汽油喷射系统概述
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电控汽油喷射系统原理电控汽油喷射系统是一种先进的燃油供给系统,它通过计算机控制的方式将汽油喷射到发动机的气缸中,以实现燃油的高效燃烧,提高发动机的性能和燃油利用率。
该系统由以下几个主要组件组成:电控单元(ECU)、传感器、燃油泵、喷油嘴和气缸。
首先是电控单元(ECU),它是整个系统的核心控制部件。
ECU通过接收来自各种传感器的信号,包括氧气传感器、空气流量传感器和发动机转速传感器等,来监测发动机的工作状态和环境条件。
ECU还包含了一套程序,根据接收到的信号计算出最佳的燃油喷射量和时机,并控制喷油嘴的开合。
传感器的作用是收集各种数据并传输给ECU。
氧气传感器能够检测发动机排气中的氧气含量,从而确定燃油的调整量。
空气流量传感器能够测量进入发动机的空气量,使ECU能够根据空燃比进行燃油供应的调节。
发动机转速传感器可以检测发动机的转速,ECU根据转速的变化来调整喷油量和喷油时机。
燃油泵的作用是将汽油从燃油箱中抽取出来,并提供足够的压力供给喷油嘴。
燃油泵通常由电机驱动,可以根据ECU的指令来调整输出的燃油压力,以满足发动机的需求。
喷油嘴是将燃油喷射到气缸中的装置。
它由一个电磁阀和喷嘴组成,电磁阀由ECU控制其开合。
当ECU接收到相应信号时,电磁阀打开,燃油被喷雾到气缸中,形成可燃的混合气。
ECU 会根据工况的变化来调整喷油嘴的开合时间和喷油量,以保证燃烧效果的最佳化。
总体而言,电控汽油喷射系统通过精确的计算和控制,能够提供适量且正确时机的燃油喷射,以确保发动机的高效工作。
这种系统相对于传统的化油器系统,在燃油供给和燃烧控制方面有着更高的精度和灵活性,能够提供更好的动力性能和燃油经济性。
汽油机电控燃油喷射系统的工作原理汽油机电控燃油喷射系统是现代汽车引擎中的核心部件之一,它通过精确控制燃油的喷射量和喷射时间,实现了对燃烧过程的精准控制,提高了燃油的利用效率和动力输出,同时也降低了废气排放。
本文将从汽油机电控燃油喷射系统的组成部分、工作原理和优势等方面进行详细介绍。
一、汽油机电控燃油喷射系统的组成部分汽油机电控燃油喷射系统由以下几个主要部分组成:1. 燃油泵:燃油泵负责将油箱中的汽油通过隔膜或者电机的作用将汽油送至喷嘴内,保持一定的压力。
一般来说,常见的有机械泵和电子喷油泵两种形式。
2. 压力调节器:压力调节器用于调节燃油系统的压力,在保持正常工作压力范围内调整供油量。
3. 进气歧管:进气歧管是连接进气阀和缸体的通道,负责将空气和滤清空气均匀地分配到各个气缸中。
4. 进气管:进气管是指将外部空气引入汽车引擎内部的管道系统,通常包括进气阀门、节气门等部件。
5. 喷油嘴:喷油嘴是汽油机电控燃油喷射系统中的核心部件,它负责将调节好的燃油喷射到缸内,实现精准喷油。
6. 电子控制单元(ECU):电子控制单元是汽油机电控燃油喷射系统的大脑,它接收来自各个传感器的信号,然后根据这些数据计算出最佳的喷油量和喷油时机,并控制喷油嘴的喷油时机和持续时间。
二、汽油机电控燃油喷射系统的工作原理汽油机电控燃油喷射系统的工作原理主要包括以下几个方面:1. 数据采集和处理系统中的各种传感器会采集到各种关于引擎工作状态的数据,如进气量、节气门开度、发动机转速、冷却水温度、空气温度等。
这些数据将传递给电子控制单元(ECU),由ECU 进行处理和分析,最终得出适合当前工况的喷油策略。
2. 喷油量控制根据接收到的数据,ECU会计算出当前所需的喷油量,然后控制喷油嘴进行相应的喷油。
在一般情况下,系统会根据不同的工况,比如怠速、低速、中速、高速等,对喷油量进行不同程度的调整,以保证最佳的燃烧效率和动力输出。
3. 喷油时机控制除了喷油量之外,喷油时机也是影响引擎燃烧效率和动力输出的另一个重要因素。
各种汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统是现代汽车中广泛采用的燃油供应系统之一、其主要作用是将汽油喷射到发动机燃烧室中,以供给燃料和氧气的混合物进行点火燃烧。
下面将详细介绍几种常见的汽油喷射系统的工作原理。
1.喷油嘴式喷射系统喷油嘴式喷射系统是最早采用的汽油喷射系统。
它采用喷油嘴将汽油以雾化的形式喷射到气缸中,通过气缸活塞的上下运动来实现进气和排气。
喷油嘴式喷射系统的前端通过压力泵供应燃油,压力泵通过机械装置与发动机的曲轴相连,其内部通过柱塞泵将汽油加压送至喷油嘴。
在燃烧室内,汽油在喷雾嘴的作用下形成雾化燃料,与进入燃烧室的空气混合并燃烧。
2.单点式喷射系统单点式喷射系统是在喷油嘴式喷射系统的基础上进行改进的一种喷射系统。
其工作原理是通过电控装置控制喷油器的打开和关闭来实现喷油。
单点式喷射系统的喷油器只有一个,位于进气歧管上的一个位置,通过一个燃油喷油嘴将雾化的燃料喷射到进气歧管中。
由于燃油经过喷射器的时间和喷射量只有一个控制点,故称为“单点式”。
然而,这种系统无法完全匹配每个气缸的需求,效率和性能较低。
3.多点式喷射系统多点式喷射系统是目前最常见的汽油喷射系统之一、每个气缸都配备一个喷油器,喷油器位于进气歧管上,直接喷射燃料到每个气缸中。
多点式喷射系统采用电子控制装置根据不同的运行条件控制每个喷油器的喷油时间和喷油量。
该系统能够更加精确地控制喷油量,提高燃烧效率和动力性能。
此外,多点式喷射系统还可以通过控制喷油器的喷油时间和喷油量来实现怠速控制、冷启动控制和降低尾气排放。
4.直喷式喷射系统直喷式喷射系统是一种新型的汽油喷射系统,它将燃料直接喷射到发动机燃烧室内,而不是喷射到进气道中。
直喷式喷射系统可以更精确地控制燃料的供给,提高燃烧效率和动力性能,同时降低燃料消耗和尾气排放。
直喷式喷射系统的工作原理是通过压力泵将燃料加压送至喷油嘴,喷油嘴通过电控器控制喷油时间和喷油量,将高压燃料直接喷射到发动机燃烧室。
简述电控汽油喷射系统的基本工作原理电控汽油喷射系统是一种现代化的燃油供给系统,它通过电子控制单元(ECU)来管理和调节燃油喷射量,以实现更高效的燃油利用率和更低的排放。
其基本工作原理如下:1. 燃油泵:燃油泵负责将汽车油箱中的汽油送入高压燃油管路中,以满足喷射器的需要。
2. 高压燃油管路:高压燃油管路将从燃油泵处送来的汽油加压至高压状态,并将其输送到喷射器处。
3. 喷射器:喷射器是一个小型机械装置,它负责将高压状态下的汽油精确地喷入发动机气缸内部。
通常情况下,每个气缸都有一个对应的喷射器。
4. 电子控制单元(ECU):ECU是整个系统的大脑,它负责监测和调节整个系统的运行。
ECU通过传感器获取发动机转速、进气量、水温等数据,并根据这些数据计算出最佳喷射量和时机,并向喷射器发送指令。
5. 传感器:传感器是ECU的重要组成部分,它们负责监测各种参数,并将这些数据传输给ECU。
常见的传感器有氧气传感器、进气量传感器、水温传感器等。
6. 氧气传感器:氧气传感器负责监测发动机排放出来的废气中的氧气含量,并将这些数据反馈给ECU。
根据这些数据,ECU可以调整喷射量和时机,以实现更高效的燃油利用率和更低的排放。
7. 进气量传感器:进气量传感器负责监测发动机进入的空气量,并将这些数据反馈给ECU。
根据这些数据,ECU可以计算出最佳的喷射量和时机。
8. 水温传感器:水温传感器负责监测发动机冷却液的温度,并将这些数据反馈给ECU。
根据这些数据,ECU可以调整喷射量和时机,以适应不同温度下的工作状态。
总之,电控汽油喷射系统通过精确地控制燃油喷射量和时机,以实现更高效、更环保的发动机工作状态。
汽油发动机燃油喷射系统的组成及工作原理汽油发动机的燃油喷射系统,就像是你汽车的“心脏”,可是它的工作原理可真是个大秘密。
想象一下,发动机就像是个大食堂,喷射系统就是那帮厨师。
它们得精准控制“菜品”的分量,不然你这车就会“拉肚子”或者“饿肚子”。
简单说,这个系统主要分为几个部分,像燃油泵、喷油器、进气歧管,还有控制单元。
这些小家伙们可都是各司其职,缺一不可。
先说说燃油泵。
就像你点的外卖,它负责把油从油箱里“送”到发动机。
这小家伙在发动机启动的时候就开始工作,嘿,真是个勤快的家伙。
而喷油器就像是外卖小哥,把油精准地“投递”到发动机里。
它可不是随便撒油,而是得根据发动机的需要,控制喷油的量和时机。
想象一下,如果外卖小哥每次都送你一堆外卖,你肯定受不了,车也一样。
然后是进气歧管。
这可是个神奇的地方,油和空气在这里混合,形成“完美”的燃料气体。
想象一下,进气歧管就像是个调酒师,把不同的成分调配成一杯美味的鸡尾酒。
这个调配的过程可是相当重要的,调得好,车子就“喝”得开心,调不好,就得“喝醉”了,动力大减,表现不佳。
控制单元可是这个系统的大脑,负责发号施令。
它就像个指挥家,知道什么时候该让喷油器工作,什么时候该调整燃油量。
通过各种传感器,它不断接收数据,做出“聪明”的决策。
比如,天气热的时候,可能需要调多点油,让发动机工作得更顺畅。
真的是无微不至,时刻关注。
再说说这个系统的优点,喷油系统可真是科技的结晶。
相较于老式的化油器,喷油器能精确控制燃油的喷射,提升了燃烧效率。
说白了,就是让你的车“喝得更少,跑得更远”。
这就好比你家里用的咖啡机,老式的往往泡出来的咖啡水味淡,喷射式的可就浓香四溢,人人爱。
喷油系统在排放方面也有很大优势。
随着环保意识的提高,车子排放的废气也得管管。
喷油系统能让燃烧更完全,减少了有害物质的排放。
换句话说,既能保护环境,又能让你开得爽,真是一举两得。
这就像是你减肥时吃的那种低卡小点心,既能满足口腹之欲,又不怕长肉。
汽油喷射系统概述目前,在许多汽车发动机上都装用了电子控制汽油喷射系统。
它以一个电子控制装置(又称电脑或ECU )为控制中心,利用安装在发动机不同部位的传感器,测得发动机的各种参数,按照预先设置的程序,精确地计量进入气缸的空气量,通过控制喷油器精确地控制喷油量,使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气,以求得最佳的动力性、经济性及排放性,提高汽车的使用性能。
第一节 汽油喷射概论随着电子装置在汽车上应用越来越广泛,电子控制汽油喷射系统的优点已日渐明显,并且随着时间的推移,采用电子控制汽油喷射系统的汽车将取代化油器式汽车。
一、化油器供油系统和汽油喷射(-)影响汽油机性能的主要因素1.压缩比对发动机性能的影响汽油机是按奥托循环即等容循环工作的,等容理论循环的热效率公式为:111--=k t εη(1-1)式中:ε——压缩比;k——气体的比热。
随着压缩比的提高,循环热效率增大。
一般压缩比在10以下时,增大一个压缩比单位,热效率大致可提高2%。
发动机压缩比提高的同时.还可使功率略有增加,并使混合气成分的可用范围加宽。
其缺点是发动机要求使用辛烷值高的汽油,否则易产生爆震。
因而发动机的压缩比不能无限提高。
2.空燃比对发动机性能的影响1kg汽油完全燃烧所需要的空气量约为14.7 kg,此为理论空气量。
在汽车的实际运行中,发动机要在各种工况下燃烧,实际燃烧的空气量不一定是理论空气量,它与发动机的结构和使用工况密切相关。
实际空气量与理论空气量的比值称为过量空气系数λ。
λ>1的混合气称为稀混合气,λ<1的混合气称为浓混合气。
混合气成分对燃烧过程和发动机的性能都有重大影响。
图1-1为火焰温度T f、输出功率N e与燃油消耗率g e随空燃比的变化曲线。
在实际空气量为12.5 kg~13.0kg时,火焰传播速度最高,此时的混合气称为功率混合气,所发出的功率较大,主要满足动力要求。
在实际空气量为16.0 kg时,火焰传播速度稍低,但此时油耗较低,称为经济空燃比,主要满足经济性的要求。
由于混合气成分不同,燃烧速度产生明显差异,结果排气成分的含量就不同。
如图1-2所示,当供给浓混合气时,空气不足,燃烧不充分,NO x排放少,CO、HC排放增多。
供给稍稀的混合气时,燃烧较好,CO、HC排放减少,但高温时NO x增大很多。
若混合气特别稀时,HC反而增多。
3.点火正时对发动机性能的影响发动机燃烧时,燃烧最高压力点出现在上止点后10°~14°曲轴转角时,则发动机的平均有效压力和热效率都得到增高,而点火时间影响着燃烧最高压力点,因此点火正时对发动机的性能有很大影响。
发动机正常燃烧时都需要有点火提前角。
发动机工况不同,点火提前角就不同。
每一种工况都有一个最佳点火提前角。
最佳点火提前角与发动机很多因素有关,其中最主要的是转速和进气管压力。
如果点火过迟,大部分混合气的燃烧延迟至膨胀过程进行,燃烧最高压力与温度都降低,对发动机作功与效率都不利。
如果点火过早,就会有相当部分混合气在压缩过程中燃烧,活塞所消耗的压缩功增大,对发动机作功不利,而且此时爆震倾向增大。
最佳点火提前角是变化的。
发动机转速增加,诱导期所占曲轴转角增大,为保持最大功率,应加大提前角。
发动机负荷降低,节气门开度减小,进气管内压力下降,充气量减小,残余废气对新鲜气体稀释加大,混合气燃烧慢,也需加大提前角。
实际发动机都安装有随转速或负荷改变来调节点火提前角的调节装置。
(二) 汽油机混合气形成高速汽油机的混合气形成只允许在极短的时间(约0.01s~0.015s)内完成。
混合气形成方式有两种,化油器式和汽油喷射式。
混合气形成装置必须满足以下要求;1)供人气缸内的燃油与空气的混合气的量与质能够定性和定量调节,以实现发动机的工况匹配,获得发动机的最佳运行工况。
2)在所有使用条件下,保证燃油在空气流中分布均匀,从而有可能实现供人各缸的混合气成分一致,实现各缸的混合气数量分配均匀。
3)在寒冷气候、低温条件下能可靠地起动,在低怠速下运行稳定。
4)能够根据发动机技术状况与使用条件来改变调节。
5)在发动机长期使用过程中,供给系统的既定调节应保持不变。
对汽车发动机混合气要求;燃油供给装置向进气管提供一定比例的燃油与空气混合气,且混合气的量与质都必须适应汽车发动机各种不同运行工况的要求。
混合气配剂的微小误差,就可以引起发动机动力性及经济性不良,排放增加。
1)稳定工况要求的混合气。
怠速工况要求极浓的混合气,小负荷要求稍浓的混合气,中负荷要求稀的混合气,大负荷要求稍浓的混合气,全负荷工况要求极浓的混合气。
2)过渡工况要求的混合气。
过渡工况的负荷和转速随时间在不断变化。
例如,冷起动要求很浓的混合气,暖车时要求加浓逐渐减少的混合气,加速时要求加浓的混合气。
(三) 化油器供油系统和汽油喷射系统汽油机燃料供给系统的任务是根据发动机各种工况的要求,将所需空燃比混合气供给气缸。
通常采用两种燃油供给系统;一为化油器系统,另一为电子燃油喷射系统。
这两种装置均依据节气门开启的角度及发动机转速计量进气量,然后根据进气量供给适当空燃比的混合气进入气缸。
化油器的结构比较简单,如图1-3所示。
化油器供油是利用空气流动时在喉管处产生负压,把汽油吸到喉管中,再随气流流向各缸进气歧管的。
汽油喷射发动机装有电子控制装置,它根据所检测到的空气流量计算出基本喷油量,然后依据各类信息传感器的信号对基本喷油量进行修正,计算出最佳喷油时间,最后由电脑向喷油器发出喷油信号,喷油器向进气歧管中喷入雾状汽油。
如果空气流量大,喷油器喷油时间就长;反之,喷油器的喷油时间则短。
这样一来,经过电脑的判断、计算,使发动机在不同工况下均能获得合适的空燃比。
二、为什么要采用电子控制汽油喷射发动机1)采用电子控制汽油喷射发动机,可以提高发动机的充气效率,使各气缸混合气分配比较均匀,精确控制各个气缸混合气与工况的匹配。
可以按气缸内的不同位置实现燃料的分层燃烧。
例如在火花塞附近用浓混合气以保证点火,末端混合气处用稀混合气可防止爆震,从而使发动机功率提高,油耗降低。
2)排气污染降低,而且电喷发动机的成本比要达到同样排污标准的化油器式发动机低得多。
3)适合全车电子控制化的要求。
例如采用电子控制点火、电子控制变速器、电子控制制动防抱死系统(ABS)等。
4)发动机故障率,尤其是供油系和点火系的故障率大大降低。
因为其中最关键的部件——电子控制系统(ECU)10万km行驶里程的故障率仅为1‰。
三、电子控制汽油喷射发动机的优点、现状与发展1.电子控制汽油喷射发动机的优点1)电喷发动机比化油器式发动机节油8%~10%。
2)电喷发动机比化油器式发动机有效功率提高10%~15%。
3)汽车加速性能好。
4)汽车起动性能好。
5)怠速转动平稳。
6)电喷发动机比化油器式发动机排放低得多。
CO含量化油器式一般为3%,汽油喷射式可达0.5%。
2.电子控制汽油喷射发动机的现状与发展电子控制汽油喷射发动机自1912年开始研究,于1937年装在飞机上,1952年开始德国BENZ公司应用与汽车上,此后逐渐开始在汽车上应用。
电子控制汽油喷射发动机再发达国家的装车率见表1-1。
表1-1到1994年底,美、德等国排量2L以上发动机的轿车几乎全部采用电子控制汽油喷射发动机。
四、电子控制汽油喷射系统的控制功能1.电子控制燃油喷射发动机各种运行工况的最佳喷油持续时间存放在ECU的存储器中。
ECU根据空气流量计或绝对压力传感器、转速传感器、进气温度传感器、冷却水温度传感器等提供的信号,计算出最佳喷油时间。
在大多数发动机中,喷油定时是不便的,有些发动机中喷油定时随发动机的工况不同而改变。
2. 电子点火提前ESA发动机各种运行工况下的最佳点火定时的数据也存在ECU的存储器中。
ECU根据来自各种传感器(同EFI)的信号控制点火正时,使点火时刻保持在最佳。
3. 怠速控制ISCECU根据发动机怠速运行工况的要求控制发动机转速,在ECU 的存储器内存贮了不同怠速的控制目标值,ECU根据发动机转速、冷却水温度、空调开关、动力转向等信号控制怠速,使怠速转速接近目标值。
4.诊断功能ECU不断地检测传感器的输入信号,若ECU检测到输入信号中任何一个信号出现不正常现象,ECU即将不正常现象用数据形式存入存储器。
需要时,可通过数据或故障灯显示。
5.安全保险功能如果ECU输入的信号不正常,ECU将按照内存中存储的固定喷油持续时间和固定点火提前角控制发动机,使发动机能够继续维持简单的工作。
6.发动机其他辅助控制装置再一些发动机中,还装有进气旋流控制、EGR控制、增压器压力控制及其他辅助控制装置。
第二节汽油直接喷射系统分类一、燃油直接喷射分类按目前车用喷射形式,为便于区别可以分为两大类;(一) 机械控制式燃油喷射系统其基本特点就是燃油和空气的配剂是通过机械方式达到的,根据检测到的空气量信号,决定发动机燃烧时所需的燃油量,然后将一定压力的汽油通过喷油器喷入进气歧管。
1.机械式汽油喷射系统(K型)该系统是一种机械液力控制的喷油系统。
这种机械喷射的汽油供给是连续的,只要油管内的油压大于喷油器针阀的弹簧压力,喷油器即连续供油。
燃油的供应量与点火顺序无关,只取决于发动机吸入的空气量。
奥迪(AUDI)100 2.2E即采用此方式。
2.机电混合控制的汽油喷射系统(KE型)该系统与机械式喷射系统一样都属干机械控制的喷射系统,只是在系统中增设一个电控单元和若干传感器。
这些传感器将表示发动机运行工况的各个信号传给电控单元,提高系统的灵活性,扩大功能范围。
现在主要用于奔驰(Mercedes-Benz)380SEC、500SL等高级轿车上。
(二) 电子控制式燃油喷射系统其基本特点就是燃油和空气的配剂是由电控单元(ECU)来控制的,电控单元根据检测到的空气量信号,指令喷油器将一定量的燃油喷入进气歧管。
1.压力感应式电控多点汽油喷射系统(D型)该系统采用进气管压力作为控制基本喷油量的主要因素,利用各种传感器感应采集的信号送入一个电控单元(ECU)中,根据发动机的各种工况实际需要来控制喷油量,目前切诺基上装有此系统。
2.流量感应式电控多点汽油喷射系统该系统以吸入空气流量作为控制喷油量的主要因素。
利用各种传感器感应采集的信号送入一个电控单元(ECU)中、根据发动机的各种工况实际需要来控制喷油量。
根据控制基本喷油量传感器的不同,又可分为以下几类:l)流量式电控汽油喷射系统(L型)此种形式的喷射系统用叶板直接计量空气的流量,以空气流量和转速作为控制基本喷油量的主要因素,丰田子弹头发动机上就装有这种系统。
2)热线式电控汽油喷射系统(LH型)铂丝热线电阻置于空气流量计中,空气流过将对热线电阻进行冷却,为保持其温度必须加大电流,以这种方式来计量空气流量。