電子噴射系統(tǒng)在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用論文
現(xiàn)代汽車(chē)不管是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)還是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都應(yīng)用了電子噴射系統(tǒng)，此系統(tǒng)以其低排放、低油耗、高功率等優(yōu)點(diǎn)而獲得迅速發(fā)展，且隨著發(fā)展在此系統(tǒng)上開(kāi)發(fā)出新一代的技術(shù)。
一、電子燃油噴射系統(tǒng)控制器ECU
電控單元是電子控制單元(ECU)的簡(jiǎn)稱。電控單元的功用是根據(jù)其內(nèi)存的程序和數(shù)據(jù)對(duì)空氣流量計(jì)及各種傳感器輸入的信息進(jìn)行運(yùn)算、處理、判斷，然后輸出指令，向噴油器提供一定寬度的電脈沖信號(hào)以控制噴油量。
電控單元由微型計(jì)算機(jī)、輸入、輸出及控制電路等組成。ECU(Electronic Control Unit)電子控制單元。工作電流0.015-0.1A、工作溫度在-40到80度。能承受1000Hz以下的振動(dòng)，因此ECU損壞的概率非常小。
二、電子燃油噴射系統(tǒng)傳感器
(一)節(jié)氣門(mén)位置傳感器
節(jié)氣門(mén)位置傳感器的作用是把節(jié)氣門(mén)的位置或開(kāi)度轉(zhuǎn)換成電壓的信號(hào)，傳輸給電控單元，作為電控單元判定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)不同節(jié)氣門(mén)開(kāi)度下的噴油量控制。節(jié)氣門(mén)位置傳感器有線性、開(kāi)關(guān)型及綜合型(既有開(kāi)關(guān)又有線性可變電阻)三種。
節(jié)氣門(mén)位置傳感器裝在節(jié)氣門(mén)體上，與節(jié)氣門(mén)聯(lián)動(dòng)。節(jié)氣門(mén)位置傳感器內(nèi)部是一種滑動(dòng)電位計(jì)，由節(jié)氣門(mén)軸帶動(dòng)電位計(jì)的滑動(dòng)觸點(diǎn)。不同的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，電位計(jì)的電阻值不同，從而將節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮杌螂妷盒盘?hào)輸送給微機(jī)。
(二)進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器
進(jìn)氣壓力傳感器檢測(cè)的是節(jié)、氣門(mén)后方的進(jìn)氣歧管的絕對(duì)壓力，它根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的大小檢測(cè)出歧管內(nèi)絕對(duì)壓力的變化，然后轉(zhuǎn)換成信號(hào)電壓送至ECU，ECU依據(jù)此信號(hào)電壓的大小，控制基本噴油量的大小。
進(jìn)氣壓力傳感器種類較多，有壓敏電阻式、電容式等。由于壓敏電阻式具有響應(yīng)時(shí)間快、檢測(cè)精度高、尺寸小且安裝靈活等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛用于D型噴射系統(tǒng)中。
(三)爆震傳感器
爆震傳感器是用來(lái)測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)度的，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震時(shí)用來(lái)調(diào)整點(diǎn)火提前角的。爆震傳感器通常設(shè)計(jì)成測(cè)量5至15千赫范圍的頻率。當(dāng)控制單元接收到這些頻率時(shí)，電腦重修正點(diǎn)火正時(shí)，以阻止繼續(xù)爆震，爆震傳感器通常十分耐用。所以傳感器只會(huì)因本身失效而損壞。
(四)空氣流量傳感器
空氣流量傳感器，將吸入的空氣流量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送至電控單元ECU，作為決定噴油的基本信號(hào)之一。是測(cè)定吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量的傳感器。電子控制汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)為了在各種運(yùn)轉(zhuǎn)工況下都能獲得最佳濃度的混合氣，必須正確地測(cè)定每一瞬間吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，以此作為ECU計(jì)算噴油量的主要依據(jù)。
如果空氣流量傳感器或線路出現(xiàn)故障，ECU得不到正確的進(jìn)氣量信號(hào)，就不能正常地進(jìn)行噴油量的控制，將造成混合氣過(guò)濃或過(guò)稀，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。
(五)氧傳感器
氧傳感器是利用陶瓷敏感元件測(cè)量各類加熱爐或排氣管道中的氧電勢(shì)，由化學(xué)平衡原理計(jì)算出對(duì)應(yīng)的氧濃度，達(dá)到監(jiān)測(cè)和控制爐內(nèi)燃燒空然比，保證產(chǎn)品質(zhì)量及尾氣排放達(dá)標(biāo)的測(cè)量元件。其基本工作原理是：在一定條件下(高溫和鉑催化)，利用氧化鋯內(nèi)外兩側(cè)的氧濃度差，產(chǎn)生電位差，且濃度差越大，電位差越大。當(dāng)套管廢氣一側(cè)的氧濃度低時(shí)，在電極之間產(chǎn)生一個(gè)高電壓(0。6～1V)，這個(gè)電壓信號(hào)被送到ECU放大處理，ECU把高電壓信號(hào)看作濃混合氣，而把低電壓信號(hào)看作稀混合氣。根據(jù)氧傳感器的'電壓信號(hào)，電腦按照盡可能接近14.7：1的理論最佳空燃比來(lái)稀釋或加濃混合氣。
因此氧傳感器是電子控制燃油計(jì)量的關(guān)鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時(shí)其特性才能充分體現(xiàn)，才能輸出電壓。它在約800°C時(shí)，對(duì)混合氣的變化反應(yīng)最快，而在低溫時(shí)這種特性會(huì)發(fā)生很大變化。
(六)溫度傳感器
溫度傳感器主要用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、吸入氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度以及催化溫度等。溫度用傳感器有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱偶電阻式三種主要類型。三種類型傳感器各有特點(diǎn)，其應(yīng)用場(chǎng)合也略有區(qū)別。
線繞電阻式溫度傳感器的精度高，但響應(yīng)特性差;熱敏電阻式溫度傳感器靈敏度高，響應(yīng)特性較好，但線性差，適應(yīng)溫度較低;熱偶電阻式溫度傳感器的精度高，測(cè)量溫度范圍寬，但需要配合放大器和冷端處理一起使用。
(七)位置和轉(zhuǎn)速傳感器
位置和轉(zhuǎn)速傳感器主要用于檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度、車(chē)速等。目前汽車(chē)使用的位置和轉(zhuǎn)速傳感器主要有交流發(fā)電機(jī)式、磁阻式、霍爾效應(yīng)式、簧片開(kāi)關(guān)式、光學(xué)式、半導(dǎo)體磁性晶體管式等，其測(cè)量范圍0 ～360，精度0.5以下，測(cè)彎曲角達(dá)0.1。
車(chē)速傳感器種類繁多，有敏感車(chē)輪旋轉(zhuǎn)的、也有敏感動(dòng)力傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的，還有敏感差速?gòu)膭?dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的。當(dāng)車(chē)速高于100km/h時(shí)，一般測(cè)量方法誤差較大，需采用非接觸式光電速度傳感器，測(cè)速范圍0.5～250km/h，重復(fù)精度0.1%，距離測(cè)量誤差優(yōu)于0.3%。
三、電子燃油噴射系統(tǒng)執(zhí)行器
(一)電動(dòng)燃油泵
多點(diǎn)噴射燃油共給系統(tǒng)是由電動(dòng)燃油泵從郵箱經(jīng)燃油濾清器濾清后送往然后分配管，剩余經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)入回油管，流回郵箱。燃油泵供油壓力約為300kpa，電動(dòng)燃油泵通過(guò)蓄電池經(jīng)燃油續(xù)電器供電。燃油續(xù)電器由ECU控制。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)放在on檔時(shí)，ECU控制燃油續(xù)電器5秒后斷電。轉(zhuǎn)到起動(dòng)位置時(shí)，ECU將然后續(xù)電器閉合，電動(dòng)燃油泵立即與轉(zhuǎn)并連續(xù)供電。
(二)燃油壓力調(diào)節(jié)器
系統(tǒng)燃油壓力調(diào)節(jié)器使燃油分配管和噴油器內(nèi)的壓力同燃油噴入時(shí)的壓力差保持恒定不變。噴油壓力是指噴油器噴孔內(nèi)外的壓力差： 噴油壓力=燃油壓力-進(jìn)氣歧管壓力。燃油壓力調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)原理：燃油壓力=彈簧壓力+進(jìn)氣歧管壓力。 即噴油器的噴油壓力等于數(shù)值為定值的油壓調(diào)節(jié)器彈簧預(yù)緊力。噴油壓力為0.25～0.35MPa。
(三)點(diǎn)火線圈
通常的點(diǎn)火線圈里面有兩組線圈，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈。初級(jí)線圈一端與車(chē)上低壓電源(+)聯(lián)接，另一端與開(kāi)關(guān)裝置(斷電器)聯(lián)接。次級(jí)線圈一端與初級(jí)線圈聯(lián)接，另一端與高壓線輸出端聯(lián)接輸出高壓電。
(四)碳罐電磁閥
碳罐電磁閥受發(fā)動(dòng)機(jī)電腦的控制，也就是說(shuō)它到底是打開(kāi)還是關(guān)閉是要受發(fā)動(dòng)機(jī)電腦(ECU)控制的。當(dāng)此閥打開(kāi)時(shí)，儲(chǔ)藏在碳罐內(nèi)的燃油蒸汽會(huì)被吸到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管內(nèi)，然后進(jìn)入氣缸內(nèi)燃燒;當(dāng)此閥關(guān)閉時(shí)，儲(chǔ)藏在碳罐內(nèi)的燃油蒸汽就進(jìn)不到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管內(nèi)。
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