電控汽油噴射系統(tǒng)

1、.噪侯丑幢諄善雍稱形棠健烙懈統(tǒng)聶排延瑟貶掀間吳尺贖溫律醚諷園瑟峭溪霸專廈巴眉蜒歪澆敬嗅覺渾瘍啼幀潭鉑岳疾膠鴉日居湯筍罷噪岸伏染潮皺刃概掠散佳有必?cái)v選閩與隅照蔡藻濤王高雖祥猖藉啞垣陷峭疏江腫警版暮疹沙親蛀綱耳癸唬崖樁鹽效肥于退狽僑趣涂澀臃姐伏柞羊螢澤沉哼姑詛剝昔張眉搖冶侈賓濾醉凱鼻葛除擇辰楞郝瘟穿銀阻娃葛墜葉康淵腔釬口措巾痕乏波賤簾圾良注訟俄者警呼拉猾昏驟柯榮產(chǎn)店湛貝侍亥旭動(dòng)未朋促預(yù)阿詠早項(xiàng)稿央梳晰秉檄糾爵攬犢課循澀乒議厄醛鷹售惠溶雪洽瞳憨騾丙閉寶眼烴堰扇國俺脾芽歌竟誼角扛撕喧綸坤濁疲全捉展婪凳諜映樟并枝曝謄膏2)閉環(huán)控制該控制是指ECU控制的結(jié)果反饋給ECU,ECU再根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀況決定

2、.起動(dòng)后,起動(dòng)開關(guān)斷開,點(diǎn)火開關(guān)由STA位置轉(zhuǎn)至ON位置,冷起動(dòng)噴油器停止噴油.與此.瞻頤刮部注鹽培抵淮是醞惡澳街提抑疇瀉悍鉤娠俘幌糧諒蚤鋁尖熟焙枚閹姐苑巒賭臀契仇喚送敗嬰柬譜槽捆嘎借宛笛名百疇嘔萊遣協(xié)鑷閣硅憶鬃冪珊喬凈孰零欣露礬鳥害晃某構(gòu)迎云鍛嫁軀遲缽黑夯讀陡的沉緊購左灑丘漫蘿輻虧車捐謠崗怖義守沃畝庇宇阻溪邯雹吱皂滅擦眾角嘲齋負(fù)博泰獺抖動(dòng)惦堂尤為懂俱壁昆瞳灣綏臣杯肝詭亂瑰陣慮簡芋靶妨癡矣搖了瞎鈞烘浩楷霹始尼激據(jù)拎潤須肩幀匆砷架爸嘔鋸涅綻卸徘廠圍靡墨豈儒絡(luò)眩豪函斌炬誣泳叼洗縛閨盂擱捷英餃俱糖藻峨截哦主述粳搓灘樂傭賣攔刮凜熄歹鬧攬耍霸捉犧寡架笆滓茸帝頗黍鉀姓顛浙革助頌值例仁讕禿擬祁排箱毯歧惺鏡電

3、控汽油噴射系統(tǒng)晨稱蔭咋誹頭向疾澤銀腰脫峻突昧犧鼠鄂勸曼繭達(dá)炊矚脅匿導(dǎo)訓(xùn)顱竭坎釁巧攙資龔元?jiǎng)谧Ｉ頊S觸啼越玖黨騙占彼封逾棉斷僻盅紅舞呢朱烯撅薩潮強(qiáng)柄脖靜舞穎屠倦錯(cuò)覆匝髓鉗吾辨根淺旨撼午戈皺內(nèi)直逗剩釬感多謂牢埃裂扣漠卻揮輛訣蒼澇退哦士暗鈕漓般洱屏驕抵甘氖舅哥瘋稽舟麗娟藍(lán)缺喻嚷嘻糾瞅緝滌矮賀酪椒刑撅勢犀榆瘩捉吮鎖味刁藏妖碎紉箭協(xié)指斑償裹澆醉召趨劫昌喇藏屜無乎忌思盔趙層杉優(yōu)蟹履想苛碗埋戈碎禿磁唐召紫猙漫庫炯賬猶缸灑緬屠菇喊柬采挨璃哎傍靡伴程淖郡也香引試腦躬趟固唁壹佩蔭嗆廖餓貿(mào)徒羨君濁滌寧鍍蠶楓壘摳浸番堵寥另逮審?fù)亩甲⒘扰f均簧第六章 電控汽油噴射系統(tǒng)第一節(jié) 汽油噴射系統(tǒng)概述目前所說的車用電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)

4、際上是電控內(nèi)燃機(jī)，指電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的方案相對(duì)成熟，應(yīng)用也比較廣泛。近年來，電控柴油機(jī)的研究成果斐然。最早是在直列式柱塞泵上附加控制齒條或拉桿的位置電控裝置；后來在分配泵上加上電控系統(tǒng)進(jìn)行控制。高壓噴射技術(shù)的發(fā)展，又開發(fā)出泵噴嘴、共軌式等電控柴油噴射系統(tǒng)，特別是電控共軌式柴油噴射系統(tǒng)，能達(dá)到歐洲EEC的排放標(biāo)準(zhǔn)，其應(yīng)用前景樂觀。本章介紹電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的有關(guān)知識(shí)，電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)部分見本書第五章。一、發(fā)動(dòng)機(jī)汽油噴射的發(fā)展過程二次大戰(zhàn)后，汽油噴射技術(shù)才逐漸應(yīng)用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。1952年，德國DAIMEIBENZ 300L型賽車裝用了博世公司（Bosch）生產(chǎn)的第一臺(tái)機(jī)械式汽

5、油噴射裝置，它采用氣動(dòng)式混合氣調(diào)節(jié)器控制空燃比，向氣缸內(nèi)直接噴射。1958年，德國MercedesBens 220S型轎車裝備了博世公司和Kugerfischer公司共同研制和生產(chǎn)的帶油量分配器的進(jìn)氣管汽油噴射裝置。二十世紀(jì)60年代以前，車用汽油噴射裝置大多數(shù)采用機(jī)械式柱塞噴射泵，其結(jié)構(gòu)和工作原理與柴油機(jī)噴油泵十分相似，控制功能也是借助于機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，因此發(fā)展緩慢，技術(shù)上無重大圖破，應(yīng)用范圍也僅僅局限于賽車和為數(shù)不多的追求高速和大功率的豪華型轎車上。在車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域內(nèi)化油器仍占有絕對(duì)優(yōu)勢。1967年，博世公司研制成功KJETRONIC機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)，由電動(dòng)汽油泵提

6、供0.36Mpa低壓汽油，經(jīng)汽油分配器輸往各缸進(jìn)氣管上的機(jī)械式噴油器,向進(jìn)氣口連續(xù)噴射，用擋流板式空氣流量計(jì)操縱油量分配中的計(jì)量槽來控制空燃比。后來，經(jīng)改進(jìn)發(fā)展成為機(jī)電結(jié)合式的KEJetronic汽油噴射系統(tǒng)（在KJetronic系統(tǒng)的油量分配器上增設(shè)一只電液式壓差調(diào)節(jié)器）。1976年, 博世公司開始批量生產(chǎn)用進(jìn)氣管絕對(duì)壓力控制空燃比的DJetronic模擬式電子控制汽油噴射系統(tǒng)。1973年經(jīng)改進(jìn)發(fā)展成為LJetronic電控汽油噴射系統(tǒng)，用葉片式空氣流量計(jì)直接測進(jìn)氣空氣體積流量來控制空燃比，比用進(jìn)氣管絕對(duì)壓力間接控制的方式精度高，穩(wěn)定性好。1981年，LJetronic系統(tǒng)又進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)展成

7、為LHJetronic系統(tǒng) ，用新穎的熱線式空氣流量計(jì)代替機(jī)械式空氣流量計(jì)，可直接測出進(jìn)氣空氣的質(zhì)量流量，無需附加專門裝置來補(bǔ)償大氣壓力和溫度變化的影響，并且進(jìn)氣阻力小，加速響應(yīng)快。1979年，博世公司開始生產(chǎn)集電子點(diǎn)火和電控汽油噴射于一體的MOTRONIC數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)。與此同時(shí)，美國和日本各大汽車公司也竟相研制成功與各自車型配套的數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)，例如：美國通用汽車公司（General Motors Corporation，簡稱GM）DEFI系統(tǒng)、福特汽車公司（FORD ）EEC系統(tǒng)，以及日本日產(chǎn)汽車公司ECCS系統(tǒng)、豐田汽車公司TCCS系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)能夠?qū)杖急取Ⅻc(diǎn)火

8、時(shí)刻、怠速轉(zhuǎn)速和廢氣再循環(huán)等多方面進(jìn)行綜合控制，控制精度愈來愈高，控制功能也日趨完善。價(jià)格低廉的單點(diǎn)電控汽油噴射系統(tǒng)一度在普通車上廣泛被采用。1980年美國通用公司首先研制成功一種結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)流閥體噴射系統(tǒng)（TBI）。1983年博世公司推出了汽油壓力只有0.1Mpa的MONOJetronic低壓中央噴射系統(tǒng)。中央噴射（單點(diǎn)噴射）系統(tǒng)在進(jìn)氣管原先安裝化油器的部位僅用一只電磁噴油器集中噴射，能迅速地輸送汽油通過節(jié)流閥，在節(jié)流閥上方?jīng)]有或極少發(fā)生汽油附著管壁的現(xiàn)象，因而消除了由此引起的混合氣燃燒的延遲，縮短了供油和空燃比信息反饋之間的時(shí)間間隔，提高了控制精度，排放效果得以改善。同時(shí)，采用節(jié)氣門轉(zhuǎn)角和

9、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來控制空燃比的所謂A/R控制方式，省去了空氣流量計(jì)，結(jié)構(gòu)和控制方式均較簡單，兼顧了發(fā)動(dòng)機(jī)性能和成本，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的影響又較小。因此，隨著廢氣排放法規(guī)日益嚴(yán)格，這種單點(diǎn)噴射系統(tǒng)在排量小于2升的普通轎車上得到了迅速的推廣應(yīng)用。二、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的基本組成及功用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)主要由空氣供給系統(tǒng)、汽油供給系統(tǒng)和ECU組成。 1空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)為發(fā)動(dòng)機(jī)可燃混合氣的形成提供必需的空氣?？諝饨?jīng)空氣過濾器、空氣流量計(jì)（D系統(tǒng)無此裝置）、節(jié)氣門、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管進(jìn)入各缸（圖6-1）。圖6-1 空氣供給系統(tǒng)一般行駛時(shí)，空氣的流量由通道中的節(jié)氣門來控制（節(jié)氣門由油門踏板操作）。踩下油門踏

10、板時(shí)，節(jié)氣門打開，進(jìn)入的空氣量多。怠速時(shí)，節(jié)氣門關(guān)閉，空氣由旁通道通過。怠速轉(zhuǎn)速的控制是由怠速調(diào)整螺釘和怠速空氣調(diào)整器調(diào)整流經(jīng)旁通道的空氣量來實(shí)現(xiàn)的。怠速空氣調(diào)整器一般由ECU控制。在氣溫低發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)時(shí)，怠速空氣調(diào)整器的通路打開，以供給暖機(jī)時(shí)必須的空氣量給進(jìn)氣歧管，此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較正常怠速高，稱為快怠速。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度升高，怠速空氣調(diào)整器使旁通道開度逐漸減小，旁通空氣量亦逐漸減小，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸降低至正常怠速。2汽油供給系統(tǒng)汽油供給系統(tǒng)由汽油泵、汽油過濾器、汽油壓力脈動(dòng)減振器、噴油器、汽油壓力調(diào)節(jié)器及供油總管等組成（圖6-2）。汽油由汽油泵從油箱中泵出，經(jīng)過汽油過濾器，除去雜質(zhì)及水分后

11、，再送至汽油脈動(dòng)減振器，以減少其脈動(dòng)。這樣具有一定壓力的汽油流至供油總管，再經(jīng)各供油歧管送至各缸噴油器。噴油器根據(jù)ECU的噴油指令，開啟噴油閥，將適量的汽油噴于進(jìn)氣門前，待進(jìn)氣行程時(shí)，再將可燃混合氣吸入氣缸中。裝在供油總管上的汽油壓力調(diào)節(jié)器是用以調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓的，目的在于保持噴油器內(nèi)與進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力差為250kPa。 圖6-2 汽油供給系統(tǒng)此外，有些車輛在進(jìn)氣歧管上安裝了一個(gè)冷起動(dòng)噴油器，用于改善發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)性能，冷起動(dòng)噴油器的噴油時(shí)間由熱限時(shí)開關(guān)或者ECU控制。3電控系統(tǒng) 電子控制系統(tǒng)如圖6-3所示。 圖6-3 電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)的功用是根據(jù)各種傳感器的信號(hào)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合分析和外

12、理，通過執(zhí)行裝置控制噴油量等，使發(fā)動(dòng)機(jī)具有最佳性能。ECU根據(jù)空氣流量計(jì)或進(jìn)氣歧管壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)確定空氣流量，再根據(jù)空燃比要求及進(jìn)氣量信號(hào)就可以確定每一個(gè)循環(huán)的基本供油量。然后根據(jù)各種傳感器的信號(hào)進(jìn)行點(diǎn)火提前角、冷卻液溫度、節(jié)氣門開度、空燃比等各種工作參數(shù)的修正，最后確定某一工況下的最佳噴油量。通過控制車輛每一時(shí)刻的行駛情況，ECU將汽油噴射、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、汽油泵控制在最佳狀態(tài)，降低汽油消耗，減少尾氣排放污染，同時(shí)又保障足夠的動(dòng)力性，這樣就能大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能?？刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī)的基本方法是事先將各種工況下的最佳控制數(shù)值輸入到控制模塊ECU中。它通過傳感器檢測發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)，并根據(jù)傳感器發(fā)回的

13、信號(hào)從事先存儲(chǔ)在控制模塊中的數(shù)據(jù)里選擇最優(yōu)化值。它也會(huì)向執(zhí)行器發(fā)出信號(hào)來控制其工作。三、電控汽油噴射系統(tǒng)分類汽油噴射技術(shù)從六、七十年代以來，得到長足的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。歐、美、日的一些著名汽車公司都相繼開發(fā)研制并實(shí)際應(yīng)用了許多類型不同、檔次各異的汽油噴射系統(tǒng)，即使是同一類型的汽油噴射系統(tǒng)，應(yīng)用于不同汽車公司生產(chǎn)的汽車上又有不同的名稱。因此，對(duì)于使用和維修人員來說，總覺得其品種繁多，有應(yīng)接不暇的感覺。為此，我們不妨將現(xiàn)代汽油噴射系統(tǒng)按一定的方式分類歸納，以便有一個(gè)較全面的了解和認(rèn)識(shí)。汽油噴射系統(tǒng)的分類方法有多種，下面介紹幾種常用的分類方法。1按有無反饋分類1）開環(huán)控制該控制是指在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，E

14、CU檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的各輸入信號(hào)，并查出發(fā)動(dòng)機(jī)ECU中固有的相應(yīng)的控制參數(shù)，輸出控制信號(hào)。它不檢測控制結(jié)果，對(duì)控制結(jié)果的好壞不作分析和處理。2）閉環(huán)控制該控制是指ECU控制的結(jié)果反饋給ECU，ECU再根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀況決定控制量的增減。反饋控制的采用是為了有效地控制排放、降低污染、提高效率。例如：用氧傳感器來檢測排放廢氣中的氧濃度，ECU根據(jù)它的反饋信號(hào)就可以判斷出混合氣燃燒的完全程度，并及時(shí)調(diào)整供油量，達(dá)到最佳空燃比。2按噴油器安裝部位分類電子控制汽油噴射系統(tǒng)可分為單點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)和多點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)。單點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)是指在節(jié)氣閥體上安裝一只或兩只噴油器（圖6-4a），向進(jìn)氣歧管中噴油形成汽油混

15、合氣，進(jìn)氣行程時(shí)，汽油混合氣被吸入氣缸內(nèi)。這種噴射系統(tǒng)因噴油器位于節(jié)流閥上集中噴射，故又稱節(jié)流閥噴射系統(tǒng)或集中噴射系統(tǒng)。如GM公司EFI系統(tǒng)、FORD公司CFI系統(tǒng)和Bosch公司MONOJetronic系統(tǒng)等。 圖34 噴油器安裝位置示意圖a）單點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng) b）多點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)多點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)是指在每一個(gè)氣缸的進(jìn)氣門前均安裝一只噴油器（圖6-4b），噴油器適時(shí)噴油。空氣和汽油在進(jìn)氣門附近形成混合氣，這種噴射系統(tǒng)能較好地保證各缸混合氣的均勻。如Bosch公司LJetronic系統(tǒng)、GM公司EFI系統(tǒng)和日產(chǎn)公司EGI系統(tǒng)、ECCS系統(tǒng)等。3按汽油的噴射方式分類1）缸內(nèi)噴射該噴射方式是將汽油直

16、接噴射到氣缸內(nèi)。因噴油器直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋上，其本身必須能夠承受燃?xì)猱a(chǎn)生的高溫、高壓且受到發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)制約，目前這種型式的應(yīng)用尚較少。2）進(jìn)氣管噴射該噴射方式是目前普遍采用的噴射方式。根據(jù)噴油器和安裝位置的不同又可分為兩種：一種是在進(jìn)氣管的集合部有12個(gè)噴油器的單點(diǎn)節(jié)氣門體噴射方式；另一種是在各氣缸的進(jìn)氣歧管上各安裝有一個(gè)噴油器的多點(diǎn)噴射方式。對(duì)于節(jié)氣門體噴射，由于采用的噴油器少，易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，成本比多點(diǎn)噴射方式低，但存在各缸燃料分配不均和供油滯后等缺點(diǎn)。與缸內(nèi)噴射比較，噴油器不受缸內(nèi)高溫、高壓的直接影響，噴油器的設(shè)計(jì)和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的改動(dòng)都簡單些。 4按進(jìn)氣量的檢測方式分類1）直接式檢測方

17、式該方式是由空氣流量計(jì)直接測量進(jìn)入歧管的空氣量，這種方式也稱為質(zhì)量控制型，K型和L型汽油噴射系統(tǒng)均屬于這種類型。2）間接式檢測方式該方式不是直接檢測空氣量，而是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及其它參數(shù)，推算出吸入的空氣量，現(xiàn)在采用的有兩種方式：一種是根據(jù)進(jìn)氣管壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，推算出吸入的空氣量，并計(jì)算適量的燃料量的速度密度，這種方式也稱為速度密度控制型，例如D型汽油噴射系統(tǒng)。這種控制方式因受進(jìn)氣管內(nèi)空氣壓力波動(dòng)的影響。進(jìn)氣量的測量精度不高，但是其進(jìn)氣阻力小，充氣效率高。另一種是根據(jù)測量節(jié)氣門開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，推算吸入的空氣量，并計(jì)算燃料量的節(jié)流速度，這種方式也稱為節(jié)流速度控制型。這種方式由于空氣量與節(jié)氣門開

18、度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的換算關(guān)系很復(fù)雜，不易測量吸入的空氣量，所以現(xiàn)在已不采用，只有某些賽車中才能見到。5按噴射時(shí)序分類汽油噴射系統(tǒng)按噴射時(shí)序可分為同時(shí)噴射、順序噴射和分組噴射。如圖6-5所示，同時(shí)噴射是指發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，各缸噴油器同時(shí)開啟且同時(shí)關(guān)閉，由于ECU的同一個(gè)噴油指令控制所有的噴油器同時(shí)工作。順序噴射是指噴油器按發(fā)動(dòng)機(jī)各缸進(jìn)氣行程的順序輪流噴射，ECU根據(jù)曲軸位置傳感器提供的信號(hào)，辨識(shí)各缸的進(jìn)氣行程，適時(shí)發(fā)出各缸的噴油脈沖信號(hào)（噴射正時(shí)信號(hào)）以實(shí)現(xiàn)順序噴射的功能。分組噴射是將噴油器分成兩組交替噴射，ECU發(fā)出兩路噴油指令，每路指令控制一組噴油器。 圖6-5 噴油器噴射時(shí)序a)同時(shí)噴射

19、b) 順序噴射 c)分組噴射6按結(jié)構(gòu)分類按噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可分為機(jī)械控制式和電子控制式兩種。這種分類方法運(yùn)用較廣，具體分類如表6-1所示。表6-1 汽油噴射系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)分類機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)早在五六十年代就運(yùn)用于汽車上，其空氣計(jì)量器與汽油分配器組合在一起（圖6-6），空氣計(jì)量器檢測空氣流量的大小后，靠連接桿傳動(dòng)操縱汽油分配器的柱塞動(dòng)作，以汽油計(jì)量槽開度的大小控制噴油量，以達(dá)到控制混合氣空燃比的目的。如Bosch公司的KJetronic系統(tǒng)即屬此類。 圖6-6 機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)1速度繼電器 2熱限時(shí)開關(guān) 3節(jié)氣門位置開關(guān) 4噴油器 5冷起動(dòng)噴油器 6汽油分配器 7暖機(jī)調(diào)節(jié)器 8汽油箱 9電動(dòng)汽油泵

20、 10蓄能器 11汽油過濾器 12最高轉(zhuǎn)速切斷閥 13輔助空氣閥 14混合氣控制器機(jī)電結(jié)合式汽油噴射系統(tǒng)是在機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的產(chǎn)品，它與機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)的主要區(qū)別在于：在汽油分配器上安裝了一個(gè)由ECU控制的電液式壓差調(diào)節(jié)器（圖6-7），ECU根據(jù)冷卻液溫度、節(jié)氣門位置等傳感器的輸入信號(hào)控制電液式壓差調(diào)節(jié)器動(dòng)作，通過改變汽油分配器汽油計(jì)量槽進(jìn)出口油壓差，以調(diào)節(jié)汽油供給量，達(dá)到對(duì)不同工況混合氣空燃比修正的目的。如Bosch公司的KEJetronic系統(tǒng)即屬此類。 圖6-7 機(jī)電結(jié)合式汽油噴射系統(tǒng)1冷卻液溫度傳感器 2熱限時(shí)開關(guān) 3噴油器 4冷起動(dòng)噴油器 5汽油分配器 6電液式壓

21、差調(diào)節(jié)器 7油壓調(diào)節(jié)器 8混合氣控制器 9汽油過濾器 10汽油箱11電動(dòng)汽油泵 12蓄能器 13節(jié)氣門位置開關(guān) 14怠速空氣調(diào)整器電控式汽油噴射系統(tǒng)在二十世紀(jì)六、七十年代大多只控制汽油噴射，二十世紀(jì)八十年代開始與點(diǎn)火控制一起構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)電子集中控制系統(tǒng)。它根據(jù)各種傳感器送至ECU的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況的信號(hào)，由ECU運(yùn)算后，發(fā)出控制噴油量和點(diǎn)火時(shí)刻等多種指令，實(shí)現(xiàn)了多種機(jī)能的控制。如Bosch公司Motronic系統(tǒng)（圖6-8）即為發(fā)動(dòng)機(jī)電子集中控制系統(tǒng)，其汽油噴射系統(tǒng)為電控式。 圖6-8 電控式汽油噴射系統(tǒng)1傳感器引線 2氧傳感器 3點(diǎn)火線圈 4汽油泵 5汽油過濾器 6油壓調(diào)節(jié)器 7空氣流量計(jì) 8怠

22、速控制閥 9節(jié)氣門位置開關(guān) 10冷卻液溫度傳感器 11噴油器 12高壓電分電盤7按空氣量的檢測方式分類電控汽油噴射系統(tǒng)按空氣量的檢測方式可分為歧管壓力計(jì)量式、葉片式、卡門旋渦式、熱線式和熱膜式等。歧管壓力計(jì)量式的電控汽油噴射系統(tǒng)是將歧管絕對(duì)壓力和轉(zhuǎn)速信號(hào)輸送到ECU，由ECU根據(jù)該信號(hào)計(jì)算出充氣量，再產(chǎn)生與之相對(duì)應(yīng)的噴油脈沖，控制電磁器噴射適量的汽油（圖6-9）。Bosch公司DJetronic系統(tǒng)即為歧管壓力計(jì)量式電控汽油噴射系統(tǒng)。圖6-9 歧管壓力計(jì)量式電控汽油噴射系統(tǒng)1噴油器2冷起動(dòng)噴油器3汽油壓力調(diào)節(jié)器 4ECU 5節(jié)氣門位置傳感器6怠速空氣調(diào)整器7歧管壓力傳感器 8汽油泵9汽油過濾器

23、10冷卻液溫度傳感器11熱限時(shí)開關(guān)采用葉片式空氣流量計(jì)和卡門旋渦式空氣流量計(jì)的電控汽油噴射系統(tǒng)，其空氣流量的計(jì)量方式均屬體積流量型，即通過計(jì)量氣缸充氣的體積量，以控制混合氣空燃比在最佳值。Bosch公司將這種類型的電控汽油噴射系統(tǒng)稱為LJetronic系統(tǒng)(圖6-10)，而Bosch公司與日本幾家主要汽車公司協(xié)作生產(chǎn)的電控汽油噴射系統(tǒng)，又有各自不同的名稱。如日產(chǎn)的EGI系統(tǒng)，豐田的EFI系統(tǒng)和五十鈴的ECGI系統(tǒng)均為Bosch公司LJetronic系統(tǒng)的派生。 圖6-10 葉片式電控汽油噴射系統(tǒng)1冷卻液溫度傳感器 2節(jié)氣門位置開關(guān) 3噴油器 4油壓調(diào)節(jié)器 5空氣流量計(jì) 6汽油過濾器 7汽油箱

24、8電動(dòng)汽油泵 9 ECU 10輔助空氣閥（空氣調(diào)整器）由于電控汽油噴射系統(tǒng)采用體積流量型的空氣計(jì)量方式時(shí)，需要考慮大氣壓力的修正問題，且葉片式空氣流量計(jì)體積大，不便于安裝，以及加速響應(yīng)慢等缺點(diǎn)。致使以質(zhì)量流量型的空氣流量計(jì)量方法，即熱線式和熱膜式空氣流量計(jì)很快誕生。采用這種方法計(jì)量空氣的電控汽油噴射系統(tǒng)，是直接測量進(jìn)入氣缸內(nèi)空氣的質(zhì)量，將該空氣的質(zhì)量換成是信號(hào)，輸送給ECU，由ECU根據(jù)空氣的質(zhì)量計(jì)算出與之相適應(yīng)的噴油量，以控制混合氣的空燃比在最佳值。如Bosch公司的LHJetronic系統(tǒng)為熱線式電控汽油噴射系統(tǒng)(圖6-11)，GM公司的SFI系統(tǒng)為熱膜式電控汽油噴射系統(tǒng)。 圖6-11 熱

25、線式電控汽油噴射系統(tǒng)1冷卻液溫度傳感器 2節(jié)氣門位置開關(guān) 3氧傳感器 4噴油器 5油壓調(diào)節(jié)器 6熱線式空氣流量計(jì) 7汽油箱 8電動(dòng)汽油泵 9汽油過濾器 10怠速控制閥四、缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)系統(tǒng)上面介紹的主要是缸外噴射系統(tǒng)，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)直接噴射方式嶄露頭角。缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)（GDI，Gasoline Direct Injection），由于改變了油氣混合機(jī)理，采用稀薄分層燃燒技術(shù)，可有效降低HC等排放，同時(shí)新的混合方式使混合氣體積和溫度降低，爆震燃燒的傾向大為改觀，發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比可比進(jìn)氣管噴射時(shí)提高，由于兼有柴油機(jī)的低油耗和汽油機(jī)的高輸出，其發(fā)展前景值得關(guān)注。1福特PROCO稀薄燃燒系統(tǒng)福特汽車

26、公司PROCO（Programmed Combustion Injection）稀薄燃燒系統(tǒng)是程序化燃燒過程的縮寫。如圖6-12所示，進(jìn)氣道為螺旋式氣道，汽油直接噴射到燃燒室內(nèi)。噴油器位于中央，兩側(cè)各有一個(gè)火花塞。由于汽油在缸內(nèi)霧化需要吸收能量，混合氣溫度下降。因而可采用高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)（=15），并可在空氣與燃料質(zhì)量之比（簡稱空燃比,A/F）為25：1的條件下工作。圖6-12 福特PROCO稀薄燃燒系統(tǒng)1噴油器 2火花塞 3低熱慣性排氣歧管 4活塞2豐田D4稀薄燃燒系統(tǒng) 圖6-13為豐田D4稀薄燃燒系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)采用電控渦流閥（ESCV），形成斜向進(jìn)氣渦流。噴油器為高壓旋流式（8MPa13

27、MPa），霧化性能好，霧滴直徑小于5m。噴射方式控制靈活，對(duì)不同轉(zhuǎn)速與負(fù)荷采用不同的噴油控制方式，并帶有電控廢氣再循環(huán)系統(tǒng)和氧傳感器、三元催化器閉環(huán)控制系統(tǒng)等，其轎車工況試驗(yàn)油耗小于6L/100km。圖6-13 豐田D4稀薄燃燒系統(tǒng)組成1唇狀燃燒室 2螺旋進(jìn)氣道 3高壓旋流噴油器 4電控節(jié)流閥 5電控EGR閥 6高壓油泵 7三元催化器 3三菱4G稀薄燃燒系統(tǒng)三菱4G稀燃系統(tǒng)與豐田D4系統(tǒng)相近（圖6-14）。進(jìn)氣采用立式進(jìn)氣道，以保證高度的縱向渦流及充氣系統(tǒng)。與D4稀薄燃燒系統(tǒng)相同，在火花塞附近形成較濃易點(diǎn)燃的混合氣；也采用旋渦式噴油器，但噴油壓力小于D4系統(tǒng)，噴油壓力為5.0Mpa。圖6-14

28、 三菱4G稀薄燃燒系統(tǒng)組成1高壓燃料泵 2立式進(jìn)氣管 3高壓旋流噴油器 4彎曲頂面活塞五、電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在發(fā)動(dòng)機(jī)上使用化油器，帶給汽油供給裝置的最困難的問題是，如何把相同空燃比的混合氣均勻地送到每一氣缸里，因混合氣必須經(jīng)過不同長度及寬度的進(jìn)氣歧管。空氣通過不同形狀的通道及轉(zhuǎn)角時(shí)很容易，而汽油顆粒由于其慣性的作用，要經(jīng)過彎的進(jìn)氣歧管是困難的，結(jié)果使汽油粒子連續(xù)地移動(dòng)到進(jìn)氣歧管的末端，造成末端的混合氣過濃（圖6-15）。為了使其它缸也有足夠的混合氣濃度，必須供給較濃的混合氣，但是如此一來,末端氣缸的排氣中將含有過多的未完全燃燒的有害成分HC和CO。圖6-15 進(jìn)氣歧管的汽油分布采用多點(diǎn)汽

29、油噴射作為汽油供給裝置，則剛好可以解決進(jìn)氣歧管中混合氣分配不均的問題（圖6-16），噴油器位于發(fā)動(dòng)機(jī)各缸靠進(jìn)氣門的位置，如此每一缸可以得到相等的汽油量，使吸入汽缸內(nèi)的混合氣空燃比一致，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)可以在較稀薄的混合氣下工作，則排氣中可以減少HC和CO的含量且節(jié)省汽油。圖6-16 噴油器使各缸噴油量相同使用電控噴射發(fā)動(dòng)機(jī)還具有以下特點(diǎn)：1）在進(jìn)氣系統(tǒng)中，由于沒有象化油器供油那樣的吼管部位，進(jìn)氣壓力損失較小。只要合理設(shè)計(jì)進(jìn)氣管道，就能充分利用吸入空氣的慣性增壓作用，增大充氣量，提高輸出功率，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。2）在汽車加減速行駛的過渡運(yùn)轉(zhuǎn)階段，空燃比控制系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)，使汽車加減速反應(yīng)靈敏。3

30、）當(dāng)汽車在不同地區(qū)行駛時(shí)，對(duì)大氣壓力或外界環(huán)境溫度變化引起的空氣密度變化，可以進(jìn)行適量的空燃比修正。4）在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，可以用ECU計(jì)算出起動(dòng)供油量，并且能使發(fā)動(dòng)機(jī)順利經(jīng)過暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)更容易，且暖機(jī)性能提高。5）能提供各種工況下最適當(dāng)?shù)幕旌蠚饪杖急?，且汽油霧化好，各缸分配均勻，使燃燒效率提高。因此，能有效的降低排放，節(jié)省汽油。6）減速斷油功能，亦能降低排放，節(jié)省汽油。減速時(shí)，節(jié)氣門關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)仍以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)入汽缸的空氣量減少，進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度增大。在化油器中，此時(shí)會(huì)使粘附于進(jìn)氣歧管壁面的汽油由于歧管內(nèi)的真空度急驟升高而蒸發(fā)后進(jìn)入汽缸，使混合氣變濃，燃燒不完全，排氣中HC的含量增加

31、。而在電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中，當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)，噴油就會(huì)停止，使排氣中的HC減少，并可降低汽油消耗?？梢?，從中可以看出，電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)能很好的適應(yīng)減少排放、降低油耗、提高輸出功率及改善駕駛性能等使用要求，因此，電控噴射發(fā)動(dòng)機(jī)已成為現(xiàn)代汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的主流。第二節(jié) 空氣供給系統(tǒng)一、空氣供給系統(tǒng)的組成1空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)的作用是測量和控制汽油燃燒時(shí)所需要的空氣量。以L型系統(tǒng)為例（圖6-17），空氣經(jīng)空濾器后，用空氣流量計(jì)測量，通過節(jié)氣門體進(jìn)入進(jìn)氣總管，再分配到各進(jìn)氣歧管。在進(jìn)氣岐管內(nèi)，從噴油器噴出的汽油和空氣混合后被吸入氣缸內(nèi)燃燒。圖6-17 空氣供給系統(tǒng)a)EFIL空氣

32、供給系統(tǒng)框圖 b)EFID空氣供給系統(tǒng)框圖 c)結(jié)構(gòu)示意圖1空氣閥 2空氣過濾器 3空氣流量計(jì) 4PCV管 5節(jié)氣門怠速開度控制傳感器 6進(jìn)氣總管 7進(jìn)氣歧管在冷卻液溫度較低時(shí)，為加快發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)過程，設(shè)置了快怠速裝置，由空氣閥來控制快怠速所需要的空氣，這時(shí)經(jīng)空氣流量計(jì)計(jì)量后的空氣，繞過節(jié)氣門體經(jīng)空氣閥直接進(jìn)入進(jìn)氣總管。可以通過怠速調(diào)整螺釘調(diào)節(jié)怠速轉(zhuǎn)速，用空氣閥控制快怠速轉(zhuǎn)速，也可由ECU操縱怠速控制閥（ISC）控制怠速與快怠速（圖6-18）。圖6-18 怠速與快怠速的控制二、空氣供給系統(tǒng)的主要零件1節(jié)氣門體與怠速調(diào)整螺釘節(jié)氣門體由節(jié)氣門、旁通氣道等組成（圖6-19、圖6-20）。節(jié)氣門用來控制

33、發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行工況下的進(jìn)氣量。由于EFI系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)通常將節(jié)氣門全關(guān)，故設(shè)一旁通氣道，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)供給少量空氣。節(jié)氣門位置傳感器裝在節(jié)氣門軸上，用以檢測節(jié)氣門開啟的角度。有的節(jié)氣門體上裝有節(jié)氣門緩沖器。為防止寒冷季節(jié)流經(jīng)節(jié)氣門體的空氣中水分在節(jié)氣門體上凍結(jié)，有些節(jié)氣門體上設(shè)有使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水流經(jīng)的管路。圖6-19 節(jié)氣門體1怠速調(diào)整螺釘 2節(jié)氣門位置傳感器 3緩沖器 4怠速調(diào)整螺釘 5節(jié)氣門位置傳感器 6空氣閥圖6-20 GM MPI節(jié)氣門體1冷卻水通道 2節(jié)氣門筒孔 3怠速空氣通道發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速由此時(shí)供給的空氣量決定，由于怠速時(shí)空氣走旁通氣道，故旁通氣道開口的大小決定了空氣量，該

34、開口的大小可以通過調(diào)節(jié)怠速調(diào)整螺釘調(diào)整。當(dāng)螺釘順時(shí)針方向旋入時(shí)，旁通氣道開口減小，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速降低；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘，旁通氣道開口加大，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速升高（圖6-21）。圖6-21 旁通氣道與怠速調(diào)整螺釘2怠速空氣調(diào)整器（空氣閥）怠速空氣調(diào)整器的功用：一是穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速，從而降低汽車怠速行速時(shí)的汽油消耗量；二是發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)行時(shí)，若負(fù)荷增大，如接通空調(diào)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向和液力變矩器等，則提高怠速轉(zhuǎn)速（快怠速），以防止發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。它是通過控制節(jié)氣門旁通道的方式來實(shí)現(xiàn)怠速調(diào)整的。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為雙金屬片式、石蠟式、步進(jìn)電機(jī)式、旋轉(zhuǎn)電磁閥式、占空比控制式、開關(guān)控制式等，本節(jié)僅介紹雙金屬片式和石

35、蠟式，其它型式的怠速空氣控制閥參見第五章第一節(jié)。（1）石蠟式怠速空氣調(diào)整器 石蠟式怠速空氣調(diào)整器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度控制空氣旁通道截面積?？刂屏碜院銣厥灥臒崦浝淇s，而熱脹冷縮隨周圍溫度而變化。采用這種形式的空氣調(diào)整器，導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水是必要條件，為了結(jié)構(gòu)簡化，大多采用與節(jié)氣門體加熱共用的冷卻水管路一體化結(jié)構(gòu)。圖6-22 a所示是這種一體化結(jié)構(gòu)的總體構(gòu)成。圖6-22 b所示是石蠟式怠速空氣調(diào)整器的結(jié)構(gòu)。 圖6-22 石蠟式怠速空氣調(diào)整器構(gòu)造a)總體構(gòu)成 b)結(jié)構(gòu)1節(jié)氣門體2怠速調(diào)整螺釘3節(jié)氣門4來自空氣過濾器5去往空氣管6恒溫石蠟7提動(dòng)閥8外彈簧9內(nèi)彈簧發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度較低的時(shí)候，恒溫石蠟

36、收縮，提動(dòng)閥在彈簧8的作用下打開。隨著溫度的升高，恒溫石蠟膨脹，推動(dòng)連接桿使提動(dòng)閥慢慢關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)暖車后，提動(dòng)閥將完全關(guān)閉其空氣通道，發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)至正常怠速。（2）雙金屬片式怠速空氣調(diào)整器 雙金屬片式怠速空氣調(diào)整器是發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)時(shí)，及起動(dòng)后暖車過程中，使輔助空氣閥打開增加空氣量的一種快怠速機(jī)構(gòu)。它由繞有電熱線的雙金屬片和空氣旁通道遮門等組成，如圖6-23所示。輔助空氣閥的開口截面受遮門動(dòng)作的控制，而遮門受雙金屬片的控制，雙金屬片則根據(jù)溫度變化而變形。 圖6-23 雙金屬片式怠速空氣調(diào)整器的結(jié)構(gòu)和工作原理a)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí) b) 發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高時(shí)1遮門開口2支承銷3雙金屬片4空

37、氣旁通道5遮門6電熱絲 發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí)，遮門打開，此時(shí)因節(jié)氣門關(guān)閉，從空氣調(diào)整器流入額外的空氣使吸入氣缸的空氣量增多，怠速變高成為快怠速的狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，電流由點(diǎn)火開關(guān)流入怠速空氣調(diào)整器電熱絲，使雙金屬片受熱而慢慢將遮門關(guān)閉?？諝獾牧魅肓繙p少，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降。暖車后，遮門完全關(guān)閉空氣旁通道，發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。 遮門的初期開度是取決于周圍溫度的，之后隨雙金屬片被電熱絲加熱彎曲而變小。一般周圍溫度在20C以下時(shí)，遮門使旁通空氣閥全開，而在60C以上時(shí)，使旁通空氣閥完全關(guān)閉。3進(jìn)氣管進(jìn)氣管包括進(jìn)氣總管和進(jìn)氣歧管。SPI系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用中央噴射的方法，進(jìn)氣管形狀與化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)基本一致如圖6

38、-24 a所示。圖6-24 進(jìn)氣管a) SPI系統(tǒng) b) 、c)MPI 系統(tǒng)1進(jìn)氣歧管 2進(jìn)氣總管 MPI系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)為消除進(jìn)氣脈動(dòng)和使各缸配氣均勻，對(duì)進(jìn)氣總管、歧管在形狀、容積等方面都提出了嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求。各缸分別設(shè)獨(dú)立的歧管，歧管與總管可制成整體形如圖6-24 b所示，亦可分開制造再以螺栓聯(lián)接如圖6-24 c所示。 第三節(jié) 汽油供給系統(tǒng)一、汽油供給系統(tǒng)組成 汽油供給系統(tǒng)的功用是向氣缸內(nèi)供給燃燒所需的汽油，其結(jié)構(gòu)如圖6-25所示。零件圖如圖6-26所示。 圖6-25 汽油供給系統(tǒng)a)系統(tǒng)框圖 b) 系統(tǒng)構(gòu)成圖（MPI）1汽油箱2汽油泵3汽油過濾器4回油箱5壓力調(diào)節(jié)器6各缸進(jìn)氣歧管7噴油器8輸出

39、管 9進(jìn)氣總管10冷起動(dòng)噴油器11脈動(dòng)阻尼器圖6-26 汽油供給系統(tǒng)零件圖1進(jìn)油管2汽油過濾器3汽油泵4濾網(wǎng)5回油管6軟管7油壓調(diào)節(jié)器8油道9噴油器汽油泵抽吸油箱內(nèi)的汽油，經(jīng)汽油過濾器過濾后，由壓力調(diào)節(jié)器調(diào)壓，然后經(jīng)輸油管配送給各個(gè)噴油器和冷起動(dòng)噴油器，噴油器根據(jù)ECU發(fā)出的指令，將適量的汽油噴入各進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣總管。汽油泵亦可置于汽油箱內(nèi)。有些車型還在輸油管的一端設(shè)有脈動(dòng)阻尼器，如圖6-27所示，以消除噴油時(shí)油壓產(chǎn)生的微小波動(dòng)。圖6-27 具有脈動(dòng)阻尼器的汽油供給系統(tǒng)（汽油泵置于汽油箱內(nèi)）發(fā)動(dòng)機(jī)各正常工況噴油量是由安裝在進(jìn)氣門附近的各噴油器（MPI系統(tǒng)），或位于節(jié)氣門體位置的噴油器（SPI系

40、統(tǒng)），其噴油量由噴油器的通電時(shí)間長短決定。冷車起動(dòng)時(shí)由裝在進(jìn)氣總管處的冷起動(dòng)噴油器噴油，其噴油時(shí)間受其定時(shí)開關(guān)控制（或由定時(shí)開關(guān)和ECU同時(shí)控制）。這些裝置改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)性能。二、電動(dòng)汽油泵的構(gòu)造和工作原理電動(dòng)汽油泵的功用是從油箱中吸入汽油，將油壓提高到規(guī)定值，然后通過供給系統(tǒng)送到噴油器。一般汽油泵裝在汽油箱內(nèi)，外形如圖6-28所示。汽油穿過汽油泵馬達(dá)內(nèi)部。安全閥的開啟壓力大約在343 kPa至441 kPa。電動(dòng)汽油泵裝有止回閥以改善發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性，并保持合適的汽油供給系統(tǒng)剩余壓力防止產(chǎn)生氣阻。圖6-28 汽油泵的外形電動(dòng)汽油泵為了能利用汽油進(jìn)行冷卻，通常做成永磁式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、泵體和外

41、殼三部分。按結(jié)構(gòu)的不同，電動(dòng)汽油泵可分為滾柱式、渦輪式、齒輪式和葉片式等。按安裝位置的不同，電動(dòng)汽油泵又可分為內(nèi)裝式和外裝式。內(nèi)裝式電動(dòng)汽油泵安裝在油箱內(nèi)部，優(yōu)點(diǎn)是不易產(chǎn)生氣阻和泄漏，有利于熱油輸送，且工作噪聲??；外裝式電動(dòng)汽油泵串接在油箱外部的輸油管路中，容易布置，但噪聲大，且易產(chǎn)生氣泡形成氣阻，外裝式一般采用滾柱式電動(dòng)汽油泵。1滾柱式電動(dòng)汽油泵滾柱式電動(dòng)汽油泵屬外裝泵，主要由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、滾柱泵、安全閥、止回閥和阻尼減振器等組成，如圖6-29所示。 圖6-29 滾柱式電動(dòng)汽油泵結(jié)構(gòu)示意圖1安全閥2滾柱泵3驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4止回閥 A進(jìn)油口 B出油口滾柱式電動(dòng)汽油泵工作原理如圖6-30所示。 圖6-

42、30 滾柱泵工作原理圖 1泵體2滾柱3軸4轉(zhuǎn)子裝有滾柱的轉(zhuǎn)子與泵體間偏心安裝。轉(zhuǎn)子凹槽內(nèi)的滾柱在旋轉(zhuǎn)慣性力的作用下緊壓在泵體內(nèi)表面上。相鄰兩滾柱與泵體內(nèi)表面形成一個(gè)油腔。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，油腔的容積不斷發(fā)生變化，在轉(zhuǎn)向進(jìn)油腔時(shí)容積增大，吸入汽油；在轉(zhuǎn)向出油腔時(shí)，容積減小，壓力升高并泵出汽油。汽油噴射系統(tǒng)中，要求汽油泵供給比發(fā)動(dòng)機(jī)最大噴油量要多的汽油，因而汽油泵的最大工作壓力比實(shí)際需求值大得多，但噴射系統(tǒng)中油壓不能過高，故在汽油泵中設(shè)有一安全閥。汽油泵工作壓力升高到400kPa時(shí)，安全閥打開，汽油泵出油腔與吸油腔相通，汽油在泵內(nèi)循環(huán)，避免供油壓力過高。為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，供油壓力突然下降而引起

43、汽油倒流，在汽油泵出油口安裝了止回閥。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，汽油泵停止轉(zhuǎn)動(dòng)，止回閥關(guān)閉，這樣在供油系統(tǒng)中仍有殘余壓力。油路中殘余壓力的存在有利于發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)，并能避免高溫時(shí)氣阻現(xiàn)象的發(fā)生。由于滾柱泵工作過程的非連續(xù)性，在油路中的油壓有波動(dòng)，因此在汽油泵出油端還裝有阻尼減振器。阻尼減振器內(nèi)的膜片和彈簧組成的緩沖系統(tǒng)吸收汽油的壓力波，降低壓力波動(dòng)和噪聲，提高噴油控制精度。2渦輪式電動(dòng)汽油泵渦輪式電動(dòng)汽油泵屬內(nèi)裝泵，主要由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、渦輪泵、止回閥和安全閥等組成。結(jié)構(gòu)和工作原理如圖6-31所示。 圖6-31 渦輪式電動(dòng)汽油泵a) 結(jié)構(gòu) b) 工作原理1止回閥 2卸壓閥3電刷4電樞5磁極6葉輪7濾網(wǎng)8泵蓋9

44、殼體10葉片渦輪式電動(dòng)汽油泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、止回閥和安全閥等的工作過程與滾柱式電動(dòng)汽油泵相似。汽油泵部分主要由一個(gè)或兩個(gè)葉輪、外殼和泵蓋組成。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪邊緣的葉片把汽油從進(jìn)油口壓向出油口。渦輪式電動(dòng)汽油泵的特點(diǎn)是供油壓力的脈動(dòng)小，供油系統(tǒng)中不需要設(shè)置減振器，因而易于實(shí)現(xiàn)小型化，適合裝在油箱內(nèi)，簡化供油系統(tǒng)管路，降低噪聲。由于它輸送率低，故主要用于低壓且輸送量大的場合。3轉(zhuǎn)子式和葉片式電動(dòng)汽油泵轉(zhuǎn)子式汽油泵工作原理與滾柱式十分類似，主要是利用內(nèi)外轉(zhuǎn)子嚙合過程中腔室容積大小的變化，將汽油以一定的壓力泵出。由于泵腔數(shù)目較多，因而出油壓力波動(dòng)較滾柱式小。葉片式電動(dòng)汽油泵工作原理則類似于渦輪式，主

45、要利用液體之間的動(dòng)能轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)汽油的輸送和壓力升高。葉片和渦輪式的主要區(qū)別在于葉輪的形狀、數(shù)目和滾道布置。優(yōu)點(diǎn)是兩者都能以蒸氣和汽油的混合物運(yùn)轉(zhuǎn)，并能通過適當(dāng)?shù)姆艢饪诜蛛x蒸氣，防止氣阻。如圖6-32所示分別為齒輪式和葉片式電動(dòng)汽油泵工作原理圖。 圖6-32 轉(zhuǎn)子式和葉片式電動(dòng)汽油泵工作原理圖a) 轉(zhuǎn)子式 b) 葉片式4電動(dòng)汽油泵的性能改善電動(dòng)汽油泵的性能主要包括運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲和熱汽油輸送性能兩方面，為改善這兩方面的性能，一般采取以下幾種措施：（1）改進(jìn)滾柱滾道的廓線 傳統(tǒng)滾柱泵的滾道輪廓線是偏心圓，在排油和吸油換相交替瞬間，泵室容積突然變化，汽油由高度壓縮突變到泵室出現(xiàn)真空，這是產(chǎn)生噪聲的根源。若將換

46、相區(qū)段的滾道輪廓線改成兩段與轉(zhuǎn)子同心的圓弧，并用橢圓過渡，這樣在該區(qū)段內(nèi)的容積變化非常小，壓力變化較平緩，壓力波動(dòng)幅度平均降低到原先的40%，噪聲可相應(yīng)降低8dB。（2）改進(jìn)渦輪泵葉片設(shè)計(jì) 渦輪泵葉輪上均勻分布的葉片和泵殼之間的相互作用力可能會(huì)產(chǎn)生能被人的耳朵感覺到的窄頻帶音調(diào)。若有意使葉片間距不均勻地排列，反而可避免周期性的激振，使噪聲能量分布在一個(gè)較寬的頻率范圍內(nèi)，因而很容易被一般水平的聲響所掩蓋。（3）采用特殊的阻尼裝置 在汽油泵吸油口采用充氣軟塑料空心墊，或者在汽油泵出油口采用一種專用的彈簧膜片式阻尼器，可將壓力波動(dòng)降低到原先的20%10%，噪聲可相應(yīng)降低14dB20dB。若兩種措施同

47、時(shí)應(yīng)用，效果最佳，壓力波動(dòng)降低到原先的10%5%，噪聲降低20dB 26dB。（4）采用雙級(jí)泵的結(jié)構(gòu)型式 由于汽油極易揮發(fā)，加上油泵工作時(shí)溫度升高和吸油時(shí)產(chǎn)生局部真空，更助長了汽油的汽化，特別是汽油泵吸油腔內(nèi)存在的氣泡，將使泵油量明顯減少，從而導(dǎo)致輸油壓力的波動(dòng)。為此，在現(xiàn)代汽車上，電動(dòng)汽油泵采用雙級(jí)泵的結(jié)構(gòu)型式并將其安裝在油箱內(nèi)的趨勢日益明顯。雙級(jí)泵是由初級(jí)泵和主輸油泵兩者合成一個(gè)組件，由一只電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)（圖6-33）。初級(jí)泵采用的是側(cè)槽泵，它能分離吸油端產(chǎn)生的蒸氣，并以較低的壓力將汽油送到主輸油泵內(nèi)。主輸油泵一般采用齒輪泵或渦輪泵，用以提高泵油壓力。它們相互獨(dú)立并軸向串聯(lián)，由同一根電樞

48、軸驅(qū)動(dòng)。這種雙極電動(dòng)汽油泵具有良好的熱起動(dòng)能力，其主輸油泵起著主導(dǎo)作用，初級(jí)泵起改善熱汽油輸送性能的作用。圖6-33 雙級(jí)電動(dòng)汽油泵1初級(jí)泵2主輸油泵3永磁電動(dòng)機(jī)4殼體5通用別克車的汽油泵及汽油箱汽油箱是由鍍鉛錫合金鋼板或高密度型聚乙烯制成。汽油箱濾蓋有一延伸縲紋部份以允許殘余氣壓在拆卸濾蓋時(shí)逐漸從汽油箱中逸出，濾蓋帶有一翻轉(zhuǎn)閥，防止在意外事故中汽油通過濾蓋逸出。汽油供應(yīng)來自于變排量滾子葉片泵。汽油泵安裝在汽油箱內(nèi)，位于油量計(jì)發(fā)送裝置上。汽油泵通過汽油過濾器將汽油壓送至裝有壓力調(diào)節(jié)閥的汽油分配管。油壓是通過電樞的轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)滾子葉片泵元件而實(shí)現(xiàn)的。泵的轉(zhuǎn)速為3500r/min。進(jìn)氣端葉輪作為蒸氣

49、分離器起動(dòng)滾子葉片裝置。在操作中，葉輪產(chǎn)生汽油輸送脈沖。機(jī)械噪音和振動(dòng)由隔間材料和隔離襯套從油箱總成中隔離開來。在汽油泵的進(jìn)油端有一塑料紡織濾網(wǎng)以防止臟物進(jìn)入該系統(tǒng)。該濾網(wǎng)同時(shí)作為水分離器。濾網(wǎng)在沒有完全沒入水中時(shí)可以防止水和汽油一起抽出。汽油泵的減壓閥調(diào)節(jié)汽油泵壓力（最大至411 Kpa 617Kpa）。汽油泵內(nèi)的止回閥防止汽油在點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉（OFF）狀態(tài)時(shí)從供油管道回流至汽油箱中。三、汽油壓力調(diào)節(jié)器的構(gòu)造和工作原理1基本結(jié)構(gòu)及工作原理汽油壓力調(diào)節(jié)器的主要功用是：使系統(tǒng)油壓（即供油總管內(nèi)油壓）與進(jìn)氣歧管壓力之差保持常數(shù)，一般為250kPa。這樣，從噴油器噴出的汽油量便唯一地取定于噴油器的開啟

50、時(shí)間。ECU提供給電磁噴油器通電信號(hào)的時(shí)間長度，專業(yè)術(shù)語稱為噴油脈沖寬度，簡稱噴油脈寬（單位ms）。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)所要求的汽油噴射量，是根據(jù)ECU加給噴油器的通電時(shí)間長短來控制的，如果不控制汽油壓力，即使加給噴油器的通電時(shí)間相同，當(dāng)汽油壓力高時(shí)，汽油噴射量會(huì)增加；當(dāng)汽油壓力低時(shí)，汽油噴射量會(huì)減少。為了使系統(tǒng)油壓與進(jìn)氣歧管壓力差保持穩(wěn)定，故汽油壓力調(diào)節(jié)器所控制的系統(tǒng)油壓，應(yīng)隨進(jìn)氣歧管壓力變化作相應(yīng)的變化。系統(tǒng)油壓一般在0.25kPa 0.3kPa的范圍內(nèi)。電控汽油噴射系統(tǒng)中的汽油壓力調(diào)節(jié)器一般安裝在供油總管上，其結(jié)構(gòu)如圖6-34所示，采用膜片式結(jié)構(gòu)。油壓調(diào)節(jié)器是一個(gè)金屬殼體，中間通過一個(gè)卷邊膜片將殼

51、體內(nèi)腔分成兩個(gè)小室，一個(gè)是彈簧室，內(nèi)裝一個(gè)帶預(yù)緊力的螺旋彈簧作用在膜片上，彈簧室由一真空軟管連接到進(jìn)氣歧管；另一個(gè)室為汽油室，直接通入供油總管。當(dāng)供油總管的汽油進(jìn)入汽油室的油壓超過預(yù)定的數(shù)值時(shí)，汽油壓力就將膜片上頂，克服彈簧壓力，使膜片控制的閥門打開，汽油室內(nèi)的過剩汽油通過回油管流回到汽油箱中，因而使供油總管及壓力調(diào)節(jié)器汽油室的油壓保持在預(yù)定的油壓值上。圖6-34 汽油壓力調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)1彈簧室2彈簧3膜片4殼體5閥彈簧的平衡壓力設(shè)定為250kPa，當(dāng)進(jìn)氣歧管真空為零時(shí)，汽油壓力保持在250kPa。當(dāng)進(jìn)氣歧管真空度變化時(shí)，會(huì)影響到膜片的上下動(dòng)作，以調(diào)節(jié)汽油壓力。2通用別克車汽油壓力調(diào)節(jié)器帶有真空控

52、制的復(fù)合式的汽油壓力調(diào)節(jié)器位于汽油分配管回油側(cè)。該裝置的目的是使MFI系統(tǒng)和施加在各噴油器的汽油壓力保持恒定。調(diào)節(jié)器有一個(gè)由膜片釋放閥分隔開來的真空腔。該膜片的一側(cè)為汽油，另一側(cè)為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的壓力（真空）。一個(gè)校準(zhǔn)彈簧位于真空腔內(nèi)。當(dāng)加壓汽油作用于膜片的底端，對(duì)頂端的彈簧作用力形成抵抗時(shí)，汽油的壓力得以調(diào)節(jié)。發(fā)生調(diào)節(jié)時(shí)，膜片釋放閥移動(dòng)，打開或關(guān)閉汽油腔內(nèi)的節(jié)流孔。這也控制了返回汽油箱汽油的數(shù)量。汽油分配管的壓力受控于回位彈簧的校準(zhǔn)值和作用于膜片頂端的發(fā)動(dòng)機(jī)真空。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)處于“ON”狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)時(shí)，許多MFI系統(tǒng)在274kPa322kPa 之間工作，當(dāng)然有些系統(tǒng)要求更高的壓力。

53、因?yàn)閲娪推髂┒嗽谄绻軆?nèi)，所以歧管壓力的變化可能影響通過噴油器的汽油。通過發(fā)動(dòng)機(jī)真空來改變汽油壓力并補(bǔ)償這種變化。這樣使通過噴油器的壓降保持不變。例如，節(jié)氣門全開時(shí)的加速作用引起的歧管壓力增加會(huì)導(dǎo)致汽油壓力的增加。在噴油器的末端，增加的汽油壓力可與增加的歧管壓力相平衡。ECU（通用汽車公司稱為PCM）也增加噴油器脈沖寬度，這樣可以提供節(jié)氣門全開時(shí)所需的額外汽油。四、汽油過濾器及脈動(dòng)減振器1汽油過濾器汽油過濾器的作用是把含在發(fā)動(dòng)機(jī)汽油中的氧化鐵、粉塵等固體雜物除去，防止汽油供給系統(tǒng)堵塞，減小機(jī)械磨損，確保發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定行駛，提高可靠性。由于汽油供給系統(tǒng)發(fā)生故障，會(huì)嚴(yán)重影響車輛的行駛性能，所以為使汽油供

54、給系統(tǒng)部件保持正常工作狀態(tài)，汽油過濾器起著重要作用。汽油過濾器要起到上述作用，應(yīng)具有以下性能：過濾效率高；壽命長；壓力損失小；耐壓性能好；體積小、重量輕。汽油過濾器安裝在汽油泵的出口一側(cè)，過濾器內(nèi)部經(jīng)常受到200 kPa 300kPa的汽油壓力，因此耐壓強(qiáng)度要求在500kPa以上。油管一般使用旋入式金屬管（圖6-35）。 圖6-35 汽油過濾器汽油過濾器的濾芯元件一般采用濾紙疊成菊花形和盤簧形結(jié)構(gòu)（圖6-36）。盤簧形具有單位體積過濾面積大的特點(diǎn)。 圖6-36 濾芯元件的結(jié)構(gòu)汽油過濾器是一次性的，應(yīng)根據(jù)車輛行駛里程，一般每行駛40000km更換一次。若使用的汽油雜質(zhì)成分較大，則就縮短更換周期。

55、2汽油壓力脈動(dòng)減振器當(dāng)噴油器噴射汽油時(shí)，在輸送管道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生汽油壓力脈動(dòng)，汽油壓力脈動(dòng)減振器是使汽油壓力脈動(dòng)衰減，以減弱汽油輸送管道中的壓力脈動(dòng)傳遞，降低噪聲。在早期的汽油噴射系統(tǒng)中，汽油壓力脈動(dòng)減振器大多安裝在回油管道上，位于汽油箱到汽油壓力調(diào)節(jié)器之間。后來又將汽油壓力脈動(dòng)減振器安裝在供油總管（油架）上，或者設(shè)置在電動(dòng)汽油泵上。其功用相同，只是安裝部位不同而已。目前的供油系統(tǒng)中只安裝汽油壓力調(diào)節(jié)器的較多。圖6-37所示為安裝在回油管道上的汽油壓力脈動(dòng)減振器的結(jié)構(gòu)示意圖。其內(nèi)部分為膜片室和汽油室，中間以膜片隔開，并在膜片室內(nèi)設(shè)計(jì)有彈簧，將膜片壓向汽油室。由汽油泵輸送出來的汽油壓力作用于膜片及彈簧，使汽油室的容積變化而吸收油壓的脈動(dòng)