1、汽车发动机原理汽车发动机原理课件课件第八章第八章 发动机电控技术发动机电控技术目录第一节第一节 柴油机电控喷射系统柴油机电控喷射系统 第二节第二节 汽油机电控喷射系统汽油机电控喷射系统第一节第一节 柴油机电控喷射系统柴油机电控喷射系统（一）柴油机电控燃油喷射系统的类型（一）柴油机电控燃油喷射系统的类型 1.位置控制系统 2.时间控制系统 3.共轨式电控高压喷射系统 柴油机电控燃油喷射系统的组成图柴油机电控燃油喷射系统的组成图 柴油机电控系统脉冲柴油机电控系统脉冲(MAP)图图 （喷油正时与喷油量随转速与负荷变化的三维曲面图）（二）典型的柴油机电控燃油喷射系统（二）典型的柴油机电控燃油喷射系统
2、1.直列式喷油泵的电子控制 直列式喷油泵的电子控制属于电控早期的产品，主要用在载货车用柴油机的领域，以改善节能与排放性能。利用电子调速器可以对供油始点和供油量进行调节。直列式喷油泵的电子控制原理图 a)柱塞下止点 b)供油始点 c)供油终点 d)柱塞上止点1-出油阀 2-柱塞顶部空间 3-柱塞套筒 4-滑套 5-控制斜槽6-油孔（控制供油始点）7-柱塞 8-柱塞弹簧 9-挺柱滚轮10-凸轮 11-溢流孔2.分配泵的电子控制 分配泵的电子控制也开始得比较早，而且应用得较为广泛，主要用于轿车和轻型车辆的高速柴油机上。早期的分配泵在油量控制方面采用位置控制方式；目前，分配泵的电控在油量控制方面已逐渐
3、采用时间控制方式。位置控制的分配泵结构与工作原理图位置控制的分配泵结构与工作原理图 1-供油提前器 2-滚轮 3-端面凸轮 4-轴向柱塞 5-油量调节套6-高压腔 7-通往喷油器的燃油 8-分配油道 x-有效行程 时间控制的分配泵结构与工作原理图时间控制的分配泵结构与工作原理图 1-供油提前器 2-滚轮 3-内凸轮环 4-径向柱塞 5-电磁阀6-高压腔 7-通往喷油器的燃油 8-分配油道单体泵和泵-喷嘴的电子控制 电控单体泵系统（UPS）和电控泵一喷嘴系统(UIS)均为适应柴油机高压喷射而发展起来的新型燃料供给系统。UPS的电控单体泵由于机械结构刚性较好并采用较短的高压油管，其喷射压力可达14
4、0-160MPa（用于船舶和机车等柴油机用途的大型单体泵，其压力更高），主要用在载货车用柴油机上；UIS由于采用了泵-嘴合一的电控泵-喷嘴，完全省去了高压油管，因而成为目前喷射压力最高的燃料供给系统，其喷射压力可达200一220MPa，不仅可用在各种载货汽车，也广泛应用在轿车柴油机上。电控单体泵系统和泵电控单体泵系统和泵-喷嘴系统的简图喷嘴系统的简图 带两个ECU的UIS系统 1-电控泵-喷嘴 2-高压电磁阀 3-电控器 4-电控单体泵 电控泵一喷嘴系统图电控泵一喷嘴系统图 1-球头销 2-回位弹簧 3-柱塞 4-壳体 5-电插口 6-电磁阀芯 7-平衡弹簧8-针阀 9-衔铁 10-电磁阀线圈
5、 11-回油孔 12-密封圈 13-进油孔14-阻尼器 15-针阀座 16密封垫圈 17-柴油机燃烧室 18-针阀19-锁紧螺帽 20-喷油嘴 21-柴油机气缸头 22-针阀弹簧 23-蓄压室阀24-蓄压室 25-柱塞顶部高压腔 26-弹簧 27-凸轮 28-摇臂 电控泵、喷嘴产生预喷射的工作原理图 起始位置 b)预喷射开始 c)预喷射结束 d)主喷射1-柱塞 2-柱塞头部高压腔 3-蓄压室阀 4-蓄压室 5-针阀弹簧 6-弹簧腔 7-针阀 喷油器预喷射对柴油机放热率和噪声水平的影响喷油器预喷射对柴油机放热率和噪声水平的影响 3.高压共轨系统的电子控制高压共轨系统的电子控制 柴油机高压共轨（C
6、ommon Rail，缩写CR）系统的特点是将产生高压燃油和进行喷油调节的功能分开，即工作时，不仅能对喷油量和喷油正时进行控制，而且也可以对喷油压力进行调节，喷油压力可以不受转速和负荷的影响并在各种工况下保持最佳值，从而使系统的控制柔性和精度更高。高压共轨系统结构简图 1-热膜式空气质量流量计 2-电控器 3-高压泵 4-高压油轨（蓄压室）5-喷油器 6-曲轴转角信号与转速传感器 7-柴油机冷却液温度传感器 8-燃油滤清器 9-油门踏板位置传感器 高压电控共轨系统的径向柱塞高压泵 a)纵剖面 b)横剖面 1-驱动轴 2-偏心凸轮 3-径向柱塞 4-径向柱塞顶部空间 5-进油阀 6-停油电磁阀7
7、-出油阀 8-密封件 9-高压泵出口 10-调压阀 11-球阀 12-回油路 13-进油孔 高压电控共轨系统的电控喷油器 a)喷油器针阀关闭（待喷状态）b)喷油器针阀开启（喷油状态）1-回油道 2-电缆接口 3-电磁阀 4-高压进油（来自共轨）5-球阀 6-回油节流阀 7-进油节流孔 8-上腔 9-控制柱塞 10-高压油道 11-针阀 高压电控共轨系统各种可控多次喷射的示意图 a)预喷射 b)先导喷射 c)后喷射 带液压伺服机构的压电式电控喷油器结构简图 1-压电晶体堆（执行器）2-液力传送器 3-控制阀 4-喷嘴 5-喷孔 第二节第二节 汽油机电控喷射系统汽油机电控喷射系统（一）汽油机电控喷
8、射系统的分类及特点（一）汽油机电控喷射系统的分类及特点 1电喷系统的分类 按系统控制模式分类按系统控制模式分类 1)开环控制开环控制 2)闭环控制闭环控制 按系统控制方式分类按系统控制方式分类 1)机械式燃油喷射系统（机械式燃油喷射系统（K系统）系统）2)机电混合式燃油喷射系统（机电混合式燃油喷射系统（KE系统）系统）3)电子控制式燃油喷射系统（电子控制式燃油喷射系统（E系统）系统）按喷油器数目分类 1)单点喷射（Single-Point-Inj ection简称SPI）2)多点喷射（Multi-Point-lnjection简称MPI）按喷油器的喷射方式分类 1)连续喷射 2)间歇喷射 按喷
9、油器的喷射部位分类 1)缸内直喷 2)缸外喷射 按空气量的检测方式分类 1)质量一流量方式 2)速度一密度方式 3)节气门一速度方式 （二）汽油机电控喷射系统（二）汽油机电控喷射系统 1电控单点汽油喷射系统（SPI）电控单点喷射(SPI)系统是一种低压中央喷射系统，即在原来传统汽油发动机安装化油器的部位安装一个或二个电磁喷油器进行集中喷射。电控单点喷射(SPI)系统通常采用质量一流量方式或速度一密度方式来测量发动机的进气量。目前，这种具有兼顾减少排放、提高性能、简化结构、降低成本诸多优越性的电控单点汽油喷射系统，在低排量的普通轿车和货车上得到了广泛的应用。单点汽油喷射系统图 1-油箱 2-电动
10、汽油泵 3-滤清器 4-压力调节器 5-喷油器 6-进气温度传感器7-控制单元（ECU）8-节气门执行机构 9-节气门位置传感器 10-氧传感器11-发动机温度传感器 12-分电器 13-蓄电池 14-点火开关 15-继电器 电动汽油泵结构图 1-进油口 2-转子 3-磁铁 4-电刷 5-出油口 6-单向阀 7-电枢 中央喷射单元结构图 1-压力调节器 2-空气温度传感器 3-电磁喷油器 4-节气门体 5-节气门 喷油器结构图 1-接头 2线圈 3-斜置的喷孔 4球型阀5-扁平衔铁基板 6,9-圆通道 7-燃油入口 8-燃油出口 2电控多点汽油喷射系统(EFI)电控多点汽油喷射系统(EFI)通
11、常通过对燃油喷射时间的控制来控制喷油量的多少，从而改变混合气浓度。为了实现空燃比的高精度控制，就必须对进入气缸的空气量进行精确的计量。目前，在汽车上应用的电控多点汽油喷射系统根据进气量检测方式的不同可以分为D型EFI和L型EFI两种类型。L型电控汽油喷射系统图 1-油箱 2-油泵 3-滤清器 4-分配管 5-压力调节器 6电控单元7-喷油器 8-冷启动阀 9-怠速调节螺钉 10-节气门开关 11-节气门12-空气流量计 13-继电气组 14-氧传感器 15-发动机温度传感器16-温度时间开关 17-分电器 18-怠速控制阀 19-怠速混合气调节螺钉20-蓄电池 21启动开关 空气流量计 1-调
12、节螺钉 2摆板 3-单向阀4-空气温度传感器5-电位器 6-缓冲室 7-缓冲板 电动汽油泵构成图 1-安全阀 2-外壳 3-单向阀 4出油口 5永磁电动机 6-电连接器 7-泵体 压力调节器 1-燃油入口 2-燃油出口 3阀支承 4-膜片 5-弹簧 6-进气管接口 7-阀门 喷油器 a)顶供式 b)底供式 冷启动阀的结构图 1-插头 2-进油口 3-垫圈 4线圈衔铁 5-线圈 6-旋流式喷嘴 1.1.介绍柴油机电控燃油喷射系统的优点。介绍柴油机电控燃油喷射系统的优点。2.2.叙述柴油机电控燃油喷射系统的类型及特点。叙述柴油机电控燃油喷射系统的类型及特点。3.3.介绍共轨式电控高压系统的优点。介绍共轨式电控高压系统的优点。4.4.介绍电控汽油喷射系统的优点。介绍电控汽油喷射系统的优点。5.5.介绍电控汽油喷射系统的组成。介绍电控汽油喷射系统的组成。6.叙述喷油正时的控制原理。叙述喷油正时的控制原理。7.叙述汽油机起动后喷油量控制原理。叙述汽油机起动后喷油量控制原理。8.叙述微机控制点火系统的基本控制原理。叙述微机控制点火系统的基本控制原理。9.介绍点火提前角的修正方法。介绍点火提前角的修正方法。
