汽車發(fā)動機(jī)原理 第六章 汽油機(jī)混合氣的形成與燃燒

1、l第一節(jié)第一節(jié) 汽油機(jī)的燃燒過程汽油機(jī)的燃燒過程l第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)的電控汽油噴射系統(tǒng)汽油機(jī)的電控汽油噴射系統(tǒng)l第三節(jié)第三節(jié) 電控汽油噴射空氣供給系統(tǒng)電控汽油噴射空氣供給系統(tǒng)l第四節(jié)第四節(jié) 燃油供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)l第五節(jié)第五節(jié) 電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)l第六節(jié)第六節(jié) 燃油噴射的控制（自學(xué)）燃油噴射的控制（自學(xué)）l第七節(jié)第七節(jié) 汽油機(jī)的燃燒室汽油機(jī)的燃燒室一、正常燃燒過程：一、正常燃燒過程： 汽油機(jī)正常燃燒過程汽油機(jī)正常燃燒過程是由定時的火花點(diǎn)火開始，且火焰前鋒以一定的正常速度傳遍整個燃燒室的過程。( (一一) )正常燃燒過程進(jìn)行情況正常燃燒過程進(jìn)行情況將燃燒過程分為三個階段：著火落后期、明

2、著火落后期、明顯燃燒期顯燃燒期和和補(bǔ)燃期補(bǔ)燃期。1、著火落后期、著火落后期 從火花塞點(diǎn)火到火焰從火花塞點(diǎn)火到火焰核心核心形成形成的階段。的階段。 為了提高效率，希望為了提高效率，希望盡量縮短著火落后期。為盡量縮短著火落后期。為了發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，希望了發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，希望著火落后期保持穩(wěn)定。著火落后期保持穩(wěn)定。2、明顯燃燒期、明顯燃燒期 指火焰由火焰中心燒遍整個燃燒室的階段指火焰由火焰中心燒遍整個燃燒室的階段，因此也可稱為火焰，因此也可稱為火焰?zhèn)鞑ルA段。傳播階段。 在示功圖上指氣在示功圖上指氣缸壓力線脫離壓縮線缸壓力線脫離壓縮線開始急劇上升（圖中開始急劇上升（圖中2點(diǎn)）到壓力達(dá)到最點(diǎn)）到壓力達(dá)到

3、最高點(diǎn)高點(diǎn)(圖中圖中3點(diǎn)點(diǎn))止。止。 燃燃燒的主要時期。燒的主要時期。明顯燃燒期的火焰?zhèn)鞑ッ黠@燃燒期的火焰?zhèn)鞑?在均值混合氣中，當(dāng)火在均值混合氣中，當(dāng)火焰中心形成之后，火焰向焰中心形成之后，火焰向四周傳播，形成一個近似四周傳播，形成一個近似球面的火焰層，即火焰前球面的火焰層，即火焰前鋒，從火焰中心開始層層鋒，從火焰中心開始層層向四周未燃混合氣傳播，向四周未燃混合氣傳播，直到連續(xù)不斷的火焰前鋒直到連續(xù)不斷的火焰前鋒掃過整個燃燒室。掃過整個燃燒室。 補(bǔ)燃期中，混合氣燃燒速度開始降低，加上活補(bǔ)燃期中，混合氣燃燒速度開始降低，加上活塞向下止點(diǎn)加速移動，使氣缸中壓力從點(diǎn)塞向下止點(diǎn)加速移動，使氣缸中壓力從

4、點(diǎn)3開始下降，開始下降，在后燃期中主要是湍在后燃期中主要是湍流火焰前鋒后面沒有完全流火焰前鋒后面沒有完全燃燒掉的燃料，以及附在燃燒掉的燃料，以及附在氣缸壁面上的混合氣層繼氣缸壁面上的混合氣層繼續(xù)燃燒。續(xù)燃燒。 為了保證高的循環(huán)熱為了保證高的循環(huán)熱效率和循環(huán)功，應(yīng)使補(bǔ)燃效率和循環(huán)功，應(yīng)使補(bǔ)燃期盡可能短。期盡可能短。3、補(bǔ)燃期、補(bǔ)燃期 從最高壓力點(diǎn)開始到燃料基本燃燒為止從最高壓力點(diǎn)開始到燃料基本燃燒為止稱為補(bǔ)燃期。稱為補(bǔ)燃期。 （二）燃燒速度（二）燃燒速度(率率)l火焰?zhèn)鞑シ绞娇煞譃榛鹧鎮(zhèn)鞑シ绞娇煞譃閷恿骰鹧鎮(zhèn)鞑恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ズ秃屯牧骰鹜牧骰鹧鎮(zhèn)鞑パ鎮(zhèn)鞑ァ1. 層流火焰燃燒速率層流火焰燃燒速率 l

5、層流火焰層流火焰圖圖6-2 層流火焰與火層流火層流火焰與火層流火焰前鋒面形狀的關(guān)系焰前鋒面形狀的關(guān)系 層流火焰?zhèn)鞑ニ俣冗h(yuǎn)層流火焰?zhèn)鞑ニ俣冗h(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際發(fā)動機(jī)燃遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際發(fā)動機(jī)燃燒的要求。燒的要求。 實(shí)際發(fā)動機(jī)中的火焰?zhèn)鲗?shí)際發(fā)動機(jī)中的火焰?zhèn)鞑ナ且酝牧骰鹧娣绞竭M(jìn)行播是以湍流火焰方式進(jìn)行的。的。 l層流火焰燃燒速率層流火焰燃燒速率 l燃燒速度燃燒速度(率率)是指單位時間燃燒的混合氣量，是指單位時間燃燒的混合氣量，可以表達(dá)為可以表達(dá)為mLLFvdtdm未燃混合氣密度火焰前鋒面積火焰?zhèn)鞑ニ俣?2.湍流火焰燃燒速率湍流火焰燃燒速率 湍流是指由流體質(zhì)點(diǎn)組成的微元?dú)怏w所進(jìn)行的無湍流是指由流體質(zhì)點(diǎn)組成的微

6、元?dú)怏w所進(jìn)行的無規(guī)則的脈動運(yùn)動。這些由氣體質(zhì)點(diǎn)所組成的小氣團(tuán)大規(guī)則的脈動運(yùn)動。這些由氣體質(zhì)點(diǎn)所組成的小氣團(tuán)大小不一，流動的速度、方向也不相同，但宏觀流動方小不一，流動的速度、方向也不相同，但宏觀流動方向則是一致的。這種湍流運(yùn)動使火焰前鋒表面出現(xiàn)皺向則是一致的。這種湍流運(yùn)動使火焰前鋒表面出現(xiàn)皺折，強(qiáng)湍流運(yùn)動使火焰前鋒面嚴(yán)重扭曲，甚至分隔成折，強(qiáng)湍流運(yùn)動使火焰前鋒面嚴(yán)重扭曲，甚至分隔成許多燃燒中心，導(dǎo)致火焰前鋒燃燒區(qū)的厚度增加。湍許多燃燒中心，導(dǎo)致火焰前鋒燃燒區(qū)的厚度增加。湍流運(yùn)動使火焰前鋒表面積明顯增大，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃恿鬟\(yùn)動使火焰前鋒表面積明顯增大，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌臁？臁?湍流強(qiáng)烈湍流強(qiáng)烈湍流較

7、弱湍流較弱湍湍流流火火焰焰湍流火焰燃燒速率湍流火焰燃燒速率mTTFvdtdm未燃混合氣密度火焰前鋒面積火焰?zhèn)鞑ニ俣?提高混合氣的湍流程度是改善汽油機(jī)燃提高混合氣的湍流程度是改善汽油機(jī)燃燒的有效手段。燒的有效手段。 二、汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒二、汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒 汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒是指在穩(wěn)汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒是指在穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，循環(huán)變動和各定正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，循環(huán)變動和各缸工作不均勻。缸工作不均勻。 （一）循環(huán)變動（一）循環(huán)變動指發(fā)動機(jī)以某一工況指發(fā)動機(jī)以某一工況穩(wěn)定運(yùn)行時，這一循環(huán)穩(wěn)定運(yùn)行時，這一循環(huán)和下一循環(huán)燃燒過程的和下一循環(huán)燃燒過程的進(jìn)行情況不斷變化，具進(jìn)行情況不斷變化，具體表現(xiàn)在壓力曲

8、線、火體表現(xiàn)在壓力曲線、火焰?zhèn)鞑デ闆r及發(fā)動機(jī)功焰?zhèn)鞑デ闆r及發(fā)動機(jī)功率輸出均不相同率輸出均不相同 。 這種循環(huán)間的燃燒變動使汽油機(jī)空燃比和點(diǎn)火提前角調(diào)整對每一循環(huán)都不可能處于最佳狀態(tài)，因而油耗上升，功率下降，不正常燃燒傾向增加，使汽油機(jī)性能下降。 產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是： 1）混合氣成分波動；混合氣成分波動； 2）氣體運(yùn)動狀態(tài)波動。氣體運(yùn)動狀態(tài)波動。下列因素或措施影響或改善循環(huán)波動下列因素或措施影響或改善循環(huán)波動: ：（1）過量空氣系數(shù)）過量空氣系數(shù) =0.8-0.9時循環(huán)波動最小，時循環(huán)波動最小，過濃或過稀都會使循環(huán)波動加劇。過濃或過稀都會使循環(huán)波動加劇。（2）適當(dāng)提高氣流運(yùn)動速度和湍流程度

9、可改善）適當(dāng)提高氣流運(yùn)動速度和湍流程度可改善混合氣的均勻性，進(jìn)而改善循環(huán)波動?；旌蠚獾木鶆蛐裕M(jìn)而改善循環(huán)波動。（3）殘余廢氣系數(shù)過大，則循環(huán)波動加劇。）殘余廢氣系數(shù)過大，則循環(huán)波動加劇。（4）發(fā)動機(jī)在低負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速時，循環(huán)波動加）發(fā)動機(jī)在低負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速時，循環(huán)波動加劇。劇。（5） 多點(diǎn)點(diǎn)火有利于減少循環(huán)波動。多點(diǎn)點(diǎn)火有利于減少循環(huán)波動。（6）提高點(diǎn)火能量、優(yōu)化放電方式、采用大的）提高點(diǎn)火能量、優(yōu)化放電方式、采用大的火花塞間隙火花塞間隙,有助于減小循環(huán)波動。有助于減小循環(huán)波動。 （二）（二） 各缸之間的燃燒差異各缸之間的燃燒差異各缸間燃燒差異稱為各缸工作不均勻。各缸間燃燒差異稱為各缸工作不均勻

10、。 各缸之間的燃燒差異主要是由于燃料分配不各缸之間的燃燒差異主要是由于燃料分配不均使空燃比不一致造成的。均使空燃比不一致造成的。 影響混合氣分配不均勻的因素很多，總的來說，影響混合氣分配不均勻的因素很多，總的來說，與進(jìn)氣系統(tǒng)所有零件的與進(jìn)氣系統(tǒng)所有零件的設(shè)計和安裝位置都有關(guān)設(shè)計和安裝位置都有關(guān)系，任何不對稱和流動系，任何不對稱和流動阻力不同的情況都會破阻力不同的情況都會破壞均勻分配，其中影響壞均勻分配，其中影響最大的是進(jìn)氣管的設(shè)計。最大的是進(jìn)氣管的設(shè)計。三、不正常燃燒三、不正常燃燒l汽油機(jī)的不正常燃燒是指設(shè)計或控制不當(dāng)，汽油機(jī)偏離正常點(diǎn)火時間及地點(diǎn)，由此引起的燃燒速率急劇上升，壓力急劇增大等異

11、?，F(xiàn)象。l汽油機(jī)的不正常燃燒主要是爆燃爆燃和和表面點(diǎn)表面點(diǎn)火火。1 、爆燃的外部特征、爆燃的外部特征 爆燃時，缸內(nèi)壓力曲線出現(xiàn)高頻大幅度波動爆燃時，缸內(nèi)壓力曲線出現(xiàn)高頻大幅度波動(鋸鋸齒波齒波)，同時發(fā)動機(jī)會產(chǎn)生一種高頻金屬敲擊聲，因，同時發(fā)動機(jī)會產(chǎn)生一種高頻金屬敲擊聲，因此也稱爆燃為敲缸。輕微敲缸時，發(fā)動機(jī)功率上升，此也稱爆燃為敲缸。輕微敲缸時，發(fā)動機(jī)功率上升，嚴(yán)重敲缸時，發(fā)動機(jī)嚴(yán)重敲缸時，發(fā)動機(jī)功率下降，轉(zhuǎn)速下功率下降，轉(zhuǎn)速下降，工作不穩(wěn)定，降，工作不穩(wěn)定，機(jī)身有較大振動，機(jī)身有較大振動，同時冷卻水過熱，同時冷卻水過熱，潤滑油溫度明顯上潤滑油溫度明顯上升。升。（一一）爆燃（爆燃（爆震燃燒爆

12、震燃燒 ）a)正常燃燒正常燃燒 b)爆燃爆燃2 2、爆燃產(chǎn)生的原因、爆燃產(chǎn)生的原因 末端混合氣自燃末端混合氣自燃 正常燃燒：正常燃燒：有明顯的火焰前鋒，且逐層向外傳播，有明顯的火焰前鋒，且逐層向外傳播，直至燃燒完畢。直至燃燒完畢。 爆燃：爆燃：火焰前鋒未到，未燃混合氣的溫度達(dá)到其火焰前鋒未到，未燃混合氣的溫度達(dá)到其自燃溫度而著火燃燒，形成新的火焰中心，產(chǎn)生新的自燃溫度而著火燃燒，形成新的火焰中心，產(chǎn)生新的火焰?zhèn)鞑ァＴ谳^大面積上多點(diǎn)著火，局部區(qū)域的溫度火焰?zhèn)鞑ァＴ谳^大面積上多點(diǎn)著火，局部區(qū)域的溫度壓力急劇增加。這種類似階躍的壓力變化，形成燃燒壓力急劇增加。這種類似階躍的壓力變化，形成燃燒室內(nèi)往復(fù)

13、傳播的激波，猛烈撞擊燃燒室壁面，使壁面室內(nèi)往復(fù)傳播的激波，猛烈撞擊燃燒室壁面，使壁面產(chǎn)生振動，發(fā)出高頻振音產(chǎn)生振動，發(fā)出高頻振音(即敲缸聲即敲缸聲)，產(chǎn)生爆燃。，產(chǎn)生爆燃。 （1）機(jī)件過載）機(jī)件過載（2 2）活塞、氣缸和活塞環(huán)磨損加??；活塞、氣缸和活塞環(huán)磨損加??； （3）動力性和經(jīng)濟(jì)性惡化）動力性和經(jīng)濟(jì)性惡化 ；（4）排氣冒黑煙，補(bǔ)燃增加，排氣溫度）排氣冒黑煙，補(bǔ)燃增加，排氣溫度 增加。增加。3、 爆燃的危害爆燃的危害 4、影響爆燃的因素、影響爆燃的因素 （1）燃料性質(zhì)）燃料性質(zhì) 辛烷值高的燃料，抗爆燃能力強(qiáng)。辛烷值高的燃料，抗爆燃能力強(qiáng)。（2）末端混合氣的壓力和溫度）末端混合氣的壓力和溫度

14、末端混合氣的壓力和溫度增高，則爆燃傾末端混合氣的壓力和溫度增高，則爆燃傾向增大。向增大。（3）火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間）火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間 提高火焰?zhèn)鞑ニ俣?、縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x，提高火焰?zhèn)鞑ニ俣?、縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x，都會減少火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間，都會減少火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間，有利于避免爆燃。有利于避免爆燃。 （二）表面點(diǎn)火與早燃（二）表面點(diǎn)火與早燃 1 表面點(diǎn)火表面點(diǎn)火在汽油機(jī)中，凡是不靠電在汽油機(jī)中，凡是不靠電火花點(diǎn)火而由燃燒室內(nèi)熾熱火花點(diǎn)火而由燃燒室內(nèi)熾熱表面（如排氣門頭部、火花表面（如排氣門頭部、火花塞絕緣體或零件表面熾熱的塞絕緣體或零件表面熾熱的沉積物

15、等）點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)沉積物等）點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象，統(tǒng)稱表面點(diǎn)火。象，統(tǒng)稱表面點(diǎn)火。表面點(diǎn)火時刻是不可控制表面點(diǎn)火時刻是不可控制。熾熱表面熾熱表面 2早燃早燃 指在火花塞點(diǎn)火之前，熾熱表面就點(diǎn)燃混指在火花塞點(diǎn)火之前，熾熱表面就點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象。合氣的現(xiàn)象。 早燃使功率下降，火花塞、活塞等零件早燃使功率下降，火花塞、活塞等零件過熱。過熱。圖圖67 汽油機(jī)早燃示功圖汽油機(jī)早燃示功圖 早燃會誘發(fā)爆燃，早燃會誘發(fā)爆燃，爆燃又會讓更多的熾爆燃又會讓更多的熾熱表面溫度升高，促熱表面溫度升高，促使更劇烈的表面點(diǎn)使更劇烈的表面點(diǎn)火，兩者互相促進(jìn)，火，兩者互相促進(jìn)，危害可能更大。危害可能更大。各種燃燒示功圖的比各種燃

16、燒示功圖的比較較 圖圖68 幾種非正常燃燒過程的幾種非正常燃燒過程的圖圖四、使用因素對燃燒過程的影響四、使用因素對燃燒過程的影響1、 點(diǎn)火提前角點(diǎn)火提前角 對應(yīng)于每一工況都存在一個最佳點(diǎn)火提前角對應(yīng)于每一工況都存在一個最佳點(diǎn)火提前角，這時汽油機(jī)功率最大，耗油率最低。，這時汽油機(jī)功率最大，耗油率最低。圖圖69 點(diǎn)火提前特性點(diǎn)火提前特性 點(diǎn)火提前角過大，則大部分混合氣在壓點(diǎn)火提前角過大，則大部分混合氣在壓縮過程中燃燒，活塞上行所消耗的壓縮功增縮過程中燃燒，活塞上行所消耗的壓縮功增加，發(fā)動機(jī)容易過熱，有效功率下降。加，發(fā)動機(jī)容易過熱，有效功率下降。 點(diǎn)火提前角過小，則燃燒延長到膨脹過程，點(diǎn)火提前角過

17、小，則燃燒延長到膨脹過程，燃燒最高壓力和溫度下降，傳熱損失增多，排燃燒最高壓力和溫度下降，傳熱損失增多，排氣溫度升高，功率下降，耗油量增多。氣溫度升高，功率下降，耗油量增多。圖圖610 點(diǎn)火提前角不同時點(diǎn)火提前角不同時p-的圖的圖 影響最佳點(diǎn)火提前角的因素較多影響最佳點(diǎn)火提前角的因素較多(如大氣壓如大氣壓力、溫度、濕度、缸體溫度、燃料辛烷值、空力、溫度、濕度、缸體溫度、燃料辛烷值、空燃比、殘余廢氣系數(shù)、排氣再循環(huán)等燃比、殘余廢氣系數(shù)、排氣再循環(huán)等). 傳統(tǒng)的真空和離心調(diào)節(jié)裝置只能隨轉(zhuǎn)速、傳統(tǒng)的真空和離心調(diào)節(jié)裝置只能隨轉(zhuǎn)速、負(fù)荷的變化對點(diǎn)火提前角作近似控制。負(fù)荷的變化對點(diǎn)火提前角作近似控制。 傳

18、統(tǒng)的點(diǎn)火控制裝置只考慮了影響最佳點(diǎn)傳統(tǒng)的點(diǎn)火控制裝置只考慮了影響最佳點(diǎn)火提前角的兩個因素火提前角的兩個因素. 在在aa=0.80.9時，時，PePe達(dá)最高達(dá)最高值，且爆燃傾向最大。值，且爆燃傾向最大。 在在aa=1 .031.1時，時，be最低最低。 當(dāng)當(dāng)aa0.80.8及及aa1.21.2時，時，經(jīng)濟(jì)性差，經(jīng)濟(jì)性差，HOHO排放量增多且工作排放量增多且工作不穩(wěn)定。不穩(wěn)定。2、混合氣濃度、混合氣濃度3 3、負(fù)荷、負(fù)荷 隨著負(fù)荷的減小，最佳點(diǎn)火提前角要提早隨著負(fù)荷的減小，最佳點(diǎn)火提前角要提早。 4 4、 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速增加時轉(zhuǎn)速增加時，應(yīng)當(dāng)相應(yīng)加大點(diǎn)火提前角應(yīng)當(dāng)相應(yīng)加大點(diǎn)火提前角第二

19、節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)的電控汽油噴射系統(tǒng)汽油機(jī)的電控汽油噴射系統(tǒng)燃油配制燃油配制：l定義：通過直接或間接測量進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣量，并按規(guī)定的空燃比計量燃油的供給量的過程。l類型：化油器式、燃油噴射式一、汽油發(fā)動機(jī)對可燃混合氣的要求一、汽油發(fā)動機(jī)對可燃混合氣的要求1.空燃比對發(fā)動機(jī)性能的影響空燃比對發(fā)動機(jī)性能的影響=13.514.0時，燃燒火焰出現(xiàn)最高值，稱功率功率空燃比；空燃比；=16左右時，燃燒完全，耗油率最低，稱經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)空燃比；空燃比；在在功率功率空燃比空燃比與經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)空燃比空燃比范圍內(nèi)的混合氣成分是汽油機(jī)常用的混合氣，是發(fā)動機(jī)具有較好的使用性能。怠怠 速：很濃混合氣速：很濃混合氣小負(fù)荷：較濃混合

20、氣小負(fù)荷：較濃混合氣中等負(fù)荷：稀混合氣中等負(fù)荷：稀混合氣 大負(fù)荷：加濃混合氣大負(fù)荷：加濃混合氣全負(fù)荷：功率混合氣全負(fù)荷：功率混合氣圖圖616 汽油機(jī)負(fù)荷變化時所需的空燃比汽油機(jī)負(fù)荷變化時所需的空燃比2.發(fā)動機(jī)各種工況對可燃混合氣的要求：發(fā)動機(jī)各種工況對可燃混合氣的要求：(1)穩(wěn)定工況(2)過渡工況過渡工況冷起動：極濃混合氣冷起動：極濃混合氣暖暖 機(jī)：濃混合氣機(jī)：濃混合氣(隨溫度升高隨溫度升高混合氣混合氣變稀變稀)加加 速：速：及時加濃及時加濃急減速：急減速：避免混合氣過濃避免混合氣過濃二、電控燃油噴射供給系統(tǒng)的類型二、電控燃油噴射供給系統(tǒng)的類型1按噴射位置分類按噴射位置分類1）缸內(nèi)噴射）缸內(nèi)噴

21、射2）進(jìn)氣管噴射）進(jìn)氣管噴射進(jìn)氣管噴射又分為單點(diǎn)噴射和多點(diǎn)噴射。進(jìn)氣管噴射又分為單點(diǎn)噴射和多點(diǎn)噴射。a) 單點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖單點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 b)多點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖多點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 2按噴射控制裝置分類按噴射控制裝置分類 汽油噴射系統(tǒng)分為機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)分為機(jī)械式(機(jī)電式機(jī)電式)和電控式兩和電控式兩種。種。3按噴射方式分類按噴射方式分類 汽油噴射系統(tǒng)可分為連續(xù)噴射和間歇噴射汽油噴射系統(tǒng)可分為連續(xù)噴射和間歇噴射兩種。兩種。 4.按空氣流量測量方法分類按空氣流量測量方法分類 汽油噴射系統(tǒng)可分為質(zhì)量流量控制的汽油汽油噴射系統(tǒng)可分為質(zhì)量流量控制的汽油噴射系統(tǒng)、速度

22、密度控制的汽油噴射系統(tǒng)、節(jié)噴射系統(tǒng)、速度密度控制的汽油噴射系統(tǒng)、節(jié)流速度控制的汽油噴射系統(tǒng)。流速度控制的汽油噴射系統(tǒng)。三、化油器供油系統(tǒng)與汽油噴射供油系統(tǒng)的比較三、化油器供油系統(tǒng)與汽油噴射供油系統(tǒng)的比較l汽油噴射供油系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)汽油噴射供油系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： （1 1）可以對混合氣空燃比進(jìn)行精確控制；可以對混合氣空燃比進(jìn)行精確控制； （2 2）減少了進(jìn)氣阻力，充氣效率高；減少了進(jìn)氣阻力，充氣效率高； （3 3）可能采取較高的壓縮比；可能采取較高的壓縮比； （4 4）發(fā)動機(jī)冷起動性能和加速性能良好，過發(fā)動機(jī)冷起動性能和加速性能良好，過渡圓滑。渡圓滑。 四、幾種電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)四、幾種電子控制燃

23、油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.D型電控汽型電控汽油噴射系統(tǒng)油噴射系統(tǒng)原理原理：以進(jìn)氣管壓力和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制噴油量，速度密速度密度方式度方式。2噴油器噴油器 3進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器6冷啟動噴油器冷啟動噴油器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量的主要因素。的主要因素。L型測量準(zhǔn)確程型測量準(zhǔn)確程度高于度高于D型型 5噴油器噴油器8冷啟動噴油器冷啟動噴油器 10阻流板式空氣流量傳感器阻流板式空氣流量傳感器3.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(diǎn)系統(tǒng)，即單點(diǎn)噴射系統(tǒng)，在噴射系統(tǒng)，在原來化油器的原來化油

24、器的基礎(chǔ)上僅用一基礎(chǔ)上僅用一只電磁噴油器只電磁噴油器進(jìn)行集中噴射。進(jìn)行集中噴射。1一中央噴射組件一中央噴射組件 第三節(jié)第三節(jié) 電控汽油噴射空氣供給系統(tǒng)電控汽油噴射空氣供給系統(tǒng)l一、空氣流量計一、空氣流量計l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?？ㄩT渦旋式、翼片式等幾種類型。l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：l主流測量式和旁通測量式。主流測量式和旁通測量式。l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

25、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(jìn)氣管的中央或一側(cè)。發(fā)動管中，取樣管在進(jìn)氣管的中央或一側(cè)。發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，空氣流過時，帶走熱量，熱線的電機(jī)運(yùn)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，電橋失去平衡。測量兩端的電壓降，即可得知橋失去平衡。測量兩端的電壓降，即可得知流過空氣量的多少，流過空氣量的多少，ECU就能確定所需空燃就能確定所需空燃比的噴油量。比的噴油量。 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、進(jìn)氣管

26、壓力傳感器二、進(jìn)氣管壓力傳感器 半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器: 在單晶半導(dǎo)體上，通過擴(kuò)散的方法加入一些在單晶半導(dǎo)體上，通過擴(kuò)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(chǔ)上，施加一定的應(yīng)力應(yīng)變，其阻值阻值的基礎(chǔ)上，施加一定的應(yīng)力應(yīng)變，其阻值會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象就稱為半導(dǎo)體的壓電效會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象就稱為半導(dǎo)體的壓電效應(yīng)，半導(dǎo)體壓力傳感器就是應(yīng)用了這個原理。應(yīng)，半導(dǎo)體壓力傳感器就是應(yīng)用了這個原理。觀看動畫圖圖625 半導(dǎo)體的壓電電阻效應(yīng)半導(dǎo)體的壓電電阻效應(yīng)圖圖626 壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器壓敏電阻式進(jìn)

27、氣壓力傳感器三、節(jié)流閥體三、節(jié)流閥體 節(jié)流閥由油門踏板控制，以便控制發(fā)動機(jī)的節(jié)流閥由油門踏板控制，以便控制發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量。進(jìn)氣量。 怠速通道：節(jié)流閥體上，當(dāng)?shù)∷贂r可提供少怠速通道：節(jié)流閥體上，當(dāng)?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第四節(jié)第四節(jié) 燃油供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)l作用：供給發(fā)動機(jī)燃燒過程所需的燃油。作用：供給發(fā)動機(jī)燃燒過程所需的燃油。l組成：燃組成：燃油泵、油泵、燃油燃油濾清器、油壓調(diào)節(jié)濾清

28、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(jìn)氣歧管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

29、油從油箱吸出并通過噴油器供給發(fā)動機(jī)各氣缸。電動給發(fā)動機(jī)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(jī)驅(qū)動。當(dāng)泵電機(jī)驅(qū)動。當(dāng)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(dāng)油路堵塞油。當(dāng)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回油箱。油箱。2、油壓調(diào)節(jié)器、油壓調(diào)節(jié)器作用：作用：使油壓保持在某一規(guī)定值不變，確保噴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：工作原理：當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，若進(jìn)氣歧管負(fù)壓增加，可使作若進(jìn)氣歧管負(fù)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)

30、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(yīng)減小，從而系統(tǒng)油壓隨之相應(yīng)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(jìn)氣歧管真空度的變化而發(fā)隨進(jìn)氣歧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：作用：減小燃油壓力脈動減小燃油壓力脈動 。 工作原理：工作原理：燃油壓力脈動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

31、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(dāng)燃油壓力升高時，彈簧室當(dāng)燃油壓力升高時，彈簧室容積變小而燃油容積擴(kuò)大，容積變小而燃油容積擴(kuò)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：功用：噴油噴油 。 工作原理：工作原理：當(dāng)當(dāng)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

32、鐵和針閥被吸起，汽油從噴孔噴出。當(dāng)電源切斷后，被吸起，汽油從噴孔噴出。當(dāng)電源切斷后，針閥在回位彈簧作用下關(guān)閉噴孔。針閥在回位彈簧作用下關(guān)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：工作原理：當(dāng)冷車起動時，電磁線圈通電，當(dāng)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六、燃油濾清器六、燃油濾清器功用：功用：清除汽油中的雜質(zhì)，防止清除汽油中的

33、雜質(zhì)，防止堵塞噴油器等部件，減少運(yùn)動部堵塞噴油器等部件，減少運(yùn)動部件的磨損。件的磨損。工作原理：工作原理：燃油濾清器與普通的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、傳感器一、傳感器1 溫度傳感器溫度傳感器 進(jìn)氣溫度傳感器和冷卻水溫度傳感器都進(jìn)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

34、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2 曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器 1）磁脈沖式曲軸位置傳感器）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(diǎn)可沿導(dǎo)向凸輪溝槽移動，導(dǎo)向凸輪可動觸點(diǎn)可沿導(dǎo)向凸輪溝槽移動，導(dǎo)向凸輪由固定在節(jié)氣門軸上的控制桿驅(qū)動。

35、當(dāng)發(fā)動機(jī)怠由固定在節(jié)氣門軸上的控制桿驅(qū)動。當(dāng)發(fā)動機(jī)怠速工作時，傳感器可動觸點(diǎn)與怠速觸點(diǎn)接觸，怠速工作時，傳感器可動觸點(diǎn)與怠速觸點(diǎn)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(dāng)發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度大于當(dāng)發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度大于50時，另一對功率觸點(diǎn)閉合，功時，另一對功率觸點(diǎn)閉合，功率信號線輸出為高電平；當(dāng)發(fā)率信號線輸出為高電平；當(dāng)發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度在怠速和動機(jī)節(jié)氣門開度在怠速和50之間時，活動觸點(diǎn)處于兩個觸之間時，活動觸點(diǎn)處于兩個觸點(diǎn)間，傳感器輸出線均為低電平。點(diǎn)間，傳感器輸出線均為低電平。圖圖639簡單開關(guān)式節(jié)氣門位置簡單開關(guān)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(guān)

36、式）舌簧開關(guān)式2）光電耦合式）光電耦合式 圖圖641 舌簧開關(guān)型車速轉(zhuǎn)速傳感器舌簧開關(guān)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，與氧傳感器相似，空燃比傳感器采用了二氧化鋯傳感器相似，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，用固體電解質(zhì)來測定排放氣體中的氧濃度，用以檢測空燃

37、比。以檢測空燃比。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(fù)責(zé)向ECU提供發(fā)動機(jī)和汽車運(yùn)行狀況。二、電子控制單元二、電子控制單元ECU是微型計算機(jī)。發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)通過傳感器反映給是微型計算機(jī)。發(fā)動機(jī)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(diǎn)火時刻、怠速和故障內(nèi)存儲噴射持續(xù)時間、點(diǎn)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(jī)工況以及計算機(jī)程序診斷等數(shù)據(jù)，這些存儲的數(shù)據(jù)與發(fā)動機(jī)工況以及計算機(jī)程序相匹配。相匹配。ECU利用這些數(shù)據(jù)和來自發(fā)動機(jī)上各種

38、傳感器的信利用這些數(shù)據(jù)和來自發(fā)動機(jī)上各種傳感器的信號，經(jīng)過邏輯運(yùn)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(yùn)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(jī)工作狀態(tài)。控制發(fā)動機(jī)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)行器。三、執(zhí)行器：三、執(zhí)行器：第六節(jié)第六節(jié) 燃油噴射的控制燃油噴射的控制一、一、噴油時刻的控制噴油時刻的控制 l噴油時刻是指噴油器開始進(jìn)行噴油的時刻相噴油時刻是指噴油器開始進(jìn)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。l噴油時刻隨發(fā)動機(jī)噴油方式的不同而有所不噴油時刻隨發(fā)動機(jī)噴油方式的不同而有所不同，

39、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。 二、二、噴油量的控制噴油量的控制 lECU根據(jù)各種傳感器測得的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量、根據(jù)各種傳感器測得的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量、轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、冷卻水溫度與進(jìn)氣溫度轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、冷卻水溫度與進(jìn)氣溫度等多項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，按設(shè)定的程序進(jìn)行計算，等多項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，按設(shè)定的程序進(jìn)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

40、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(dá)到控制噴油量的目的。油的持續(xù)時間，從而達(dá)到控制噴油量的目的。電脈沖的寬度越大，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 l發(fā)動機(jī)剛起動時，發(fā)動機(jī)剛起動時，ECU按預(yù)先給定的起動程序來進(jìn)行噴油控按預(yù)先給定的起動程序來進(jìn)行噴油控制。制。lECU根據(jù)起動開關(guān)及轉(zhuǎn)速傳感器的信號，判定發(fā)動機(jī)是否處根據(jù)起動開關(guān)及轉(zhuǎn)速傳感器的信號，判定發(fā)動機(jī)是否處于起動狀態(tài)。當(dāng)起動開關(guān)接通，且發(fā)動轉(zhuǎn)速低于某一轉(zhuǎn)速時。于起動狀態(tài)。當(dāng)起動開關(guān)接通，且發(fā)動轉(zhuǎn)速低于某一轉(zhuǎn)速時。ECU按發(fā)動機(jī)水溫、

41、進(jìn)氣溫度和起動轉(zhuǎn)速計算出一個固定的按發(fā)動機(jī)水溫、進(jìn)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(jī)獲得順利起動所需的濃混合氣。噴油量，使發(fā)動機(jī)獲得順利起動所需的濃混合氣。l 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。l1.通過通過ECU控制冷起動加濃控制冷起動加濃l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。l2.通過冷起動噴油器和冷起動溫度開關(guān)控制冷起動加濃通過冷起動噴油器和冷起動溫度開關(guān)控制冷起動加濃l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

42、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，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 l發(fā)動機(jī)起動后，各傳感器適時檢測發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)起動后，各傳感器適時檢測發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量、進(jìn)氣溫度、冷卻液溫度、節(jié)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量、進(jìn)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(jī)。號，通過接口電路輸入微機(jī)。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：l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)

43、噴油修正系數(shù)十電壓修正值十電壓修正值l基本噴油時間是根據(jù)空氣質(zhì)量和發(fā)動機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)速計算出的為實(shí)現(xiàn)設(shè)定空燃比而需要的噴油時間。各噴油修的為實(shí)現(xiàn)設(shè)定空燃比而需要的噴油時間。各噴油修正系數(shù)：正系數(shù)：l1. 蓄電池電壓修正蓄電池電壓修正l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。l當(dāng)蓄電池電壓不同時，會引起實(shí)際噴油量的變化，當(dāng)蓄電池電壓不同時，會引起實(shí)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。l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(zhǔn)，低于電壓為基準(zhǔn)

44、，低于14V時，增時，增加噴油時加噴油時間。間。 l2. 進(jìn)氣溫度修正進(jìn)氣溫度修正 l進(jìn)氣溫度不同，空氣質(zhì)量會有變化。進(jìn)氣溫度不同，空氣質(zhì)量會有變化。l在空氣流量計內(nèi)常裝有進(jìn)氣溫度傳感器，通在空氣流量計內(nèi)常裝有進(jìn)氣溫度傳感器，通常是以常是以20時的進(jìn)氣溫度為基準(zhǔn)。當(dāng)進(jìn)氣溫時的進(jìn)氣溫度為基準(zhǔn)。當(dāng)進(jìn)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(dāng)增加噴，適當(dāng)增加噴油量；當(dāng)進(jìn)氣溫度高于油量；當(dāng)進(jìn)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(dāng)減少噴油量。，適當(dāng)減少噴油量。圖圖653 進(jìn)氣溫進(jìn)氣溫度修正系數(shù)度修正系數(shù)l3. 起動后噴油修正起動后噴油修正 l發(fā)動機(jī)冷車起動后數(shù)十秒內(nèi)，由

45、于發(fā)動機(jī)機(jī)發(fā)動機(jī)冷車起動后數(shù)十秒內(nèi)，由于發(fā)動機(jī)機(jī)體溫度較低使得汽油氣化不良，為使發(fā)動機(jī)體溫度較低使得汽油氣化不良，為使發(fā)動機(jī)保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)隨時間變化進(jìn)行不同程度保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)隨時間變化進(jìn)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(yùn)行，修正系數(shù)逐溫度決定，然后隨著起動運(yùn)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)l4. 暖機(jī)加濃修正暖機(jī)加濃修正 l在冷車起動結(jié)束后的暖機(jī)過程中，發(fā)動機(jī)的在冷車起動結(jié)束后的暖機(jī)過程中，發(fā)動機(jī)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

46、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(jī)過程中必須增加噴油量。暖機(jī)增量比在暖機(jī)過程中必須增加噴油量。暖機(jī)增量比的大小取決于水溫傳感器所測得的發(fā)動機(jī)溫的大小取決于水溫傳感器所測得的發(fā)動機(jī)溫度。度。圖圖655 暖機(jī)加濃暖機(jī)加濃修正系數(shù)修正系數(shù)l5. 加速修正加速修正 l汽車發(fā)動機(jī)加速時，節(jié)氣門突然開大，發(fā)動汽車發(fā)動機(jī)加速時，節(jié)氣門突然開大，發(fā)動機(jī)吸氣量會隨著節(jié)氣門開度的變化而立即發(fā)機(jī)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

47、短時間內(nèi)使混合氣加濃。在加速工況時，發(fā)動機(jī)根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器加速工況時，發(fā)動機(jī)根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器的變化速率判斷發(fā)動機(jī)是否處于加速工況。的變化速率判斷發(fā)動機(jī)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)l6. 加速修正加速修正 l大負(fù)荷工況時，應(yīng)按功率混合氣要求供給噴大負(fù)荷工況時，應(yīng)按功率混合氣要求供給噴油量，目的是使發(fā)動機(jī)發(fā)出最大功率。大負(fù)油量，目的是使發(fā)動機(jī)發(fā)出最大功率。大負(fù)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(dāng)判斷出為大負(fù)荷時，度來決定。當(dāng)判斷出為大負(fù)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

48、，使噴油量增加。l7. 斷油控制斷油控制l暫時中斷燃油噴射，以滿足發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的暫時中斷燃油噴射，以滿足發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的特殊要求，它包括超速斷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。l（1）超速斷油控制）超速斷油控制l（2）減速斷油控制）減速斷油控制l減速斷油控制條件：減速斷油控制條件：l1)節(jié)氣門位置傳感器中的怠速開關(guān)接通。節(jié)氣門位置傳感器中的怠速開關(guān)接通。l2)發(fā)動機(jī)水溫已達(dá)正常溫度。發(fā)動機(jī)水溫已達(dá)正常溫度。l3)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于某一數(shù)值。發(fā)動機(jī)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 l反饋控制是指借助安裝在排

49、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(jìn)行反饋控制的方式。的反饋信號，對理論空燃比進(jìn)行反饋控制的方式。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(jī)有效地利用這一在過量空氣系數(shù)處發(fā)生躍變。微機(jī)有效地利用這一空燃比反饋信號，當(dāng)混合氣過稀時，排氣中含氧量空燃比反饋信號，當(dāng)混合氣過稀時，排氣中含氧量增加；當(dāng)增加到一定值時，氧傳感器的輸出電壓突增加；當(dāng)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

50、氣逐漸變濃，直至加使混合氣逐漸變濃，直至加濃到實(shí)際空燃比略低于化學(xué)濃到實(shí)際空燃比略低于化學(xué)計量空燃比、氧傳感器的輸計量空燃比、氧傳感器的輸出電壓再次迅速上升、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(fù)地進(jìn)行的。環(huán)往復(fù)地進(jìn)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(shí)際空燃比混合氣實(shí)際空燃比 b)氧傳感器氧傳感器輸出電壓輸出電壓 c) 噴油量噴油量第七節(jié)第七節(jié) 汽油機(jī)的燃燒室汽油機(jī)的燃燒室一、傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)常用的幾種燃燒室一、傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)常用的幾種燃燒室1. 楔型燃燒室楔型燃燒室 楔形燃燒室楔形

51、燃燒室側(cè)剖面為楔型側(cè)剖面為楔型. 結(jié)構(gòu)較緊湊，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x較短；結(jié)構(gòu)較緊湊，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x較短； 燃燒室氣門直徑較大，充氣性能較好；燃燒室氣門直徑較大，充氣性能較好；l楔形燃燒室的火花塞布置在楔形高處，楔形燃燒室的火花塞布置在楔形高處，對著進(jìn)、排氣門之間，有利于新鮮混對著進(jìn)、排氣門之間，有利于新鮮混合氣掃除火花塞附近的廢氣；合氣掃除火花塞附近的廢氣；l混合氣過分集中在火花塞處，使得初混合氣過分集中在火花塞處，使得初期燃燒速度大，工作粗暴，期燃燒速度大，工作粗暴，NOx排出排出量較高。由于擠氣面積內(nèi)的熄火現(xiàn)象，量較高。由于擠氣面積內(nèi)的熄火現(xiàn)象，廢氣中廢氣中HC的含量亦較多。的含量亦較多。 圖圖66

52、1 楔形燃燒室楔形燃燒室 2. 浴盆型浴盆型燃燒室燃燒室浴盆形燃燒室的特點(diǎn)是：浴盆形燃燒室的特點(diǎn)是： 有一定的擠氣面積，有一定的擠氣面積，但擠流效果差；但擠流效果差； 火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x較長，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x較長，燃燒速度較低，燃燒時燃燒速度較低，燃燒時間長，經(jīng)濟(jì)性、動力性間長，經(jīng)濟(jì)性、動力性不高，不高，HC排量多。但排量多。但NOx的排量較少，工藝的排量較少，工藝性好。性好。圖圖662汽車發(fā)動機(jī)的浴盆形燃燒室汽車發(fā)動機(jī)的浴盆形燃燒室3. 半球型半球型燃燒室燃燒室 半球形燃燒窒結(jié)構(gòu)緊半球形燃燒窒結(jié)構(gòu)緊湊，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x也是湊，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x也是最短的。氣門直徑較大，最短的。氣門直徑較大，氣道轉(zhuǎn)彎較小，充氣效

53、氣道轉(zhuǎn)彎較小，充氣效率高，且對轉(zhuǎn)速變化不率高，且對轉(zhuǎn)速變化不敏感。有較好的動力性敏感。有較好的動力性和經(jīng)濟(jì)性，和經(jīng)濟(jì)性， HC排放量排放量低。低。 缺點(diǎn)是由于火花塞附缺點(diǎn)是由于火花塞附近有較大容積，使燃燒近有較大容積，使燃燒速率大，壓力升高率大，速率大，壓力升高率大，工作粗暴。工作粗暴。NOx排放較排放較多。多。圖圖663 半球形燃燒窒半球形燃燒窒 稀薄燃燒汽油機(jī)是一個范圍很廣的概念，只要稀薄燃燒汽油機(jī)是一個范圍很廣的概念，只要17，就可以稱為稀薄燃燒汽油機(jī)。稀燃汽油機(jī)分可，就可以稱為稀薄燃燒汽油機(jī)。稀燃汽油機(jī)分可為兩類，一類是非直噴式稀燃汽油機(jī)，包括均質(zhì)稀燃為兩類，一類是非直噴式稀燃汽油機(jī)，

54、包括均質(zhì)稀燃和分層稀燃式汽油機(jī)，一般只能在和分層稀燃式汽油機(jī)，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(jī)，可在而另一類是缸內(nèi)直噴式稀燃汽油機(jī)，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(jī)有良好的排放特機(jī)有良好的排放特性和燃油經(jīng)濟(jì)性。性和燃油經(jīng)濟(jì)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 1. 均質(zhì)稀混合氣的燃燒室均質(zhì)稀混合氣的燃燒室 1) TGP燃燒室燃燒室 燃燒室中設(shè)有一個預(yù)燃室，火花塞位于通道中。燃燒室中設(shè)有一個預(yù)燃室，火花塞位于通道中。 在壓縮過程中，新鮮混合氣進(jìn)入預(yù)燃室，產(chǎn)生適在壓縮過程中，新鮮混合氣進(jìn)入預(yù)燃室

55、，產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臏u流，并對火花塞間隙進(jìn)行掃氣，促進(jìn)著火。火當(dāng)?shù)臏u流，并對火花塞間隙進(jìn)行掃氣，促進(jìn)著火?；鹧婧诵倪M(jìn)入預(yù)燃室，引起迅速燃燒，結(jié)果形成火焰束焰核心進(jìn)入預(yù)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(qiáng)烈紊流，促進(jìn)噴入主燃燒室，使主燃燒室氣體產(chǎn)生強(qiáng)烈紊流，促進(jìn)了主燃燒室燃燒。了主燃燒室燃燒。圖圖665 TGP燃燃燒室燒室 圖圖666 TGP燃燃燒室與燒室與傳統(tǒng)型傳統(tǒng)型燃燒室燃燒室放熱率放熱率比較比較2) 雙火花塞燃燒室雙火花塞燃燒室 離半球形燃燒室中心離半球形燃燒室中心兩邊等距離處各布置一個兩邊等距離處各布置一個火花塞，因而火焰?zhèn)鞑ゾ嗷鸹ㄈ?，因而火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x僅為缸徑的一

56、半，點(diǎn)火離僅為缸徑的一半，點(diǎn)火提前角可減小，提高了點(diǎn)提前角可減小，提高了點(diǎn)火時混合氣的壓力和溫度，火時混合氣的壓力和溫度，使著火性能得到改善，燃使著火性能得到改善，燃燒持續(xù)時間縮短，提高了燒持續(xù)時間縮短，提高了發(fā)動機(jī)的性能。發(fā)動機(jī)的性能。圖圖668 雙火花塞燃燒室雙火花塞燃燒室2. 分層燃燒分層燃燒 分層充氣燃燒，即在火花塞附近形成具有分層充氣燃燒，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(jī)可穩(wěn)定工作在層燃燒的汽油機(jī)可穩(wěn)定工作在 =2025范圍

57、內(nèi)。范圍內(nèi)。 分層往往是通過不同的氣流運(yùn)動和供油方分層往往是通過不同的氣流運(yùn)動和供油方法實(shí)現(xiàn)。法實(shí)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(jìn)氣道或此系統(tǒng)吸入氣缸的是空氣，由螺旋進(jìn)氣道或?qū)馄两M織強(qiáng)進(jìn)氣渦流。在壓縮上止點(diǎn)前導(dǎo)氣屏組織強(qiáng)進(jìn)氣渦流。在壓縮上止點(diǎn)前30左右，噴油嘴順氣流方向?qū)⑵蛧娙藲飧?，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?xì)怆S氣流火焰、燃?xì)怆S氣流擴(kuò)展，被氣流帶離擴(kuò)展，被氣流

58、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669 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(diǎn)燃?xì)??；鸹ㄈ紫赛c(diǎn)燃副燃燒室中的混合氣副燃燒室中的混合氣，由副

59、燃燒室噴出的，由副燃燒室噴出的火焰點(diǎn)燃主室的稀混火焰點(diǎn)燃主室的稀混合氣。合氣。 圖圖670 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(jìn)氣過程進(jìn)氣過程早期只有空氣進(jìn)入氣缸早期只有空氣進(jìn)入氣缸，進(jìn)氣組織，進(jìn)氣組織較強(qiáng)的渦流；較強(qiáng)的渦流；當(dāng)進(jìn)氣門開啟接近最大升程時，當(dāng)進(jìn)氣門開啟接近最大升程時，通過安裝在進(jìn)氣道上的噴油器將燃料對準(zhǔn)進(jìn)氣通過安裝在進(jìn)氣道上的噴油器將燃料對準(zhǔn)進(jìn)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