第6章-汽油機混合氣的形成與燃燒-all

1、王海偉王海偉 西北工業(yè)大學機電學院西北工業(yè)大學機電學院 l第一節(jié)第一節(jié) 汽油機的燃燒過程汽油機的燃燒過程 l第二節(jié)第二節(jié) 汽油機的電控汽油噴射系統(tǒng)汽油機的電控汽油噴射系統(tǒng) l第三節(jié)第三節(jié) 燃油噴射的控制燃油噴射的控制 l第四節(jié)第四節(jié) 汽油機的燃燒室汽油機的燃燒室 一、正常燃燒過程一、正常燃燒過程 汽油機正常燃燒過程汽油機正常燃燒過程是由定時的火花點火是由定時的火花點火 開始，且火焰前鋒以一定的正常速度傳遍整個開始，且火焰前鋒以一定的正常速度傳遍整個 燃燒室的過程。燃燒室的過程。 ( (一一) )正常燃燒過程進行情況正常燃燒過程進行情況 將燃燒過程分為三個階段：著火落后期、明顯燃著火落后期、明顯

2、燃 燒期燒期和和補燃期補燃期。 1、著火落后期、著火落后期 從火花塞點火到火焰從火花塞點火到火焰 核心核心形成形成的階段。的階段。 為了提高效率，希望為了提高效率，希望 盡量縮短著火落后期。為盡量縮短著火落后期。為 了發(fā)動機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，希望了發(fā)動機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，希望 著火落后期保持穩(wěn)定。著火落后期保持穩(wěn)定。 2、明顯燃燒期、明顯燃燒期 指火焰由火焰中心燒遍整個燃燒室的階段，因指火焰由火焰中心燒遍整個燃燒室的階段，因 此也可稱為火焰?zhèn)鞑ルA段。此也可稱為火焰?zhèn)鞑ルA段。 在示功圖上指氣在示功圖上指氣 缸壓力線脫離壓縮線缸壓力線脫離壓縮線 開始急劇上升（圖中開始急劇上升（圖中 2點）到壓力達到最點）到壓力達

3、到最 高點高點(圖中圖中3點點)止。止。 燃燒的主要時期。燃燒的主要時期。 明顯燃燒期的火焰?zhèn)鞑ッ黠@燃燒期的火焰?zhèn)鞑?在均值混合氣中，當火焰在均值混合氣中，當火焰 中心形成之后，火焰向四周傳中心形成之后，火焰向四周傳 播，形成一個近似球面的火焰播，形成一個近似球面的火焰 層，即火焰前鋒，從火焰中心層，即火焰前鋒，從火焰中心 開始層層向四周未燃混合氣傳開始層層向四周未燃混合氣傳 播，直到連續(xù)不斷的火焰前鋒播，直到連續(xù)不斷的火焰前鋒 掃過整個燃燒室。掃過整個燃燒室。 補燃期中，混合氣燃燒速度開始降低，加上活補燃期中，混合氣燃燒速度開始降低，加上活 塞向下止點加速移動，使氣缸中壓力從點塞向下止點加速

4、移動，使氣缸中壓力從點3開始下降，開始下降， 在后燃期中主要是湍在后燃期中主要是湍 流火焰前鋒后面沒有完全流火焰前鋒后面沒有完全 燃燒掉的燃料，以及附在燃燒掉的燃料，以及附在 氣缸壁面上的混合氣層繼氣缸壁面上的混合氣層繼 續(xù)燃燒。續(xù)燃燒。 為了保證高的循環(huán)熱為了保證高的循環(huán)熱 效率和循環(huán)功，應(yīng)使補燃效率和循環(huán)功，應(yīng)使補燃 期盡可能短。期盡可能短。 3、補燃期、補燃期 從最高壓力點開始到燃料基本燃燒為止稱為補從最高壓力點開始到燃料基本燃燒為止稱為補 燃期。燃期。 （二）燃燒速度（二）燃燒速度(率率) l火焰?zhèn)鞑シ绞娇煞譃榛鹧鎮(zhèn)鞑シ绞娇煞譃閷恿骰鹧鎮(zhèn)鞑恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ズ秃屯牧骰鹜牧骰?焰?zhèn)鞑パ鎮(zhèn)鞑ァ?

5、l1. 層流火焰燃燒速率層流火焰燃燒速率 l層流火焰層流火焰 圖圖6-2 層流火焰與火層流火層流火焰與火層流火 焰前鋒面形狀的關(guān)系焰前鋒面形狀的關(guān)系 層流火焰?zhèn)鞑ニ俣冗h層流火焰?zhèn)鞑ニ俣冗h 遠不能滿足實際發(fā)動機燃遠不能滿足實際發(fā)動機燃 燒的要求。燒的要求。 實際發(fā)動機中的火焰?zhèn)鲗嶋H發(fā)動機中的火焰?zhèn)?播是以湍流火焰方式進行播是以湍流火焰方式進行 的。的。 l層流火焰燃燒速率層流火焰燃燒速率 l燃燒速度燃燒速度(率率)是指單位時間燃燒的混合氣量，是指單位時間燃燒的混合氣量， 可以表達為可以表達為 mLL Fv dt dm 未燃混合 氣密度 火焰前鋒面積 火焰?zhèn)鞑ニ俣?2.湍流火焰燃燒速率湍流火焰燃燒

6、速率 湍流是指由流體質(zhì)點組成的微元氣體所進行的無湍流是指由流體質(zhì)點組成的微元氣體所進行的無 規(guī)則的脈動運動。這些由氣體質(zhì)點所組成的小氣團大規(guī)則的脈動運動。這些由氣體質(zhì)點所組成的小氣團大 小不一，流動的速度、方向也不相同，但宏觀流動方小不一，流動的速度、方向也不相同，但宏觀流動方 向則是一致的。這種湍流運動使火焰前鋒表面出現(xiàn)皺向則是一致的。這種湍流運動使火焰前鋒表面出現(xiàn)皺 折，強湍流運動使火焰前鋒面嚴重扭曲，甚至分隔成折，強湍流運動使火焰前鋒面嚴重扭曲，甚至分隔成 許多燃燒中心，導致火焰前鋒燃燒區(qū)的厚度增加。湍許多燃燒中心，導致火焰前鋒燃燒區(qū)的厚度增加。湍 流運動使火焰前鋒表面積明顯增大，火焰?zhèn)?/p>

7、播速度加流運動使火焰前鋒表面積明顯增大，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃?快?？臁?湍流強烈湍流強烈 湍流較弱湍流較弱 湍湍 流流 火火 焰焰 湍流火焰燃燒速率湍流火焰燃燒速率 mTT Fv dt dm 未燃混合 氣密度 火焰前鋒面積 火焰?zhèn)鞑ニ俣?提高混合氣的湍流程度是改善汽油機燃提高混合氣的湍流程度是改善汽油機燃 燒的有效手段。燒的有效手段。 二、汽油機的不規(guī)則燃燒二、汽油機的不規(guī)則燃燒 汽油機汽油機不規(guī)則燃燒不規(guī)則燃燒是指在穩(wěn)定正常運轉(zhuǎn)是指在穩(wěn)定正常運轉(zhuǎn) 情況下，各循環(huán)之間的燃燒變動和各氣缸之間情況下，各循環(huán)之間的燃燒變動和各氣缸之間 的燃燒差異。的燃燒差異。 前者稱為前者稱為循環(huán)變動循環(huán)變動，后者稱為，

8、后者稱為各缸工作不各缸工作不 均勻均勻。 （一）循環(huán)變動（一）循環(huán)變動 指發(fā)動機以某一指發(fā)動機以某一 工況穩(wěn)定運行時，這工況穩(wěn)定運行時，這 一循環(huán)和下一循環(huán)燃一循環(huán)和下一循環(huán)燃 燒過程的進行情況不燒過程的進行情況不 斷變化，具體表現(xiàn)在斷變化，具體表現(xiàn)在 壓力曲線、火焰?zhèn)鞑毫η€、火焰?zhèn)鞑?情況及發(fā)動機功率輸情況及發(fā)動機功率輸 出均不相同出均不相同 。 這種循環(huán)間的燃燒變動使汽油機空燃比和點火這種循環(huán)間的燃燒變動使汽油機空燃比和點火 提前角調(diào)整對每一循環(huán)都不可能處于最佳狀態(tài)，因提前角調(diào)整對每一循環(huán)都不可能處于最佳狀態(tài)，因 而油耗上升，功率下降，不正常燃燒傾向增加，使而油耗上升，功率下降，不正常

9、燃燒傾向增加，使 汽油機性能下降。汽油機性能下降。 產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是：產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是： 1）混合氣成分波動；）混合氣成分波動； 2）氣體運動狀態(tài)波動。）氣體運動狀態(tài)波動。 下列因素或措施影響或改善循環(huán)波動下列因素或措施影響或改善循環(huán)波動: ： （1）過量空氣系數(shù)）過量空氣系數(shù) =0.8-0.9時循環(huán)波動最小，過濃或時循環(huán)波動最小，過濃或 過稀都會使循環(huán)波動加劇。過稀都會使循環(huán)波動加劇。 （2）適當提高氣流運動速度和湍流程度可改善混合氣）適當提高氣流運動速度和湍流程度可改善混合氣 的均勻性，進而改善循環(huán)波動。的均勻性，進而改善循環(huán)波動。 （3）殘余廢氣系數(shù)過大，則循環(huán)波動加劇。

10、）殘余廢氣系數(shù)過大，則循環(huán)波動加劇。 （4）發(fā)動機在低負荷、低轉(zhuǎn)速時，循環(huán)波動加劇。）發(fā)動機在低負荷、低轉(zhuǎn)速時，循環(huán)波動加劇。 （5） 多點點火有利于減少循環(huán)波動。多點點火有利于減少循環(huán)波動。 （6）提高點火能量、優(yōu)化放電方式、采用大的火花塞）提高點火能量、優(yōu)化放電方式、采用大的火花塞 間隙，有助于減小循環(huán)波動。間隙，有助于減小循環(huán)波動。 （二）（二） 各缸之間的燃燒差異各缸之間的燃燒差異 各缸間燃燒差異稱為各缸工作不均勻。各缸間燃燒差異稱為各缸工作不均勻。 各缸之間的燃燒差異主要是由于燃料分配不均各缸之間的燃燒差異主要是由于燃料分配不均 使空燃比不一致造成的。使空燃比不一致造成的。 影響混合

11、氣分配不均勻的因素很多，總的來說，影響混合氣分配不均勻的因素很多，總的來說， 與進氣系統(tǒng)所有零件的與進氣系統(tǒng)所有零件的 設(shè)計和安裝位置都有關(guān)設(shè)計和安裝位置都有關(guān) 系，任何不對稱和流動系，任何不對稱和流動 阻力不同的情況都會破阻力不同的情況都會破 壞均勻分配，其中影響壞均勻分配，其中影響 最大的是進氣管的設(shè)計。最大的是進氣管的設(shè)計。 三、不正常燃燒三、不正常燃燒 l汽油機的不正常燃燒是指設(shè)計或控制不當，汽油汽油機的不正常燃燒是指設(shè)計或控制不當，汽油 機偏離正常點火時間及地點，由此引起的燃燒速機偏離正常點火時間及地點，由此引起的燃燒速 率急劇上升，壓力急劇增大等異?，F(xiàn)象。率急劇上升，壓力急劇增大等

12、異?，F(xiàn)象。 l汽油機的不正常燃燒主要是汽油機的不正常燃燒主要是爆燃爆燃和和表面點火表面點火。 1 、爆燃的外部特征、爆燃的外部特征 爆燃時，缸內(nèi)壓力曲線出現(xiàn)高頻大幅度波動爆燃時，缸內(nèi)壓力曲線出現(xiàn)高頻大幅度波動(鋸齒鋸齒 波波)，同時發(fā)動機會產(chǎn)生一種高頻金屬敲擊聲，因此，同時發(fā)動機會產(chǎn)生一種高頻金屬敲擊聲，因此 也稱爆燃為敲缸。輕微敲缸時，發(fā)動機功率上升，嚴也稱爆燃為敲缸。輕微敲缸時，發(fā)動機功率上升，嚴 重敲缸時，發(fā)動機重敲缸時，發(fā)動機 功率下降，轉(zhuǎn)速下功率下降，轉(zhuǎn)速下 降，工作不穩(wěn)定，降，工作不穩(wěn)定， 機身有較大振動，機身有較大振動， 同時冷卻水過熱，同時冷卻水過熱， 潤滑油溫度明顯上潤滑油溫

13、度明顯上 升。升。 （一一）爆燃（爆燃（爆震燃燒爆震燃燒 ） a)正常燃燒正常燃燒 b)爆燃爆燃 2 2、爆燃產(chǎn)生的原因、爆燃產(chǎn)生的原因 末端混合氣自燃末端混合氣自燃 正常燃燒：正常燃燒：有明顯的火焰前鋒，且逐層向外傳播，有明顯的火焰前鋒，且逐層向外傳播， 直至燃燒完畢。直至燃燒完畢。 爆燃：爆燃：火焰前鋒未到，未燃混合氣的溫度達到其火焰前鋒未到，未燃混合氣的溫度達到其 自燃溫度而著火燃燒，形成新的火焰中心，產(chǎn)生新的自燃溫度而著火燃燒，形成新的火焰中心，產(chǎn)生新的 火焰?zhèn)鞑?。在較大面積上多點著火，局部區(qū)域的溫度火焰?zhèn)鞑?。在較大面積上多點著火，局部區(qū)域的溫度 壓力急劇增加。這種類似階躍的壓力變化，

14、形成燃燒壓力急劇增加。這種類似階躍的壓力變化，形成燃燒 室內(nèi)往復傳播的激波，猛烈撞擊燃燒室壁面，使壁面室內(nèi)往復傳播的激波，猛烈撞擊燃燒室壁面，使壁面 產(chǎn)生振動，發(fā)出高頻振音產(chǎn)生振動，發(fā)出高頻振音(即敲缸聲即敲缸聲)，產(chǎn)生爆燃。，產(chǎn)生爆燃。 （1）機件過載）機件過載 （2 2）活塞、氣缸和活塞環(huán)磨損加劇；活塞、氣缸和活塞環(huán)磨損加?。?（3）動力性和經(jīng)濟性惡化）動力性和經(jīng)濟性惡化 ； （4）排氣冒黑煙，補燃增加，排氣溫度）排氣冒黑煙，補燃增加，排氣溫度 增加。增加。 3、 爆燃的危害爆燃的危害 4、影響爆燃的因素、影響爆燃的因素 （1）燃料性質(zhì)）燃料性質(zhì) 辛烷值高的燃料，抗爆燃能力強。辛烷值高的燃

15、料，抗爆燃能力強。 （2）末端混合氣的壓力和溫度）末端混合氣的壓力和溫度 末端混合氣的壓力和溫度增高，則爆燃傾末端混合氣的壓力和溫度增高，則爆燃傾 向增大。向增大。 （3）火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間）火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間 提高火焰?zhèn)鞑ニ俣?、縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x，提高火焰?zhèn)鞑ニ俣?、縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x， 都會減少火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間，都會減少火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間， 有利于避免爆燃。有利于避免爆燃。 （二）表面點火與早燃（二）表面點火與早燃 1 表面點火表面點火 在汽油機中，凡是不靠電火在汽油機中，凡是不靠電火 花點火而由燃燒室內(nèi)熾熱表面（花點火而由燃燒室內(nèi)熾熱表面（ 如

16、排氣門頭部、火花塞絕緣體或如排氣門頭部、火花塞絕緣體或 零件表面熾熱的沉積物等）點燃零件表面熾熱的沉積物等）點燃 混合氣的現(xiàn)象，統(tǒng)稱表面點火?；旌蠚獾默F(xiàn)象，統(tǒng)稱表面點火。 表面點火時刻是不可控制表面點火時刻是不可控制。 熾熱表面熾熱表面 2早燃早燃 指在火花塞點火之前，熾熱表面就點燃混合氣指在火花塞點火之前，熾熱表面就點燃混合氣 的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 早燃使功率下降，火花塞、活塞等零件過熱。早燃使功率下降，火花塞、活塞等零件過熱。 圖圖67 汽油機早燃示功圖汽油機早燃示功圖 早燃會誘發(fā)爆燃，早燃會誘發(fā)爆燃， 爆燃又會讓更多的熾熱爆燃又會讓更多的熾熱 表面溫度升高，促使更表面溫度升高，促使更 劇烈的

17、表面點火，兩者劇烈的表面點火，兩者 互相促進，危害可能更互相促進，危害可能更 大。大。 各種燃燒示功圖的比較各種燃燒示功圖的比較 圖圖68 幾種非正常燃燒過程的幾種非正常燃燒過程的圖圖 四、使用因素對燃燒過程的影響四、使用因素對燃燒過程的影響 1、點火提前角、點火提前角 對應(yīng)于每一工況都存在一個最佳點火提前角，這時對應(yīng)于每一工況都存在一個最佳點火提前角，這時 汽油機功率最大，耗油率最低。汽油機功率最大，耗油率最低。 圖圖69 點火提前特性點火提前特性 點火提前角過大，則大部分混合氣在壓縮過程點火提前角過大，則大部分混合氣在壓縮過程 中燃燒，活塞上行所消耗的壓縮功增加，發(fā)動機容中燃燒，活塞上行所

18、消耗的壓縮功增加，發(fā)動機容 易過熱，有效功率下降。易過熱，有效功率下降。 點火提前角過小，則燃燒延長到膨脹過程，燃燒點火提前角過小，則燃燒延長到膨脹過程，燃燒 最高壓力和溫度下降，傳熱損失增多，排氣溫度升高，最高壓力和溫度下降，傳熱損失增多，排氣溫度升高， 功率下降，耗油量增多。功率下降，耗油量增多。 圖圖610 點火提前角不同時點火提前角不同時p-的圖的圖 影響最佳點火提前角的因素較多影響最佳點火提前角的因素較多(如大氣壓力、溫如大氣壓力、溫 度、濕度、缸體溫度、燃料辛烷值、空燃比、殘余廢度、濕度、缸體溫度、燃料辛烷值、空燃比、殘余廢 氣系數(shù)、排氣再循環(huán)等氣系數(shù)、排氣再循環(huán)等)。 傳統(tǒng)的真空

19、和離心調(diào)節(jié)裝置只能隨轉(zhuǎn)速、負荷的傳統(tǒng)的真空和離心調(diào)節(jié)裝置只能隨轉(zhuǎn)速、負荷的 變化對點火提前角作近似控制。變化對點火提前角作近似控制。 傳統(tǒng)的點火控制裝置只考慮了影響最佳點火提前傳統(tǒng)的點火控制裝置只考慮了影響最佳點火提前 角的兩個因素。角的兩個因素。 在在=0.80.9時，時，PePe達最高達最高 值，且爆燃傾向最大。值，且爆燃傾向最大。 在在=1 .031.1時，時，be最低。最低。 當當0.8及及1.2時，經(jīng)濟時，經(jīng)濟 性性差，差，HCHC排放量增多且工作不排放量增多且工作不 穩(wěn)定。穩(wěn)定。 2、混合氣濃度、混合氣濃度 3、負荷、負荷 隨著負荷減小，最佳點火提前角要提早。隨著負荷減小，最佳點火

20、提前角要提早。 4、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速增加時，應(yīng)當相應(yīng)加大點火提前角。轉(zhuǎn)速增加時，應(yīng)當相應(yīng)加大點火提前角。 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機電控汽油噴射系統(tǒng)汽油機電控汽油噴射系統(tǒng) 燃油配制燃油配制： l定義定義：通過直接或間接測量進入發(fā)動機的空氣量，：通過直接或間接測量進入發(fā)動機的空氣量， 并按規(guī)定的空燃比計量燃油的供給量的過程。并按規(guī)定的空燃比計量燃油的供給量的過程。 l類型類型：化油器式、燃油噴射式：化油器式、燃油噴射式 一、汽油發(fā)動機對可燃混合氣的要求一、汽油發(fā)動機對可燃混合氣的要求 1.空燃比對發(fā)動機性能的影響空燃比對發(fā)動機性能的影響 空燃比空燃比13.514.0時，燃燒火焰時，燃燒火焰

21、 出現(xiàn)最高值，稱出現(xiàn)最高值，稱功率功率空燃比；空燃比； 空燃比空燃比=16左右左右時，燃燒完全，時，燃燒完全， 耗油率最低，耗油率最低，稱稱經(jīng)濟經(jīng)濟空燃比；空燃比； 在在功率功率空燃比空燃比與與經(jīng)濟經(jīng)濟空燃比空燃比范范 圍內(nèi)的混合氣成分是汽油機常圍內(nèi)的混合氣成分是汽油機常 用的混合氣，是發(fā)動機具有較用的混合氣，是發(fā)動機具有較 好的使用性能。好的使用性能。 怠怠 速：很濃混合氣速：很濃混合氣 小負荷：較濃混合氣小負荷：較濃混合氣 中等負荷：稀混合氣中等負荷：稀混合氣 大負荷：加濃混合氣大負荷：加濃混合氣 全負荷：功率混合氣全負荷：功率混合氣 圖圖616 汽油機負荷變化時所需的空燃比汽油機負荷變化

22、時所需的空燃比 2.發(fā)動機各種工況對可燃混合氣的要求發(fā)動機各種工況對可燃混合氣的要求 (1)穩(wěn)定工況穩(wěn)定工況 (2)過渡工況過渡工況 冷起動：極濃混合氣冷起動：極濃混合氣 暖暖 機：濃混合氣機：濃混合氣(隨溫度升高隨溫度升高混合氣混合氣變稀變稀) 加加 速：速：及時加濃及時加濃 急減速：急減速：避免混合氣過濃避免混合氣過濃 二、電控燃油噴射供給系統(tǒng)的類型二、電控燃油噴射供給系統(tǒng)的類型 1按噴射位置分類按噴射位置分類 1）缸內(nèi)噴射）缸內(nèi)噴射 2）進氣管噴射）進氣管噴射 進氣管噴射又分為進氣管噴射又分為單點噴射單點噴射和和多點噴射多點噴射。 a) 單點汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖單點汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意

23、圖 b)多點汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖多點汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 2. 按噴射控制裝置分類按噴射控制裝置分類 汽油噴射系統(tǒng)分為汽油噴射系統(tǒng)分為機械式機械式(機電式機電式)和和電控式電控式兩種。兩種。 3. 按噴射方式分類按噴射方式分類 汽油噴射系統(tǒng)可分為汽油噴射系統(tǒng)可分為連續(xù)噴射連續(xù)噴射和和間歇噴射間歇噴射兩種。兩種。 4. 按空氣流量測量方法分類按空氣流量測量方法分類 汽油噴射系統(tǒng)可分為汽油噴射系統(tǒng)可分為質(zhì)量流量控制質(zhì)量流量控制的汽油噴射系的汽油噴射系 統(tǒng)、統(tǒng)、速度密度控制速度密度控制的汽油噴射系統(tǒng)、的汽油噴射系統(tǒng)、節(jié)流速度控制節(jié)流速度控制的的 汽油噴射系統(tǒng)。汽油噴射系統(tǒng)。 三、化油器供油系統(tǒng)與

24、汽油噴射供油系統(tǒng)的比較三、化油器供油系統(tǒng)與汽油噴射供油系統(tǒng)的比較 l汽油噴射供油系統(tǒng)的優(yōu)點 1 1）可以對混合氣空燃比進行精確控制；可以對混合氣空燃比進行精確控制； 2 2）減少了進氣阻力，充氣效率高；減少了進氣阻力，充氣效率高； 3 3）可能采取較高的壓縮比；可能采取較高的壓縮比； 4 4）發(fā)動機冷起動性能和加速性能良好，過渡圓滑。發(fā)動機冷起動性能和加速性能良好，過渡圓滑。 四、四、幾種電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)幾種電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1. D型電控汽油噴射系統(tǒng)型電控汽油噴射系統(tǒng) 原理：以進氣原理：以進氣 管壓力和發(fā)動管壓力和發(fā)動 機轉(zhuǎn)速控制噴機轉(zhuǎn)速控制噴 油量，速度密油量，速度密

25、度方式。度方式。 2噴油器噴油器 3進氣歧管絕對壓力傳感器進氣歧管絕對壓力傳感器6冷啟動噴油器冷啟動噴油器 2. L型電控汽油噴射系統(tǒng)型電控汽油噴射系統(tǒng) 原理：原理： 以吸入的空氣量作以吸入的空氣量作 為控制噴油量的主為控制噴油量的主 要因素。要因素。 L型測量準確程度型測量準確程度 高于高于D型。型。 5噴油器噴油器8冷啟動噴油器冷啟動噴油器 10阻流板式空氣流量傳感器阻流板式空氣流量傳感器 3. Mono系統(tǒng)系統(tǒng) 低壓中央噴射低壓中央噴射 系統(tǒng)，即單點系統(tǒng)，即單點 噴射系統(tǒng)，在噴射系統(tǒng)，在 原來化油器的原來化油器的 基礎(chǔ)上僅用一基礎(chǔ)上僅用一 只電磁噴油器只電磁噴油器 進行集中噴射。進行集中

26、噴射。 1一中央噴射組件一中央噴射組件 第三節(jié)第三節(jié) 電控汽油噴射空氣供給系統(tǒng)電控汽油噴射空氣供給系統(tǒng) 一、空氣流量計一、空氣流量計 空氣流量計用于空氣流量計用于L型型EFI系統(tǒng)。根據(jù)測量原理系統(tǒng)。根據(jù)測量原理 不同，空氣流量計有熱線式、熱膜式、卡門渦旋式、不同，空氣流量計有熱線式、熱膜式、卡門渦旋式、 翼片式等幾種類型。翼片式等幾種類型。 熱線式空氣流量計有兩種形式：熱線式空氣流量計有兩種形式： 主流測量式和旁通測量式。主流測量式和旁通測量式。 l熱線式空氣流量計工作原理是由熱線式空氣流量計工作原理是由4個熱敏電阻個熱敏電阻 組成了一個電橋，其中的熱線和冷線在取樣組成了一個電橋，其中的熱線和

27、冷線在取樣 管中，取樣管在進氣管的中央或一側(cè)。發(fā)動管中，取樣管在進氣管的中央或一側(cè)。發(fā)動 機運轉(zhuǎn)，空氣流過時，帶走熱量，熱線的電機運轉(zhuǎn)，空氣流過時，帶走熱量，熱線的電 阻值變小阻值變小(PTC)，冷線電阻值變大，冷線電阻值變大(NTC)，電，電 橋失去平衡。測量兩端的電壓降，即可得知橋失去平衡。測量兩端的電壓降，即可得知 流過空氣量的多少，流過空氣量的多少，ECU就能確定所需空燃就能確定所需空燃 比的噴油量。比的噴油量。 圖圖623 熱線式空氣流量計熱線式空氣流量計圖圖624 熱線式空氣流量計工作原理如圖熱線式空氣流量計工作原理如圖 二、進氣管壓力傳感器二、進氣管壓力傳感器 半導體壓敏電阻式進

28、氣壓力傳感器半導體壓敏電阻式進氣壓力傳感器: 在單晶半導體上，通過擴散的方法加入一些在單晶半導體上，通過擴散的方法加入一些 不純物質(zhì)，就會形成了一定的電阻值。在此電不純物質(zhì)，就會形成了一定的電阻值。在此電 阻值的基礎(chǔ)上，施加一定的應(yīng)力應(yīng)變，其阻值阻值的基礎(chǔ)上，施加一定的應(yīng)力應(yīng)變，其阻值 會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象就稱為半導體的壓電效會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象就稱為半導體的壓電效 應(yīng)，半導體壓力傳感器就是應(yīng)用了這個原理。應(yīng)，半導體壓力傳感器就是應(yīng)用了這個原理。 觀看動畫 圖圖625 半導體的壓電電阻效應(yīng)半導體的壓電電阻效應(yīng)圖圖626 壓敏電阻式進氣壓力傳感器壓敏電阻式進氣壓力傳感器 三、節(jié)流閥體三、節(jié)流閥體

29、 節(jié)流閥由油門踏板控制，以便控制發(fā)動機的節(jié)流閥由油門踏板控制，以便控制發(fā)動機的 進氣量。進氣量。 怠速通道：節(jié)流閥體上，當?shù)∷贂r可提供少怠速通道：節(jié)流閥體上，當?shù)∷贂r可提供少 量的空氣。量的空氣。 通過流量板轉(zhuǎn)角的變化來計量吸入的空氣量，通過流量板轉(zhuǎn)角的變化來計量吸入的空氣量， 并將轉(zhuǎn)角的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘栞斔偷诫娔X。并將轉(zhuǎn)角的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘栞斔偷诫娔X。 圖圖627 怠速時空氣流量怠速時空氣流量 第四節(jié)第四節(jié) 燃油供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng) l作用：供給發(fā)動機燃燒過程所需的燃油。作用：供給發(fā)動機燃燒過程所需的燃油。 l組成：燃組成：燃油泵、油泵、燃油燃油濾清器、油壓調(diào)節(jié)濾清器、油壓調(diào)節(jié) 器、噴油

30、器、燃油脈動衰減器、油器、噴油器、燃油脈動衰減器、油 箱、油管等。箱、油管等。 圖628 燃油供給系統(tǒng) 1-燃油箱 2燃油泵 3燃 油濾清器 4回油管 5燃油壓力調(diào)節(jié)器 6輸油管 7冷啟動噴油器 8穩(wěn)壓箱 9噴油器 10各 缸進氣歧管 燃燃 油管油管油箱油箱 汽油濾清器汽油濾清器 汽油泵汽油泵 空氣濾清器空氣濾清器 化油器化油器 桑塔納轎車汽油供給系示意圖桑塔納轎車汽油供給系示意圖 輸油管輸油管 冷起動噴油器冷起動噴油器 油壓調(diào)節(jié)器油壓調(diào)節(jié)器 噴油器噴油器 油壓脈動衰減器油壓脈動衰減器 燃油濾清器燃油濾清器 油箱油箱 供油裝置供油裝置 燃油泵燃油泵 1.燃油泵燃油泵 作用：把燃油從油箱吸出并通

31、過噴油器供作用：把燃油從油箱吸出并通過噴油器供 給發(fā)動機各氣缸。電動給發(fā)動機各氣缸。電動 燃油泵裝在油燃油泵裝在油 箱內(nèi)，渦輪泵由箱內(nèi)，渦輪泵由 電機驅(qū)動。當泵電機驅(qū)動。當泵 內(nèi)油壓超過一定內(nèi)油壓超過一定 值時，燃油頂開值時，燃油頂開 單向閥向油路供單向閥向油路供 油。當油路堵塞油。當油路堵塞 時，卸壓閥開啟，時，卸壓閥開啟， 泄出的燃油返回泄出的燃油返回 油箱。油箱。 2、油壓調(diào)節(jié)器、油壓調(diào)節(jié)器 作用：作用：使油壓保持在某一規(guī)定值不變，確保噴使油壓保持在某一規(guī)定值不變，確保噴 油壓力恒定。油壓力恒定。 工作原理：工作原理：當發(fā)動機工作時，當發(fā)動機工作時， 若進氣歧管負壓增加，可使作若進氣歧管

32、負壓增加，可使作 用在調(diào)節(jié)器膜片彈簧室側(cè)的壓用在調(diào)節(jié)器膜片彈簧室側(cè)的壓 力減小，在系統(tǒng)油壓作用下，力減小，在系統(tǒng)油壓作用下， 膜片上移，打開閥門，使多余膜片上移，打開閥門，使多余 部分的燃油從回油管流回油箱，部分的燃油從回油管流回油箱， 系統(tǒng)油壓隨之相應(yīng)減小，從而系統(tǒng)油壓隨之相應(yīng)減小，從而 使得噴油器的噴油絕對壓力不使得噴油器的噴油絕對壓力不 隨進氣歧管真空度的變化而發(fā)隨進氣歧管真空度的變化而發(fā) 生變化，即保持恒定。生變化，即保持恒定。 圖圖630 燃油壓力調(diào)節(jié)器燃油壓力調(diào)節(jié)器 3、燃油壓力脈動阻尼器燃油壓力脈動阻尼器 作用：作用：減小燃油壓力脈動減小燃油壓力脈動 。 工作原理：工作原理：燃油

33、壓力脈動阻尼燃油壓力脈動阻尼 器的彈簧室密封，等于是一個器的彈簧室密封，等于是一個 空氣彈簧。全部輸油量通過阻空氣彈簧。全部輸油量通過阻 尼器流向燃油總管。當燃油壓尼器流向燃油總管。當燃油壓 力升高時，彈簧室容積變小而力升高時，彈簧室容積變小而 燃油容積擴大，使油壓升高峰燃油容積擴大，使油壓升高峰 值減小。反之，油壓降低時彈值減小。反之，油壓降低時彈 簧室容積變大而燃油容積減小，簧室容積變大而燃油容積減小， 又使油壓降幅減小。又使油壓降幅減小。 圖圖630 燃油壓力脈動阻尼器燃油壓力脈動阻尼器 4、噴油器、噴油器 功用：功用：噴油噴油 。 工作原理：工作原理：當當ECU發(fā)出命令使電磁線圈通電后

34、，發(fā)出命令使電磁線圈通電后， 在電磁線圈磁場的作用下，銜鐵和針閥被吸起，汽在電磁線圈磁場的作用下，銜鐵和針閥被吸起，汽 油從噴孔噴出。當電源切斷后，針閥在回位彈簧作油從噴孔噴出。當電源切斷后，針閥在回位彈簧作 用下關(guān)閉噴孔。用下關(guān)閉噴孔。 圖圖632 球閥式電磁噴油器球閥式電磁噴油器 5、冷起動噴油器、冷起動噴油器 功用：功用：冷起動時，額外加大噴油量，使混合氣瞬冷起動時，額外加大噴油量，使混合氣瞬 時加濃，便于著火起動。時加濃，便于著火起動。 工作原理：工作原理：當冷車起動時，電磁線圈通電，產(chǎn)生當冷車起動時，電磁線圈通電，產(chǎn)生 磁力，將銜鐵吸起，汽油通過旋流式噴嘴噴出。磁力，將銜鐵吸起，汽油

35、通過旋流式噴嘴噴出。 圖圖633冷起動噴油器冷起動噴油器 圖圖634 燃油濾清器燃油濾清器 六、燃油濾清器六、燃油濾清器 功用：功用：清除汽油中的雜質(zhì)，防止堵塞清除汽油中的雜質(zhì)，防止堵塞 噴油器等部件，減少運動部件的磨損。噴油器等部件，減少運動部件的磨損。 工作原理：工作原理：燃油濾清器與普通的濾清燃油濾清器與普通的濾清 器一樣，采用過濾形式，殼體內(nèi)有一器一樣，采用過濾形式，殼體內(nèi)有一 個紙濾芯，濾芯的微孔平均直徑為個紙濾芯，濾芯的微孔平均直徑為 10m，并串接一個棉纖維制成的過，并串接一個棉纖維制成的過 濾篩。濾篩。 濾芯的形式通常有兩種，即菊花濾芯的形式通常有兩種，即菊花 形和渦卷形。形和

36、渦卷形。 一、傳感器一、傳感器 1 溫度傳感器溫度傳感器 進氣溫度傳感器和冷卻水溫度傳感器都采用進氣溫度傳感器和冷卻水溫度傳感器都采用 熱敏電阻式溫度傳感器。熱敏電阻式溫度傳感器。 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器: 把傳感器與一個精密電阻串把傳感器與一個精密電阻串 聯(lián)接到一個穩(wěn)定的電源上，聯(lián)接到一個穩(wěn)定的電源上， 就能夠用串聯(lián)電阻的分壓輸就能夠用串聯(lián)電阻的分壓輸 出放映溫度的變化。出放映溫度的變化。 圖圖636 水溫度傳感器水溫度傳感器 2 曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器 1）磁脈沖式曲軸位置傳感器）磁脈沖式曲軸位置傳感器 2）霍爾傳感器）霍爾傳感器 圖圖637 磁脈沖式曲軸位置傳感器

37、磁脈沖式曲軸位置傳感器 圖圖638霍爾傳感器霍爾傳感器 3 節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器 可動觸點可沿導向凸輪溝槽移動，導向凸輪可動觸點可沿導向凸輪溝槽移動，導向凸輪 由固定在節(jié)氣門軸上的控制桿驅(qū)動。當發(fā)動機怠速由固定在節(jié)氣門軸上的控制桿驅(qū)動。當發(fā)動機怠速 工作時，傳感器可動觸點與怠速觸點接觸，怠速工工作時，傳感器可動觸點與怠速觸點接觸，怠速工 況信號線輸出為高電平；況信號線輸出為高電平； 當發(fā)動機節(jié)氣門開度大于當發(fā)動機節(jié)氣門開度大于50 時，另一對功率觸點閉合，功時，另一對功率觸點閉合，功 率信號線輸出為高電平；當發(fā)率信號線輸出為高電平；當發(fā) 動機節(jié)氣門開度在怠速和動機節(jié)氣門開度在怠速和

38、50 之間時，活動觸點處于兩個觸之間時，活動觸點處于兩個觸 點間，傳感器輸出線均為低電平。點間，傳感器輸出線均為低電平。圖 圖639簡單開關(guān)式節(jié)氣門位置簡單開關(guān)式節(jié)氣門位置 傳感器傳感器 4 車速傳感器車速傳感器 1）舌簧開關(guān)式）舌簧開關(guān)式 2）光電耦合式）光電耦合式 圖圖641 舌簧開關(guān)型車速轉(zhuǎn)速傳感器舌簧開關(guān)型車速轉(zhuǎn)速傳感器 圖圖642 光電耦合型車速傳感器光電耦合型車速傳感器 5 氧傳感器氧傳感器 1）二氧化鋯二氧化鋯傳感器傳感器 圖圖45 二氧化鈦氧傳感二氧化鈦氧傳感 器器 圖圖644 600氧化鋯傳感器的輸出特性氧化鋯傳感器的輸出特性 2）二氧化鈦傳感器）二氧化鈦傳感器 6 空燃比傳

39、感器空燃比傳感器 空燃比傳感器的結(jié)構(gòu)見圖空燃比傳感器的結(jié)構(gòu)見圖646，與氧傳感器相，與氧傳感器相 似，空燃比傳感器采用了二氧化鋯固體電解質(zhì)來測似，空燃比傳感器采用了二氧化鋯固體電解質(zhì)來測 定排放氣體中的氧濃度，用以檢測空燃比。定排放氣體中的氧濃度，用以檢測空燃比。 圖圖646 空燃比傳感器空燃比傳感器 7 爆震傳感器爆震傳感器 1）磁滯伸縮式爆）磁滯伸縮式爆 震傳感器震傳感器 2）壓電式）壓電式 傳感器傳感器 傳感器是感知信息的部件，負責向ECU提供發(fā)動機和汽車 運行狀況。 二、電子控制單元二、電子控制單元 ECU是微型計算機。發(fā)動機工作狀態(tài)通過傳感器反映給是微型計算機。發(fā)動機工作狀態(tài)通過傳感

40、器反映給 ECU。在。在ECU內(nèi)存儲噴射持續(xù)時間、點火時刻、怠速和故障內(nèi)存儲噴射持續(xù)時間、點火時刻、怠速和故障 診斷等數(shù)據(jù)，這些存儲的數(shù)據(jù)與發(fā)動機工況以及計算機程序診斷等數(shù)據(jù)，這些存儲的數(shù)據(jù)與發(fā)動機工況以及計算機程序 相匹配。相匹配。ECU利用這些數(shù)據(jù)和來自發(fā)動機上各種傳感器的信利用這些數(shù)據(jù)和來自發(fā)動機上各種傳感器的信 號，經(jīng)過邏輯運算，又輸出控制信號給執(zhí)行器，通過執(zhí)行器號，經(jīng)過邏輯運算，又輸出控制信號給執(zhí)行器，通過執(zhí)行器 控制發(fā)動機工作狀態(tài)?？刂瓢l(fā)動機工作狀態(tài)。 中間的金屬方盒為電子控 制單元，箭頭指向電子控 制單元的部件為傳感器， 箭頭從電子控制單元出去 的部件為執(zhí)行器。 三、執(zhí)行器：三、

41、執(zhí)行器： 第六節(jié)第六節(jié) 燃油噴射的控制燃油噴射的控制 一、一、噴油時刻的控制噴油時刻的控制 l噴油時刻是指噴油器開始進行噴油的時刻相噴油時刻是指噴油器開始進行噴油的時刻相 對曲軸位置的轉(zhuǎn)角。對曲軸位置的轉(zhuǎn)角。 l噴油時刻隨發(fā)動機噴油方式的不同而有所不噴油時刻隨發(fā)動機噴油方式的不同而有所不 同，但都是在相對曲軸轉(zhuǎn)角的固定轉(zhuǎn)角處。同，但都是在相對曲軸轉(zhuǎn)角的固定轉(zhuǎn)角處。 ECU以曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的信號為依據(jù)以曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的信號為依據(jù),根據(jù)不根據(jù)不 同的噴油方式控制噴油器的開啟時刻。同的噴油方式控制噴油器的開啟時刻。 二、二、噴油量的控制噴油量的控制 lECU根據(jù)各種傳感器測得的發(fā)動機進氣量、根據(jù)各種

42、傳感器測得的發(fā)動機進氣量、 轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、冷卻水溫度與進氣溫度轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、冷卻水溫度與進氣溫度 等多項運行參數(shù)，按設(shè)定的程序進行計算，等多項運行參數(shù)，按設(shè)定的程序進行計算， 并按計算結(jié)果向噴油器發(fā)出電脈沖，通過改并按計算結(jié)果向噴油器發(fā)出電脈沖，通過改 變每個電脈沖的寬度來控制各噴油器每次噴變每個電脈沖的寬度來控制各噴油器每次噴 油的持續(xù)時間，從而達到控制噴油量的目的。油的持續(xù)時間，從而達到控制噴油量的目的。 電脈沖的寬度越大，噴油持續(xù)時間越長，噴電脈沖的寬度越大，噴油持續(xù)時間越長，噴 油量也越大。油量也越大。 1）起動工況的噴油控制）起動工況的噴油控制 l發(fā)動機剛起動時，發(fā)動機剛起動

43、時，ECU按預(yù)先給定的起動程序來進行噴油控按預(yù)先給定的起動程序來進行噴油控 制。制。 lECU根據(jù)起動開關(guān)及轉(zhuǎn)速傳感器的信號，判定發(fā)動機是否處根據(jù)起動開關(guān)及轉(zhuǎn)速傳感器的信號，判定發(fā)動機是否處 于起動狀態(tài)。當起動開關(guān)接通，且發(fā)動轉(zhuǎn)速低于某一轉(zhuǎn)速時。于起動狀態(tài)。當起動開關(guān)接通，且發(fā)動轉(zhuǎn)速低于某一轉(zhuǎn)速時。 ECU按發(fā)動機水溫、進氣溫度和起動轉(zhuǎn)速計算出一個固定的按發(fā)動機水溫、進氣溫度和起動轉(zhuǎn)速計算出一個固定的 噴油量，使發(fā)動機獲得順利起動所需的濃混合氣。噴油量，使發(fā)動機獲得順利起動所需的濃混合氣。 l 冷車起動時，一般采用以下兩種方法。冷車起動時，一般采用以下兩種方法。 l1.通過通過ECU控制冷起動

44、加濃控制冷起動加濃 l通過延長各缸噴油器的噴油持續(xù)時間或增加噴油次數(shù)來增加通過延長各缸噴油器的噴油持續(xù)時間或增加噴油次數(shù)來增加 噴油量。噴油量。 l2.通過冷起動噴油器和冷起動溫度開關(guān)控制冷起動加濃通過冷起動噴油器和冷起動溫度開關(guān)控制冷起動加濃 l除了通過除了通過ECU延長各缸噴油器的噴油持續(xù)時間來增大噴油量延長各缸噴油器的噴油持續(xù)時間來增大噴油量 之外，還通過冷起動噴油器噴入一部分冷車起動所需要的附之外，還通過冷起動噴油器噴入一部分冷車起動所需要的附 加燃油，以加濃混合氣。加燃油，以加濃混合氣。 2）起動后的噴油控制起動后的噴油控制 l發(fā)動機起動后，各傳感器適時檢測發(fā)動機的發(fā)動機起動后，各傳

45、感器適時檢測發(fā)動機的 轉(zhuǎn)速、進氣量、進氣溫度、冷卻液溫度、節(jié)轉(zhuǎn)速、進氣量、進氣溫度、冷卻液溫度、節(jié) 氣門位置氣門位置(即工況即工況)以及排氣中氧的含量等信以及排氣中氧的含量等信 號，通過接口電路輸入微機。號，通過接口電路輸入微機。ECU按下式確按下式確 定噴油持續(xù)時間：定噴油持續(xù)時間： l噴油持續(xù)時間噴油持續(xù)時間=基本噴油時間基本噴油時間噴油修正系數(shù)噴油修正系數(shù) 十電壓修正值十電壓修正值 l基本噴油時間是根據(jù)空氣質(zhì)量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速計算出基本噴油時間是根據(jù)空氣質(zhì)量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速計算出 的為實現(xiàn)設(shè)定空燃比而需要的噴油時間。各噴油修的為實現(xiàn)設(shè)定空燃比而需要的噴油時間。各噴油修 正系數(shù)：正系數(shù)： l1.

46、蓄電池電壓修正蓄電池電壓修正 l噴油器電磁線圈的電感阻抗延緩了噴油器針閥的開噴油器電磁線圈的電感阻抗延緩了噴油器針閥的開 啟時刻。啟時刻。 l當蓄電池電壓不同時，會引起實際噴油量的變化，當蓄電池電壓不同時，會引起實際噴油量的變化， 蓄電池電壓降低，噴油量也會下降。蓄電池電壓降低，噴油量也會下降。 l蓄電池電壓修正通常以蓄電池電壓修正通常以14V電壓為基準，低于電壓為基準，低于14V 時，增時，增 加噴油時加噴油時 間。間。 l2. 進氣溫度修正進氣溫度修正 l進氣溫度不同，空氣質(zhì)量會有變化。進氣溫度不同，空氣質(zhì)量會有變化。 l在空氣流量計內(nèi)常裝有進氣溫度傳感器，通在空氣流量計內(nèi)常裝有進氣溫度傳

47、感器，通 常是以常是以20時的進氣溫度為基準。當進氣溫時的進氣溫度為基準。當進氣溫 度低于度低于20時，修正系數(shù)大于時，修正系數(shù)大于1，適當增加噴，適當增加噴 油量；當進氣溫度高于油量；當進氣溫度高于20時，修正系數(shù)小時，修正系數(shù)小 于于1，適當減少噴油量。，適當減少噴油量。 圖圖653 進氣溫進氣溫 度修正系數(shù)度修正系數(shù) l3. 起動后噴油修正起動后噴油修正 l發(fā)動機冷車起動后數(shù)十秒內(nèi)，由于發(fā)動機機發(fā)動機冷車起動后數(shù)十秒內(nèi)，由于發(fā)動機機 體溫度較低使得汽油氣化不良，為使發(fā)動機體溫度較低使得汽油氣化不良，為使發(fā)動機 保持穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，應(yīng)隨時間變化進行不同程度保持穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，應(yīng)隨時間變化進行不同程度

48、的加濃。噴油修正系數(shù)的初始值由冷卻水的的加濃。噴油修正系數(shù)的初始值由冷卻水的 溫度決定，然后隨著起動運行，修正系數(shù)逐溫度決定，然后隨著起動運行，修正系數(shù)逐 漸衰減。漸衰減。 圖圖654 冷車起動冷車起動 燃油修正系數(shù)燃油修正系數(shù) l4. 暖機加濃修正暖機加濃修正 l在冷車起動結(jié)束后的暖機過程中，發(fā)動機的在冷車起動結(jié)束后的暖機過程中，發(fā)動機的 溫度一般不高，噴入燃油與空氣的混合依然溫度一般不高，噴入燃油與空氣的混合依然 較差，結(jié)果造成氣缸內(nèi)的混合氣變稀。因此，較差，結(jié)果造成氣缸內(nèi)的混合氣變稀。因此， 在暖機過程中必須增加噴油量。暖機增量比在暖機過程中必須增加噴油量。暖機增量比 的大小取決于水溫傳

49、感器所測得的發(fā)動機溫的大小取決于水溫傳感器所測得的發(fā)動機溫 度。度。 圖圖655 暖機加濃暖機加濃 修正系數(shù)修正系數(shù) l5. 加速修正加速修正 l汽車發(fā)動機加速時，節(jié)氣門突然開大，發(fā)動汽車發(fā)動機加速時，節(jié)氣門突然開大，發(fā)動 機吸氣量會隨著節(jié)氣門開度的變化而立即發(fā)機吸氣量會隨著節(jié)氣門開度的變化而立即發(fā) 生變化，為了獲取良好的加速過渡性能，要生變化，為了獲取良好的加速過渡性能，要 求供給系統(tǒng)能在短時間內(nèi)使混合氣加濃。在求供給系統(tǒng)能在短時間內(nèi)使混合氣加濃。在 加速工況時，發(fā)動機根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器加速工況時，發(fā)動機根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器 的變化速率判斷發(fā)動機是否處于加速工況。的變化速率判斷發(fā)動機是否處

50、于加速工況。 圖圖656 加速修正系加速修正系 數(shù)數(shù) l6. 加速修正加速修正 l大負荷工況時，應(yīng)按功率混合氣要求供給噴大負荷工況時，應(yīng)按功率混合氣要求供給噴 油量，目的是使發(fā)動機發(fā)出最大功率。大負油量，目的是使發(fā)動機發(fā)出最大功率。大負 荷信號由節(jié)氣門位置傳感器測得的節(jié)氣門開荷信號由節(jié)氣門位置傳感器測得的節(jié)氣門開 度來決定。當判斷出為大負荷時，度來決定。當判斷出為大負荷時，ECU調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) 噴油器的持續(xù)噴油時間，使噴油量增加。噴油器的持續(xù)噴油時間，使噴油量增加。 l7. 斷油控制斷油控制 l暫時中斷燃油噴射，以滿足發(fā)動機運轉(zhuǎn)中的暫時中斷燃油噴射，以滿足發(fā)動機運轉(zhuǎn)中的 特殊要求，它包括超速斷油控制

51、和減速斷油特殊要求，它包括超速斷油控制和減速斷油 控制兩種斷油控制方式?？刂苾煞N斷油控制方式。 l（1）超速斷油控制）超速斷油控制 l（2）減速斷油控制）減速斷油控制 l減速斷油控制條件：減速斷油控制條件： l1)節(jié)氣門位置傳感器中的怠速開關(guān)接通。節(jié)氣門位置傳感器中的怠速開關(guān)接通。 l2)發(fā)動機水溫已達正常溫度。發(fā)動機水溫已達正常溫度。 l3)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于某一數(shù)值。發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于某一數(shù)值。 3）理論空燃比的反饋控制）理論空燃比的反饋控制 l反饋控制是指借助安裝在排氣管中的氧傳感器送來反饋控制是指借助安裝在排氣管中的氧傳感器送來 的反饋信號，對理論空燃比進行反饋控制的方式。的反饋信號，對理論空

52、燃比進行反饋控制的方式。 根據(jù)氧傳感器的輸出特性，氧傳感器輸出電壓信號根據(jù)氧傳感器的輸出特性，氧傳感器輸出電壓信號 在過量空氣系數(shù)處發(fā)生躍變。微機有效地利用這一在過量空氣系數(shù)處發(fā)生躍變。微機有效地利用這一 空燃比反饋信號，當混合氣過稀時，排氣中含氧量空燃比反饋信號，當混合氣過稀時，排氣中含氧量 增加；當增加到一定值時，氧傳感器的輸出電壓突增加；當增加到一定值時，氧傳感器的輸出電壓突 然降低。然降低。ECU根據(jù)這一根據(jù)這一 信號命令噴油器增加供油量，信號命令噴油器增加供油量， 使混合氣逐漸變濃，直至加使混合氣逐漸變濃，直至加 濃到實際空燃比略低于化學濃到實際空燃比略低于化學 計量空燃比、氧傳感器

53、的輸計量空燃比、氧傳感器的輸 出電壓再次迅速上升、出電壓再次迅速上升、ECU 再次發(fā)出減少噴油量的命令再次發(fā)出減少噴油量的命令 為止。反饋控制便是如此循為止。反饋控制便是如此循 環(huán)往復地進行的。環(huán)往復地進行的。 圖圖657 反饋控制特性曲線圖反饋控制特性曲線圖 a) 混合氣實際空燃比混合氣實際空燃比 b)氧傳感器氧傳感器 輸出電壓輸出電壓 c) 噴油量噴油量 第七節(jié)第七節(jié) 汽油機的燃燒室汽油機的燃燒室 一、傳統(tǒng)發(fā)動機常用的幾種燃燒室一、傳統(tǒng)發(fā)動機常用的幾種燃燒室 1. 楔型燃燒室楔型燃燒室 楔形燃燒室楔形燃燒室側(cè)剖面為楔型側(cè)剖面為楔型. 結(jié)構(gòu)較緊湊，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x較短；結(jié)構(gòu)較緊湊，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x較

54、短； 燃燒室氣門直徑較大，充氣性能較好；燃燒室氣門直徑較大，充氣性能較好； l楔形燃燒室的火花塞布置在楔形高處，楔形燃燒室的火花塞布置在楔形高處， 對著進、排氣門之間，有利于新鮮混對著進、排氣門之間，有利于新鮮混 合氣掃除火花塞附近的廢氣；合氣掃除火花塞附近的廢氣； l混合氣過分集中在火花塞處，使得初混合氣過分集中在火花塞處，使得初 期燃燒速度大，工作粗暴，期燃燒速度大，工作粗暴，NOx排出排出 量較高。由于擠氣面積內(nèi)的熄火現(xiàn)象，量較高。由于擠氣面積內(nèi)的熄火現(xiàn)象， 廢氣中廢氣中HC的含量亦較多。的含量亦較多。 圖圖661 楔形燃燒室楔形燃燒室 2. 浴盆型浴盆型燃燒室燃燒室 浴盆形燃燒室的特點

55、是：浴盆形燃燒室的特點是： 有一定的擠氣面積，但有一定的擠氣面積，但 擠流效果差；擠流效果差； 火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x較長，燃火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x較長，燃 燒速度較低，燃燒時間長，燒速度較低，燃燒時間長， 經(jīng)濟性、動力性不高，經(jīng)濟性、動力性不高，HC 排量多。但排量多。但NOx的排量較少，的排量較少， 工藝性好。工藝性好。 圖圖662汽車發(fā)動機的浴盆形燃燒室汽車發(fā)動機的浴盆形燃燒室 3. 半球型半球型燃燒室燃燒室 半球形燃燒窒結(jié)構(gòu)緊湊，半球形燃燒窒結(jié)構(gòu)緊湊， 火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x也是最短的?；鹧?zhèn)鞑ゾ嚯x也是最短的。 氣門直徑較大，氣道轉(zhuǎn)彎較氣門直徑較大，氣道轉(zhuǎn)彎較 小，充氣效率高，且對轉(zhuǎn)速小，充氣效率高，且對轉(zhuǎn)速 變化

56、不敏感。有較好的動力變化不敏感。有較好的動力 性和經(jīng)濟性，性和經(jīng)濟性， HC排放量低。排放量低。 缺點是由于火花塞附近缺點是由于火花塞附近 有較大容積，使燃燒速率大，有較大容積，使燃燒速率大， 壓力升高率大，工作粗暴。壓力升高率大，工作粗暴。 NOx排放較多。排放較多。 圖圖663 半球形燃燒窒半球形燃燒窒 稀薄燃燒汽油機是一個范圍很廣的概念，只要稀薄燃燒汽油機是一個范圍很廣的概念，只要 17，就可以稱為稀薄燃燒汽油機。稀燃汽油機分可，就可以稱為稀薄燃燒汽油機。稀燃汽油機分可 為兩類，一類是非直噴式稀燃汽油機，包括均質(zhì)稀燃為兩類，一類是非直噴式稀燃汽油機，包括均質(zhì)稀燃 和分層稀燃式汽油機，一般

57、只能在和分層稀燃式汽油機，一般只能在25的范圍內(nèi)工作。的范圍內(nèi)工作。 而另一類是缸內(nèi)直噴式稀燃汽油機，可在而另一類是缸內(nèi)直噴式稀燃汽油機，可在2550范范 圍內(nèi)穩(wěn)定工作。圍內(nèi)穩(wěn)定工作。 稀薄燃燒汽油稀薄燃燒汽油 機有良好的排放特機有良好的排放特 性和燃油經(jīng)濟性。性和燃油經(jīng)濟性。 圖圖664 不同燃不同燃 燒方式燒方式 的性能的性能 對比對比 1. 均質(zhì)稀混合氣的燃燒室均質(zhì)稀混合氣的燃燒室 1) TGP燃燒室燃燒室 燃燒室中設(shè)有一個預(yù)燃室，火花塞位于通道中。燃燒室中設(shè)有一個預(yù)燃室，火花塞位于通道中。 在壓縮過程中，新鮮混合氣進入預(yù)燃室，產(chǎn)生適在壓縮過程中，新鮮混合氣進入預(yù)燃室，產(chǎn)生適 當?shù)臏u流，

58、并對火花塞間隙進行掃氣，促進著火。火當?shù)臏u流，并對火花塞間隙進行掃氣，促進著火?；?焰核心進入預(yù)燃室，引起迅速燃燒，結(jié)果形成火焰束焰核心進入預(yù)燃室，引起迅速燃燒，結(jié)果形成火焰束 噴入主燃燒室，使主燃燒室氣體產(chǎn)生強烈紊流，促進噴入主燃燒室，使主燃燒室氣體產(chǎn)生強烈紊流，促進 了主燃燒室燃燒。了主燃燒室燃燒。 圖圖665 TGP燃燃 燒室燒室 圖圖666 TGP燃燃 燒室與燒室與 傳統(tǒng)型傳統(tǒng)型 燃燒室燃燒室 放熱率放熱率 比較比較 2) 雙火花塞燃燒室雙火花塞燃燒室 離半球形燃燒室中心兩離半球形燃燒室中心兩 邊等距離處各布置一個火花邊等距離處各布置一個火花 塞，因而火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x僅為塞，因而火焰?zhèn)鞑ゾ?/p>

59、離僅為 缸徑的一半，點火提前角可缸徑的一半，點火提前角可 減小，提高了點火時混合氣減小，提高了點火時混合氣 的壓力和溫度，使著火性能的壓力和溫度，使著火性能 得到改善，燃燒持續(xù)時間縮得到改善，燃燒持續(xù)時間縮 短，提高了發(fā)動機的性能。短，提高了發(fā)動機的性能。 圖圖668 雙火花塞燃燒室雙火花塞燃燒室 2. 分層燃燒分層燃燒 分層充氣燃燒，即在火花塞附近形成具有良好著分層充氣燃燒，即在火花塞附近形成具有良好著 火條件的較濃的可燃混合氣，而在周邊區(qū)域是較稀混火條件的較濃的可燃混合氣，而在周邊區(qū)域是較稀混 合氣或空氣。如圖合氣或空氣。如圖664所示，分層燃燒的汽油機可穩(wěn)所示，分層燃燒的汽油機可穩(wěn) 定工

60、作在定工作在 =2025范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 分層往往是通過不同的氣流運動和供油方法實現(xiàn)。分層往往是通過不同的氣流運動和供油方法實現(xiàn)。 1) 美國德士古分層燃燒系統(tǒng)美國德士古分層燃燒系統(tǒng)(TCCS) 此系統(tǒng)吸入氣缸的是空氣，由螺旋進氣道或?qū)獯讼到y(tǒng)吸入氣缸的是空氣，由螺旋進氣道或?qū)?屏組織強進氣渦流。在壓縮上止點前屏組織強進氣渦流。在壓縮上止點前30左右，噴油左右，噴油 嘴順氣流方向?qū)⑵蛧娙藲飧?，燃油隨氣流流動，火嘴順氣流方向?qū)⑵蛧娙藲飧?，燃油隨氣流流動，火 花塞位于噴嘴下方邊緣，此處混合氣濃，花塞位于噴嘴下方邊緣，此處混合氣濃， 容易著火。著火后，容易著火。著火后， 火焰、燃氣隨氣流火焰、