电控燃油喷射系统(EFI)中使用的喷油器是电磁式的,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,并用输油管将其位置固定,根据ECU提供的喷射信号进行燃油喷射。在把电信号转换成燃油流量信号的同时,使燃油雾化、喷射。
1.对喷油器的要求
1)具有良好的雾化能力和适当的喷雾形状,以保证发动机的冷起动性、怠速稳定性,并满足降低排放污染的要求。
2)具有良好的流量特性,以适应于多种排量发动机的使用。
3)具有良好的防积炭功能。
4)使用寿命长。
5)结构简单。
2.喷油器的种类
根据汽油喷射类型不同,喷油器可分为SPI喷油器(图4-26)和MPI喷油器(图4-27);按结构形式,喷油器可分为从喷油器上部供油方式(图4-27)和从下部供油方式(图4-26)两种;以喷油器喷口形式来区分,可分为针阀型(图4-27a)和孔型(图4-27b)两种,针阀型喷油器的喷口不易堵塞,而孔型喷油器的喷口喷出的燃油雾化好,它一般有1~2孔,由于制造厂家不同,有的做成球阀,有的做成锥形阀;以喷油器的阻值来区分有低阻喷油器和高阻喷油器两种,低阻喷油器的电阻值为2~3Ω,高阻喷油器的电阻值为13~16Ω。按插头的形状来区分喷油器的喷口形式和阻值的大小,见表4-2。
图4-26 下部供油方式SPI喷油器
1—燃油出口 2—燃油入口
图4-27 喷油器的形式
a)针阀型 b)孔型
表4-2 喷油器插头形状
虽然喷油器的种类及结构略有差异,但其工作原理都基本相同。下面以具有代表性的上部供给燃料方式的MPI系统用喷油器为例,来说明其具体结构和工作原理。
图4-28 喷油器的构造
1—燃油接头 2—电插头 3—电磁线圈 4—磁芯 5—行程 6—阀体 7—壳体 8—针阀 9—凸缘部 10—调整垫片 11—回位弹簧 12—滤清器
3.喷油器的结构与工作
图4-28所示是喷油器的构造,在筒状外壳内装有电磁线圈3、柱塞、回位弹簧11和针阀8等。柱塞和针阀装成一体,在回位弹簧压力作用下,针阀紧贴阀座,将喷孔封闭。另外,为防止油中所含杂质影响针阀动作,设有滤清器,为适应不同应用场合,设有调整针阀行程的调整垫片10。
当ECU将开启针阀的电信号通过驱动电路作用于电磁线圈3时,柱塞和针阀8在电磁线圈3吸力作用下向右移动,当其凸缘部被吸引碰到调整垫片10时,针阀全开,燃油通过沿箭头的通路喷射出去。喷射结束后,电磁线圈断电,回位弹簧11将针阀关闭,喷油器停止喷油。(www.xing528.com)
喷射量的大小除与针阀行程、喷口面积以及喷射环境压力与燃油压力的压差等因素有关以外,主要与针阀的开启时间,即电磁线圈的通电时间有关。
4.喷油器的喷雾特性
喷油器所喷燃油的雾化情况和油束形状对发动机工作影响很大,如果油束形状合理,雾化效果好,那么发动机就会获得冷起动性好、怠速平稳、排污少的效果。雾化质量与喷油压力、喷射位置、喷油器结构、积炭情况等因素有关。
对SPI系统,由于喷油器安装在节气门附近,燃油喷出后,在进气管中有较长时间的雾化过程,故所需燃油压力较低;而对于MPI系统,喷油器一般安装在进气管或者气缸盖上,因为是朝向进气门喷射燃油,雾化时间短,为保证良好的雾化,应使油压相应提高。为提高雾化质量,针阀式喷油器利用端部精加工而成的锥形,使燃油以10°~40°的喷雾角喷出,锥形端的尖锐边缘促使燃油雾化。雾化装置多采用轴针式,近年来出现的两个进气门的发动机上,双孔式喷油器(图4-29)也被广泛应用,双孔喷油器可向两个进气门发动机的各个气门均匀喷射燃油。
图4-29 双孔式喷油器的结构(2TZ-FE型发动机)
1—针阀 2—电线插座 3—电磁线圈
图4-30 冷起动喷油器的结构
1—漩涡喷油嘴 2—喷射管道 3—阀 4—电磁线圈 5—电线接头 6—燃油入口连接器 7—阀座 8—可动磁芯 9—弹簧
5.冷起动喷油器
冷起动喷油器是一种装在进气总管中央部位进行燃油辅助喷射的电磁阀式喷油阀,可以改善发动机的低温起动性能。它与一般喷油器的主要区别:一是只用于发动机起动,要求工作电压较低;二是要求其喷雾微粒化且喷雾角较大。后一项是衡量冷起动喷油器性能的重要指标。
冷起动喷油器的结构如图4-30所示,冷起动喷油器由燃料入口连接器6、电线接头5、电磁线圈4、可动磁芯8、漩涡喷油嘴1等组成。在喷射管道内部,可动磁芯8在弹簧力作用下把橡胶阀推向阀座使阀孔关闭。当电磁线圈4通电时,在电磁力吸引下,可动磁芯8克服弹簧力被拉向图中箭头方向。可动磁芯8一被拉开,阀门即打开,燃油涌出阀孔,在漩涡喷油嘴1部位形成旋转流,并以微粒和锥角形式从喷孔喷射出去。
冷起动喷油器安装在节气门下游的进气总管上,而且选择了可向各缸均匀分配燃油的位置(图4-31a),为了提高向各缸分配燃油的均匀性,有的冷起动喷油器上设有两个漩涡式喷油嘴,其结构如图4-32所示,其安装如图4-31b所示。
图4-31 冷起动喷油器的安装图
a)一个方向喷油的喷油器安装 b)两个方向喷油的冷起动喷油器安装 1—冷起动喷油器 2—进气 3—进气总管 4—进气歧管
图4-32 两个漩涡式喷油嘴的冷起动喷油器结构
1—弹簧 2—电磁线圈 3—电线插座 4—柱塞
从用途上讲,冷起动喷油器的重要指标是最低工作电压和合乎规定的喷雾角及喷射量,表4-3是其基本特性。
表4-3 冷起动喷油器特性
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