1.按燃油喷射方式分类
根据燃油喷射方式的不同,燃油喷射系统可分为连续喷射和间歇喷射。
(1)连续喷射 连续喷射又称为稳定喷射,是指在发动机整个工作过程中连续喷射燃油。连续喷射都是喷到进气道内,而且大部分的燃油是在进气门关闭时喷射的,因此大部分的燃油是在进气道内蒸发的。由于连续喷射系统无须考虑发动机的工作顺序和喷油时刻,因此控制系统结构较为简单,多应用在机械式或机电结合式燃油喷射系统中。
(2)间歇喷射 间歇喷射又称为脉冲喷射或同步喷射。喷射是以脉动的方式在某一段时间内进行的,因此喷射都有一定的喷油持续期。由于间歇喷射方式的控制精度较高,所以被现代发动机集中控制系统广泛采用。间歇喷射按喷油时序的不同又可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种形式,如图1-1所示。
采用同时喷射时,一般发动机曲轴每转一圈,各缸喷油器同时喷油一次,发动机一个工作循环的喷油量分两次喷入进气管。同时喷射不需要气缸判别信号,用一路控制电路就能控制所有的喷油器,电路与控制软件相对简单。
分组喷射把发动机的所有气缸分成两组或三组,ECU用两路或三路控制电路控制各缸喷油器。在发动机工作期间,各组喷油器依次交替喷射,每个工作循环各组喷油器均喷射一次(或两次)。
顺序喷射也称为独立喷射,在发动机运行期间,喷油器按各缸的工作顺序,依次把汽油喷入各缸的进气歧管,曲轴每转两圈,各缸均喷油一次。对于顺序喷射,一般需要正时和缸序两个输入信号ECU才能对喷油过程进行正确的控制。
2.按喷油器的安装部位分类
按喷油器安装部位的不同,燃油喷射系统可分为单点喷射系统和多点喷射系统,如图1-2所示。
图1-1 喷油时序
a)同时喷射 b)顺序喷射 c)分组喷射
图1-2 单点喷射系统与多点喷射系统
a)单点喷射系统 b)多点喷射系统
(1)单点喷射系统 单点喷射系统是在进气管的节气门体上或稳压箱内安装一个中央喷射装置,用一个或两个喷油器集中向进气歧管喷射,形成可燃混合气,并在发动机进气行程时被吸入气缸内。因此,这种喷射系统又称为节气门体喷射系统或中央喷射系统。
(2)多点喷射系统 多点喷射系统是在每个气缸进气门附近安装一个喷油器,所以各缸之间的空燃比混合较均匀,而且在设计进气管时可以充分利用空气惯性的增压效应,进而实现高功率化设计。
3.按燃油喷射位置分类
按燃油喷射位置的不同,燃油喷射系统可分为缸内喷射系统和缸外喷射系统。(www.xing528.com)
(1)缸内喷射系统 缸内喷射系统是指喷油器将燃油直接喷射到气缸燃烧室内,因此需要较高的喷油压力(3.0~4.0MPa)。由于缸内喷射系统的喷油压力较高,故对供油系统的要求较高,成本也相应较高。目前几乎不采用这种方式。
(2)缸外喷射系统 缸外喷射系统是指在进气歧管内喷射或进气门前喷射。该方式中喷油器被安装在进气歧管内或进气门附近,故在进气行程中燃油被喷射后与空气混合,形成可燃混合气再进入气缸内。
理论上,喷射时刻设计在任务缸排气行程上止点前70°左右为佳,喷射方式可以是连续喷射或间歇喷射。
相对而言,由于缸外喷射方式汽油的喷油压力不高(0.1~0.5MPa),且结构简单,成本较低,因此目前应用较为广泛。
4.按电控系统的控制模式分类
按电控系统的控制模式进行分类,发动机电控系统可分为开环控制和闭环控制两种类型,如图1-3所示。
图1-3 开环控制和闭环控制示意图
a)开环控制示意图 b)闭环控制示意图
(1)开环控制 开环控制是把根据试验确定的发动机各种运行工况所对应的最佳供油量的数据事先存入ECU中,在发动机实际运行过程中,ECU主要根据各传感器的输入信号判断发动机所处的运行工况,然后找出最佳供油量并发出控制信号,该控制信号经功率放大器放大后,再驱动电磁喷油器动作,以此精确地控制混合气的空燃比,使发动机处于最佳运行状态。
(2)闭环控制 闭环控制是在排气管上加装了氧传感器,可根据排气中含氧量的变化,测出吸入发动机燃烧室内混合气的空燃比值,并把它输入ECU中再与设定的目标空燃比值进行比较,将误差信号经功率放大器放大后控制电磁喷油器,使空燃比值保持在设定的目标值附近。因此,闭环控制可以达到较高的空燃比精度,并可消除产品差异和磨损等引起的性能变化,工作稳定性好,抗干扰能力强。
5.按空气量的检测方式分类
按空气量的检测方式进行分类,空气量可分为直接检测和间接检测两大类。直接检测方式又称为质量-流量方式。间接检测方式又分为两种:一种是利用进气管压力和发动机转速测定吸入空气量,从而计算燃油量的方式,称为速度-密度方式;另一种是根据节气门开度和发动机转速测定吸入空气量,从而计算燃油量的方式,称为节流-速度方式。
空燃比控制方式如图1-4所示。
图1-4 空燃比控制方式
a)质量-流量方式 b)速度-密度方式 c)节流-速度方式
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