第五講電噴發(fā)動(dòng)機(jī)概述

電控汽油噴射系統(tǒng)電控汽油噴射系統(tǒng)（ElectronicFuelInjectionSystem）簡(jiǎn)稱為EFI。

它利用各種傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的各種狀態(tài)，經(jīng)微處理器的判斷、計(jì)算，使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下均能獲得合適空燃比的混合氣。12/14/20231EFI發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展12/14/20232汽油噴射系統(tǒng)的分類

1.按噴油器安裝位置單點(diǎn)噴射（SPI）多點(diǎn)噴射（MPI）節(jié)氣門裝有噴油器節(jié)氣門噴油器也稱節(jié)氣門體噴射（TBI）12/14/202332.按噴油方式連續(xù)噴射間歇噴射多用于機(jī)械式或機(jī)電結(jié)合式汽油噴射系統(tǒng)噴油量大小不取決于噴油器廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電控汽油噴射系統(tǒng)噴油量大小取決于噴油器噴油閥開啟時(shí)間12/14/202343.按噴射部位缸內(nèi)噴射缸外噴射汽油直接噴射入氣缸內(nèi)應(yīng)用少(需要較高噴射壓力約3~5MPa)噴油器結(jié)構(gòu)和布置比較復(fù)雜

將噴油器安裝在進(jìn)氣管或歧管上噴射壓力低壓(約0.20~0.35MPa)12/14/202354.按噴射時(shí)序同時(shí)噴射分組噴射順序噴射計(jì)算機(jī)噴油器兩個(gè)噴油器同時(shí)噴油按各缸進(jìn)氣行程的順序輪流噴射12/14/20236世界各國(guó)汽油噴射系統(tǒng)

噴射系統(tǒng)名稱公司名稱系統(tǒng)特點(diǎn)D-Jetronic德國(guó)

Bosch公司測(cè)量進(jìn)氣壓力計(jì)算噴油量K-Jetronic機(jī)械式連續(xù)多點(diǎn)噴射L-Jetronic測(cè)量進(jìn)氣流量計(jì)算噴油量Motronic進(jìn)行噴油和點(diǎn)火綜合控制LH-Jetronic采用熱線式流量計(jì)的L型KE-Jetronic機(jī)械混合控制連續(xù)多點(diǎn)噴射Mono-Jetronic單點(diǎn)燃油噴射12/14/20237噴射系統(tǒng)名稱公司名稱系統(tǒng)特點(diǎn)EFI美國(guó)

GM公司電子控制多點(diǎn)燃油噴射DEFI（TBI）電子控制單點(diǎn)燃油噴射CFI美國(guó)

ford公司電子控制單點(diǎn)噴射EEC-IV電子集中控制系統(tǒng)EFI克萊斯勒電子控制多點(diǎn)燃油噴射ECCS日產(chǎn)公司電子集中控制系統(tǒng)TCCS豐田公司集中控制（含自動(dòng)變速器）ECI三菱公司單點(diǎn)噴射，渦流式流量計(jì)12/14/20238EFI的組成電控汽油噴射系統(tǒng)主要由下列四部分組成：進(jìn)氣系統(tǒng)；供油系統(tǒng)；控制系統(tǒng)；點(diǎn)火系統(tǒng)供油系統(tǒng)主要由油壓調(diào)節(jié)器、噴油器和噴油泵組成。

12/14/20239SANTANA2000電控燃油噴射系統(tǒng)空氣空氣電動(dòng)燃油泵燃油濾清器燃油壓力調(diào)節(jié)器活性炭罐電磁閥活性炭罐點(diǎn)火線圈組件相位傳感器氧傳感器噴油器節(jié)氣門組件空氣流量計(jì)控制單元進(jìn)氣溫度傳感器轉(zhuǎn)速傳感器冷卻液溫度傳感器爆震傳感器12/14/202310

燃油供給系統(tǒng)

電動(dòng)汽油泵噴油器油壓調(diào)節(jié)器汽油濾清器SANTANA2000GSi電動(dòng)汽油泵

燃油分配管

噴油器

油壓調(diào)節(jié)器

油壓緩沖器

冷起動(dòng)噴嘴及熱時(shí)間開關(guān)

12/14/202311供油裝置輸油管冷起動(dòng)噴油器油壓調(diào)節(jié)器噴油器油壓脈動(dòng)衰減器燃油濾清器油箱12/14/202312功用供給噴油器一定壓力的汽油噴油器根據(jù)電腦指令噴油組成汽油箱電動(dòng)燃油泵燃油濾清器燃油分配管油壓調(diào)節(jié)器噴油器冷起動(dòng)噴嘴油壓脈沖衰減器燃油系統(tǒng)組成12/14/202313燃油泵燃油泵裝在油箱內(nèi)，由點(diǎn)火開關(guān)和油泵繼電器控制。當(dāng)泵內(nèi)油壓超過一定值時(shí)，燃油頂開單向閥向油路供油。當(dāng)油路堵塞時(shí)，卸壓閥開啟，泄出的燃油返回油箱。油壓：多點(diǎn)噴射：0.2～0.3MPa單點(diǎn)噴射：0.1～0.2MPa12/14/202314

噴油器功用按電控單元指令將一定數(shù)量的汽油適時(shí)地噴入進(jìn)氣管內(nèi)12/14/202315燃油分配管進(jìn)油管燃油分配管油壓調(diào)節(jié)器噴油器燃油濾清器進(jìn)油回油將汽油均勻等壓輸送給各缸噴油器12/14/202316油軌是由燃油導(dǎo)油管,穩(wěn)壓倉,噴油嘴,壓力調(diào)節(jié)器和一些固定部件所組成,它安裝在進(jìn)氣管上.油軌提供了高壓燃油的調(diào)壓容積和流向各噴嘴的管路,以及固定噴嘴的支撐.12/14/202317油壓調(diào)節(jié)器功用噴油壓力

=供油壓力–進(jìn)氣管壓力(壓差恒定)

12/14/202318

空氣供給系統(tǒng)

空氣濾清器熱膜式空氣流量計(jì)節(jié)氣門控制部件進(jìn)氣岐管進(jìn)氣溫度傳感器SANTANA2000GSi空氣流量計(jì)

進(jìn)氣壓力傳感器

補(bǔ)充空氣閥

怠速控制閥

慣性增壓進(jìn)氣系統(tǒng)

12/14/202319（1）功用供給與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷相適應(yīng)的、清潔空氣直接和間接計(jì)量空氣質(zhì)量與噴油器噴出的汽油形成最佳混合氣（2）組成空氣濾清器進(jìn)氣總管空氣計(jì)量裝置節(jié)氣門體和節(jié)氣門位置傳感器進(jìn)氣歧管怠速控制系統(tǒng)進(jìn)氣控制系統(tǒng)進(jìn)氣溫度傳感器空氣系統(tǒng)組成12/14/20232012/14/202321控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)由傳感器、執(zhí)行器和電子控制單元三部分組成。12/14/2023222323SANTANA2000GSi空氣流量計(jì)

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器相位傳感器(凸輪軸)節(jié)氣門控制部件進(jìn)氣溫度傳感器冷卻液溫度傳感器氧傳感器爆震傳感器節(jié)氣門控制部件噴油器點(diǎn)火線圈組件活性炭罐電磁閥電動(dòng)燃油泵控制單元自診斷接口12/14/2023235節(jié)氣門控制單元節(jié)流閥體安裝在進(jìn)氣歧管的前面.主要功能是控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的進(jìn)氣量.它是電控系統(tǒng)與駕駛員最基本的對(duì)話渠道.節(jié)流閥體由閥體,閥門,油門拉桿機(jī)構(gòu),節(jié)氣門位置傳感器,怠速控制閥等構(gòu)成.節(jié)流閥體的喉口直徑為35mm.12/14/202324電子控制單元在電控發(fā)動(dòng)機(jī)中最主要的輸入接口是傳感器接口（例如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、壓力等）。最主要的輸出接口是控制接口，它控制外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作（例如：噴油器、點(diǎn)火模塊、噴油泵、怠速執(zhí)行器等）。12/14/202325執(zhí)行器12/14/202326點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)由傳感器、電子控制單元和執(zhí)行器組成。執(zhí)行器為點(diǎn)火模塊和點(diǎn)火線圈。最常見的為無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)，它是兩個(gè)氣缸共用一個(gè)點(diǎn)火線圈。目前也有采用每個(gè)氣缸一個(gè)點(diǎn)火線圈的。

12/14/202327排氣凈化裝置作用：

除去HCCONOx(HC一半串入曲軸箱)方法：

1.機(jī)內(nèi)凈化：

2.機(jī)外凈化：

三元催化

EGR12/14/202328三元催化器功用：利用催化劑的作用將排氣中CO、HC、Nox轉(zhuǎn)換為對(duì)人體無害的氣體。

三元催化器串接在排氣歧管和和消聲器之間,氧傳感器之后。三元催化器的最佳工作溫度為:375～800

C。12/14/202329氧化催化轉(zhuǎn)換器將排氣中的CO和HC氧化為CO2和H2O，以二次空氣作為氧化劑

三效催化轉(zhuǎn)換器以排氣中的CO和HC作為還原劑，把NOx還原為氮（N2）和氧O2），而CO和HC在還原反應(yīng)中被氧化為CO2和H2O催化轉(zhuǎn)換器類型12/14/202330結(jié)構(gòu)：三元催化器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是蜂窩狀管道設(shè)計(jì)。在蜂窩管道壁上有鉑、銠和鈀等貴金屬元素的涂層作為催化反應(yīng)媒。12/14/202331結(jié)構(gòu)：三元催化器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是蜂窩狀管道設(shè)計(jì)。在蜂窩管道壁上有鉑、銠和鈀等貴金屬元素的涂層作為催化反應(yīng)媒。12/14/202332排氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）功用把排出的廢氣回送到進(jìn)氣管，與新鮮混合氣一起再次進(jìn)入氣缸，減少了NOx的生成量。

排氣管進(jìn)氣管EGR閥12/14/202333廢氣再循環(huán)控制通常用EGR率表示EGR的控制量。它用進(jìn)入氣缸的混合氣中廢氣的比例表示。EGR率與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能有關(guān)。12/14/202334EGR閥EGR控制系統(tǒng)中，EGR閥是關(guān)鍵部件。不同的EGR率是通過EGR閥的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的。電控發(fā)動(dòng)機(jī)中廣泛采用電子控制EGR閥方法。

直線型EGR閥是由ECU控制針閥位置，調(diào)節(jié)從排氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管孔口的大小，精確地控制EGR率。

EGR工作期間通過監(jiān)測(cè)針閥位置反饋信號(hào)控制針閥位置。并根據(jù)冷卻水溫度、節(jié)氣門位置和進(jìn)氣流量控制EGR針閥的位置。

EGR的控制策略：

增加EGR率可以使NOx排出物降低，但同時(shí)會(huì)HC排出物和燃油消耗增加。因此在各種工況采用的EGR率必須是對(duì)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能的綜合考慮。12/14/202335強(qiáng)制曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)（PCV）空氣濾清器曲軸箱PCV閥功用防止曲軸箱氣體排放到大氣中組成空氣濾清器、空氣軟管曲軸氣體軟管、PCV閥12/14/202336汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)功用：將汽油蒸氣收集和儲(chǔ)存在碳罐內(nèi)，送到氣缸內(nèi)燒掉組成：碳罐、氣液分離器油箱氣液分離器碳罐浮子室12/14/202337燃油蒸汽為了控制燃油箱逸出的燃油蒸汽，電控發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用了碳罐，油箱中的燃油蒸汽在發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)被碳罐中的活性碳所吸附，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，依靠進(jìn)氣管中的真空度將燃油蒸汽吸入發(fā)動(dòng)機(jī)中。電子控制單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況通過電磁閥控制真空度的通或斷達(dá)到燃油蒸汽的控制。采用燃油蒸汽的控制可減少大氣中的碳?xì)浠衔锖凸?jié)約燃料。12/14/202338發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)功用減小阻力和降低噪聲，排廢氣單排氣系統(tǒng)雙排氣系統(tǒng)排氣管（包括排氣歧管、總管等）催化轉(zhuǎn)換器排氣消聲器類型組成12/14/202339排氣管12/14/202340消聲器功用降低壓力、衰減脈動(dòng)以消除排氣噪聲材料鍍鋁鋼板、不銹鋼板組成由共振室、膨脹室、管子和吸聲材料工作原理排氣經(jīng)過管子流入膨脹室，排氣不斷改變流動(dòng)方向，使噪聲得到削減12/14/20234112/14/202342FSI汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)FSI（FuelStratifiedInjection）缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)用稀薄燃燒技術(shù)，正常工作的空燃比大于理論空燃比(14.7:1)，混合氣濃度比普通電噴發(fā)動(dòng)機(jī)更低，經(jīng)濟(jì)性提高。12/14/202343FSI汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介分層燃燒（在不同區(qū)域擁有不同混合氣濃度的燃燒技術(shù)）是FSI發(fā)動(dòng)機(jī)的精髓與特點(diǎn)。燃油直接噴射到汽缸中，通過對(duì)燃燒室內(nèi)部形狀的設(shè)計(jì)，讓混合氣能產(chǎn)生較強(qiáng)的渦流使空氣和汽油充分混合。火花塞周圍區(qū)域能有較濃的混合氣，周邊區(qū)域有較稀的混合氣。12/14/202344FIS結(jié)構(gòu)噴油器安裝在燃燒室上的，汽油直接噴注到汽缸當(dāng)中去。要使用高壓汽油泵，管道的各個(gè)接頭的密封處的強(qiáng)度也要隨之提高，噴油器有耐高溫的能力，噴油嘴的精度要求更高。

FIS發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮高，對(duì)汽油的辛烷值高，國(guó)內(nèi)必須使用97甚至98標(biāo)號(hào)的汽油。12/14/202345FSI汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介

燃油供應(yīng)系統(tǒng)兩次噴射：第一次噴射，在吸氣行程的時(shí)候噴入部分汽油，讓汽油跟空氣能有充分的時(shí)間混合；第二次噴射，在壓縮終了時(shí)活塞接近上止點(diǎn)的時(shí)候噴入部分汽油，讓火花塞周圍形成較濃的區(qū)域，利于點(diǎn)火。在整個(gè)壓縮過程中，活塞頂部都在形成強(qiáng)烈的渦流。12/14/202346FSI汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介供油系統(tǒng)：高壓油泵、共軌、燃油壓力傳感器、壓力控制閥、高壓噴嘴和ECU。燃油壓力50-120Bar（傳統(tǒng)4缸汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射壓力是38Bar），燃油噴射時(shí)間幾千分之一秒。三元催化器需要額外的降低氮氧化物的催化轉(zhuǎn)換器。FIS發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮高，對(duì)汽油的辛烷值高，使用低硫汽油。國(guó)內(nèi)必須使用97甚至98標(biāo)號(hào)的汽油。12/14/202347汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)應(yīng)用博世公司MotronicMED7汽油直噴系統(tǒng)、奧迪公司FSI系統(tǒng)、奔馳CGI系統(tǒng)、菲亞特JTS系統(tǒng)。2002年奔馳1.8LC200CGI轎車最大功率125kW，扭矩增加15%。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1500rpm時(shí)即可輸出扭矩的75％，3000rpm時(shí)輸出最高扭矩250Nm并持續(xù)到4500rpm。與同排量C級(jí)車比節(jié)油超過19％綜合油耗是7.