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船用柴油机维修-汽车进气流量测试方式与喷油器喷射位置分类全解析汽油机器的工作原理

来源:应急救援装备网  作者:蓝品汇优采云   2024-07-18 阅读:195

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分类报告

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按进气流量测试方法分类

根据测试进气流量的方式不同,可分为质量控制式、速度-密度式和节流阀-速度式三种;根据所用空气流量计的不同,质量流量计又分为热线式、平板式和卡门涡街式三种。[1]

按喷油器喷射位置分类

根据喷油器喷射位置不同,分为直喷和进气道喷射;进气道喷射,根据喷油器安装位置不同,又分为单点喷射和多点喷射。

多点喷射系统是指在各缸进气门处安装中央喷射装置,通过ECU控制喷射,其燃油分配均匀,但控制系统复杂,成本较高,主要应用于中高档轿车。

单点喷射系统是安装在节气门上方的中央喷射装置,由1~2个喷油器集中组成,采用顺序喷射方式,结构简单,故障少,维修调整方便,在普通轿车、卡车上应用广泛。

按喷油器喷射时间分类

目前流行的电控汽油喷射系统采用的是间歇喷射方式,间歇喷射方式根据喷油器喷射周期的不同又分为同步喷射和异步喷射。

同步喷射方式包括独立喷射顺序喷射、同时喷射和群组喷射。同步喷射是指各缸喷油器并联在一起,所有喷油器都由电脑同一指令控制,同时喷油、同时断油。群组喷射是指各缸喷油器分成几组,同一组的喷油器同时喷油或同时断油。顺序喷射是指每个喷油器由电脑单独控制,按照发动机各缸的工作顺序喷油。

按信号分类

开环控制系统(无氧传感器)是指实验室确定的发动机各工况的最佳供油参数预先存储在计算机中。发动机工作时,计算机根据系统内各传感器的输入信号,判断发动机自身工况,计算出最佳喷油量。其精度直接取决于设定的参考数据和喷油器调整标定的精度。当工况超出预定范围时,就不能实现最佳控制。

闭环控制系统(氧传感器)是指在系统中,在发动机排气管上安装氧传感器,根据排气中氧含量的变化,判断进入气缸的混合气的实际空燃比,再通过电脑与设定的目标空燃比进行比较,根据误差修正喷射量,空燃比控制精度高。

电控汽油喷射系统的组成

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原理图,示意图

电控汽油喷射系统主要由空气系统、燃油系统、控制系统三部分组成,下图为电控燃油喷射系统的组成。

供气系统

大流量喷射系统的空气系统由空气过滤器、空气流量计、节流阀体、气阀和调压箱组成。

作用:给发动机提供洁净空气,并控制发动机正常工作时的气源供应。

原理:空气经空气滤清器过滤后,经空气流量计、节气门体进入进气歧管,再经进气歧管分配至各个气缸。

燃油供给系统

燃油系统主要由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、压力调节器和喷油器组成。

汽油机的工作原理

功能:向喷油器供给一定压力的燃油,喷油器根据电脑指令喷射燃油。

原理:电动燃油泵从油箱吸入汽油,经滤清器过滤汽油机的工作原理,经压力调节器调节压力,通过油管输送到喷油器,喷油器根据电脑指令将燃油喷入进气管,燃油泵供给的多余汽油经回油管流回油箱。

控制系统

控制系统主要由传感器、输入/输出电路和微型计算机组成,其中ECU是控制系统的核心。

ECU根据空气流量计信号和发动机转速信号确定基本喷射时间,然后根据其他传感器对喷射时间进行修正,并根据最终的总喷射时间向喷油器发出指令,使喷油器喷射燃油或者切断燃油。

电子汽油喷射系统控制广播

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喷射正时控制

燃油喷射分为同步喷射和异步喷射。

同步是指发动机各气缸的工作循环,都在预定的曲轴位置进行燃油喷射汽油机的工作原理,并且同步喷射是有规律的。

异步燃油喷射与发动机运转不同步,没有规律性,是在同步燃油喷射的基础上增加的附加喷射,以提高发动机的性能。

1.同步喷射正时控制

(1)顺序喷射正时控制

特点:喷油器驱动电路的数量与气缸数相等。

ECU根据凸轮轴位置传感器(G信号)、曲轴位置传感器(Ne信号)以及发​​动机的工作情况来确定各缸的工作位置,当确定各缸活塞已到达排气行程上止点的某一位置时,ECU输出喷油控制信号,接通喷油器电磁线圈电路,各缸开始喷油。

(2)群组喷射正时控制

特点:所有喷油器分为2至4组,喷油器由ECU分组控制。

以每组中最先进入工作模式的气缸为参照,在该气缸排气行程上止点前的某一位置,ECU输出指令信号船舶自动化设备维修,接通喷油器组电磁线圈电路,喷油器组开始喷油。

(3)同时喷射正时控制

特点:所有缸喷油器均由ECU控制,同时喷射和停止燃油。

喷射正时控制以首先进入发动机动力冲程的气缸为准。

2.异步喷射正时控制

(1)起动时异步喷油正时控制

在同步燃油喷射的基础上,为了改善发动机的起动性能,增加了异步燃油喷射。

当启动开关处于接通状态时,ECU接收到第一个凸轮轴位置传感器信号(Ne信号)后,当接收到第一个曲轴位置传感器信号(G信号)时,启动异步燃油喷射。

汽油机的工作原理

(2)加速过程中异步喷油正时控制

为了提高加速性能,当节气门位置传感器中的怠速信号由开变为关时,ECU将增加固定量的燃油喷射。

燃油喷射量控制

目的:保证发动机在各种工况下获得最佳燃油喷射量,以提高发动机的经济性,减少排放污染。

当喷油器结构和喷油压差一定时,喷油量取决于喷油时间。

1.起动时同步喷油量控制

当发动机转速低于规定值或点火开关打开并处于STA(启动)位置时,喷射时间按图中所示确定。ECU根据冷却液传感器信号(THW信号)和冷却液温度-喷射时间确定基本喷射时间,并根据进气温度传感器(THA信号)对喷射时间进行修正(延长或缩短)。然后根据蓄电池电压适当延长喷射时间,实现对喷射量的进一步修正,即电压修正。

2.起动后同步喷油量控制

喷油持续时间=基本喷油持续时间×喷油修正系数+电压修正值

D型根据发动机转速信号和进气歧管绝对压力信号确定基本喷油正时。

L型根据发动机转速信号和空气流量计信号来确定基本喷油正时。

注射校正系数为:

(1)启动后,浓缩修正根据冷却液温度确定喷油时间初始修正值;

(2)暖机浓缩修正在达到常温前,根据冷却液温度信号修正喷油时间;

(3)进气温度修正根据进气温度传感器提供的进气温度信号(THA信号)修正喷射时间;当温度低于20℃时,空气密度较大,ECU适当增加喷射时间;当温度高于20℃时,适当减少喷射时间。

(4)高负荷条件下喷油量的修正根据节气门位置传感器传来的PIM信号、Vs信号及满负荷信号(PSW信号)或VTA信号判断发动机的负荷情况,在高负荷情况下适当增加喷油时间。

(5)过渡条件下的喷油量修正船用物资,主要根据PIM信号或Vs信号、Ne信号、SPD信号、VTA信号、NSW信号对过渡条件进行判断,修正喷油时刻。

(6)怠速稳定性修正ECU根据PIM信号和Ne信号修正喷射量,当进气管绝对压力升高或者怠速转速降低时,适当增加喷射时间;反之,减少喷射时间。

3.异步喷油量控制

发动机起动和加速过程中异步喷射量固定,各缸喷油器同时向各缸添加一次喷射,喷射持续期固定。

燃料切断控制

减速断油控制——当汽车减速时,ECU会切断燃油喷射控制电路,停止燃油喷射,以减少碳氢化合物和一氧化碳的排放。

限速断油控制——在加速过程中,如果发动机超过安全转速或者车速超过设定的最高速度,ECU就会切断燃油喷射控制电路,停止燃油喷射,以防止超速。

燃油泵控制

根据发动机转速和负荷控制燃油泵以高速或低速运行。

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