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电控汽油喷射系统基本原理与组成及分类方法
来源:本站整理  作者:佚名  2017-12-05 08:27:16



    3.单点与多点式燃油喷射系统
    (1)单点式燃油喷射系统。80年代初期,美国发明了一种结构比较简单的喷射系统(SPI ),这种系统是在原化油器的位置上换装一个节流阀体的喷射装置总成,上面装有1-2个喷油器,集中向各缸供油。通用汽车公司(GM)称其为节流阀体喷射TBI (Throtle Body Injec-tion);福特汽车公司(Ford)称之为中央喷射CFI (Central Fuel Injection);波许公司(Bosch)称其为Mono-jetronic系统;三菱公司(Miesubisni)称其为ECI (Electronic ControlledInjection)系统。这类喷射系统装车情况见表2。

    如图38a所示,喷油器向进气支管中喷油形成燃油混合气,进气行程时,燃油混合气被吸入气缸内。由于采用的喷油器少,易于实现计算机控制,单点燃油喷射系统结构简单、成本低、故障率低、工作可靠且维修方便,但存在各缸燃料分配不均和供油滞后等缺点,20世纪90年代的小排量普通轿车上曾得到广泛应用。

    图39所示为国产帕萨特(PASSAT) 1. 8L发动机和高尔夫(Golf) 1. 6L发动机采用过的Bosch公司研制的Mono- Motronic型间歇式单点喷射系统。

    单点喷射系统的工作原理与多点喷射系统相似,也是由电控单元根据空气量传感器、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器等检测的发动机工况信号计算喷油时间。在发动机每个气缸进气冲程开始之前喷油一次,喷油量由每次喷油持续时间的长短来控制,射喷所需的压力燃油由电动燃油泵提供。由于单点喷射系统的喷油器距离进气门较远,喷入进气管的燃油具有足够的时间与进气气流混合形成均匀的可燃混合气,因此,对燃油雾化质量的要求不高,可以采用较低的喷油压力(一般为100kPa,高尔夫轿车SPI系统怠速时的燃油压力为80~120kPa)。这样可以降低对电动燃油泵、燃油滤清器等供油系统零部件的设计要求,从而降低系统的制造成本。
    (2)多点燃油喷射系统MPI。多点燃油喷射系统的英文名称是Multi - Point Fuel
Injection System,简称MPFI或MPI,是指在发动机每个气缸进气门前方的进气支管上均安装一只喷油器的燃油喷射系统,如图38b所示,发动机工作时,燃油适时喷在进气门附近的进气支管内,空气与燃油在进气门附近形成燃油混合气,从而保证各缸得到混合均匀的混合气。
    4.按喷射时序分类
    现代发动机都采用电子控制间歇喷射系统,间歇喷射系统是指在发动机运转期间,喷油器间歇喷射燃油的控制系统。根据喷射燃油的时序不同,间歇喷射系统又可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射系统,如图40所示。

    目前,绝大多数电子控制燃油喷射系统都采用了间歇喷油方式来喷射燃油,如桑塔纳GLi,2000GLi,2000GS1,300。型、捷达AT, GTX、红旗CA7220E型轿车以及切诺基吉普车等燃油喷射系统,其喷油量大小取决于喷油器阀门的开启时间(即喷油时间)。喷油时间越长,喷油量越大。
    (1)同时喷射。同时喷射是指在发动机运转期间,由电控单元ECU的同一个指令控制所有喷油器同时开启或同时关闭,如图40a所示。如丰田海艾斯HIACE小客车用2 RZ-E型发动机就采用了同时喷射系统。此外,当采用分组喷射或顺序喷射的燃油喷射系统发生故障、控制系统处于应急状态运行时,一般都采用同时喷射方式喷油。其目的是供给充足的燃油维持发动机运转,以便将汽车行驶到维修厂修理。
    (2)分组喷射。分组喷射是指将喷油器分组,由电控单元ECU分别发出喷油指令控制各组喷油器喷射燃油,如图40所示,同一组喷油器同时喷油。大部分分中、低档轿车采用了分组喷射方式喷油,如夏利TJ7130E、丰田皇冠3.0、日产千里马等轿车。
    (3)顺序喷射。顺序喷射是指在发动机运转期间,由电控单元ECU控制喷油器按进气冲程的顺序轮流喷射燃油,顺序喷射又称为次序喷射,如图40c所示。
    喷油正时由ECU根据凸轮轴位置传感器信号判定第一缸活塞位置,在第一缸活塞到达进气冲程上止点前一定角度时,发出喷油脉冲信号控制第一缸喷油器喷射燃油。第一缸喷油器喷油之后,ECU将根据气缸点火顺序,轮流控制其他气缸的喷油器在其活塞到达进气冲程上止点前一定角度时喷射燃油,从而实现顺序喷射。20世纪90年代以后开发研制的燃油喷射系统基本上都采用了顺序喷射方式喷油,如桑塔纳GLi, 2000GLi, 2000GSi, 3000型、捷达AT,GTX型轿车、切诺基吉普车燃油喷射系统均为顺序喷射,当系统发生故障处于应急状态工作时,电控单元将自动转换为同时喷射方式喷油。
    图41、图42、图43分别为同时喷射、分组喷射、顺序喷射原理示意图。




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