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详解发动机燃料供给系统中三大组成的结构与维修
来源:本站整理  作者:佚名  2017-12-09 09:16:54


    低阻喷油器可以采用电压驱动方式或电流驱动方式。
    当采用电压驱动方式时,须在驱动回路中串入附加电阻,增加回路的阻抗,如图127左图所示。因为是低阻喷油器,电磁线圈的电阻很小,在相同的电压下,流过线圈的电流较大,可能导致电磁线圈发热损坏。在电路中串入附加电阻,可以起到减小电磁线圈电流,防止电磁线圈过热损坏的作用。但这种方法会使电磁线圈产生的电磁力降低,对喷油器的动态响应特性产生不利的影响。

    当采用电流驱动方式时,喷油器直接与电源连接,ECU通过检测回路电磁线圈的通过电流进行控制,如图127右图所示。这种驱动方式的回路阻抗很小,功率三极管VT:刚开始导通时,喷油器电磁线圈的通过电流在极短的时间内迅速增大,针阀能以最快的速度升起,使喷油器具有良好的动态响应特性,缩短无效喷射时间(迟滞喷射时间)。当针阀升至全开位置时,电磁线圈中的通过电流达到最大的峰值电流lp(一般为4~8A)。在电磁线圈通过电流迅速增大的同时,电流检测电阻的电压也在迅速增大。当图127右图中A点的电压达到设定值时(此时针阀恰好全开),ECU控制大功率三极管VT1在喷油期间以20MHz的频率交替导通截止,使电磁线圈的通过电流下降至保持电流In,保持电流的平均值一般为1~2A。该电流足以使针阀保持在全开位置,从而可防止线圈发热,减少电能无效损耗。
    高阻喷油器电磁线圈的电阻值(或内装附加电阻)为12~17Ω。高阻喷油器只能采用电压驱动方式,故驱动电路较简单,成本较低,但高阻喷油器无效喷射时间较长,响应特性较差。高阻喷油器的驱动电路是在电路中不需要串联附加电阻。在电压驱动电路中,当大功率三极管VT,截止时,线圈两端可能产生很高的感应电动势,此电动势与电源电压一直作用在功率管上,有可能将功率管击穿,故在电路中设有CR消弧电路。
    (3)单点电控汽油喷射系统的电磁式喷油器。单点电控汽油喷射系统使用1或2只电磁式喷油器,喷油器安装在节气门上方,汽油喷入进气总管。
德国Bosch公司的单点喷油器的结构如图128所示。它由喷油器体、电接头、一个扁平衔铁及与衔铁熔焊在一起的球阀、6个径向斜置的喷油孔、复位弹簧、电磁线圈等组成。

    当电流通过电磁线圈时,线圈产生的电磁吸力克服弹簧力将衔铁吸起,球阀离开阀座,汽油从喷油孔喷出。电磁线圈断电时,在复位弹簧张力的作用下,球阀回落到阀座,喷油孔被关闭,喷油器停止喷油。
    这种喷油器头部采用球阀结构,具有精加工量减少、易于成批生产、工作可靠性高的特点,使阀门开启和关闭的时间可以降低到1ms,有利于改善喷油器在小流量区工作时的线性度,提高发动机怠速性能。采用6个倾斜的径向喷油孔和一个锥体的喷腔,使汽油通过喷孔时,产生呈45°的锥形旋流。该旋流与喷腔壁面碰撞后进入进气管,有利于汽油更好地雾化;它采用燃油通流式的工作方式,发动机工作时,燃油连续不断地流过喷油器,使喷油器得到可靠冷却,并能使偶然形成的蒸气泡返回油箱,提高了燃油系统的热传输性能,有效地解决了汽油机高温停车再起动时经常出现的气阻问题。
    3.喷油器喷油正时控制
    燃油喷射的控制主要是指喷油正时控制和喷油量的控制。发动机对喷油量的控制主要是根据空气流量计检测的进气量和转速确定基本量,再根据冷却液温度、进气温度、节气门开度、蓄电池电压等参数加以修正,最后计算出喷油时间,再根据曲轴位置传感器的信号确定的喷油时刻施加控制,从而获得该工况下的最佳空燃比
    如前所述,在多点间歇喷射的发动机同步喷射中,分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种类型。每种类型对喷油正时的要求各不相同。
    (1)同时喷射。同时喷射即各组喷油时刻相同,其喷油控制电路见图129左图所示。微机根据曲轴位置传感器的信号,控制功率三极管的导通与截止,因其电路中所有喷油器并联且共用一个驱动回路,从而控制各喷油器电磁线圈电路同时接通与切断,使各缸喷油器同时喷油。通常曲轴转一圈,各缸喷油一次,即每循环喷油两次。喷射正时图,见图129右图所示。

    同时喷射的特点:控制电路、控制软件均较简单,成本较低;但是,从喷射正时图上可以看出,各缸喷油时刻距进气行程开始的时间间隔差别比较大,喷油时刻不能达到最佳,造成各缸混合气品质不均匀。
    (2)分组喷射。分组喷射即多缸发动机可分为2-4组进行喷射,同一组各缸同时喷射,不同组之间顺序喷射。如四缸发动机,其喷油器可以分为两组,微机接受曲轴位置传感器的信号,控制两组喷油器交替喷油。分组喷射的控制电路图见图130左图所示。一般曲轴转一圈,一组喷油器喷油一次。一个工作循环两组喷油器各喷油一次,分组喷射正时图见图130右图所示。

    分组喷射特点:其电路比同时喷射复杂,但是,从正时图上可以看出各缸喷油时刻比同时喷油要精确一些,使得混合气品质好于同时喷射。大部分中档轿车采用这种喷油方式。
    (3)顺序喷射。顺序喷射即按点火顺序要求,在一个工作循环内各缸喷油一次。控制电路图见图131左图所示。微机接受曲轴位置传感器提供的曲轴转角和气缸位置判定信号,在各缸排气行程上止点之前70°左右驱动相应的喷油器电磁线圈,使喷油器开始喷油。例如都市先锋轿车采用的是顺序喷射控制方式,其喷油器在各缸排气行程上止点之前72°开始喷油,喷射顺序是1-3-4-2。喷射正时图见图131右图所示。

    顺序喷射的特点:控制电路的驱动回路与缸数相同,控制软件复杂。但是,喷油时刻可以设立在最佳时间,对混合气的形成十分有利,控制精度高。对提高燃油经济性和降低排放都有一定的好处。一般高档轿车采用这种喷油方式。
    ECU中程序在实际进气门开启前将喷油器接地,以使进气门开启之前,在进气道中充满了燃油蒸气,见图132所示。在SFI和MPI系统中,计算机提供正确的喷油脉宽保证混合气处于化学计量空燃比。当起动冷的发动机时,计算机增加喷油脉宽提供浓混合气,在MPI和SPI系统中同样也使用清除淹缸程序。在很多MPI和SFI系统中,在发动机减速过程中计算机减少喷油脉宽以改善排放水平和燃油经济性。在很多这些系统中,在发动机某些转速范围内,在减速过程中停止喷油。

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