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1、,模块三 配气机构,发 动 机 电 控 技 术,模块二 曲柄连杆机构,模块一 发动机总体认识,模块四 冷却系,模块五 润滑系,模块六 汽油机燃料供给系,第二部分,电控发动机燃油喷射系统,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,模块三 配气机构,模块一 发动机总体认识,模块五 润滑系,第二部分,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,电控汽油喷射系统EFI（Electronic Fule Injection）。它是一种利用电脑控制燃油量的系统，并取代了过去传统的化油器系统。电控燃油喷射装置因其性能优越而逐渐取代了机械式或机电混合式燃油喷射系统。当发动机工作时，根据各传感器测得的空气流量、进气温度
2、、发动机转速及工作温度等参数，按预先编制的程序进行运算后与内存中预先存储的最佳工况时的供油控制参数进行比较和判断，适时调整供油量，保证发动机始终在最佳状态下工作，使其在输出一定功率的条件下，发动机的综合性能得到提高。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,一、电控燃油喷射系统的发展 汽油喷射技术的发展历史可以追溯到20 世纪初期。德国Wright 兄弟首先在他们制造的早期飞机发动机上采用了向进气管连续喷射汽油的混合气配制方法。20 世纪30 年代用于军用飞机上，1954 年德国奔驰公司在奔驰300SL 上装了机械式汽油喷射系统（K 型）；20 世纪60 年代在K 型的基础上发展了机电组合式汽
3、油喷射系统（KE 型）；20 世纪60 年代后期，随着电子技术的发展，德国BOSCH 公司研制出电控燃油喷射系统（EFI）。到了70 年代末开始得到迅猛发展。不仅轿车，而且越来越多的其他类型车辆也采用了电控汽油喷射技术。,现代电控燃油喷射系统控制方式逐步向独立控制集中控制整车控制技术发展。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,二、电控燃油喷射系统工作原理 电子控制燃油喷射系统能根据发动机运行工况对空然比进行精确控制。 驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制进气量。节气门开度不同，进气量也不同，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成一定的比例关系。进气管压力传感器可将进
4、气歧管内真空度的变化转变成电信号的变化，并传送给电脑，电脑根据进气歧管真空度的大小计算出发动机进气量，再根据曲轴位置传感器测得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。电脑根据进气压力和发动机转速控制各缸喷油器，通过控制每次喷油的持续时间来控制喷油量。喷油持续时间愈长，喷油量就愈大。一般每次喷油的持续时间为2-10ms。电子控制燃油喷射系统的喷油压力是由电动燃油泵提供的，电动燃油泵装在油箱内。油箱内的燃油被电动燃油泵吸出并加压，压力燃油经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，由电脑控制。通电时电磁阀
5、开启，压力燃油以雾状喷入进气歧管内，与空气混合，在进气行程中被吸进气缸。,优点： 与化油器式燃油系统相比，电子控制燃油喷射系统主要具有低 油耗、低排气污染、转矩及功率输出高、低温起动性好、工况过渡 圆滑、加速性好等。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,三、电控燃油喷射系统的分类 （一）按喷射装置的控制方式分类 在发动机电子控制系统中，按喷射装置的控制方式分类可为分：机械 式汽油喷射系统、机电结合式汽油喷射系统、电控汽油喷射系统。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,1、机械式燃油喷射系统（K 系统） 德国博世公司的K-Jectronic 系统属于机械式汽油喷射系统，简称K 系统。该系
6、统采用连续喷射方式，可分为单点或多点喷射，其喷油量是通过空气计量板直接控制汽油流量调节柱塞来控制的，采用的是机械式计量方式。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,2、机电结合式燃油喷射系统（KE 系统） KE 系统，是在K 式的基础上改进后的产品。其特点是增加了一个电子控制单元（Electric Control Unit，ECU）。ECU 可根据水温、节气门位置等传感器的输入信号来控制电液式压差调节器的动作，以此实现对不同工况下的空燃比进行修正的目的。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,3、电控燃油喷射系统（E 系统） 燃油的计量通过电控单元和电磁喷油器来实现。该系统采用了全电子控制
7、方式，即电子控制单元通过各种传感器来检测发动机运行参数（包括发动机的进气量、转速、负荷、温度、排气中的氧含量等）的变化，再由ECU 根据输入信号和数学模型来确定所需的燃油喷射量，并通过控制喷油器的开启时间来控制喷入气缸内的每循环喷油量，进而达到对气缸内可燃混合气的空燃比进行精确配制的目的。,电子控制式燃油喷射系统在发动机各种工况下均能精确计量所需的燃油喷射量， 且稳定性好，能实现发动机的优化设计和优化控制。因此，它在汽油喷射系统中被 广泛应用。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,（二）按喷油器的布置方式分类 按喷油器的布置方式可分为：单点燃油喷射和多点燃油喷射。 1、单点燃油喷射系统 单
8、点喷射系统是把喷油器安装 在化油器所在的节气门处，它的外 形也有点像化油器，通常用一个喷 油器将燃油喷入进气道，形成混合 气进入进气歧管，再分配到各个气 缸中。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,2、多点燃油喷射系统 多点喷射系统是在每缸进气口处装有一只喷油器，由电控单元（ECU）控制，顺序地进行分缸单独喷射或分组喷射，汽油直接喷射到各缸的进气门前方，再与空气一起进入气缸形成混合气。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,（三）按喷油方式分类 根据汽油喷射方式分：汽油喷射系统可分为缸内喷射和进气管喷射两种。 1、进气管喷射 广泛应用于现代电控燃油喷射系统中。 在进气歧管内喷射或进气门前
9、喷射。在该 方式中，喷油器被安装于进气歧管内或进 气门附近，故汽油在进气过程中被喷射后 与空气混合形成可燃混合气再进入气缸内。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,2、缸内喷射 多用于机械式或机电结合式燃油喷射系统中，在发动机运转时连续不断地喷射。 缸内喷射系统是将喷油器安装在 气缸盖上，将汽油直接喷入气缸内与 空气混合，形成可燃混合气。这种喷 射系统需要较高的喷油压力，约3 5Mpa。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,（四）按喷射时间分类 按喷射时间可分为：同时喷射、分组喷射、顺序喷射。 1、同时喷射 发动机在运行期间，所有的喷油器并联连接，电子控制单元根据曲轴位置 传感器送入的
10、基准信号，发出喷油器控制信号，控制功率三极管的导通和截止，从而控制各喷油器电磁线圈电路同时接通和切断，使各缸喷油器同时喷油。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,2、分组喷射 将多缸发动机的喷油器按发动机每工作循环分成若干组交替进行喷射，每组分别通过一条控制电路和电脑连接，由电子控制单元分组控制喷油器，两组喷油器轮流交替喷射。每一工作循环中，各喷油器均喷射一次或两次。一般多是发动机每转一转，只有一组喷射。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,3、顺序喷射 喷油器按照发动机各缸工作的顺序依次喷射。各缸喷油器分别由电脑进行控制。驱动回路数与气缸数目相等。 顺序喷射可以设立在最佳时间喷油，对
11、混合气的形成十分有利，因此它对提高燃油经济性和降低有害物的排放等有一定好处。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,奥迪分层燃烧技术 奥迪车发动机曾经采用分层燃烧技术，该技术是在气缸做吸气冲程时，先喷出一小部分的燃油，与空气混合成稀混合气，气缸做压缩冲程时，再喷出一部分燃油，形成一团浓混合气，这团浓混合气先被火花塞点燃，再将火焰扩散，点燃周围较稀的混合气。这种方式虽然节能，但污染严重，因此大众放弃了分层燃烧技术。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,四、电控燃油喷射系统组成 电控汽油喷射系统品种繁多，但它们都具有相同的控制原则：即以电控单元（ECU）为控制核心，以空气流量和发动机转速为控
12、制基础，以喷油器、怠速空气调整器等为控制对象，保证获得与发动机各种工况相匹配的最佳混合气成分和点火时间。各种电控燃油喷射系统都具有相同的组成和类似的结构，大致可分为空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统三个部分。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,1、空气供给系统 空气供给系统，其功能是提供测量和控制燃油燃烧时所需要的空气量。以控制发动机输出的功率。空气经空气过滤器过滤后，由空气流量计（在D-Jetronic 系统中为进气歧管绝对压力传感器）计量，通 过节气门体进入进气总管，再分配到各进气歧管。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,2、燃油供给系统 燃油供给系统是用电动汽油泵向喷油
13、器提供足够压力的汽油，喷油器根据来自电子控制器（ECU）的控制信号，向进气歧管内进气门上方喷射定量的汽油。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,3、电子控制系统 电子控制系统的功能是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。主要由各种传感器、电控单元（ECU）和执行器三部分组成。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,六、电控汽油油喷射系统的控制功能 （一）喷油量控制 电控单元根据发动机转速和负荷信号作为主控信号，确定基本供油量，再根据其他相关输入信号加以修正，最后确定实际喷油量。 喷油量的控制即喷油持续时间的控制。微机根据传感器测得的进气量、转速、冷却液温度、进气温度、节气
14、门开度等运行参数，按照设定的程序计算出每次燃烧所需要的燃油量，确定喷油器最佳喷油持续时间，从而达到控制喷油量的目的。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,1、起动时喷油量控制：在发动机起动时，当起动开关接通，且发动转速低于某一转速时ECU 按发动机水温、进气温度和起动转速计算出一个固定的喷油量，这一喷油量能使发动机获得顺利启动时所需的浓混合气。 2、起动后的喷油控制 发动机起动后，自动转入正常运转程序。在发动机运转期间，各传感器适时检测发动机的转速、进气量、进气温度、冷却液温度、节气门位置（即工况）以及排气中氧的含量等信号，通过接口电路偷入微机。 在发动机运转过程中，ECU 根据进气量和发
15、动机转速来计算喷油量。此外，还要参考节气门开度、发动机冷却液温度与进气温度、海拔高度以及怠速工况、加速工况、全负荷工况等运转参数来修正喷油量，以提高控制精度。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,（二）喷油正时控制 在间歇式电控喷射系统中，当采用顺序喷射时，主电脑不仅要控制喷油量，还要根据发动机各缸的点火顺序，将喷射时间控制在一个最佳的时刻。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,（三）断油控制 1. 减速断油控制。汽车行驶中，节气门开度迅速减小，电控单元将切断控制电路停止喷油，用以降低减速时HC 和CO 的排放量。当发动机转速降至一特定转速时，又恢复供油。 2. 限速断油。当发动机转速
16、超过安全转速或车速超过设计最高车速时，电控单元将会切断控制电路停止喷油，防止超速。 3. 清除溢油控制。当发动机多次起动未能成功时，淤积在气缸内的浓混合气就会浸湿火花塞，使其不能跳火。清除溢油控制就是将发动机加速踏板踩到底，接通起动开关起动发动机时，电控单元（ECU）控制喷油器中断喷油，以便排除气缸内的燃油蒸气，使火花塞干燥，能够跳火。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,4. 减矩断油控制。 装有电控自动变速器的汽车在行驶中自动升档时，ECU 发出减矩信号，暂时中断个别缸的喷油，以降低发动机转速，从而减轻换档冲击。 5. 反馈控制 汽油喷射系统进行反馈控制的传感器是氧传感器。使用氧传感器
17、的发动机必须使用无铅汽油。反馈控制（闭环控制）是在排气管上加装氧传感器，根据排气中氧的含量的变化测定出进入发动机燃烧室混合气的空燃比值，把它偷入计算机与设定的目标空燃比值进行比较，将误差信号经放大器控制电磁喷油器喷油量，使空燃比保持在设定目标附近。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,（四）汽油泵控制 打开点火开关，ECU 将控制汽油泵工作2 3s，在油道中建立油压，此时若不起动发动机，汽油泵将停止工作。在发动机工作过程中，ECU 控制汽油泵正常运转。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,（五）点火系统的控制 1、微机控制点火系统的控制 微机控制点火系统主要由凸轮轴位置传感器、曲轴位置
18、传感器、空气流量计、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感车速传感器、爆震传感器、各种控制开关、电控单元、点火控制器、点火线圈以及火花塞等组成 2、点火提前角的确定 1）点火提前角的影响因素。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,2）点火提前角的确定 点火提前角= 初始点火提前角+ 基本点火提前角+ 修正点火提前角 （1）初始点火提前角 初始点火提前角又称为固定点火提前角，其值大小取决于发动机的结构型式，并由曲轴位置传感器的初始位置决定，一般为上止点前6 12。 （2）基本点火提前角 基本点火提前角是发动机最主要的点火提前角，是设计微机控制点火相同时确定的点火提前角。 （3）修正
19、点火提前角 暖机修正 怠速修正 空燃比反馈修正 过热修正,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,为了使发动机发出最大功率，应使最高燃烧压力出现在上止点后 10 15左右，点火时刻用点火提前角来表示。它是指火花塞电极间跳火开始到活塞运行至上止点时这段时间内曲轴所转过的角度。 点火过迟：使发动机功率下降，油耗增加。 点火过早：使功率下降，还容易产生爆震。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,七、电控燃油喷射系统的特点 1、进气压力损失小，提高输出功率，增加发动机的动力性。 2、汽车加减速行驶时反映灵敏，空燃比控制响应迅速，适应发动机的各种工况。 3、对大气压力或外界湿度变化引起的空气密度变化，可以进行适量的空燃比修正。 4、起动容易，暖机性能提高。 5、低排放，节省燃油。 6、具有减速断油功能。 7、可均匀分配各缸燃油，减少了爆震现象，提高了发动机工作的稳定性，同时， 也降低了噪声污染。 8、提高了汽车驾驶性能。,情景一 电控燃油喷射系统组成和基本原理,八、电控技术对发动机性能影响 提高发动机动力性； 提高发动机燃油经济性； 降低排放污染； 改善发动机的起动性能； 改善发动机加速和减速性能； 发动机故障率降低，自诊断报警系统的应用，提高故障诊断速度和准确性。,