第八节汽油喷射系统 、汽油喷射系统概述 (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汽缸 或进气歧管中,与进入的空气混合而形成可燃混合气。其目的是为 了提高汽油的雾化质量,改善燃烧,以改善汽油机的性能。 汽油喷射按喷射位置分为进气道喷射和缸内喷射两种。前者是 低压喷射,喷射压力一般只有0.20.35MPa,是目前技术成熟的商 品化产品;后者前者是高压喷射,喷射压力约3~5MPa,日本已初 步商品化。 (二)电控汽油喷射系统的优点: 与传统化油器式发动机相比,电控汽油喷射式发动机的优点有: (1)进气管道中没有狭窄的喉管,空气流动阻力小,提高了发动 机的充气效率,从而增加了发动机的功率和扭矩(5%-10%); (2)可对混合气成分和点火提前角进行精确的控制,使发动机在 任何工况下都保持最佳的工作状态(经济性、动力性、排放的最佳 折衷),尤其是对过渡工况的动态控制;
第八节 汽油喷射系统 一、汽油喷射系统概述 (1)进气管道中没有狭窄的喉管,空气流动阻力小,提高了发动 机的充气效率,从而增加了发动机的功率和扭矩(5%~10%); (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汽缸 或进气歧管中,与进入的空气混合而形成可燃混合气。其目的是为 了提高汽油的雾化质量,改善燃烧,以改善汽油机的性能。 汽油喷射按喷射位置分为进气道喷射和缸内喷射两种。前者是 低压喷射,喷射压力一般只有0.2~0.35MPa,是目前技术成熟的商 品化产品;后者前者是高压喷射,喷射压力约3~5MPa,日本已初 步商品化。 (二)电控汽油喷射系统的优点: 与传统化油器式发动机相比,电控汽油喷射式发动机的优点有: (2)可对混合气成分和点火提前角进行精确的控制,使发动机在 任何工况下都保持最佳的工作状态(经济性、动力性、排放的最佳 折衷),尤其是对过渡工况的动态控制;
(3)因进气温度较低而使爆震燃烧得到有效控制,可采用较高的 压缩比; (4)发动机的冷起动性和加速性较好; (5)多点汽油喷射系统可彻底解决发动机各缸混合气的分配不均 匀问题; (6)可节省燃油(油耗降低5%~10%)并减少废气中的有害成分 (有害排放减少15%~20%),尤其是在减速滑行时可切断燃油的 供应。 (三)汽油喷射系统的分类 基本分类:机械控制汽油喷射系统和电控汽油喷射系统两大类。 30年代航空发动机最早使用的汽油喷射系统是机械控制汽油喷 射系统,德国波许公司在1973年生产的K- Jetronic(K-叶特朗尼克 系统)用在了轿车发动机上,并于1982年生产了KE- Jetronic机电混 合控制汽油喷射系统,它们都是连续多点喷射系统。应该说,现代 汽车发动机几乎都采用电控汽油喷射系统,属于间隙喷射系统,喷 射压力较低。我们只介绍电控汽油喷射系统
30年代航空发动机最早使用的汽油喷射系统是机械控制汽油喷 射系统,德国波许公司在1973年生产的K-Jetronic(K-叶特朗尼克 系统)用在了轿车发动机上,并于1982年生产了KE-Jetronic机电混 合控制汽油喷射系统,它们都是连续多点喷射系统。应该说,现代 汽车发动机几乎都采用电控汽油喷射系统,属于间隙喷射系统,喷 射压力较低。我们只介绍电控汽油喷射系统。 (3)因进气温度较低而使爆震燃烧得到有效控制,可采用较高的 压缩比; (4)发动机的冷起动性和加速性较好; (5)多点汽油喷射系统可彻底解决发动机各缸混合气的分配不均 匀问题; (6)可节省燃油(油耗降低5%~10%)并减少废气中的有害成分 (有害排放减少15%~20%),尤其是在减速滑行时可切断燃油的 供应。 (三)汽油喷射系统的分类 基本分类:机械控制汽油喷射系统和电控汽油喷射系统两大类
表47世界各国研制的汽油喷射系统 喷射系统名称 研制公司名称 开始应用时间/年 系统特点 D-Jetronic 1967 测量进气压力计算喷油量 K-Jetronic 1973 机械式连续多点喷射 L-Jetronic 德国波许公司 1973 测量进气流量计算喷油量 M troniC I979 LH-Jetronic (Bosch) 进行喷油与点火综合控制 1981 采用热线式流量计的L型 KE-Jetronic 1982 机电混合控制连续多点喷射 Mono-Jetronic 1986 单点燃油喷射 EFI 美国通用公司 1979 电子控制多点燃油喷射 DEFI (TBD (GM) 1980 电子控制节气门喷射(单点) CFI 福特公司 1980 电子控制集中喷射(单点) EEC-IV or 1982 电子集中控制 EFI 美国克菜斯勒公司 1980 (Chrysler) 电子控制多点燃油喷射 ECCS 日本日产公司 1979 电子集中控制系统 TCCS 日本丰田公司 1980 集中控制(含自动变速控制) ECI 日本三菱公司 1980 单点喷射,涡流式流量计
(四)电控汽油喷射系统的分类: 1、按进气量的检测方法不同分为 (1)直接测量方式(流量型)-用空气流量计直接测量出进气 管的空气流量,用测得的空气流量除以发动机转速即得每一循 环的空气量,由此算出每一循环应喷射的汽油量。 Ⅰ、体积流量--L- Jetronic电控汽油喷射系统(1973年波许) 典型代表是日本丰田公司的皇冠3.0轿车电喷发动机,用摆板式 空气流量计测量进气管的空气体积流量,当然要根据进气条件 换算成空气质量流量,精度稍差一些。 IⅠ质量流量--LH- Jetronic电控汽油喷射系统(1981年波许) 采用热线式空气流量计测量进气管的空气质量流量,热线容易 断,容易氧化,可靠性、耐久性差。后来发展的空气质量流量 计是热膜式,解决了这一问题,目前广泛使用
(四)电控汽油喷射系统的分类: 1、按进气量的检测方法不同分为 (1)直接测量方式(流量型)---用空气流量计直接测量出进气 管的空气流量,用测得的空气流量除以发动机转速即得每一循 环的空气量,由此算出每一循环应喷射的汽油量。 I、体积流量----L-Jetronic电控汽油喷射系统(1973年波许), 典型代表是日本丰田公司的皇冠3.0轿车电喷发动机,用摆板式 空气流量计测量进气管的空气体积流量,当然要根据进气条件 换算成空气质量流量,精度稍差一些。 II、质量流量----LH- Jetronic电控汽油喷射系统(1981年波许), 采用热线式空气流量计测量进气管的空气质量流量,热线容易 断,容易氧化,可靠性、耐久性差。后来发展的空气质量流量 计是热膜式,解决了这一问题,目前广泛使用
(2)间接测量方式(压力型)--如D- Jetronic电控汽油喷射系 统(1967年波许),以速度-密度方法检测进气流量,即通过压 力传感器测出进气管的压力,再根据发动机的转速间接地推算出 进气流量,从而确定每循环喷油量。因进气压力与吸入的空气流 量不是简单的线性关系,此方法检测精度不高,但成本低。 2、按喷油器的布置方式分 (1)多点电控汽油喷射系统(MPI)-在每缸进气口处装有一个 由电控单元(ECU)控制的电磁喷油器,顺序地进行分缸单独喷射 或分组喷射,ECU复杂,尤其是分缸单独喷射,成本高。目前中 高档轿车上广泛使用。 (2)单点电控汽油喷射系统(SPI)--在进气总管节气门的前方 装一个中央喷射装置,用1-2个电磁喷油器集中喷射。形成的混合 气由进气歧管分配到各个气缸。单点喷射也可称为中央喷射(CFI 和节气门体喷射(TBI)。由于成本低,目前广泛应用在经济型轿 车上
2、按喷油器的布置方式分 (1)多点电控汽油喷射系统(MPI)----在每缸进气口处装有一个 由电控单元(ECU)控制的电磁喷油器,顺序地进行分缸单独喷射 或分组喷射,ECU 复杂,尤其是分缸单独喷射,成本高。目前中 高档轿车上广泛使用。 (2)单点电控汽油喷射系统(SPI)----在进气总管节气门的前方 装一个中央喷射装置,用1-2个电磁喷油器集中喷射。形成的混合 气由进气歧管分配到各个气缸。单点喷射也可称为中央喷射(CFI) 和节气门体喷射(TBI)。由于成本低,目前广泛应用在经济型轿 车上。 (2)间接测量方式(压力型)----如D- Jetronic电控汽油喷射系 统(1967年波许),以速度-密度方法检测进气流量,即通过压 力传感器测出进气管的压力,再根据发动机的转速间接地推算出 进气流量,从而确定每循环喷油量。因进气压力与吸入的空气流 量不是简单的线性关系,此方法检测精度不高,但成本低