毕业设计论文浅谈轿车电控燃油喷射系统管理资料Word下载.docx

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1设计总则

汽车整体技术日新月异，而作为汽车的心脏——发动机技术的进步显得更受关注。

如今介绍一辆汽车的发动机时：

可变气门正时技术，双顶置凸轮轴技术，缸内直喷技术，VCM汽缸管理技术，涡轮增压技术，等等都已经运用的相当广泛；

然而这一切都是在电控燃油喷射系统的基础之上发展而来，电控燃油喷射技术的到来标志这汽车进入了有一个崭新的时代，并奠定了今天电子控制燃油喷射装置的雏形。

电喷供油系统的最大优点就是燃油供给之控制十分精确，让引擎在任何状态下都能有正确的空燃比，不仅让引擎保持运转顺畅，其废气也能合乎环保法规的规范。

本文将详细的介绍电控燃油喷射系统。

化油器最早诞生于1892年，由美国人杜里埃发明。

随着技术的演进，化油器功能愈加完备。

电喷提供最早出现于1967年，由德国保时捷公司研制的D型电子喷射装置，随后被用在大众等德系轿车上。

这种装置与化油器相比，仍然存在结构复杂，成本高，不稳定的缺点。

针对这些缺点，波许公司又开发了一种称为L型电子控制汽油喷射装置，它以进气管内的空气流量做参数，可以直接按照进气流量与发动机转速的关系确定进气量，据此喷射出相应的汽油。

这种装置由于设计合理，工作可靠，广泛为欧洲和日本等汽车制造公司所采用，并奠定了今天电子控制燃油喷射装置的雏形。

最近两年缸内直喷技术成为了各大厂商的主攻方向。

2汽油机电控燃油喷射系统

汽油机电控燃油喷射系统概述

电控燃油喷射系统的分类

1）多点喷射系统（MPI）：

多点喷射系统是指在每一个气缸的进气门前均安装一只喷油器,喷油器适时喷油。

2）单点喷射系统（SPI）：

单点喷射系统是指在节流阀体上安装一只或两只喷油器,向进气歧管中喷油形成燃油混合气,进气行程时燃油混合气被吸入气缸内。

1）机械式：

空气计量器与燃油分配器组合在一起,空气计量器检测空气流量的大小后,靠连接杆传动操纵燃油分配器的柱塞动作,以燃油计量槽开度的大小控制喷油量,达到控制混合气空燃比的目的。

2）电子控制式：

根据各种传感器送至电脑的发动机运行状况的信号,由电脑运算后,发出控制喷油量和点火时刻等多种执行指令,。

3）机电一体混合式：

在燃油分配器上安装了一个由电脑控制的电液式压差调节器,电脑根据水温、节气门位置等传感器的输入信号控制电液式压差调节器动作,以调节燃油供给量。

1）间歇喷射系统：

在发动机运转期间汽油间歇喷射是在进气过程中的某时间内进行的,喷油量大小取决于喷油器持续开启时间,即电脑指令的喷油脉冲宽度。

2）连续喷射系：

燃油喷射的时间占有全部工作循环的时间,连续喷射都是喷在进气道内,大部分燃油是在进气门关闭后喷射。

1）进气道喷射式

2）缸内直接喷射式

1）同时喷射：

同时喷射是指发动机在运转期间,各缸喷油器同时开启且同时关闭,由电脑的同一个喷油指令控制所有的喷油器同时动作[1]。

2）分组喷射：

分组喷射是指将喷油器分成两组交替喷射,电脑发出两路喷油指令,每路指令控制一组喷油器[1]。

3）顺序喷射：

顺序喷射是指喷油器按发动机各缸进气行程的顺序轮流喷射,它具有喷射正时,由电脑根据曲轴位置传感器提供的信号,辨别各缸的进气行程,适时发出各缸的喷油脉冲信号,以实现次序喷射的功能[1]。

图2-1同时喷射图2-2分组喷射

图2-3顺序喷射

1）歧管压力计量式将歧管压力和转速信号输送到电脑,由电脑根据该信号计算出充气量,再产生与之相对应的喷油脉冲,控制喷油器喷射适量的燃油.

2）翼片式和卡门旋涡式其计量方式属于体积流量型,即通过计量气缸充气的体积,将物理量转变成电信号输送至电脑,电脑计算出与该体积的空气相适应的喷油量以控制混合气空燃比。

3）热线式和热膜式直接测量进入气缸内空气的质量,将该空气的质量转换成电信号,输送给电脑,由电脑根据空气的质量计算出与之相适应的喷油量,以控制空燃比在最佳值。

电控汽油喷射系统的优点

能实现空燃比的高精度控制,充气效率高,瞬时响应快,起动容易,暖机性能好,节油和排放净化效果明显,减速断油功能也能降低排放,节省燃油,便于安装。

2.2汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理

电控燃油喷射系统的组成

1.燃油供给系统

1）功用：

向发动机精确提供各种工况下所需要的燃油量。

2）组成：

油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器、燃油压力调节器、喷油器、冷起动喷油器、供油总管等[2]。

图2-4燃油供给系统

2.空气供给系统

提供、测量和控制燃油燃烧时所需要的空气量。

空气滤清器、进气压力传感器（D型）或空气流量计（L型）、节气门、怠速空气调整器等。

图是L型系统的进气系统示意图2—5[3]。

图2-5L型进气系统

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根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷射量。

传感器、ECU、执行器三部分，如图2—6所示[3]。

图2-6电子控制原理

（1）传感器：

是信号检测与转换装置，安装在发动机的各个部位，其功用是检测发动机运行状态的电量参数、物理参数和化学参数等，并转换成ECU能够识别的电信号输入ECU。

（2）ECU：

发动机控制系统的核心部件。

ECU中保存了发动机各种工况的最佳喷油持续时间，在接收了各种传感器传来的信号后，经过计算确定满足发动机运转状态的喷油量和喷油时间。

（3）执行器：

是控制系统的执行机构，它接受ECU发出的各种控制指令，完成具体的控制动作，从而使发动机处于最佳工作状态。

（EFI）的工作原理

1.D型EFI系统

1）燃油压力的建立与燃油喷射方式

各种电控燃油喷射系统的喷油压力都是由燃油泵提供的。

油箱内的燃油被燃油泵吸出并加压至350kPa左右，经过燃油滤清器滤去杂质后，被送至发动机上方的分配油管，分配油管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通。

喷油器是一种电磁阀，由ECU控制，通电时电磁阀开启，压力燃油以雾状喷入进气歧管，与空气混合，在进气行程中被吸入气缸。

分配油管的末端装有燃油压力调节器，用来调整分配油管中的压力，使油压保持某一定值（约250~300kPa）。

多余燃油经回路返回油箱。

2）进气量的控制与测量

进气量由驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制。

节气门开度不同，进气量也不同，同时进气歧管内的真空度也不同。

在同一转速下，进气歧管真空度与进气量由一定关系。

进气压力传感器将进气歧管内真空度的变化转换成电信号的变化，并传送给ECU，ECU根据进气歧管真空度的大小计算出发动机的进气量。

3）喷油量和喷油时刻的确定

（1）喷油量由ECU控制。

ECU根据进气压力传感器测量的信号计算出进气量，再根据曲轴位置传感器测量的信号计算出发动机转速，根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量。

（2）ECU控制各缸喷油器在每次进气行程开始之前喷油一次，并通过控制每次喷油的持续时间来控制喷油量。

喷油持续时间越长，喷油量就越大。

一般每次喷油的持续时间为1～2ms。

（3）各缸喷油器每次喷油的开始时刻由ECU根据曲轴位置传感器测到的1缸上止点的位置来控制。

然后按发动机既定的发火顺序依次向各缸喷油。

4）不同工况下的控制模式

电控燃油喷射系统能根据各个传感器测得的发动机各种运转参数，判断发动机所处的工况，并选择不同模式的程序来控制发动机的运转，实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制怠速断油、自动怠速控制等。

D型系统的结构简单、工作可靠。

但由于采用压力作为控制喷油量的主要因素，因此当大气状况较大变化时，会影响控制精度。

2.L型EFI系统

（1）L型EFI系统是在D型EFI系统的基础上，经改进而形成的，它是目前汽车上应用最广泛的燃油喷射系统。

（2）L型系统的构造和工作原理与D型系统基本相同，只是它以空气流量计代替D型系统中的进气压力传感器，可直接测量发动机进气量，提高了控制精度。

燃油喷射控制

：

单点喷射和多点喷射

1）喷油正时的实质：

是解决喷油器什么时候开始喷油的问题。

所有缸内喷射和多数进气道喷射都采用间歇喷射，因而就有何时开始喷油的问题。

2）对于多点间歇喷射发动机，喷油正时分为：

同步喷射、异步喷射。

同步喷射：

在既定的曲轴转角进行喷射，在发动机稳定工况的大部分时间里以同步方式工作。

异步喷射：

与曲轴转角无关的喷射，发动机在起动和加速时，会采用与曲轴转角无关的异步喷射。

1）同时喷射:

各缸喷油时刻相同。

早期生产的间歇燃油