电控喷油器工作过程分析
电控高压共轨喷射系统及其喷油器研发生产方案(二)
电控高压共轨喷射系统及其喷油器研发生产方案1. 实施背景随着全球能源结构的转变和环保意识的提高，燃油喷射系统在汽车工业中的地位日益重要。
电控高压共轨喷射系统（HPDI）作为新一代燃油喷射技术，具有更高的燃油喷射压力和更精确的喷油控制，能够显著降低燃油消耗和排放。
目前，HPDI技术在国外汽车企业中得到了广泛应用，但在中国，此技术尚处于起步阶段。
因此，开展HPDI技术的研发生产具有强烈的现实意义和广阔的市场前景。
2. 工作原理电控高压共轨喷射系统主要由高压油泵、高压油轨、喷油器和电控单元组成。
工作原理是：高压油泵将燃油加压至100MPa以上，通过高压油轨将燃油输送至喷油器。
在喷油器内，高压燃油通过电磁阀控制喷出，经过雾化后与空气混合，实现燃油喷射。
电控单元根据发动机工况和传感器信号，精确控制喷油量和喷油时刻。
3. 实施计划步骤3.1 技术研究：进行HPDI技术的深入研究和实验验证，包括高压油泵的设计与制造、高压油轨的材质与加工、喷油器的结构设计、电磁阀的控制逻辑等。
3.2 生产工艺制定：根据技术研究结果，制定生产工艺流程和质量控制方案。
3.3 设备采购与调试：采购生产所需的设备，并进行安装调试。
3.4 产品试制：按照制定的生产工艺和质量控制方案，进行小批量试制。
3.5 产品测试与验证：对试制的产品进行性能测试和可靠性验证，并对存在的问题进行改进。
3.6 扩大生产：经过验证后，逐步扩大生产规模，并考虑与汽车企业进行合作。
4. 适用范围本研发生产方案适用于汽车、发动机等领域，特别是适用于燃油经济性要求较高和排放标准严格的领域。
未来，HPDI技术还可应用于船舶、航空等领域的燃油喷射系统。
5. 创新要点5.1 高压油泵的设计与制造技术：实现燃油的高压化，提高燃油喷射压力。
5.2 高压油轨的材质与加工技术：选择合适的材质和加工工艺，确保高压燃油的输送安全可靠。
5.3 喷油器的结构设计技术：优化喷油器的结构，提高喷油的雾化效果和均匀性。
汽油机电控燃油喷射系统组成和工作原理
蒸气吸入发动机中。
1—支架； 2—栅格； 3、6—滤芯； 4—活性炭； 5—壳体； 7—炭罐真空；
8—清洁空气； 9—蒸气自燃油箱；
10—进气歧管真空度； 11—燃油蒸气通风阀
汽油机电控燃油喷射系统组成和工作原理
图1-27 （a）热线式空气流量计 （b）热线式空气流量计电路 （c）热膜式空气流量计 （d （e）膜盒式进气管压力传感器 （f 1—整流网； 2—涡源体； 3—超声波发 生器； 4—旋涡； 5—超声波接收器； 6—硅片； 7—二氧化硅膜； 8—真空室； 9—硼硅酸玻璃片； 10—传感电阻； 11—金属块
图1-20 氧传感器
汽油机电控燃油喷射系统组成和工作原理
图1-21 闭环控制系统
汽油机电控燃油喷射系统组成和工作原理
（2）温度传感器。温度传 感器都采用半导体热敏元件。
①水温传感器(见图1-22)。 通常安装在发动机出水口处，敏 感元件由铜套封住。
图1-22 水温传感器
汽油机电控燃油喷射系统组成和工作原理
D型电控燃油喷射系统如 图1-17(b)所示。
空气阀只是在发动机温度 低时用来调节进气量，控制发 动机的怠速转速。
图1-17 (a)L型电控燃油喷射系统 (b)D型电控燃油喷射系统
汽油机电控燃油喷射系统组成和工作原理
（二）燃油供给系统
（1）作用。向气缸提供燃烧所 需要的燃油。
（2）组成。燃油供给系统通常 由电动汽油泵、汽油滤清器、压力调 节器、喷油器和冷起动喷油器组成。 （3）工作原理框图。
汽油机电控燃油喷射系统组成和工作原理
（5）负荷传感器(见图1-27)。 ①空气流量传感器。用来将吸入的空气量转换成电信号 送给ECU，作为决定喷油量的基本信号之一。 ②进气歧管绝对压力传感器。它依据发动机负荷状况， 测出进气歧管中绝对压力的变化，并将其转换成电压信号， 与转速信号一起送到ECU，作为确定基本喷油量的依据。
电控燃油喷射系统实习报告
一、实习目的通过本次实习，了解电控燃油喷射系统的基本原理、组成、工作过程及故障诊断方法，掌握电控燃油喷射系统的调试与维护技术，提高实际操作能力，为今后的工作打下基础。
二、实习时间2021年10月1日至2021年10月10日三、实习地点XX汽车维修厂四、实习内容1. 电控燃油喷射系统的基本原理电控燃油喷射系统是一种利用电子技术对燃油喷射进行精确控制的技术，其基本原理如下：（1）空气流量传感器：将进气量转换为电信号，传递给ECU（电子控制单元）。
（2）发动机转速传感器：将发动机转速转换为电信号，传递给ECU。
（3）ECU：根据空气流量传感器和发动机转速传感器的信号，计算出所需的喷油量，控制喷油器的喷油时间和喷油量。
（4）喷油器：将ECU控制的燃油喷射到进气歧管中，与空气混合形成可燃混合气。
2. 电控燃油喷射系统的组成电控燃油喷射系统主要由以下部分组成：（1）空气流量传感器（2）发动机转速传感器（3）ECU（4）喷油器（5）燃油泵（6）燃油滤清器（7）燃油压力调节器（8）氧传感器3. 电控燃油喷射系统的工作过程（1）进气过程：空气通过空气流量传感器，进入进气歧管。
（2）燃油喷射过程：ECU根据空气流量传感器和发动机转速传感器的信号，计算出所需的喷油量，控制喷油器进行喷油。
（3）混合过程：燃油与空气在进气歧管中混合形成可燃混合气。
（4）燃烧过程：混合气进入气缸，在压缩过程中被点燃，推动活塞运动，将化学能转化为机械能。
4. 电控燃油喷射系统的故障诊断（1）检查空气流量传感器、发动机转速传感器、ECU、喷油器等部件是否正常。
（2）检查燃油压力是否稳定。
（3）检查氧传感器信号是否正常。
（4）检查电控系统电路是否正常。
五、实习过程1. 实习第一天，参观了汽车维修厂，了解了电控燃油喷射系统的基本组成和结构。
2. 实习第二天，学习了电控燃油喷射系统的基本原理，了解了各个部件的作用。
3. 实习第三天，学习了电控燃油喷射系统的工作过程，了解了各个部件之间的协作关系。
电子控制汽油喷射系统
电子控制汽油喷射系统
发动机温度传感器（CTS）
1—传感器外壳成2—导线 3—热敏电阻 发动机温度传感器又称冷却液温度传感器。安装在发动机机体或气缸 盖上后端出水管上,与冷却液接触，用来检测发动机冷却液的温度,并将检 测结果传输给电控单元以便修正喷油量
电子控制汽油喷射系统Fra bibliotek进气温度传感器（ATS）
一般，进气支管真空度（或进气量）和发动机转速是主参数，由它们可以 确定在一般工况下的基本燃油供给量和基本的点火时刻。其它几个参数对基 本量起修正作用，如：冷却水温度修正、进气温度修正、蓄电池电压修正、 节气门瞬变（加速）修正、排气含氧量修正及暖机修正等。
电子控制汽油喷射系统
D型
D型汽油喷射系统是最早应用在汽车发动机上的电子控制多点间歇式汽油 喷射系统，其基本特点是以进气管压力和发动机转速作为基本控制参数，用 来控制喷油器的基本喷油量。
6.节气门体
电子控制汽油喷射系统
步进电机式怠速控制阀
电子控制汽油喷射系统
供油装置构成
汽油箱、电动汽油泵、 滤油器、油压调节器、 分配管、喷油器、冷启 动喷油器等。
作用：供油、滤油、 调压、喷油。
电子控制汽油喷射系统
1.电动汽油泵
汽油泵固定在汽油箱的底部，泵油压力可达0.2－0.47MPa。常用的有滚 柱式和叶片式。
工作原理。
电子控制汽油喷射系统
工作原理
喷油压力＝燃油压力－进气支管绝对压力 ＝(弹簧压力＋进气支管绝对压力) －进气支管绝对压力 ＝弹簧压力（定值）
转速一定时：节气门开度 θ↑→ΔРx↓→ 回油量Q↓（用油量大）； 节气门开度θ↓→ΔРx↑→回油量Q↑（用 油量小）
节气门开度θ一定时：n↑→ΔРx↑→回 油量Q↑（用油量小）；n↓→ΔРx↓→回 油量Q↓（用油量大）
概述电控发动机喷油器的原理与检修
概述电控发动机喷油器的原理与检修摘要：叙述电控发动机喷油器的结构及工作原理，分析其常见故障现象及原因，探讨故障的检测方法与喷油器的维护。
关键词：电控发动机；喷油器；原理；检修一、喷油器的作用电控燃油喷射系统的执行元件是喷油器。
喷油器的功用是根据ECU的指令，控制燃油喷射量。
电控燃油喷射系统全部采用电磁式喷油器，单点喷射系统的喷油器安装在节气门体空气入口处，多点喷射系统的喷油器安装在各缸进气歧管或气缸盖上的各缸进气道处。
二、喷油器的类型2.1按喷油口的结构不同，喷油器可分为孔式和轴针式两种。
2.2按其线圈的电阻值不同，可分为高阻喷油器和低阻喷油器两种类型。
三、喷油器的工作原理当喷油器电磁阀未被触发时，小弹簧将枢轴盘下的球阀压向泄油孔上，泄油孔关闭，在阀控制腔内形成共轨高压。
同样，在喷嘴腔内也形成共轨高压。
共轨高压对控制柱塞端面的压力和喷嘴弹簧的合力高与高压燃油作用在针阀锥面上的开启力，结果，针阀被迫进入阀座且将高压通道与燃烧室隔离，密封，针阀保持关闭状态。
当电磁阀被触发时，枢轴盘上移，球阀打开，同时泄油孔被打开，这时引起控制腔的压力下降，结果，活塞上的压力也随之下降，一旦活塞上的压力和喷嘴弹簧的合力降至低于作用于喷油嘴针阀承压锥面上的压力（此处油压仍为共轨高压），针阀将被打开，燃油经喷嘴上的喷孔喷入燃烧室。
这种对喷油嘴针阀的不直接控制采用了一套液压力放大系统，因为快速打开针阀所需的力不能直接由电磁阀产生，所谓的打开针阀所需的控制作用，是通过电磁阀打开泄油孔使得控制腔压力降低，从而打开针阀。
电磁阀一旦断电不被触发，小弹簧力会使电磁阀铁芯下压，球阀将泄油孔关闭。
泄油孔关闭后，燃油从进油孔进入阀控制腔建立起油压，这个压力为油轨压力，这个压力作用在柱塞端面上产生向下压力，再加上喷嘴弹簧的合力大于喷嘴腔中高压燃油作用在针阀锥面上的压力，使喷嘴针阀关闭。
此外，因为燃油压力高，会在针阀和控制柱塞处产生泄漏，这些泄露油会通过回油孔流入喷油器的回油口。
汽油机电控燃油喷射系统PPT课件
11
图2—5 D型EFI示意图
12
返 回
13
2、质量流量控制法 (L型EFI)
这种方式是用空气流量计直接测量发动机吸入的空气 量。“L”是德文“空气”一词的第一个字母。其测量的准 确程度高于D型，故可更精确地控制空燃比。
29
1.燃油压力的建立与燃油喷射方式
油压的建立：油箱内的汽油被电动汽油泵吸出并加压至 350kPa左右，经汽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，由电脑控制。通电时电磁 阀开启，压力燃油以雾状喷入进气歧管内，与空气混和， 在进气行程中被吸进气缸。
返 回
18
二、电控汽油喷射发动机的优点
（1）能实现空燃比的高精度控制。 (2)充气效率高。 (3) 瞬时响应快。 (4)起动容易，暧机性能好。 (5)节油和排放净化效果明显。 (6)减速断油功能，亦能降低排放，节省燃油 （7）便于安装。
一般而言，与传统的化油器发动机相比，装用电 控燃油喷射系统的发动机功率提高5％一10％。燃料消 耗降低5％一15％，废气排放量减少20％；由于扭矩特 性的明显改善，瞬时响应快，汽车的加速性能大大提 高，怠速平稳,冷车起动更容易，暖机更迅速。 返
回
19
第二节 汽油机电子控制燃油喷射系统 (EFI)的组成与工作原理
一、电控燃油喷射系统的组成 二、EFI系统的工作原理 三、燃油喷射控制
20
一、电控燃油喷射系统的组成
电控燃油喷射系统一般由三个子系统组成。 1、空气供给系统 2、燃油供给系统 3、电子控制系统
电控柴油机喷油器与电控汽油机喷油器工作原理比较知识讲解
电控柴油机喷油器与电控汽油机喷油器工作原理比较电控柴油机喷油器与电控汽油机喷油器工作原理比较1:电控柴油机喷油器柴油机电控系统的组成：柴油机电控系统由传感器(Sensors)电控器(ECU)与执行器(Actuator)三部分组成。
1、传感器：传感器的功用是检测柴油机及车辆运行时的各种信息。
2、电控器：电控器(ECU)是柴油机电控的核心部分。
3、执行器：接受ECU传来的指令，并完成所需调控的各项任务。
电控高压共轨系统电控共轨系统中，将产生高压与控制喷射的功能分开，共轨腔只起着蓄压器的作用，共轨中燃油压力可以由ECU与压力调节阀控制，不受柴油机的转速影响，低速下能保证良好的喷雾，高速下能实现柔性控制。
因此增大了调节自由度和改善了控制精度。
下图为Bosch公司为Daimlar-Crysler公司的奔驰轿图1 ：电控高压共轨系统L离圧系2油■控別洌，一理力厦”絳燃袖攏濤娜，-熔油箱(包情粗涯歸写电动救油汞)也一朗揑髀(ECU) 7-1电也8—跌压務(共孰)9一压力传滋器10—址度传恋料H十哽油甜坨一禱却鞭甜传謹器13-曲皓转角需质号转連昨储羈注一加速珀板传越辟15-(5 雄埔城遽苦城罪悴一空■倩蹩鼎)7- ttlilt力傅黯莽IS—进气温度擁鼎嚣昨一渦轮幣fKSS电控柴油机喷油器是共轨式燃油系统中最关键和最复杂的部件，它的作用根据ECU发出的控制信号，通过控制电磁阀的开启和关闭，将高压油轨中的燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入柴油机的燃烧室。
BOSCH和ECD-U2勺电控喷油器的结构基本相似，都是由于传统喷油器相似的喷油嘴、控制活塞、控制量孔、控制电磁阀组成，图2为BOSCH的电控喷油器结构图。
在电磁阀不通电时，电磁阀关 闭控制活塞顶部的量孔A ,高压油轨 的燃油压力通过量孔Z 作用在控制 活塞上，将喷嘴关闭；当电磁阀通 电时，量孔A 被打开，控制室的压 力迅速降低，控制活塞升起，喷油 器开始喷油；当电磁阀关闭时，控 制室的压力上升，控制活塞下行关 闭喷油器完成喷油过程。
第三节-电控燃油喷射系统的组成与基本原理
第三节电控燃油喷射系统的组成与基本原理组成：按其部件功用来看，主要有进气系统（气路）、燃油控制系统（油路）和电子控制系统（电路）三部分。
一、进气系统a)b)图1进气系统原理图作用：为发动机提供必要的空气。
组成：一般由空气滤清器、节气门体、节气门、空气阀、进气总管、进气歧管等部分组成。
另外，为了随时调节进气量，进气系统中还设置了进气量的检测装置。
如图所示：在L型EFI系统中，采用装在空气滤清器后的空气流量计（空气流量传感器）直接测量发动机发动机吸入的进气量。
其测量的准确度高于D型EFI系统，可以精确的控制空燃比。
“L”是德文“空气”的第一个字母。
D型EFI系统是根据进气歧管压力传感器进行检测。
由于进气管内的空气压力在波动，所以控制的测量精度稍微差些。
“D”是德文“压力”的第一个字母。
空气阀只是在发动机温度低时用来调节进气量，控制发动机的怠速转速。
节气门总成包括控制进气量的节气门通道和怠速运行的空气旁通道。
节气门位置传感器与节气门轴相连接，用来检测节气门的开度。
二、燃油供给系统图2燃油供给系统工作流程图作用：向气缸提供燃烧所需要的燃油。
组成：如图所示，燃油供给系统通常由电动汽油泵、汽油滤清器、压力调节器、脉动阻尼器、喷油器和冷起动喷油器组成。
工作原理：如图所示，在电控汽油喷射系统中，汽油由电动汽油泵从油箱中泵出，经汽油滤清器等输送到电磁喷油器和冷起动喷油器调节器与喷油器并联，保证供给电磁喷油器内的汽油压力与喷射环境的压力之差（喷油压差）保持不变。
燃油泵按其安装位置可以分为外装泵和内装泵两种。
外装泵将泵装载油箱之外的输油管路中，内装泵则是将泵安装在燃油箱内。
与外装泵相比，内装泵不易产生气阻和燃油泄露，而且嘈声小。
目前多数EFI采用内装泵。
脉动阻尼器可以消除喷油时油压产生的微小波动，进一步稳定油压。
电磁喷油器按照发动机控制的喷油脉冲信号把汽油喷入进气道。
当冷却水温度低时，冷起动喷油器将汽油喷入进气总管，以改善发动机低温时的起动性能。
柴油机电控燃油喷射技术
潍柴柴油机电控燃油喷射技术一、技术概述排气净化与节能是汽车产品急需解决的两大难题，现代车用柴油机工作压力高，燃烧充分，油耗比汽油机约低两成，排放物中除微粒物外均低于汽油机，因此在世界范围内应用不断扩大，除中重型商用车外，轻型车和轿车也越来越多地应用。
传统的柴油机存在着供油不精确的问题，解决的办法是采用电子控制燃油喷射的技术。
与汽油机相比,柴油机的电子控制燃油喷射系统有很多相同之处，在整机电脑管理方面两者基本相同，但因柴油机的喷射系统形式多样，电控系统的硬件也呈多样形式，同时柴油机需要对油量、定时、喷油压力、喷油路等多参数进行综合控制，其软件的难度也大于汽油机。
第一代柴油机电控燃油喷射系统也称位置控制系统，它用电子伺服机构代替调速器控制供油滑套位置以实现供油量的调整，这类技术已发展到了可以同时控制定时和预喷射的TICS 系统。
第二代系统也称时间控制系统，其特点是供油仍维持传统的脉动式柱塞泵油方式，但油量和定时的调节则由电脑控制的强力快速响应电磁阀的开闭时刻所决定。
第三代也称为直接数控系统，它完全脱开了传统的油泵分缸燃油供应方式，通过共轨压力和喷油压力／时间的综合控制，实现各种复杂的供油规路和特性。
强力快速线形响应电磁阀是各种系统共同的技术难点。
二、现状及国内外发展趋势因柴油机的喷射系统形式多样，国外柴油机的电控系统也形式多样，有直列泵和分配泵的可变预行程TICS 系统，有基于时间控制泵喷嘴系统，有蓄压共轨系统和高压共轨系统等。
各种技术方案都在原有的基础上发展，但高压共轨系统是总的发展方向。
根据国内到2007 年实行欧洲III号法规的进度要求，对主要国产喷油泵进行电控系统的开发，包括硬件和软件的开发，并尽快实现产业化，同时要专门组织力量，对主要在中、重型车上使用的高压共轨系统和在轻、轿车上使用的时间控制式VE 分配泵系统进行联合开发、攻关，到2008 年前后实现产业化。
三、柴油机基本知识柴油发动机与汽油发动机具有基本相同的结构，都有气缸体、气缸盖、活塞、气门、曲柄、曲轴、凸轮轴、飞轮等。
第四章 第二节 电控燃油喷射系统
（四）空气流量计 空气流量计是测量发动机进气量的装置，用 于L型EFI系统。 空气流量计可安装在空气滤清器与节气门体 之间，也可安装在空气滤清器上，亦可将空 气流量计和节气门体一体化安装在发动机上。 根据测量原理不同，空气流量计有叶片式、 卡门涡旋式及热线式几种类型。
1. 叶片式空气流量计 由测量板、补偿班、回位弹簧、电位计、 旁通气道，此外还包括怠速调整螺钉、油泵 开关及进气温度传感器等。 传统的波许L型汽油喷射系统及一些中档 车型采用这种叶片式空气流量传感器，如丰 田CAMRY(佳美)小轿车、丰田PREVIA(大 霸王)小客车、马自达MPV多用途汽车等。
开关型节气门位置传感器又称为节气门开关。 两副触点：怠速触点（IDL）和全负荷触点（PSW）。 节气门关闭，怠速触点IDL闭合，ECU判定发动机处于 怠速工况，从而按怠速工况的要求控制喷油量； 当节气门打开时，怠速触点打开，ECU根据这一信号进 行从怠速到小负荷的过渡工况的喷油控制； 全负荷触点在节气门由全闭位置到中小开度范围内一直 处于开启状态，当节气门打开至一定角度（丰田1G-EU车 为55°）的位置时，全负荷触点开始闭合，向ECU送出发 动机处于全负荷运转工况的信号，ECU根据此信号进行全 负荷加浓控制。
• D型（速度密度型） • 奥迪V6，凯迪拉克、福特、丰田的部分车型
• L型（体积流量型） • 大霸王小客车、加美小轿车
LH型EFI（质量流量控制法）
LH型EFI也是用空气流量计直接测量发动 机吸入的空气量。
• LH型（现在改进为M型） • 凌志LS400、马自达625、91年后生产的奔 驰600SE等轿车。
热线温度由混合集成电路A保持其温度与吸入空气 温度相差一定值，当空气质量流量增大时，混合集 成电路A使热线通过的电流加大，反之，则减小。这 样，就使得通过热线RH的电流是空气质量流量的单 一函数，即热线电流IH随空气质量流量增大而增大， 或随其减小而减小，一般在50-120mA之间变化。 博世LH型汽油喷射系统及一些高档小轿车采用这 种空气流量传感器，如别克、日产MAXIMA(千里 马)、沃尔沃等。
电控燃油喷射系统图解
电控燃油喷射系统(EFI)图解EFI的优点:1、在任何情况下都能获得精确的空燃比2、混合气的各缸分配均匀性好3、采用EFI的汽车加速性能好4、充气效率高5、良好的启动性能和减速减油或断油EFI的工作原理：电控汽油喷射系统主要由下列四部分组成：进气系统供油系统控制系统点火系统如下图：1、进气系统如下图：2、供油系统主要由油压调节器、喷油器和喷油泵组成。
供油系统的工作原理图：喷油泵工作原理燃油泵装在油箱内，涡轮泵由电机驱动。
当泵内油压超过一定值时，燃油顶开单向阀向油路供油。
当油路堵塞时，卸压阀开启，泄出的燃油返回油箱。
如下图：喷油器工作原理：喷油器是电磁式的。
当喷油器不工作时，针阀在回位弹簧作用下将喷油孔封住。
当ECU的喷油控制信号将喷油器的电磁线圈与电源回路接通时，针阀才在电磁力的吸引下克服弹簧压力、摩擦力和自身重量，从静止位置往上升起，燃油喷出。
多点喷油系统中喷油器通过绝缘垫圈安装在进气歧管或进气道附近的缸盖上，并用输油管将其固定。
多点喷油系统每缸有一个喷油器。
英文称为multi point injection .简称为MP I。
如下图：喷油器单点喷油系统的喷油器安装在节气门体上，各缸共用一个喷油器。
英文为single point inje ction. 简称为SPI。
如下图：油压调节器工作原理油压力调节器的功能是调节喷油压力。
喷油器喷出的油量是用改变喷油信号持续时间来进行控制的。
由于进气歧管内真空度是随发动机工况而变化的，即使喷油信号的持续时间和喷油压力保持不变，工况变化时喷油量也会发生少量的变化，为了得到精确的喷油量，必须使油压A和进气歧管真空度B的总和保持不变。
如下图：3、控制系统控制系统由传感器、执行器和电子控制单元三部分组成如下图：传感器传感器是感知信息的部件，负责向ECU提供发动机和汽车运行状况。
如下图：ECUECU的功用是采集和处理各种传感器的输入信号，根据发动机工作的要求（喷油脉宽、点火提前角等），进行控制决策的运算，并输出相应的控制信号。
电控直列柱塞泵燃油喷射系统工作原理
电控直列柱塞泵燃油喷射系统工作原理电控直列柱塞泵燃油喷射系统，这听起来是不是挺高大上的？其实它的工作原理就像一场舞蹈，既复杂又优雅。
想象一下，汽车就像一个大舞台，燃油喷射系统就是舞台上的主角，负责把燃油精准地喷射到发动机里，确保每一缕动力都能顺利释放。
这个系统的核心就是电控直列柱塞泵，它用电来控制喷油量，就像指挥家在乐队中引导每一个乐器，精准而又协调。
咱们得明白，这个柱塞泵可不是随便什么泵。
它的设计就像一位高手，每一个细节都经过精心考量。
柱塞就像舞者，在泵体里上下运动，推动燃油流动。
而电控部分则像是它的教练，实时调整节奏，确保每一滴燃油都能在对的时刻、对的地方喷射出来。
电控系统会根据发动机的需求，实时调整喷油的压力和量，让动力输出既强劲又平稳，简直就是科技的结晶。
你知道吗，柱塞泵的工作原理就像打篮球，先要运球，再投篮。
燃油从油箱抽出来，经过过滤器清洁干净，然后就像篮球被传给控球后卫，进入柱塞泵。
柱塞开始上下运动，推动燃油进入喷油器，就像篮球在空中飞翔，最终落入篮筐。
而喷油器的作用就是将燃油喷射成细雾，跟空气充分混合，保证燃烧时更加高效。
这种方式就像在舞台上，舞者和观众的默契配合，才能演出一场精彩的表演。
说到这里，不得不提喷油器的技术含量。
喷油器就像个小魔术师，能把液态燃油变成雾状，简直是“点石成金”的绝技。
喷油的角度、雾化的程度，都会直接影响发动机的效率。
正因为有了这些技术，咱们的车才会在路上跑得飞快，动力十足。
这也是现代科技的魅力所在，让复杂的机械变得如此简单易用。
不过，这个系统的工作可不止这些。
电控系统还会收集发动机的各种数据，比如温度、转速等，就像教练在比赛中分析对手的表现。
根据这些数据，电控系统会实时调整喷油量，保证发动机始终处于最佳工作状态。
这就好比运动员在比赛中，时刻关注自己的状态，调整策略，争取最佳表现。
这样一来，不仅能提高动力，还能降低油耗，简直是一举两得。
这个系统还有个妙处，就是它能适应各种驾驶条件。
卡特电控燃油系统工作原理
卡特电控燃油系统工作原理卡特电控燃油系统工作原理本文介绍了卡特电控燃油系统的工作原理、卡特电控低压燃油系统、卡特电控高压机油系统、卡特电控发动机启动时的工作原理、卡特电控喷油器内的燃油油路、记录故障码一文.(1)燃油系统的工作原理HEUI燃油系统采用液压方式而不是机械方式控制喷油速率,HEUI燃油系统使喷油速率随发动机转速的变化而变化,从而提高了发动机的性能,改善了燃油经济性并降低了排放.HEUI喷油器柱塞在喷油电磁阀未接到来自ECM的信号产生激励之前不会运动,不像机械驱动的EUI燃油系统中的柱塞运动要受到发动机凸轮转速和凸起持续时间的限制,所以定时控制更加精确.在HEUI系统中,除了所用的液压驱动单体式喷油器以外,燃油系统的布局和排列与用于3176B、Cl0、C12和3406E型发动机上的CoterpillarEUI燃油系统很相似.是用于3406E型发动机的EUI燃油系统和用于3408E型及3412E型发动机上的HEUI燃油系统的对比,其间的主要差别是在HEUI系统中采用了一个喷油驱动压力传感器和一个喷油驱动压力控制阀.3408E及3412E型发动机所用的HEUI燃油系统中电子控制系统的供电电压如下.①ECM:24V.②转速及定时传感器:12.5V.③HEUI喷油器电磁阀:105～110V.④模拟传感器:5V.这包括下列传感器:液压机油压力传感器;冷却液温度传感器;大气温度传感器;涡轮增压器进口压力传感器;涡轮增压器出口压力传感器;润滑机油压力传感器;液压机油温度传感器;燃油温度传感器.⑤数字传感器:8V.包括下列传感器:油门位置传感器;油泵控制阀信号传感器;排气温度传感器.⑥油泵控制阀:0～24V.(2)低压燃油系统HEUI系统属于低压燃油系统,在3408E型和3412E型发动机上,由齿轮式输油泵和燃油压力调节器将燃油压力保持在310～415kPa之间,如图2-3所示,燃油从燃油箱被吸出,通过燃油滤清器及油水分离器进入输油泵,输油泵将燃油泵人ECM冷却板,使ECM中电子元器件的温度在发动机运转期间保持在许可范围之内.在燃油供油系统中安装一个燃油温度传感器,用于在发动机运转期间补偿因燃油温度升高所引起的功率损失,燃油流过第二级燃油滤清器后直接流入位于气缸盖顶部的低压供油道,向各个喷油器供给低压燃油,向各个喷油器的供油量是其喷油量的4倍以上,以保证对喷油器提供充分的润滑和冷却,没有喷出的燃油离开油道,经过一个压力调节阀后通过公共回油管流回燃油箱.3116型和3126型发动机低压燃油系统的压力一般在400～525kPa之间.(3)高压机油系统(b)是CAT3408型发动机HEUI燃油系统的高压机油系统,高压机油泵由齿轮驱动,通过机油滤清器和机油冷却器将机油从发动机的油底壳中吸出.简化机油油路由低压油路和高压油路两部分组成,低压油路是从发动机润滑机油泵到液压机油泵,高压油路是从液压油泵到喷油器增压活塞,高压机油压力由调压控制阀(RPCV)控制.当调压控制阀开启时,机油被溢流回发动机的油底壳中.调压控制阀是一个电控溢流阀,用于控制液压机油泵的泵油压力,ECM通过改变供给电控溢流阀的信号电流决定机油泵的输出压力.图2-6是调压控制阀的剖面图,在发动机停机时,调压控制阀内部的滑阀被回位弹簧推到右侧,将机油溢流口关闭;在发动机启动时,ECM向调压控制阀发出信号,使电磁线圈产生磁场,衔铁就会对菌状阀和推杆产生推力,弹簧力和流入滑阀腔内的机油压力共同作用使滑阀保持在右端,使机油溢流油口继续保持关闭,从而使全部机油进入各气缸盖内铸造的机油油道中,直到机油油道内达到期望的机油压力为止.(4)发动机启动时的工作原理发动机暖机启动时要求的机油压力大约为10.34MPa,如果发动机进行冷启动(冷却液温度低于O度),ECM将要求机油压力达到20.68MPa.当发动机着火运转后,ECM向液压机油调压控制阀发出信号,喷油控制压力传感器将监测油道内的实际压力,ECM将实际的油道压力与期望的油道压力进行比较,并调节发送给液压机油调压控制阀的信号,以获得期望的油道压力.通过调节菌状阀位置使滑阀腔中部分机油泄流来控制调压控制阀滑阀腔内的机油压力,而菌状阀位置又由ECM通过调节磁场强度来控制,所以,滑阀位置决定了溢流口的开启面积,从而控制了油道内的机油压力.(5)喷油器内的燃油油路HEUI喷油器内的主要零、部件,在充油过程中,增压活塞8下方的内部弹簧将所有零、部件推到非驱动位置.高压液压机油从铸造在气缸盖内的油道通过跨接油管供入喷油器的油路低压燃油由燃油供油总管经油道供人喷油器的情况.燃油的压力不足以使柱塞充油止回阀落座关闭,从而使柱塞腔内充满燃油,当增压活塞被推向套筒顶端使止回阀关闭时,充油过程结束.由于喷油器电磁阀处于非激励状态(ECM无信号输入电磁阀),油道内的高压机油就不会进入喷油器中.喷油器工作时电磁阀从ECM喷油控制电路接收105～110V的电压脉冲,所以在发动机运转期间一定要将手离开喷油器电磁阀一定距离;否则,将会被严重电击.HEUI电控系统的所有部件,ECM将根据各种传感器输入的信号向某个喷油器驱动模块输出决定喷油量的脉宽调制(PWM)信号驱动该喷油器喷油,当电磁阀被驱动时,将克服菌状阀保持关闭的弹簧压力,将菌状阀打开,同时会关闭所有机油溢流通道,允许高压机油流到菌状阀周围,并进入增压活塞的顶部.参照图2-7,发动机处于熄火状态时HEUI喷油器不喷油,电磁阀5将被回位弹簧4压紧在下方的阀座2上,当发动机处于运转状态而某个喷油器不喷油时,高压机油将被堵塞,菌状机油阀腔9将开启溢流,增压活塞8和柱塞7被推到套筒顶部,燃油活塞腔12将被燃油充满,当来自ECM的PWM信号驱动喷油器电磁阀5时,菌状阀1将离开下阀座2而顶靠在上阀座6上,将到菌状机油阀腔9的油道关闭,从而允许高压机油通过进口3进入单体式喷油器中,直接作用于增压活塞8顶上.增压活塞的承压面积大约是燃油柱塞面积的7倍.因此,当液压油路供给油压21000kPa时,燃油柱塞下方的燃油压力将升高到约145000kPa.当作用在增压活塞8顶上的液压机油的压力足够高时,将推动增压活塞8和燃油柱塞7向下运动,升高套筒11和燃油活塞腔12内的柴油压力.当燃油压力超过喷油器喷油阀的开启压力(约31000kPa)时,喷油阀将会开启,将燃油通过喷头上钻出的小孔直接喷入发动机燃烧室中.3408E型和3412E型发动机喷油器头部有6个以140.排列的直径为0.252mm的喷孔,逆流止回阀14防止燃油回流,使压力燃油作用于喷油阀17上.当电磁阀5不被激励时,喷油过程结束,允许菌状阀1、增压活塞8和燃油柱塞7回到其等待喷油位置.在燃油柱塞7向上移动期间,会将燃油通过油道吸入燃油活塞腔12内,再通过燃油充油口15和进油单向球阀13进入喷油器,为下一次喷油做好准备.除了进油单向球阀13和逆流止回阀14以外,喷油嘴还是传统结构,在柱塞7下移行程中,进油单向球阀13不会落座密封,保证燃油活塞腔12内充满燃油,逆流止回阀14只允许燃油流入喷油嘴,而不允许燃油从喷油器端部回流,逆流止回阀的作用与各种单体式喷油器中由上方弹簧压紧在阀座上保持关闭防止燃气进入喷嘴的针阀相似.(6)记录故障码为发动机电子控制系统,当传感器产生的信号超出正常工作参数范围时,将在ECM存储器中记录诊断故障代码,并与其他电控发动机一样点亮仪表板上的报警灯进行报警,能够产生故障代码记录的事件包括:冷却液温度超过107度;冷却液流失;润滑机油压力过低(根据机油压力脉谱判定);喷油驱动压力不正常(低或高);喷油驱动压力系统故障;进气节气门(如果安装);发动机超速直方图;燃油压力过低.。
电控喷油器的工作原理
电控喷油器的工作原理
电控喷油器是一种用于汽车引擎的燃油喷射系统。
它的工作原理包括以下几个步骤：
1. 电控喷油器接收来自汽车引擎控制单元（ECU）的信号，这些信号包括引擎速度、负荷以及其他参数。
2. 通过ECU的计算，确定喷油时间和喷油量。
3. 当ECU发送信号时，电控喷油器打开喷油器的电磁阀，使燃油从油泵进入喷油器的喷油嘴。
4. 一旦喷油器接收到信号并打开，燃油会被喷射到发动机气缸中。
5. 喷油器的开启时间和喷油量的控制非常重要，它们决定了发动机在不同负荷和转速下能否获得适当的燃油供给。
这样可以实现更高效、更环保的燃烧。
总的来说，电控喷油器通过接收ECU的信号，控制喷油器的打开时间和喷油量，从而实现合理的燃油供给，提高汽车引擎的功率输出和燃油经济性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第29卷 第5期2005年10月武汉理工大学学报(交通科学与工程版)Jou rnal of W uhan U n iversity of T echno logy(T ran spo rtati on Science &Engineering )V o l .29 N o.5O ct .2005电控喷油器工作过程分析3 收稿日期:20050616 张静秋:男,25岁,硕士,主要研究领域为动力机械建模仿真与优化 3国防“十五”预研项目资助(批准号:401010401)张静秋1) 李育学1) 吴庭翱2)(海军工程大学船舶与动力学院1) 武汉 430033)(海军驻温州地区军事代表室2) 温州 310000)摘要:分析了电控喷油器的工作原理,确定了喷油器的物理模型、数学模型及边界条件,提出了一个影响仿真精度的关键参数——流量系数的计算方法,建立了喷油器的si m ulink 仿真模块并进行了仿真.通过仿真发现了喷油器结构尺寸参数对其动态响应的影响关系,确定了影响喷油器动态响应的关键参数,即控制室进出油量孔直径.建立了高压共轨电控喷油器液力响应特性测试试验台,验证了仿真结果的正确性.关键词:共轨;喷油器;流量系数中图法分类号:T K 42 在高压共轨系统中,电控喷油器是一个十分重要的部件,它可以精确地计量燃油并形成喷雾.其流量特性对内燃机与电控系统的匹配有很大影响,因此,研究其工作过程具有重要实用意义.电控喷油器在工作时,其中的燃油流动和电路、磁路都达不到稳定工作状态,几乎都工作在过渡过程中,这一特点决定了电控喷油过程建模的复杂性及存在众多的影响仿真精度的因素.文中根据流体动力学的基本原理,抓住影响仿真精度的关键因素——流量系数,建立了基于si m u link m atlab 的电控喷油器喷射过程的仿真模型,并进行了试验验证.1 电控喷油器的工作原理电控喷油器在工作过程中是由电磁铁实现针阀的开启与关闭的.通过控制腔将电磁阀与针阀连接起来,利用控制腔内燃油的液力性能完成以较小的功率来实现较高燃油压力下的高速响应控制功能.其工作原理如图1所示.当电磁阀未激励时,由于阀内弹簧的作用,平面阀使出油节流孔B 关闭;此时,喷油器体中的控制腔、针阀腔的压力等于共轨压力.由于控制腔内控制活塞上的作用面积大于针阀腔内针阀下面的作用面积,这样,作用于控制活塞上面的压力可以使针阀关闭,喷油器处于不喷油状态.当ECU 给电磁阀激励时,由于电磁铁的吸力作用,衔铁向上运动,平面阀在液力作用下离开阀座,出油孔B 开启泄油,控制腔压力下降,这时作用于针阀下面的液压力使针阀顶起,喷油嘴打开,开始喷油.图1 喷油器工作原理及仿真模型2 仿真建模2.1 数学模型根据喷油器各部件的液力特性,将其分为容器类、压力驱动阀类、流道类、短管类、薄片流类.按相互之间的关系及相应的边界条件,通过液力,机械等方式连结,形成模型.在模拟计算中,作如下假设:(1)在喷油过程中,燃油的温度保持不变;(2)不考虑各部件的弹性变形;(3)假设喷油器在工作过程中共轨压力,气缸压力恒定;(4)仅考虑控制活塞偶件及针阀偶件的泄漏.具体的数学模型见参考文献[1].各节流孔流量系数的确定直接影响到仿真计算的准确性.而流量系数受节流孔尺寸结构及流速的影响较大.流量系数按厚壁孔口确定如下.C d =1 1+∑Ν式中:Ν为孔口的总阻力系数.∑Ν=Ν1+Ν2+Νe式中:Ν1为入口阻力系数;Ν2为突然扩大阻力系数;Νe 为沿程阻力系数.Ν1=Ν′(v cv )2=Ν′(A A c )2Ν2=(A A c -1)2Νe =Κl 2d 其中:v c 为孔中流束收缩断面处流速;v 为孔中流束收缩前的流速;A 为孔截面积;A c 为流束收缩断面的截面积;Ν′为与厚壁孔口孔径相同的薄壁孔口的总阻力系数;Κ为管道沿程阻力系数;l 为孔长;d 为孔径.2.2 建立si m ul i nk 仿真模型根据电控喷油器各组成部分的物理及结构关系建立si m u link 仿真模块(图2),包括:控制室模块、蓄压室模块、压力室模块、针阀运动模块、电磁p rail 为共轨腔压力;dcfsc 为电磁阀升程;dydt 为针阀速度;pcon 为控制室压力;p re 为压力室压力;y 为针阀升程(位移);pacc 为蓄压室压力;out 1,out 2,out 3,out 4,out 5,out 6为各模块计算结果输出.图2 电控喷油器的仿真模块示意图阀运动模块[2](包含在控制腔模块中). 仿真计算算法采用ode 45(Dom and 2P rince ),自适应步长,总时间为一次完整的喷射过程.3 仿真结果分析利用仿真程序,对不同结构尺寸的高压共轨喷油器进行了仿真计算.仿真结果表明:喷油器结构参数对针阀的开启和关闭响应时间都有极大影响.验证了文献[3]中的结论.下面以两组具有不同控制室进出油节流孔的喷油器为例进行比较说明:一组的进油孔为0.25mm ,出油孔为0.27mm ;另一组的进油孔为0.21mm ,出油孔为0.35mm .比较了两种情况下控制室压力,电磁阀及针阀升程的变化情况(图3).进油孔与出油孔面积之比越大,电磁阀通电后,在单位时间内控制室的压力下降越慢,总的开启响应时间加长.当电磁阀断电后,单位时间内控制室的进油量增多,控制室的压力将迅速回升,使总的关闭响应时间缩短.图3 电控喷油器仿真计算结果4 试验验证喷油器动态响应测试台架组成如图4.利用高压共轨试验台上的BO SCH 喷油规律测试仪测取了不同结构尺寸喷油器的喷油规律信号.共轨压力100M Pa ,喷油脉宽4m s .并将所测喷油规律信号与模拟计算的电磁阀针阀运动规律相比较.现以A ,B 两量孔直径相差最小和最大值为例,进行比较.如图5,6所示,仿真结果与试验配合较好.由图5可知,当A ,B 量孔直径相差较小时,恰值喷·976· 第5期张静秋等:电控喷油器工作过程分析油控制脉冲快结束时,喷油器针阀才开始抬起,其响应时间较长,喷油量很小.而由图6可知,当A ,B 量孔直径相差较大时,恰又加给喷油控制脉冲时,喷油器针阀就迅速抬起,其响应时间较短,喷油量较大.图4 喷油器动态响应测试台架组成图5 d in =0.25mm ,d out =0.27mm时试验与仿真比较图6 d in =0.21mm ,d out =0.35mm 时试验5 结束语抓住了影响仿真准确性的关键因素,合理地与仿真比较计算了节流孔流量系数,计算与实测结果对比表明,文中建立的计算模型是符合电控喷油器实际工作情况的.试验结果表明,喷油器控制室进出油量孔的尺寸对喷油器有显著的影响.参考文献1 安士杰,欧阳光耀.电控喷油器仿真模块化研究.车用发动机,2002(4):23～262 邹开凤,李育学,欧阳光耀等.共轨喷油器高速电磁阀驱动电路设计与仿真.武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2004,28(3):377～3793 杨洪敏,苏万华,汪 洋等.高压共轨式喷油器的无量纲几何参数对喷油规律和喷油特性一致性影响的研究.内燃机学报,2000(3):244～249W o rk ing P rocess A nalysis of E lectron ically 2con tro lled In jecto rZhang J i ngq iu 1) L iY uxue 1) W u T i ng ′ao2)(S h ipp ing and P o w er A cad e m y ,N avy U n iversity of E ng ineering ,W uhan 430033)1)(M ilita ry D eleg a te Of f ice of N avy S ta tioned in W unz hou R eg ion ,W unz hou 310000)2)AbstractT he w o rk ing p rinci p le of electron ically 2con tro lled in jecto r is illu strated .Physical m odel andm athem atical m odel are estab lished .A n arithm etic fo r flux 2coefficien t w h ich affects veracity of si m u lati on is given .W ith p rovided boundary conditi on s ,em u lato r is designed .W ith an em u lato r ,the relati on betw een p aram eters of in jecto r and characteristics of the dynam ic respon se has been found ou t .A key param eter ,the in let and ou tlet diam eter of the in jecto r ,that greatly affects the in jecto r dynam ic respon se has been ascertained .A test equ i pm en t of electron ic in jecto r respon se ,has been set up ,by w h ich the resu lt of the si m u lati on is app roved .Key words :comm on 2rail ;in jecto r ;flux 2coefficien t·086·武汉理工大学学报(交通科学与工程版)2005年 第29卷。