汽油直接喷射技术

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要求
供油量60~250L/h 0.3~0.65MPa 蓄电池电压降至额定值的 50~60%时,油压仍能建 立起来
电动汽油泵 电动汽油泵
燃油泵
滚柱式
转子偏心; 滚柱装在转子凹槽 内;转子旋转时,滚 柱压在泵体内表面。 进油口处工作容积增 大——低压吸油腔; 出油口处工作容积减 小——高压压油腔。
滚柱泵
(3)光电式传感器
光敏二极管
发光二极管
输出信号
分火头
发光管
密封盖
遮光盘
光敏二极管 电路
信号盘
信号盘随分电器轴转动,产生透光和遮光交替变化。 当发光二极管的光束照到光敏二极管时,光敏二极管产生 电压;当发光二极管光束被挡住时,光敏二极管电压为0。
5.温度传感器(水温传感器、空气传感器)
热敏电阻
6.氧传感器
空燃比控制方法
2.进气管绝对压力传感器(D型间接测量空气流量的方式) 半导体压敏电阻式:由硅片、集成电路和真空室组成。
原理:压力变化,硅片变形,应变电阻阻值变化,电桥输出 电压变化。
3.节气门位置传感器 线性输出节气门位置传感器:
利用滑动阻值的变化,测得与节气门开度相对应的输 出电压。
• 节流阀体安装在进气歧管的前面, 主要功能是控 制发动机工作时的进气量, 它是电控系统与驾驶 员最基本的对话渠道。
三、电动燃油泵
单向阀
作用:供给各喷油器及冷起动喷油器 卸压阀
所需要的燃油。
滚柱式电动燃油泵
组成:油泵电机、滚柱 泵、单向阀、卸压阀、 外壳、泵盖及滤网等。
电刷 电枢
磁极 泵壳
滚柱泵
滤网
泵盖
燃油输油泵的结构
第51页
燃油泵
安装位置
入口处应为正压,以免吸 入气泡。故安装位置:在 油箱内,入口在下方;或 在油箱外低于油箱处。
一、喷油时刻的控制
1、同时喷射:
喷油
喷油
所有喷油器并联,同时喷油。两 次喷完一个循环的供油量。
0
180 360 540 720
1 进气 压缩 作功 排气
3 排气 进气 压缩 作功
4 作功 排气 进气 压缩
2 压缩 作功 排气 进气
2、分组喷射
喷油 0 180 360 540
1 进气 压缩 作功 排气 3 排气 进气 压缩 作功 4 作功 排气 进气 压缩 2 压缩 作功 排气 进气
传感器) 水温传感器 节气门位置
传感器
起动信号
转速传感器
车速传感器
氧传感器
ECU
A/D 转换器
输入
接口
稳 压电源
执行器
喷油控制
CPU
点火控制
输出 接口
存储器
怠速控制 EGR控制 蒸发排放控制
故障诊断
1.空气流量传感器(L型用,直接测量方式)
作用:将空气流量转换成电信号送给电控单元,该信号
作为决定喷油量的基本信号之一。
喷油
3、顺序喷射
喷油 0 180 360 540
1 进气 压缩 作功 排气 3 排气 进气 压缩 作功 4 作功 排气 进气 压缩 2 压缩 作功 排气 进气
喷油
二、喷油持续时间的控制
控制喷油器的喷射持续时间实际上是控制喷油量,即喷 油脉宽。 1)基本喷油量
(1)对于质量流量式的电控燃油喷射系统 基本喷射时间=K进气流量/发动机转速 K为修正系数。
单向止回阀
限压阀
电动机
限压阀:油压超过0.45MPa时开启,汽油回到进油口,仿止油 压过高。
单向止回阀:停机时关闭,防止管路中汽油回流,维持一定 油压。
气道喷射燃油系统-汽油泵
叶片式
叶轮及叶片旋转,使汽 油产生离心力,出油口 处压力升高,进油口处 产生真空。
与滚柱式油泵相比:运 转噪声小、油压脉动小、泵体
2、空气供给系统
功用:为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气,并测量和控制空气量。
组成: 空气滤清器 空气流量计
节气门体
电子控 制单元
怠速控制阀
空气阀
3、电子控制系统
组成:
电控单元:接受来自各个传感器传来的信号,并完成对这些信息的处理 和发出指令控制执行器的动作
各种传感器:把各种反映发动机工况和汽车运行状况的参数(非电量参 数)转变为电信号(电压或电流)提供给电控单元,使电 控单元正确地控制发动机运转或汽车运行。
输油 泵
氧传。
电磁阀
感器
油箱
碳罐
系统的结构示意图
氧传 感器
火花塞 喷油器
水温 曲轴箱
调压器 节气门 流量计 怠速执行器
ECU 电磁阀
油箱
燃油 滤清 器
输油 泵
一、基本组成: 1、燃油供给系统
功用:向气缸内供给供给燃烧时所需一定量的燃油. 组成:
燃油压力调节器
由于喷油器的喷油量一个方面与喷油 器的通电时间有关,另一个方面还与喷孔处 的压差和燃油温度有关,因此采用调压器来 保证喷油器在恒定压差下工作。
油压调节器
工作原理
接进气歧管
进气管压力减小时,膜片
向上弯曲,回油阀开启, 回油,燃油系统压力下降。
小弹簧
但两腔压差不变。
进气管压力增大时,膜片
向上弯曲,回油阀关闭,
阀球
燃油系统压力增大,使两
wenku.baidu.com密封圈
腔压差不变。
壳体
调节弹簧预紧力可改变 压差。
下盖 回油管嘴
上盖 弹簧 阀座 膜片
进油 回油
Delphi 油压调节器 上海联合电子
中的一个臂。
(3)卡门涡流式空气流量传感器
超声波发射器
涡流发生体
空气流
节气门
整流器 取样管
在气流中央放置一个锥体状涡流发生器。当空气流 过时,在涡流发生器下游将产生有规律交错的旋涡,当 流经空气通道的空气流速变化时,将影响卡门涡流旋涡 的频率。
空气系统图
第37页
空气量的测量方式
❖ 叶板式空气流量计 ❖ 卡门涡式流量传感器 ❖ 采用速度密度法——压力+温度+转速( 间接测量方式) ❖ 热线式 其中热线式精度、响应最好;价格较高。
第5页
电控汽油喷射系统类型
汽油喷射
节气门体
进气道
空气
汽油
喷油器 节气门
汽油
空气
节气门
喷 油 器
缸内直喷 空气
汽油
节气门
喷 油 器
发动机
发动机
发动机
四、电控燃油喷射系统的分类
1.按喷射器安装位置分 (1)多点喷射MPI 每一个气缸有一个喷油器。
气门
喷油器
输油管
进气道
气道喷射
Fiat-GM
气道喷射
§4.7 汽油直接喷射
概述 电子控制汽油喷射系统的组成 电子控制汽油喷射系统主要元件结构及工作原理 电子控制汽油喷射系统的控制 几种车型电子控制汽油喷射系统
§4.7.1 概 述
0、化油器的缺点
1、不满足多工况要求 2、各缸混合气浓度不均 3、冷启动困难(雾化困难) 4、排放超标
§4.7.1 概 述
• 曲轴转角传感器为磁电式. 系统使用它决定曲轴旋转的 位置和转速.
• 曲轴转角传感器安装于变速箱离合器壳上. 它与飞轮上 的齿圈共同工作
(2)霍尔效应式传感器
永久磁铁
霍尔元件
触发轮
当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间时, 磁场被叶片旁路,不产生霍尔电压;当缺口部分进入磁 铁与霍尔元件之间时,磁力线进入霍尔元件,传感器输 出电压信号。
VW Polo
MK4 5door 2001
缸内直喷
2.按控制方式来分 (1)开环控制
(2)闭环控制
传感器
电子控制单元 执行器
发动机 开环 控制
闭环控制 3.按进气量检测方法来分 (1)间接测量 (2)直接测量 4.按多点喷射的喷油间隔来分 (1)同时喷射 (2)分组喷射 (3)顺序喷射
氧传感器
§4.7.2 电控汽油喷射系统的组成
多点喷射
(2)单点喷射SPI 几个缸共用一个喷油器,又称节气门体喷射TBI。
节气门
调压器 喷油器
节气门体 位置传感器
油压调节器
喷油器
进气温度传感器
节气门体上部
绝热盘 节气门体
喷油器 进气温度 传感器
节气门
Bosch:Mono-Jetronic
油压调节器
节气门位 置传感器
节气门执行器
(3)气缸内喷射 将燃料直接喷入气缸内,需较高的喷射压力。
无回油管或很短
燃油 滤清器
燃油泵
喷油器
油压 调节器
油箱
§4.7.2 电控汽油喷射系统的组成
按需供油系统 系统提供发动机需要的油量 和油压 取消了压力调节器,ECU 闭环控制输出油压; 改变油泵电机的驱动电压, 从而控制油量
限压阀及 压力传感器
油轨
喷油器 时钟模块
油箱
电动燃油泵 (带燃油滤清器)
§4.7.2 电控汽油喷射系统的组成
燃油调压器的作用是当进气岐管变化 时,可以自动调整模片的位置,保证燃油轨 道中的压力与进气岐管的压差在理想值附近 。
油压调节器
功用
使燃油系统压力与进气管 气腔
压力之差保持恒定,从而 使喷油量唯一地决定于喷 油持续时间(喷油脉宽)。
结构
膜片、弹簧、回油阀
气腔:通进气管油腔: 进油、回油
油腔
接进气管
弹簧 阀座 膜片 回油阀
一、汽油喷射的基本概念
汽油喷射是用喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到 气缸或进气歧管中,与进入的空气混合而形成可燃混合气。
二、汽油喷射系统发展概况
汽油喷射技术始于20世纪30年代,最初用于飞机上,50年代 开始用于汽车上;目前,大部分轿车均装配了汽油喷射系统。
混合气浓度的影响
理论空燃比:14.7
• 燃油压力调节器由内部的调节弹簧和外部的进 气歧管真空度的相互作用控制. 它始终保持油 轨内的油压与进气歧管内的压差为300kPa.
• 油轨是由燃油导油管, 稳压仓, 喷油嘴, 压力调节器 和一些固定部件所组成, 它安装在进气管上.
• 油轨提供了高压燃油的调压容积和流向各喷嘴的 管路, 以及固定喷嘴的支撑.
(2)采用热式空气流量传感器: 输出反映就是质量流量,直接用上式求得基本燃油
封口
旁通气道
调节 螺钉
温 度
(1)叶板式空气流量计
测量板
传 感

测量板打开的角度 随进气量大小而变化
补偿挡板
弹簧
缓冲室 电位计
(2)热线式空气流量传感器
热膜
控制电路
A:集成电路;RH:热线电阻 RK:温度补偿电阻 RA:精密电阻 RB:电桥电阻
防护网 温度传感器
原理:把通电加热的铂丝置于空气流中,使铂丝温度 和吸入空气温度差保持一定。铂丝成为惠斯顿电桥
◎过浓:排放和燃烧都差; ◎偏浓:HC、CO高,功率大; ◎理论值:兼顾动力性、经济性和排放 ◎偏稀:经济性好,动力性稍差; ◎过稀:燃烧不稳定;动力性变差
第4页
三、汽油喷射优点
◎保持在理论空燃比附近燃烧; ◎多点喷射,各缸工作均匀性较好; ◎具有较好的加速性能; ◎充气效率较高; ◎良好的启动性能和减速减油或断油 功能;减少排放 ◎可采用较高压缩比 ◎可采用较稀的混合气
执行器 :用来完成电控单元发出的各种指令,是电控单元指令的执行 者。
§4.7.3 电控汽油喷射系统主要元件结构及工作原理 一、电控单元(ECU)
CPU:中央处理器 ROM:只读存储器 ECU PRAM:可编程的只读存储 器 RAM:运行数据存储器
I/O:输入/输出接口
ECU
二、传感器 传感器
蓄电池 空气流量计 (或进气压力
标准型供油系统
油压调节器装在
油压调节器
油管 油轨
油轨上
油轨中的燃油连 燃油 续流动,多余的 滤清器 燃油经回油管流 回油箱。由于油 轨中的燃油温度
较高,这使油箱
中的汽油温度升 高,不利于蒸发
燃油泵
污染控制。
回油管很长
喷油器 油箱
§4.7.2 电控汽油喷射系统的组成
无回油管供油系统
油压调节器装在
油箱内或其附近 流经油轨的汽油都是 要喷入发动机的,回 流的汽油温度低(未 经发动机仓气缸盖附 近加热),有利于蒸 发污染控制。
叶片
磨损小。
叶轮
Delphi 油箱内组件(油泵、支架及油位传感器、储油罐和油压调节器)
喷油器的结构
线圈接口 燃油入口
回位弹簧
电磁线圈
喷油器 针阀
冷起动时,额外加大喷
油量,使混合气瞬时加浓,
便于着火起动。
电磁线圈
结构:
阀门弹簧
阀门
电插头
喷嘴
七、电控喷射工作演示
§4.7.4 电控汽油喷射系统的控制
ECU
§4.7.2 电控汽油喷射系统的组成
点火模块
线束
ECU
分电
汽油机的怠控速制执系行统器由燃油系统、空气空气系滤清器
器 统、点火系统、和控制系统等流部量分计组成,通过
火塞花传后感 ,器 利检 用测 执发 行动器机精喷的确油各控器个制调信发压息动器,机结的果 转速EC和U处转理矩燃清油器滤
,并保证发动机具有良好的经济性和排放性能
• 节流阀体由阀体, 阀门, 油门拉杆机构, 节气门位置 传感器, 怠速控制阀等构成。
4.转速和曲轴位置传感器
(1)磁电式传感器
触发轮 气缸识别槽
输出信号
磁电式 传感器
当转子旋转时,线圈中磁通量发生变化,线圈产生感 应电动势。磁电式转速传感器的转子信号盘通常安装在 曲轴或凸轮轴上,也可安装在分电器内。
电插头
在采用三元催化转换器的发动机上,氧传感器安装在 排气管内,检测排气中氧的含量。
氧传感器将废气中氧含量的信号输送到电
脑,以便于电脑控制下一个工作循环的油气配 比。
实物图
7.爆震传感器 安装在发动机缸体上,检测发动机的爆震状况。
8.车速传感器 用于发动机怠速及汽车加速、减速时空燃比的控制。
9.起动及空挡开关信号 用来判断发动机是否处于起动状态。
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