汽油喷射系统类型及常用方式

发动机燃油喷射系统可按控制方式、喷射位置方式、空气量的计量方式和喷射方式的不同而分类。

1.按喷射位置分类

按喷射位置的不同,电控燃油喷射系统可分为进气管喷射和缸内直接喷射两种类型。缸内直接喷射技术是近几年研发的发动机新技术,目前还未得到推广和应用。现在汽车上应用电控燃油喷射系统比较普遍的是进气管喷射式,按喷油器数量的不同,又可分为单点喷射(SPI)系统和多点喷射(MPI)系统。

(1)单点喷射方式。单点喷射系统是把喷油器安装在化油器所在的节气门段,它的外形也有一点像化油器,通常用一个喷油器将燃油喷入,形成混合气进入进气歧管,再分配到各缸中。因此,单点喷射又可以理解为把化油器换成节流阀体喷射装置。单点喷射系统由于在气流的前段(节气门段)就将燃油喷入气流,因此属于前段喷射。

(2)多点喷射方式。多点喷射系统是在每缸进气口处装有一个喷油器,由电控单元(ECU)控制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。多点喷射系统的燃油分配均匀性好,进气管可按最大进气量设计,而且无论发动机处于冷态或热态,其过渡响应和燃油经济性都是最佳的,多点喷射是目前最普遍的喷射系统。

2.按对空气量的计量方式分类

(1)直接式检测方式。该方式是由空气流量计直接测量进入进气歧管的空气量,这种方式称为质量流量控制型,K型和L型汽油喷射系统均属于这种类型。

(2)间接式检测方式。该方式不是直接检测空气量,而是根据发动机转速和其他参数,推算出吸入的空气量,现在采用的有两种方式:一种是根据测量进气管压力和发动机转速,推算出吸入的空气量,并计算出燃油流量的速度密度,这种方式也称为速度密度控制型;另一种是根据测量节气门开度和发动机转速,推算吸入的空气量,并计算出燃料量的节流速度,这种方式也称为节流速度控制型。

3.按有无反馈信号分类

(1)开环控制。开环控制系统是把根据实验决定的发动机各种工况的最佳供油参数预先输入微机,发动机运转时,微机根据各传感器的输入信号,判断自身所处的运行工况,并计算出最佳喷油量,通过对喷油器喷射时间的控制,从而决定空燃比,使发动机良好运行。开环控制系统按事先设定在微机中的控制规律工作,只受发动机运行工况参数变化的控制,简单易行。但它的控制精度建立在所设定的基准数据和喷油器调整标定精度的基础上。当喷油器及发动机的产品性能有差异,或由于磨损引起性能变化时,就使得空燃比不能保持预定的浓度。因此,该系统对发动机及控制系统各部分的精度要求高,抗干扰能力差,当使用工况超出设定范围时,无法实现最佳控制。(www.xing528.com)

(2)闭环控制。闭环控制是通过对输入信号的检测并利用反馈信号,对输入进行调整,使输出满足要求。在该系统中,发动机排气管上加装了氧传感器,根据排气中含氧量的变化,来判断实际进入气缸的混合器空燃比,并把信号反馈到微机与原来给定的信号进行比较,将燃油量与空燃比进行修正,使空燃比维持在设定的目标值附近。因此,闭环控制可达到较高的控制精度,可消除产品差异和磨损等引起的性能变化。

4.按喷射方式分类

按喷油方式的不同,燃油喷射系统可分为连续式喷射方式和间歇式喷射方式。

连续式喷射方式是指在发动机工作期间,汽油连续不断地喷射在进气道内,且大部分汽油是在进气门关闭时喷入的,因此大部分汽油是在进气道内蒸发。除K型机械式、KE型机电组合式汽油喷射系统外,电控燃油喷射系统不采用这种方式。

间歇式喷射方式是指在发动机工作期间,把汽油间歇地喷入进气道内。目前在多点电控燃油喷射系统中,广泛采用间歇式喷射方式。在该方式中,按各缸喷油器的喷射顺序又可分为同时喷射、分组喷射、顺序喷射。

(1)同时喷射把各缸的喷油器并联,在发动机工作期间,电脑向所有喷油器发出同一个指令,同时通油和断油。采用此种喷射方式的电控燃油喷射系统,通常都是曲轴每转一圈各缸同时喷油一次,对每个缸来说,每一次燃烧所需供油量需要喷射两次。采用此种喷射方式,各缸的喷油时刻都是最佳的,所以性能较差,常用在缸数较少的汽油发动机上。

(2)分组喷射把各缸的喷油器分成几组,同一组的喷油器同时喷油或断油。

(3)顺序喷射将各缸喷油器由电脑分别控制,按发动机各缸的工作顺序喷油。多缸发动机电控燃油系统采用分组喷射或顺序喷射方式较多。