第十章汽車發(fā)動機新技術(shù)

1、第一節(jié)汽油機的新型燃燒室第一節(jié)汽油機的新型燃燒室第二節(jié)電控汽油噴射系統(tǒng)第二節(jié)電控汽油噴射系統(tǒng)第三節(jié)電控電子點火系統(tǒng)第三節(jié)電控電子點火系統(tǒng)第四節(jié)柴油機的電子控制第四節(jié)柴油機的電子控制第五節(jié)可變配氣機構(gòu)與可變進氣管第五節(jié)可變配氣機構(gòu)與可變進氣管第六節(jié)工程應用實例一第六節(jié)工程應用實例一(文摘文摘)第七節(jié)電控氣體燃料噴射系統(tǒng)第七節(jié)電控氣體燃料噴射系統(tǒng)第八節(jié)工程應用實例二第八節(jié)工程應用實例二(文摘文摘)第十章汽車發(fā)動機新技術(shù)第十章汽車發(fā)動機新技術(shù)稀薄燃燒及缸內(nèi)直噴式汽油機稀薄燃燒及缸內(nèi)直噴式汽油機 稀薄燃燒汽油機是一個范圍很廣的概念，只要稀薄燃燒汽油機是一個范圍很廣的概念，只要17，就可以稱為稀薄燃燒汽

2、油機。稀燃汽油機分可，就可以稱為稀薄燃燒汽油機。稀燃汽油機分可為兩類，一類是非直噴式稀燃汽油機，包括均質(zhì)稀燃為兩類，一類是非直噴式稀燃汽油機，包括均質(zhì)稀燃和分層稀燃式汽油機，一般只能在和分層稀燃式汽油機，一般只能在25的范圍內(nèi)工作。的范圍內(nèi)工作。而另一類是缸內(nèi)直噴式稀燃汽油機，可在而另一類是缸內(nèi)直噴式稀燃汽油機，可在2550范范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。圍內(nèi)穩(wěn)定工作。 稀薄燃燒汽油稀薄燃燒汽油機有良好的排放特機有良好的排放特性和燃油經(jīng)濟性。性和燃油經(jīng)濟性。圖圖664 不同燃不同燃燒方式燒方式的性能的性能對比對比 第一節(jié)汽油機的新型燃燒室1. 均質(zhì)稀混合氣的燃燒室均質(zhì)稀混合氣的燃燒室1)高壓縮比緊湊型燃燒室

3、高壓縮比緊湊型燃燒室(1)火球高壓縮比燃燒室如圖火球高壓縮比燃燒室如圖-所示，燃燒室主要部分位所示，燃燒室主要部分位于氣缸蓋凹入的排氣門下方，直徑很小，結(jié)構(gòu)緊湊，有一定的擠于氣缸蓋凹入的排氣門下方，直徑很小，結(jié)構(gòu)緊湊，有一定的擠氣面，可形成較強的擠氣紊流。氣面，可形成較強的擠氣紊流。(2)碗形燃燒室碗形燃燒室()如圖如圖-所示，采用很緊湊的活塞所示，采用很緊湊的活塞頂凹坑，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x短，擠氣面積大，紊流強，火花塞位于凹頂凹坑，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x短，擠氣面積大，紊流強，火花塞位于凹坑內(nèi)。坑內(nèi)。圖圖-火球燃燒室布置火球燃燒室布置圖圖-碗形燃燒室簡圖碗形燃燒室簡圖 2) TGP燃燒室燃燒室 燃燒室中設有

4、一個預燃室，火花塞位于通道中。燃燒室中設有一個預燃室，火花塞位于通道中。 在壓縮過程中，新鮮混合氣進入預燃室，產(chǎn)生適在壓縮過程中，新鮮混合氣進入預燃室，產(chǎn)生適當?shù)臏u流，并對火花塞間隙進行掃氣，促進著火?；甬?shù)臏u流，并對火花塞間隙進行掃氣，促進著火。火焰核心進入預燃室，引起迅速燃燒，結(jié)果形成火焰束焰核心進入預燃室，引起迅速燃燒，結(jié)果形成火焰束噴入主燃燒室，使主燃燒室氣體產(chǎn)生強烈紊流，促進噴入主燃燒室，使主燃燒室氣體產(chǎn)生強烈紊流，促進了主燃燒室燃燒。了主燃燒室燃燒。圖圖-燃燒室燃燒室1進氣口進氣口2火花塞火花塞3紊流發(fā)生器紊流發(fā)生器4孔道孔道5主燃燒室主燃燒室()圖圖-放熱率比較放熱率比較(，排量

5、：缸排量：缸)圖圖-降低降低的比較的比較(，排量：排量：4缸缸)3) 雙火花塞燃燒室雙火花塞燃燒室 離半球形燃燒室中心兩邊等距離處各布置一個火離半球形燃燒室中心兩邊等距離處各布置一個火花塞，因而火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x僅為缸徑的一半，點火提前花塞，因而火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x僅為缸徑的一半，點火提前角可減小，提高了點火時混合氣的壓力和溫度，使著角可減小，提高了點火時混合氣的壓力和溫度，使著火性能得到改善，燃燒持續(xù)時間縮短，提高了發(fā)動機火性能得到改善，燃燒持續(xù)時間縮短，提高了發(fā)動機的性能。的性能。圖圖10-6 雙火花塞燃燒室雙火花塞燃燒室2. 分層給氣燃燒室分層給氣燃燒室 分層充氣燃燒，即在火花塞附近形成具有分層充氣燃

6、燒，即在火花塞附近形成具有良好著火條件的較濃的可燃混合氣，而在周邊良好著火條件的較濃的可燃混合氣，而在周邊區(qū)域是較稀混合氣或空氣。如圖區(qū)域是較稀混合氣或空氣。如圖664所示，分所示，分層燃燒的汽油機可穩(wěn)定工作在層燃燒的汽油機可穩(wěn)定工作在 =2025范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 分層往往是通過不同的氣流運動和供油方分層往往是通過不同的氣流運動和供油方法實現(xiàn)。法實現(xiàn)。 1) 美國德士古分層燃燒系統(tǒng)美國德士古分層燃燒系統(tǒng)(TCCS) 此系統(tǒng)吸入氣缸的是空氣，由螺旋進氣道或此系統(tǒng)吸入氣缸的是空氣，由螺旋進氣道或?qū)馄两M織強進氣渦流。在壓縮上止點前導氣屏組織強進氣渦流。在壓縮上止點前30左右，噴油嘴順氣流方向?qū)⑵?/p>

7、噴人氣缸，燃左右，噴油嘴順氣流方向?qū)⑵蛧娙藲飧?，燃油隨氣流流動，火花塞位于噴嘴下方邊緣，此油隨氣流流動，火花塞位于噴嘴下方邊緣，此處混合氣濃，處混合氣濃，容易著火。著火后，容易著火。著火后，火焰、燃氣隨氣流火焰、燃氣隨氣流擴展，被氣流帶離擴展，被氣流帶離火花塞、噴油嘴，火花塞、噴油嘴，新鮮空氣又被渦流新鮮空氣又被渦流帶到燃油噴射區(qū)。帶到燃油噴射區(qū)。圖圖10-7 德士古德士古TCCS燃燒室燃燒室 2) CVCC燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng) CVCC燃燒系統(tǒng)是一種分區(qū)燃燒方式，有主、燃燒系統(tǒng)是一種分區(qū)燃燒方式，有主、副兩個燃燒室和兩個化油器。工作時，向主燃副兩個燃燒室和兩個化油器。工作時，向主燃燒室供給較稀

8、混合氣，而向副燃燒室供給少量燒室供給較稀混合氣，而向副燃燒室供給少量濃混合氣，在壓縮過程中，副燃燒室內(nèi)形成的濃混合氣，在壓縮過程中，副燃燒室內(nèi)形成的易于著火的混合易于著火的混合氣?；鸹ㄈ紫赛c燃氣?；鸹ㄈ紫赛c燃副燃燒室中的混合氣副燃燒室中的混合氣，由副燃燒室噴出的，由副燃燒室噴出的火焰點燃主室的稀混火焰點燃主室的稀混合氣。合氣。 圖圖10-8 CVCC燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng) 3) 軸向分層燃燒系統(tǒng)軸向分層燃燒系統(tǒng) 進氣過程進氣過程早期只有空氣進入氣缸早期只有空氣進入氣缸，進氣組織進氣組織較強的渦流；較強的渦流；當進氣門開啟接近最大升程時，當進氣門開啟接近最大升程時，通過安裝在進氣道上的噴油器將燃料

9、對準進氣通過安裝在進氣道上的噴油器將燃料對準進氣閥噴入缸內(nèi)；燃料在渦流的作用下，沿氣缸軸閥噴入缸內(nèi)；燃料在渦流的作用下，沿氣缸軸向發(fā)生上濃下稀分層。壓縮過程維持這種軸向向發(fā)生上濃下稀分層。壓縮過程維持這種軸向分層，在分層，在火花塞附近火花塞附近存在較濃的存在較濃的混合氣，而混合氣，而其余部分混其余部分混合氣較稀。合氣較稀。圖圖10-9 軸向分層工作原理軸向分層工作原理 4) 滾流滾流(縱渦縱渦)分層稀燃系統(tǒng)分層稀燃系統(tǒng) 滾流滾流(縱渦縱渦)分層稀燃燒系統(tǒng)在進氣道中設置分層稀燃燒系統(tǒng)在進氣道中設置兩塊薄的垂直隔板，使進氣在氣缸內(nèi)形成三股兩塊薄的垂直隔板，使進氣在氣缸內(nèi)形成三股獨立的滾流，外層的兩

10、股渦流僅由空氣組成，獨立的滾流，外層的兩股渦流僅由空氣組成，中間的一股是濃中間的一股是濃de的混合氣，這樣強的空氣和的混合氣，這樣強的空氣和燃料線型氣流，大大抑制了水平渦流的形成，燃料線型氣流，大大抑制了水平渦流的形成，同時防止它們彼同時防止它們彼此混合，使燃料和空此混合，使燃料和空氣在壓縮過程維持分氣在壓縮過程維持分層，保證火花塞附近層，保證火花塞附近形成濃混合氣，向缸形成濃混合氣，向缸壁逐漸稀化。壁逐漸稀化。圖圖10-10 三菱縱渦流旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)三菱縱渦流旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) 5) 四氣門分層稀燃系統(tǒng)四氣門分層稀燃系統(tǒng) 四氣門高壓縮快速燃燒中有一個切向進氣道四氣門高壓縮快速燃燒中有一個切向進氣道l和一個中

11、性進氣和一個中性進氣道道2分別獨立地通往各自的進氣門。切向進氣道產(chǎn)生繞氣缸中分別獨立地通往各自的進氣門。切向進氣道產(chǎn)生繞氣缸中心線旋轉(zhuǎn)的進氣渦流；同時，中性進氣道末端與氣缸中心線的心線旋轉(zhuǎn)的進氣渦流；同時，中性進氣道末端與氣缸中心線的夾角較小，產(chǎn)生向下的氣流，該氣流與活塞運動相配合，產(chǎn)生夾角較小，產(chǎn)生向下的氣流，該氣流與活塞運動相配合，產(chǎn)生一種其旋轉(zhuǎn)軸線平行于曲軸中心線的滾流。安置在中性進氣道一種其旋轉(zhuǎn)軸線平行于曲軸中心線的滾流。安置在中性進氣道中的渦流控制閥中的渦流控制閥3控制著兩個進氣道中控制著兩個進氣道中的流量比，進而決定缸內(nèi)充量運動的的流量比，進而決定缸內(nèi)充量運動的渦流比。渦流控制閥下

12、游的進氣道上渦流比。渦流控制閥下游的進氣道上開有一個開有一個“窗口窗口”，雙束噴油器，雙束噴油器4通過通過這個這個“窗口窗口”將兩支油束分別噴人兩個將兩支油束分別噴人兩個進氣道。兩支油束的燃油流量相等、進氣道。兩支油束的燃油流量相等、持續(xù)時間相同。當渦流控制閥持續(xù)時間相同。當渦流控制閥3不是不是完全開啟時，中性進氣道的混合氣較完全開啟時，中性進氣道的混合氣較濃，切向進氣道的混合氣較稀，造成濃，切向進氣道的混合氣較稀，造成分層充氣。分層充氣。AVL四氣門高壓縮快速四氣門高壓縮快速燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)3. 缸內(nèi)直噴式稀薄燃燒方式缸內(nèi)直噴式稀薄燃燒方式（均質(zhì)稀混合氣的燃燒室）（均質(zhì)稀混合氣的燃燒室） 1

13、) 福特缸內(nèi)直噴燃燒系統(tǒng)福特缸內(nèi)直噴燃燒系統(tǒng)(PROCO) 福特缸內(nèi)直噴燃燒系統(tǒng)如圖福特缸內(nèi)直噴燃燒系統(tǒng)如圖674所示，噴所示，噴油器直接把汽油噴入燃燒室，利用渦流和滾流油器直接把汽油噴入燃燒室，利用渦流和滾流進行燃油一空氣的混合。進行燃油一空氣的混合。圖圖10-11 福特缸內(nèi)直噴燃燒系統(tǒng)福特缸內(nèi)直噴燃燒系統(tǒng)優(yōu)點：優(yōu)點：充量系數(shù)提高；充量系數(shù)提高；壓縮比較大，壓縮比較大， 發(fā)動機發(fā)動機壓縮比達壓縮比達11.5；可大幅；可大幅度降低冷起動時的度降低冷起動時的HC排放排放,穩(wěn)定工作的最大穩(wěn)定工作的最大空燃比可達空燃比可達25。 2) 4G系列缸內(nèi)直噴式稀薄燃燒系列缸內(nèi)直噴式稀薄燃燒 燃燒系統(tǒng)主要工

14、作特點是利用立式進氣道在氣缸中燃燒系統(tǒng)主要工作特點是利用立式進氣道在氣缸中產(chǎn)生逆向翻滾氣流；利用一個高壓產(chǎn)生逆向翻滾氣流；利用一個高壓(噴射壓力噴射壓力5MPa)的的旋流式電磁噴油器，使得噴出的燃油有好的貫穿度和旋流式電磁噴油器，使得噴出的燃油有好的貫穿度和合適的霧化；可實現(xiàn)小負荷合適的霧化；可實現(xiàn)小負荷時分層燃燒；可以實現(xiàn)兩段時分層燃燒；可以實現(xiàn)兩段燃燒燃燒(二段燃燒法是指在怠速二段燃燒法是指在怠速運轉(zhuǎn)時，不僅在壓縮行程后運轉(zhuǎn)時，不僅在壓縮行程后期噴油，還在膨脹行程的后期噴油，還在膨脹行程的后期補充噴油的燃燒技術(shù)期補充噴油的燃燒技術(shù))；在；在全工況范圍內(nèi)，可以實現(xiàn)均全工況范圍內(nèi)，可以實現(xiàn)均質(zhì)

15、、分層、二段混合燃燒等。質(zhì)、分層、二段混合燃燒等。圖圖10-12 三菱三菱GDI燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng) 3) 豐田豐田D-4缸內(nèi)直噴稀燃發(fā)動機缸內(nèi)直噴稀燃發(fā)動機 D-4缸內(nèi)直噴式稀燃系統(tǒng)通過安裝在進氣道缸內(nèi)直噴式稀燃系統(tǒng)通過安裝在進氣道上的電子渦流控制閥，形成不同斜向角度的進上的電子渦流控制閥，形成不同斜向角度的進氣渦流。燃燒室為半球屋頂形，活塞頂部設有氣渦流。燃燒室為半球屋頂形，活塞頂部設有唇型深皿凹坑，與進氣渦唇型深皿凹坑，與進氣渦流旋向以及高精度的噴油流旋向以及高精度的噴油時間和噴油方向控制相配時間和噴油方向控制相配合，在火花塞周圍形成較合，在火花塞周圍形成較濃的易點燃混合氣區(qū)域。濃的易點燃混

16、合氣區(qū)域。圖圖-豐田豐田D4燃燒室混合氣形成燃燒室混合氣形成)燃燒混合過程燃燒混合過程)缸內(nèi)混合氣濃度分布缸內(nèi)混合氣濃度分布(A/F)圖-豐田D4缸內(nèi)直噴式稀燃汽油機一、汽油噴射供給系統(tǒng)的優(yōu)點一、汽油噴射供給系統(tǒng)的優(yōu)點1)可以對混合氣空燃比進行精確控制，使發(fā)動機在任何工況下可以對混合氣空燃比進行精確控制，使發(fā)動機在任何工況下都處于最佳工作狀態(tài)，特別是對過渡工況的動態(tài)控制，更是都處于最佳工作狀態(tài)，特別是對過渡工況的動態(tài)控制，更是傳統(tǒng)化油器式發(fā)動機所無法做到的。傳統(tǒng)化油器式發(fā)動機所無法做到的。2)由于進氣系統(tǒng)不需要喉管，減少了進氣阻力，加上不需要對由于進氣系統(tǒng)不需要喉管，減少了進氣阻力，加上不需要

17、對進氣管加熱來促進燃油的蒸發(fā)，所以充氣效率高。進氣管加熱來促進燃油的蒸發(fā)，所以充氣效率高。3)由于進氣溫度低，使得爆燃得到了有效控制，從而有可能采由于進氣溫度低，使得爆燃得到了有效控制，從而有可能采取較高的壓縮比，這對發(fā)動機熱效率的改善是顯著的。取較高的壓縮比，這對發(fā)動機熱效率的改善是顯著的。4)保證各缸混合比的均勻性問題比較容易解決，并且發(fā)動機可保證各缸混合比的均勻性問題比較容易解決，并且發(fā)動機可以使用辛烷值低的燃料。以使用辛烷值低的燃料。5)發(fā)動機冷起動性能和加速性能良好，過渡圓滑。發(fā)動機冷起動性能和加速性能良好，過渡圓滑。第二節(jié)電控汽油噴射系統(tǒng)第二節(jié)電控汽油噴射系統(tǒng)1.D型電控汽油噴射系

18、統(tǒng)型電控汽油噴射系統(tǒng)原理：以進氣原理：以進氣管壓力和發(fā)動管壓力和發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制噴機轉(zhuǎn)速控制噴油量，速度密油量，速度密度方式度方式。二、電控汽油噴射供給系統(tǒng)的主要型式二、電控汽油噴射供給系統(tǒng)的主要型式圖圖-D型型EFI1電磁噴油器電磁噴油器2冷起動閥冷起動閥3燃油壓力調(diào)節(jié)器燃油壓力調(diào)節(jié)器4電控單元電控單元(ECU)5節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器6怠速空氣調(diào)整器怠速空氣調(diào)整器7歧管壓力傳感器歧管壓力傳感器8燃油泵燃油泵9燃油濾清器燃油濾清器10水溫傳感器水溫傳感器11熱限時開關熱限時開關2.L型電控汽油噴射系統(tǒng)型電控汽油噴射系統(tǒng)原理：原理：以吸入的空氣量以吸入的空氣量作為控制噴油量作為控制噴油

19、量的主要因素。的主要因素。L型測量準確程型測量準確程度高于度高于D型型 圖圖-L型型EFI3.Mono系統(tǒng)系統(tǒng)低壓中央噴射低壓中央噴射系統(tǒng)，即單點系統(tǒng)，即單點噴射系統(tǒng)，在噴射系統(tǒng)，在原來化油器的原來化油器的基礎上僅用一基礎上僅用一只電磁噴油器只電磁噴油器進行集中噴射。進行集中噴射。圖-系統(tǒng)1中央噴射組件2起動電動機3點火裝置4電子控制器5溫度傳感器6轉(zhuǎn)速觸發(fā)7燃油濾清器8電動燃油泵9氧傳感器 一一)、空氣流量計、空氣流量計 空氣流量計用于空氣流量計用于L型型EFI系統(tǒng)。根據(jù)測量原系統(tǒng)。根據(jù)測量原理不同，空氣流量計有熱線式、熱膜式、理不同，空氣流量計有熱線式、熱膜式、卡門渦旋式、翼片式等幾種類型

20、?？ㄩT渦旋式、翼片式等幾種類型。 熱線式空氣流量計有兩種形式：熱線式空氣流量計有兩種形式： 主流測量式和旁通測量式。主流測量式和旁通測量式。三、電控汽油噴射系統(tǒng)的組成三、電控汽油噴射系統(tǒng)的組成(一一)進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng) 熱線式空氣流量計工作原理是由熱線式空氣流量計工作原理是由4個熱敏電阻個熱敏電阻組成了一個電橋，其中的熱線和冷線在取樣組成了一個電橋，其中的熱線和冷線在取樣管中，取樣管在進氣管的中央或一側(cè)。發(fā)動管中，取樣管在進氣管的中央或一側(cè)。發(fā)動機運轉(zhuǎn)，空氣流過時，帶走熱量，熱線的電機運轉(zhuǎn)，空氣流過時，帶走熱量，熱線的電阻值變小阻值變小(PTC)，冷線電阻值變大，冷線電阻值變大(NTC)，電橋，

21、電橋失去平衡。測量兩端的電壓降，即可得知流失去平衡。測量兩端的電壓降，即可得知流過空氣量的多少，過空氣量的多少，ECU就能確定所需空燃比就能確定所需空燃比的噴油量。的噴油量。 圖圖623 熱線式空氣流量計熱線式空氣流量計圖圖624 熱線式空氣流量計工作原理如圖熱線式空氣流量計工作原理如圖二二)、進氣管壓力傳感器、進氣管壓力傳感器 半導體壓敏電阻式進氣壓力傳感器半導體壓敏電阻式進氣壓力傳感器: 在單晶半導體上，通過擴散的方法加入一些在單晶半導體上，通過擴散的方法加入一些不純物質(zhì)，就會形成了一定的電阻值。在此電不純物質(zhì)，就會形成了一定的電阻值。在此電阻值的基礎上，施加一定的應力應變，其阻值阻值的基

22、礎上，施加一定的應力應變，其阻值會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象就稱為半導體的壓電效會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象就稱為半導體的壓電效應，半導體壓力傳感器就是應用了這個原理。應，半導體壓力傳感器就是應用了這個原理。觀看動畫圖圖625 半導體的壓電電阻效應半導體的壓電電阻效應圖圖626 壓敏電阻式進氣壓力傳感器壓敏電阻式進氣壓力傳感器三三)、節(jié)流閥體、節(jié)流閥體 節(jié)流閥由油門踏板控制，以便控制發(fā)動機的節(jié)流閥由油門踏板控制，以便控制發(fā)動機的進氣量。進氣量。 怠速通道：節(jié)流閥體上，當?shù)∷贂r可提供少怠速通道：節(jié)流閥體上，當?shù)∷贂r可提供少量的空氣。量的空氣。 通過流量板轉(zhuǎn)角的變化來計量吸入的空氣量，通過流量板轉(zhuǎn)角的變化來計量吸

23、入的空氣量，并將轉(zhuǎn)角的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘栞斔偷诫娔X。并將轉(zhuǎn)角的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘栞斔偷诫娔X。圖圖627 怠速時空氣流量怠速時空氣流量 作用：供給發(fā)動機燃燒過程所需的燃油。作用：供給發(fā)動機燃燒過程所需的燃油。 組成：燃油泵、燃油濾清器、油壓調(diào)節(jié)組成：燃油泵、燃油濾清器、油壓調(diào)節(jié) 器、噴油器、燃油脈動衰減器、油器、噴油器、燃油脈動衰減器、油 箱、油管等。箱、油管等。 圖628 燃油供給系統(tǒng)1-燃油箱 2燃油泵 3燃油濾清器 4回油管 5燃油壓力調(diào)節(jié)器 6輸油管 7冷啟動噴油器 8穩(wěn)壓箱 9噴油器 10各缸進氣歧管(二)燃料供給系統(tǒng)燃燃油管油管油箱油箱汽油濾清器汽油濾清器汽油泵汽油泵空氣濾清器空氣濾

24、清器化油器化油器桑塔納轎車汽油供給系示意圖桑塔納轎車汽油供給系示意圖輸油管輸油管冷起動噴油器冷起動噴油器油壓調(diào)節(jié)器油壓調(diào)節(jié)器噴油器噴油器油壓脈動衰減器油壓脈動衰減器燃油濾清器燃油濾清器油箱油箱供油裝置供油裝置燃油泵燃油泵1.燃油泵燃油泵作用：把燃油從油箱吸出并通過噴油器供作用：把燃油從油箱吸出并通過噴油器供給發(fā)動機各氣缸。電動給發(fā)動機各氣缸。電動 燃油泵裝在油燃油泵裝在油箱內(nèi)，渦輪泵由箱內(nèi)，渦輪泵由電機驅(qū)動。當泵電機驅(qū)動。當泵內(nèi)油壓超過一定內(nèi)油壓超過一定值時，燃油頂開值時，燃油頂開單向閥向油路供單向閥向油路供油。當油路堵塞油。當油路堵塞時，卸壓閥開啟，時，卸壓閥開啟，泄出的燃油返回泄出的燃油返

25、回油箱。油箱。2、油壓調(diào)節(jié)器、油壓調(diào)節(jié)器作用：使油壓保持在某一規(guī)定值不變，確保噴作用：使油壓保持在某一規(guī)定值不變，確保噴油壓力恒定。油壓力恒定。 工作原理：當發(fā)動機工作時，工作原理：當發(fā)動機工作時，若進氣歧管負壓增加，可使作若進氣歧管負壓增加，可使作用在調(diào)節(jié)器膜片彈簧室側(cè)的壓用在調(diào)節(jié)器膜片彈簧室側(cè)的壓力減小，在系統(tǒng)油壓作用下，力減小，在系統(tǒng)油壓作用下，膜片上移，打開閥門，使多余膜片上移，打開閥門，使多余部分的燃油從回油管流回油箱，部分的燃油從回油管流回油箱，系統(tǒng)油壓隨之相應減小，從而系統(tǒng)油壓隨之相應減小，從而使得噴油器的噴油絕對壓力不使得噴油器的噴油絕對壓力不隨進氣歧管真空度的變化而發(fā)隨進氣歧

26、管真空度的變化而發(fā)生變化，即保持恒定。生變化，即保持恒定。圖圖630 燃油壓力調(diào)節(jié)器燃油壓力調(diào)節(jié)器3、燃油壓力脈動阻尼器、燃油壓力脈動阻尼器 作用：減小燃油壓力脈動作用：減小燃油壓力脈動 。 工作原理：燃油壓力脈動工作原理：燃油壓力脈動阻尼器的彈簧室密封，等于阻尼器的彈簧室密封，等于是一個空氣彈簧。全部輸油是一個空氣彈簧。全部輸油量通過阻尼器流向燃油總管。量通過阻尼器流向燃油總管。當燃油壓力升高時，彈簧室當燃油壓力升高時，彈簧室容積變小而燃油容積擴大，容積變小而燃油容積擴大，使油壓升高峰值減小。反之，使油壓升高峰值減小。反之，油壓降低時彈簧室容積變大油壓降低時彈簧室容積變大而燃油容積減小，又使

27、油壓而燃油容積減小，又使油壓降幅減小。降幅減小。 圖圖630 燃油壓力脈動阻尼器燃油壓力脈動阻尼器4、噴油器、噴油器功用：噴油功用：噴油 。 工作原理：當工作原理：當ECU發(fā)出命令使電磁線圈通電發(fā)出命令使電磁線圈通電后，在電磁線圈磁場的作用下，銜鐵和針閥后，在電磁線圈磁場的作用下，銜鐵和針閥被吸起，汽油從噴孔噴出。當電源切斷后，被吸起，汽油從噴孔噴出。當電源切斷后，針閥在回位彈簧作用下關閉噴孔。針閥在回位彈簧作用下關閉噴孔。圖圖632 球閥式電磁噴油器球閥式電磁噴油器5、冷起動噴油器、冷起動噴油器功用：功用：冷起動時，額外加大噴油量，使混合氣瞬時加濃，便于著火起動。 工作原理：當冷車起動時，電

28、磁線圈通電，工作原理：當冷車起動時，電磁線圈通電，產(chǎn)生磁力，將銜鐵吸起，汽油通過旋流式噴產(chǎn)生磁力，將銜鐵吸起，汽油通過旋流式噴嘴噴出。嘴噴出。 圖圖633冷起動噴油器冷起動噴油器圖圖634 燃油濾清器燃油濾清器6、燃油濾清器、燃油濾清器功用：清除汽油中的雜質(zhì)，防止功用：清除汽油中的雜質(zhì)，防止堵塞噴油器等部件，減少運動部堵塞噴油器等部件，減少運動部件的磨損。件的磨損。工作原理：燃油濾清器與普通的工作原理：燃油濾清器與普通的濾清器一樣，采用過濾形式，殼濾清器一樣，采用過濾形式，殼體內(nèi)有一個紙濾芯，濾芯的微孔體內(nèi)有一個紙濾芯，濾芯的微孔平均直徑為平均直徑為10m，并串接一個，并串接一個棉纖維制成的過

29、濾篩。棉纖維制成的過濾篩。 濾芯的形式通常有兩種，即濾芯的形式通常有兩種，即菊花形和渦卷形。菊花形和渦卷形。一一)、傳感器、傳感器1 溫度傳感器溫度傳感器 進氣溫度傳感器和冷卻水溫度傳感器都進氣溫度傳感器和冷卻水溫度傳感器都采用熱敏電阻式溫度傳感器。采用熱敏電阻式溫度傳感器。 熱敏電阻式溫度傳感熱敏電阻式溫度傳感器器: 把傳感器與一個精密把傳感器與一個精密電阻串聯(lián)接到一個穩(wěn)定的電阻串聯(lián)接到一個穩(wěn)定的電源上，就能夠用串聯(lián)電電源上，就能夠用串聯(lián)電阻的分壓輸出放映溫度的阻的分壓輸出放映溫度的變化。變化。圖圖636 水溫度傳感器水溫度傳感器(三)電子控制系統(tǒng)2 曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器 1）磁脈沖

30、式曲軸位置傳感器）磁脈沖式曲軸位置傳感器 2）霍爾傳感器）霍爾傳感器 圖圖637 磁脈沖式曲軸位置傳感器磁脈沖式曲軸位置傳感器圖圖638霍爾傳感器霍爾傳感器3 節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器 可動觸點可沿導向凸輪溝槽移動，導向凸輪可動觸點可沿導向凸輪溝槽移動，導向凸輪由固定在節(jié)氣門軸上的控制桿驅(qū)動。當發(fā)動機怠由固定在節(jié)氣門軸上的控制桿驅(qū)動。當發(fā)動機怠速工作時，傳感器可動觸點與怠速觸點接觸，怠速工作時，傳感器可動觸點與怠速觸點接觸，怠速工況信號線輸出為高電平；速工況信號線輸出為高電平；當發(fā)動機節(jié)氣門開度大于當發(fā)動機節(jié)氣門開度大于50時，另一對功率觸點閉合，功時，另一對功率觸點閉合，功率信號線輸

31、出為高電平；當發(fā)率信號線輸出為高電平；當發(fā)動機節(jié)氣門開度在怠速和動機節(jié)氣門開度在怠速和50之間時，活動觸點處于兩個觸之間時，活動觸點處于兩個觸點間，傳感器輸出線均為低電平。點間，傳感器輸出線均為低電平。圖圖639簡單開關式節(jié)氣門位置簡單開關式節(jié)氣門位置傳感器傳感器 4 車速傳感器車速傳感器1）舌簧開關式）舌簧開關式2）光電耦合式）光電耦合式 圖圖641 舌簧開關型車速轉(zhuǎn)速傳感器舌簧開關型車速轉(zhuǎn)速傳感器圖圖642 光電耦合型車速傳感器光電耦合型車速傳感器5 氧傳感器氧傳感器1）二氧化鋯二氧化鋯傳感器傳感器圖圖45 二氧化鈦氧傳感二氧化鈦氧傳感器器圖圖644 600氧化鋯傳感器的輸出特性氧化鋯傳感

32、器的輸出特性 2）二氧化鈦傳感器）二氧化鈦傳感器6 空燃比傳感器空燃比傳感器 空燃比傳感器的結(jié)構(gòu)見圖空燃比傳感器的結(jié)構(gòu)見圖646，與氧傳，與氧傳感器相似，空燃比傳感器采用了二氧化鋯固感器相似，空燃比傳感器采用了二氧化鋯固體電解質(zhì)來測定排放氣體中的氧濃度，用以體電解質(zhì)來測定排放氣體中的氧濃度，用以檢測空燃比。檢測空燃比。圖圖646 空燃比傳感器空燃比傳感器7 爆震傳感器爆震傳感器1）磁滯伸縮式爆）磁滯伸縮式爆震傳感器震傳感器2）壓電式）壓電式傳感器傳感器 傳感器是感知信息的部件，負責向ECU提供發(fā)動機和汽車運行狀況。二二)、電子控制單元、電子控制單元ECU是微型計算機。發(fā)動機工作狀態(tài)通過傳感器反

33、映給是微型計算機。發(fā)動機工作狀態(tài)通過傳感器反映給ECU。在。在ECU內(nèi)存儲噴射持續(xù)時間、點火時刻、怠速和故障內(nèi)存儲噴射持續(xù)時間、點火時刻、怠速和故障診斷等數(shù)據(jù)，這些存儲的數(shù)據(jù)與發(fā)動機工況以及計算機程序診斷等數(shù)據(jù)，這些存儲的數(shù)據(jù)與發(fā)動機工況以及計算機程序相匹配。相匹配。ECU利用這些數(shù)據(jù)和來自發(fā)動機上各種傳感器的信利用這些數(shù)據(jù)和來自發(fā)動機上各種傳感器的信號，經(jīng)過邏輯運算，又輸出控制信號給執(zhí)行器，通過執(zhí)行器號，經(jīng)過邏輯運算，又輸出控制信號給執(zhí)行器，通過執(zhí)行器控制發(fā)動機工作狀態(tài)?？刂瓢l(fā)動機工作狀態(tài)。 中間的金屬方盒為電子控制單元，箭頭指向電子控制單元的部件為傳感器，箭頭從電子控制單元出去的部件為執(zhí)行

34、器。三、執(zhí)行器：三、執(zhí)行器：三）.執(zhí)行元件 執(zhí)行元件也叫執(zhí)行器，它是受控制，具體執(zhí)行某項控制功能的裝置。一般是由控制執(zhí)行器電磁線圈的搭鐵回路。噴油控制系統(tǒng)中主要的執(zhí)行元件是控制空燃比大小的電控噴油器、冷起動噴油器。一）、一）、噴油時刻的控制噴油時刻的控制 噴油時刻是指噴油器開始進行噴油的時刻相噴油時刻是指噴油器開始進行噴油的時刻相對曲軸位置的轉(zhuǎn)角。對曲軸位置的轉(zhuǎn)角。 噴油時刻隨發(fā)動機噴油方式的不同而有所不噴油時刻隨發(fā)動機噴油方式的不同而有所不同，但都是在相對曲軸轉(zhuǎn)角的固定轉(zhuǎn)角處。同，但都是在相對曲軸轉(zhuǎn)角的固定轉(zhuǎn)角處。ECU以曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的信號為依據(jù)以曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的信號為依據(jù),根據(jù)不根據(jù)不同

35、的噴油方式控制噴油器的開啟時刻。同的噴油方式控制噴油器的開啟時刻。 四、電控汽油噴射系統(tǒng)的工作過程二、二、噴油量的控制噴油量的控制 ECU根據(jù)各種傳感器測得的發(fā)動機進氣量、根據(jù)各種傳感器測得的發(fā)動機進氣量、轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、冷卻水溫度與進氣溫度轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、冷卻水溫度與進氣溫度等多項運行參數(shù)，按設定的程序進行計算，等多項運行參數(shù)，按設定的程序進行計算，并按計算結(jié)果向噴油器發(fā)出電脈沖，通過改并按計算結(jié)果向噴油器發(fā)出電脈沖，通過改變每個電脈沖的寬度來控制各噴油器每次噴變每個電脈沖的寬度來控制各噴油器每次噴油的持續(xù)時間，從而達到控制噴油量的目的。油的持續(xù)時間，從而達到控制噴油量的目的。電脈沖的寬

36、度越大，噴油持續(xù)時間越長，噴電脈沖的寬度越大，噴油持續(xù)時間越長，噴油量也越大。油量也越大。1）起動工況的噴油控制）起動工況的噴油控制 發(fā)動機剛起動時，發(fā)動機剛起動時，ECU按預先給定的起動程序來進行噴油控按預先給定的起動程序來進行噴油控制。制。 ECU根據(jù)起動開關及轉(zhuǎn)速傳感器的信號，判定發(fā)動機是否處根據(jù)起動開關及轉(zhuǎn)速傳感器的信號，判定發(fā)動機是否處于起動狀態(tài)。當起動開關接通，且發(fā)動轉(zhuǎn)速低于某一轉(zhuǎn)速時。于起動狀態(tài)。當起動開關接通，且發(fā)動轉(zhuǎn)速低于某一轉(zhuǎn)速時。ECU按發(fā)動機水溫、進氣溫度和起動轉(zhuǎn)速計算出一個固定的按發(fā)動機水溫、進氣溫度和起動轉(zhuǎn)速計算出一個固定的噴油量，使發(fā)動機獲得順利起動所需的濃混合氣

37、。噴油量，使發(fā)動機獲得順利起動所需的濃混合氣。 冷車起動時，一般采用以下兩種方法。冷車起動時，一般采用以下兩種方法。 1.通過通過ECU控制冷起動加濃控制冷起動加濃 通過延長各缸噴油器的噴油持續(xù)時間或增加噴油次數(shù)來增加通過延長各缸噴油器的噴油持續(xù)時間或增加噴油次數(shù)來增加噴油量。噴油量。 2.通過冷起動噴油器和冷起動溫度開關控制冷起動加濃通過冷起動噴油器和冷起動溫度開關控制冷起動加濃 除了通過除了通過ECU延長各缸噴油器的噴油持續(xù)時間來增大噴油量延長各缸噴油器的噴油持續(xù)時間來增大噴油量之外，還通過冷起動噴油器噴入一部分冷車起動所需要的附之外，還通過冷起動噴油器噴入一部分冷車起動所需要的附加燃油，

38、以加濃混合氣。加燃油，以加濃混合氣。2）起動后的噴油控制起動后的噴油控制 發(fā)動機起動后，各傳感器適時檢測發(fā)動機的發(fā)動機起動后，各傳感器適時檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、進氣量、進氣溫度、冷卻液溫度、節(jié)轉(zhuǎn)速、進氣量、進氣溫度、冷卻液溫度、節(jié)氣門位置氣門位置(即工況即工況)以及排氣中氧的含量等信以及排氣中氧的含量等信號，通過接口電路輸入微機。號，通過接口電路輸入微機。ECU按下式確按下式確定噴油持續(xù)時間：定噴油持續(xù)時間： 噴油持續(xù)時間噴油持續(xù)時間=基本噴油時間基本噴油時間噴油修正系數(shù)噴油修正系數(shù)十電壓修正值十電壓修正值 基本噴油時間是根據(jù)空氣質(zhì)量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速計算出基本噴油時間是根據(jù)空氣質(zhì)量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速計算出的

39、為實現(xiàn)設定空燃比而需要的噴油時間。各噴油修的為實現(xiàn)設定空燃比而需要的噴油時間。各噴油修正系數(shù)：正系數(shù)： 1. 蓄電池電壓修正蓄電池電壓修正 噴油器電磁線圈的電感阻抗延緩了噴油器針閥的開噴油器電磁線圈的電感阻抗延緩了噴油器針閥的開啟時刻。啟時刻。 當蓄電池電壓不同時，會引起實際噴油量的變化，當蓄電池電壓不同時，會引起實際噴油量的變化，蓄電池電壓降低，噴油量也會下降。蓄電池電壓降低，噴油量也會下降。 蓄電池電壓修正通常以蓄電池電壓修正通常以14V電壓為基準，低于電壓為基準，低于14V時，時，增增加噴油時加噴油時間。間。 2. 進氣溫度修正進氣溫度修正 進氣溫度不同，空氣質(zhì)量會有變化。進氣溫度不同，

40、空氣質(zhì)量會有變化。 在空氣流量計內(nèi)常裝有進氣溫度傳感器，通在空氣流量計內(nèi)常裝有進氣溫度傳感器，通常是以常是以20時的進氣溫度為基準。當進氣溫時的進氣溫度為基準。當進氣溫度低于度低于20時，修正系數(shù)大于時，修正系數(shù)大于1，適當增加噴，適當增加噴油量；當進氣溫度高于油量；當進氣溫度高于20時，修正系數(shù)小時，修正系數(shù)小于于1，適當減少噴油量。，適當減少噴油量。圖圖653 進氣溫進氣溫度修正系數(shù)度修正系數(shù) 3. 起動后噴油修正起動后噴油修正 發(fā)動機冷車起動后數(shù)十秒內(nèi)，由于發(fā)動機機發(fā)動機冷車起動后數(shù)十秒內(nèi)，由于發(fā)動機機體溫度較低使得汽油氣化不良，為使發(fā)動機體溫度較低使得汽油氣化不良，為使發(fā)動機保持穩(wěn)定運

41、轉(zhuǎn)，應隨時間變化進行不同程度保持穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，應隨時間變化進行不同程度的加濃。噴油修正系數(shù)的初始值由冷卻水的的加濃。噴油修正系數(shù)的初始值由冷卻水的溫度決定，然后隨著起動運行，修正系數(shù)逐溫度決定，然后隨著起動運行，修正系數(shù)逐漸衰減。漸衰減。圖圖654 冷車起動冷車起動燃油修正系數(shù)燃油修正系數(shù) 4. 暖機加濃修正暖機加濃修正 在冷車起動結(jié)束后的暖機過程中，發(fā)動機的在冷車起動結(jié)束后的暖機過程中，發(fā)動機的溫度一般不高，噴入燃油與空氣的混合依然溫度一般不高，噴入燃油與空氣的混合依然較差，結(jié)果造成氣缸內(nèi)的混合氣變稀。因此，較差，結(jié)果造成氣缸內(nèi)的混合氣變稀。因此，在暖機過程中必須增加噴油量。暖機增量比在暖機過程

42、中必須增加噴油量。暖機增量比的大小取決于水溫傳感器所測得的發(fā)動機溫的大小取決于水溫傳感器所測得的發(fā)動機溫度。度。圖圖655 暖機加濃暖機加濃修正系數(shù)修正系數(shù) 5. 加速修正加速修正 汽車發(fā)動機加速時，節(jié)氣門突然開大，發(fā)動汽車發(fā)動機加速時，節(jié)氣門突然開大，發(fā)動機吸氣量會隨著節(jié)氣門開度的變化而立即發(fā)機吸氣量會隨著節(jié)氣門開度的變化而立即發(fā)生變化，為了獲取良好的加速過渡性能，要生變化，為了獲取良好的加速過渡性能，要求供給系統(tǒng)能在短時間內(nèi)使混合氣加濃。在求供給系統(tǒng)能在短時間內(nèi)使混合氣加濃。在加速工況時，發(fā)動機根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器加速工況時，發(fā)動機根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器的變化速率判斷發(fā)動機是否處于加速工況。

43、的變化速率判斷發(fā)動機是否處于加速工況。 圖圖656 加速修正系加速修正系數(shù)數(shù) 6. 加速修正加速修正 大負荷工況時，應按功率混合氣要求供給噴大負荷工況時，應按功率混合氣要求供給噴油量，目的是使發(fā)動機發(fā)出最大功率。大負油量，目的是使發(fā)動機發(fā)出最大功率。大負荷信號由節(jié)氣門位置傳感器測得的節(jié)氣門開荷信號由節(jié)氣門位置傳感器測得的節(jié)氣門開度來決定。當判斷出為大負荷時，度來決定。當判斷出為大負荷時，ECU調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)噴油器的持續(xù)噴油時間，使噴油量增加。噴油器的持續(xù)噴油時間，使噴油量增加。 7. 斷油控制斷油控制 暫時中斷燃油噴射，以滿足發(fā)動機運轉(zhuǎn)中的暫時中斷燃油噴射，以滿足發(fā)動機運轉(zhuǎn)中的特殊要求，它包括超速斷

44、油控制和減速斷油特殊要求，它包括超速斷油控制和減速斷油控制兩種斷油控制方式?？刂苾煞N斷油控制方式。 （1）超速斷油控制）超速斷油控制 （2）減速斷油控制）減速斷油控制 減速斷油控制條件：減速斷油控制條件： 1)節(jié)氣門位置傳感器中的怠速開關接通。節(jié)氣門位置傳感器中的怠速開關接通。 2)發(fā)動機水溫已達正常溫度。發(fā)動機水溫已達正常溫度。 3)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于某一數(shù)值。發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于某一數(shù)值。3）理論空燃比的反饋控制）理論空燃比的反饋控制 反饋控制是指借助安裝在排氣管中的氧傳感器送來反饋控制是指借助安裝在排氣管中的氧傳感器送來的反饋信號，對理論空燃比進行反饋控制的方式。的反饋信號，對理論空燃比進行反饋控

45、制的方式。根據(jù)氧傳感器的輸出特性，氧傳感器輸出電壓信號根據(jù)氧傳感器的輸出特性，氧傳感器輸出電壓信號在過量空氣系數(shù)處發(fā)生躍變。微機有效地利用這一在過量空氣系數(shù)處發(fā)生躍變。微機有效地利用這一空燃比反饋信號，當混合氣過稀時，排氣中含氧量空燃比反饋信號，當混合氣過稀時，排氣中含氧量增加；當增加到一定值時，氧傳感器的輸出電壓突增加；當增加到一定值時，氧傳感器的輸出電壓突然降低。然降低。ECU根據(jù)這一根據(jù)這一信號命令噴油器增加供油量，信號命令噴油器增加供油量，使混合氣逐漸變濃，直至加使混合氣逐漸變濃，直至加濃到實際空燃比略低于化學濃到實際空燃比略低于化學計量空燃比、氧傳感器的輸計量空燃比、氧傳感器的輸出電

46、壓再次迅速上升、出電壓再次迅速上升、ECU再次發(fā)出減少噴油量的命令再次發(fā)出減少噴油量的命令為止。反饋控制便是如此循為止。反饋控制便是如此循環(huán)往復地進行的。環(huán)往復地進行的。圖圖657 反饋控制特性曲線圖反饋控制特性曲線圖a) 混合氣實際空燃比混合氣實際空燃比 b)氧傳感器氧傳感器輸出電壓輸出電壓 c) 噴油量噴油量第三節(jié)電控電子點火系統(tǒng)一、電控電子點火系統(tǒng)的基本工作原理圖-電控點火系統(tǒng)工作原理圖二、點火提前角的控制(一)定值控制方法1)發(fā)動機起動時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化大，無法正確計算點火提前角。2)發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時(此轉(zhuǎn)速值因發(fā)動機和控制系統(tǒng)的不同而有所區(qū)別)。3)當ECU系統(tǒng)出現(xiàn)故障而起用備用系統(tǒng)

47、工作時。(二)基本點火提前角冷卻液溫度修正系數(shù)控制方法 在一些電子控制點火系統(tǒng)中，發(fā)動機運行時的點火提前角是由基本點火提前角乘以冷卻液溫度修正系數(shù)來確定的?；军c火提前角是由發(fā)動機運行工況決定的、存儲在系統(tǒng)存儲單元中的點火提前角數(shù)值。冷卻液溫度修正系數(shù)是根據(jù)試驗結(jié)果確定的存儲在系統(tǒng)控制單元中的數(shù)值。發(fā)動機工作時，系統(tǒng)由表中查取對應工況的基本點火提前角，根據(jù)冷卻液傳感器所測出的冷卻液溫度值由冷卻液溫度修正圖中查出修正系數(shù)，將基本點火提前角乘以修正系數(shù)，其計算結(jié)果即為此工況下發(fā)動機點火提前角的實際控制值。(三)原始點火提前角基本點火提前角修正點火提前角控制方法有些發(fā)動機電子控制點火系統(tǒng)，采用了原始

48、點火提前角基本點火提前角修正點火提前角的控制方法。原始點火提前角為一固定值，其提前角度是在發(fā)動機生產(chǎn)出來之后便有的點火提前量，任何工況此提前角都保持恒定。基本點火提前角是存儲在微機系統(tǒng)的存儲器中的數(shù)值，它是與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷有關的一組數(shù)據(jù)。三、通電時間的控制圖-電源電壓與通電時間關系曲線四、爆燃控制圖-3爆燃反饋控制原理圖五、點火提前角的控制方式(1)點火控制方式曲軸位置傳感器只在每個氣缸工作間隔角度產(chǎn)生信號(四缸發(fā)動機為(CA)，六缸發(fā)動機為(CA)，ECU以該信號發(fā)生時刻為基準，根據(jù)預定程序的通電時間和點火時刻進行計算，求出開始通電時刻和斷電時刻，再由微機進行控制。(2)點火控制方式曲軸

49、位置傳感器產(chǎn)生(CA)的信號和(CA)的信號。(3)點火控制方式曲軸位置傳感器產(chǎn)生(CA)的信號和(CA)的信號，以()信號為基準，按每(CA)分頻，用既定的曲軸轉(zhuǎn)角產(chǎn)生開始通電時刻和斷電時刻信號。圖-曲軸位置傳感器和點火控制方式1信號傳感器2、6、16曲軸位置傳感器信號3曲軸位置信號(整形后)4定時計數(shù)器5傳感器7計數(shù)器8定時計數(shù)器9受光元件10分電器11發(fā)光元件12轉(zhuǎn)子13轉(zhuǎn)動盤14信號槽15信號槽17計數(shù)器第四節(jié)柴油機的電子控制第四節(jié)柴油機的電子控制一、概述一、概述 柴油機的電子控制技術(shù)是在柴油機的電子控制技術(shù)是在20世紀世紀70年代初期開始發(fā)展的，現(xiàn)在發(fā)達國年代初期開始發(fā)展的，現(xiàn)在發(fā)達

50、國家已從實驗開發(fā)階段進入產(chǎn)品推廣階家已從實驗開發(fā)階段進入產(chǎn)品推廣階段，柴油機電子控制技術(shù)已在各個配段，柴油機電子控制技術(shù)已在各個配套領域得到應用，其中汽車柴油機發(fā)套領域得到應用，其中汽車柴油機發(fā)展最快。展最快。二、對柴油機噴油系統(tǒng)的控制二、對柴油機噴油系統(tǒng)的控制1.轉(zhuǎn)速控制轉(zhuǎn)速控制采用電子調(diào)速器代替機械調(diào)速器。采用電子調(diào)速器代替機械調(diào)速器。只只要更換軟件即可輕易變動其調(diào)速特征，也要更換軟件即可輕易變動其調(diào)速特征，也能輕易地在全程式或兩極式之間轉(zhuǎn)換，還能輕易地在全程式或兩極式之間轉(zhuǎn)換，還能具有低、怠速恒速的特點與超速保護的能具有低、怠速恒速的特點與超速保護的功能。功能。由于電子調(diào)速器中沒有飛錘等

51、零件，由于電子調(diào)速器中沒有飛錘等零件，因而有很高的敏感性。怠速電子控制還能因而有很高的敏感性。怠速電子控制還能實現(xiàn)溫度補償。實現(xiàn)溫度補償。2.對各種轉(zhuǎn)速下最大噴油量的控制對各種轉(zhuǎn)速下最大噴油量的控制1)轉(zhuǎn)矩校正轉(zhuǎn)矩校正通過電子裝置可以方便地調(diào)整柴油機的扭矩曲線，改變最大轉(zhuǎn)矩值及最通過電子裝置可以方便地調(diào)整柴油機的扭矩曲線，改變最大轉(zhuǎn)矩值及最大轉(zhuǎn)矩時的轉(zhuǎn)速。大轉(zhuǎn)矩時的轉(zhuǎn)速。2)進氣壓力變動補償進氣壓力變動補償用壓力傳感器將進氣管中的壓力變化轉(zhuǎn)換成電信號，輸入電控系統(tǒng)后可用壓力傳感器將進氣管中的壓力變化轉(zhuǎn)換成電信號，輸入電控系統(tǒng)后可以及時調(diào)節(jié)噴油外特性，當因海拔升高、空濾器阻塞或渦輪增壓器轉(zhuǎn)速低以

52、及時調(diào)節(jié)噴油外特性，當因海拔升高、空濾器阻塞或渦輪增壓器轉(zhuǎn)速低造成氣缸壓力低時，自動減少噴油量，避免柴油機冒黑煙，這些情況消除造成氣缸壓力低時，自動減少噴油量，避免柴油機冒黑煙，這些情況消除后噴油量又自動恢復，保持原有的輸出水平。后噴油量又自動恢復，保持原有的輸出水平。3)進氣溫度、冷卻液溫度與機油溫度補償進氣溫度、冷卻液溫度與機油溫度補償當這些溫度提高時，進氣充量減少，為減少柴油機冒黑煙或過熱，電控當這些溫度提高時，進氣充量減少，為減少柴油機冒黑煙或過熱，電控系統(tǒng)收到這些信號后就會減少噴油量。系統(tǒng)收到這些信號后就會減少噴油量。4)增壓柴油機進氣流量補償增壓柴油機進氣流量補償通過轉(zhuǎn)速傳感器和渦

53、輪增壓器出口壓力傳感器測得的超速、通過轉(zhuǎn)速傳感器和渦輪增壓器出口壓力傳感器測得的超速、壓力信號估算出進入柴油機的空氣量，根據(jù)空氣量電控系統(tǒng)壓力信號估算出進入柴油機的空氣量，根據(jù)空氣量電控系統(tǒng)實時調(diào)節(jié)噴油最大限制量。實時調(diào)節(jié)噴油最大限制量。5)柴油機低油壓保護柴油機低油壓保護當潤滑油壓力過低時，電控系統(tǒng)將柴油機最高轉(zhuǎn)速限制與當潤滑油壓力過低時，電控系統(tǒng)將柴油機最高轉(zhuǎn)速限制與最大噴油量限制都適當降低，保證在此工況下運轉(zhuǎn)柴油機不最大噴油量限制都適當降低，保證在此工況下運轉(zhuǎn)柴油機不出問題。出問題。6)增壓器工作狀態(tài)保護增壓器工作狀態(tài)保護增壓器工作是否正常，可由增壓器壓力傳感器檢測出來。增壓器工作是否正

54、常，可由增壓器壓力傳感器檢測出來。3.噴油定時的電子控制噴油定時的電子控制這種控制除了根據(jù)柴油機轉(zhuǎn)速與負這種控制除了根據(jù)柴油機轉(zhuǎn)速與負荷來確定噴油時刻外，還要根據(jù)柴油荷來確定噴油時刻外，還要根據(jù)柴油機的冷卻液溫度、大氣壓力與瞬時狀機的冷卻液溫度、大氣壓力與瞬時狀態(tài)加以校正，使其性能比機械式自動態(tài)加以校正，使其性能比機械式自動提前器優(yōu)越。提前器優(yōu)越。三、對柴油機其它系統(tǒng)的控制三、對柴油機其它系統(tǒng)的控制(1)廢氣再循環(huán)廢氣再循環(huán)電子控制的廢氣再循環(huán)裝置，通過閉環(huán)式電電子控制的廢氣再循環(huán)裝置，通過閉環(huán)式電氣伺服機構(gòu)控制再循環(huán)閥，氣伺服機構(gòu)控制再循環(huán)閥，從而能在不同工況和大氣壓下，精確控制再循環(huán)排氣量

55、，使柴油機排放達到從而能在不同工況和大氣壓下，精確控制再循環(huán)排氣量，使柴油機排放達到最優(yōu)。最優(yōu)。(2)進氣渦流調(diào)節(jié)進氣渦流調(diào)節(jié)直噴式柴油機噴油系統(tǒng)和進氣渦流比直噴式柴油機噴油系統(tǒng)和進氣渦流比的匹配是十分重要的，要使柴油的匹配是十分重要的，要使柴油機獲得好性能，高速時渦流比要低，低速時渦流比要高。機獲得好性能，高速時渦流比要低，低速時渦流比要高。(3)可變幾何截面渦流增壓器可變幾何截面渦流增壓器在設計高增壓小排量發(fā)動機時，為了滿足低速扭矩的要求，將增壓器的匹在設計高增壓小排量發(fā)動機時，為了滿足低速扭矩的要求，將增壓器的匹配點設計在低速區(qū)，在高速時采用放氣的辦法，以防止增壓壓力配點設計在低速區(qū)，在

56、高速時采用放氣的辦法，以防止增壓壓力過高或過高或超速，這樣高速時排氣能量便不能得到充分利用，使油耗升高。超速，這樣高速時排氣能量便不能得到充分利用，使油耗升高。(4)可調(diào)機構(gòu)的進氣系統(tǒng)可調(diào)機構(gòu)的進氣系統(tǒng)柴油機低負荷時，所需空氣量少，過多的空氣量會增加換氣損柴油機低負荷時，所需空氣量少，過多的空氣量會增加換氣損失，使油耗升高。失，使油耗升高。(5)暖機電子控制裝置暖機電子控制裝置在冷起動時，冷卻液溫度不易升高，暖機時間長，在噴油量很在冷起動時，冷卻液溫度不易升高，暖機時間長，在噴油量很少的低速工況下暖機時，這種缺陷尤為顯著。少的低速工況下暖機時，這種缺陷尤為顯著。(6)部分停缸電子控制系統(tǒng)部分停

57、缸電子控制系統(tǒng)柴油機在部分負荷工作時，油耗高的部分原因是由于進、排氣柴油機在部分負荷工作時，油耗高的部分原因是由于進、排氣泵氣損失相對增加。泵氣損失相對增加。(7)可變氣門定時控制可變氣門定時控制通過控制氣門定時，來調(diào)節(jié)發(fā)動機的實際排量，從而改善部分通過控制氣門定時，來調(diào)節(jié)發(fā)動機的實際排量，從而改善部分負荷運行時的經(jīng)濟性。負荷運行時的經(jīng)濟性。四、電控燃油噴射系統(tǒng)的類型四、電控燃油噴射系統(tǒng)的類型1.位置控制式電控燃油噴射系統(tǒng)位置控制式電控燃油噴射系統(tǒng)這種系統(tǒng)的特點是不改變傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)，這種系統(tǒng)的特點是不改變傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)，只是用電控裝置取代機械式調(diào)速器和提前器，對直

58、列泵的油只是用電控裝置取代機械式調(diào)速器和提前器，對直列泵的油量調(diào)節(jié)齒桿和量調(diào)節(jié)齒桿和VE泵的溢流環(huán)套以及油泵驅(qū)動軸和凸輪軸的相泵的溢流環(huán)套以及油泵驅(qū)動軸和凸輪軸的相互位置進行低頻連續(xù)調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)油量和定時的控制，所以互位置進行低頻連續(xù)調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)油量和定時的控制，所以叫做位置控制系統(tǒng)。叫做位置控制系統(tǒng)。位置控制式電控燃油噴射系統(tǒng)生產(chǎn)繼承性強，安裝方便，位置控制式電控燃油噴射系統(tǒng)生產(chǎn)繼承性強，安裝方便，在西方國家已成熟并批量生產(chǎn)應用。但它顯然只是對傳統(tǒng)噴在西方國家已成熟并批量生產(chǎn)應用。但它顯然只是對傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)的初步電控化改造。由于未變更原有噴油裝置，噴油油系統(tǒng)的初步電控化改造。由于未變更原有噴

59、油裝置，噴油特性也未改變，因此一般不可能對噴油率和噴油壓力進行調(diào)特性也未改變，因此一般不可能對噴油率和噴油壓力進行調(diào)控。此外，由于位置控制不是直接改變油量和定時，中間環(huán)控。此外，由于位置控制不是直接改變油量和定時，中間環(huán)節(jié)多，控制響應慢，也做不到各缸的分缸調(diào)控。節(jié)多，控制響應慢，也做不到各缸的分缸調(diào)控。2.時間控制式電控燃油噴射系統(tǒng)時間控制式電控燃油噴射系統(tǒng)(1)時間控制式柱塞泵脈動供油系統(tǒng)時間控制式柱塞泵脈動供油系統(tǒng)此類系統(tǒng)仍保持傳統(tǒng)的柱塞往復運動脈動供油方式，但柱此類系統(tǒng)仍保持傳統(tǒng)的柱塞往復運動脈動供油方式，但柱塞只起加壓、供油作用，取消了齒桿、齒圈、柱塞斜槽乃至塞只起加壓、供油作用，取消

60、了齒桿、齒圈、柱塞斜槽乃至出油閥等調(diào)節(jié)油量的裝置與機構(gòu)，直接由電磁閥控制油量與出油閥等調(diào)節(jié)油量的裝置與機構(gòu)，直接由電磁閥控制油量與定時。定時。(2)時間控制式共軌噴油系統(tǒng)時間控制式共軌噴油系統(tǒng)這種系統(tǒng)不再應用傳統(tǒng)柱塞脈動供油原理，而是先將燃油這種系統(tǒng)不再應用傳統(tǒng)柱塞脈動供油原理，而是先將燃油或者其他傳遞動力的工質(zhì)，如機油，以高壓或者其他傳遞動力的工質(zhì)，如機油，以高壓(所需噴油壓所需噴油壓)或或中壓中壓(10左右左右)狀態(tài)儲集在被稱為共軌的容器中，然后狀態(tài)儲集在被稱為共軌的容器中，然后利用電磁三通閥將共軌中的壓力油引到噴油器中實現(xiàn)噴射。利用電磁三通閥將共軌中的壓力油引到噴油器中實現(xiàn)噴射。圖-電控