度系数的敏感元件。温度越低,电阻越大。由于电源电流是恒电流,所以电压也越高,信号越大。ECU根据冷却液温度传感器测的冷却液温度信号,增加喷油量,使混合气较浓,空燃比等于11~12:1。当温度达80℃以上,不再增加喷油量。
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