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1、汽车构造 （7） 汽车构造 （7） 汽车构造 （7） 汽车构造 （7） 赵雨东赵雨东 清华大学汽车工程系清华大学汽车工程系清华大学汽车工程系清华大学汽车工程系 主要内容和学时安排 汽车发动机工作原理及总体构造（汽车发动机工作原理及总体构造（汽车发动机工作原理及总体构造（5 5 5学时）学时）学时） 机体组及曲柄连杆机构（机体组及曲柄连杆机构（机体组及曲柄连杆机构（5 5 5学时）学时）学时） 配气机构（配气机构（配气机构（4 4 4学时）学时）学时） 汽油机供给系统（6学时） 汽油机点火系统（汽油机点火系统（汽油机点火系统（3 3 3学时）学时）学时） 柴油机供给系统（柴油机供给系统（柴油机供
2、给系统（4 4 4学时）学时）学时） 发动机冷却系统（发动机冷却系统（发动机冷却系统（2 2 2学时）学时）学时） 发动机润滑系统（发动机润滑系统（发动机润滑系统（2 2 2学时）学时）学时） 发动机起动系统（发动机起动系统（发动机起动系统（1 1 1学时）学时）学时） 汽油机供给系统 概述概述概述 化油器式汽油机供给系化油器式汽油机供给系化油器式汽油机供给系 燃油喷射式汽油机供给系 汽油机供给系统 化油器 化油器式 缸内直接喷射 （GDI） 气道喷射（多点） 喷油器喷油器 进气道喷出的油雾 汽 油 机 燃 油 系 统 的 发 展 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统分类 汽油喷射系统组成 机
3、械控制、机电混合控制的汽油喷射系统 电子控制汽油喷射系统基本类型和工作原理 电控汽油喷射燃油供给系统 电控汽油喷射空气系统 电控汽油喷射控制系统 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统分类（0） 汽油喷射 ?在恒定压力下，用喷油器 把一定数量的汽油喷入节 气门体处的进气管，或进 气道或直接喷入气缸。 化油器 ?利用喉管真空度将浮子室 汽油吸入。 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统分类（1） 汽油喷射 喷射位置 节气门体 进气道 缸内直喷 控制装置 机械机械电子 电控 喷射连续性 连续间歇 汽油 空气 喷油器 节气门 发动机 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统分类（2） 喷射部位 ?节气门体喷
4、射（TBI， Throttle Body Injection ） ?在多缸机上的节气门体上 布置一个（或并列的两个） 喷油器，喷出的汽油与空 气混合后，经进气歧管分 配至各缸。 ?也称中央喷射（CFI， Central Fuel Injection）。 ?单点喷射（SPI, Single- Point Injection）。 空气 汽油 节气门 喷油器 发动机 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统分类（3） 喷射部位 ?进气道喷射（PFI， Port Fuel Injection ） ?目前汽油机的主流燃油 系统。 ?每缸布置一个喷油器， 汽油喷入进气道。 ?多点喷射（MPI, Multi-
5、Point Injection） 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统分类（4） 进气道喷射 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统分类（5） 喷射部位 ?缸内喷射（ GDI， Gasoline Direct Injection ） ?每缸一个喷油器装在缸 盖上，在进气或压缩行 程中将汽油喷入气缸。 ?喷油压力35MPa。 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统分类（6） 控制装置 ?机械控制 ?燃油的计量是通过机械传动与液力传动实现的。 ?机电混合控制 ?通过机械与液力控制喷射，但是还设有电控单元、多个传感器和 电液混合气调节器，提高了控制的灵活性并扩展了功能。 ?电子控制 ?燃油的计量是由电控
6、单元及电磁喷油器实现的。 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统分类（7） 喷射连续性 ?连续喷射 ?发动机工作时，喷油器连续不断地喷油，且大部分在进气门关闭时 喷射的机械、机电混合控制。 ?间歇喷射 ?发动机工作期间，汽油被间歇地喷入电控。 ?同时喷射 ?分组喷射 ?顺序喷射 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统分类（8） 喷射连续性 ?间歇喷射 ?同时喷射各缸喷油器同时喷射。 喷射 点火360曲轴转角 进气 进气 进气 进气 进气 进气 进气 压缩 压缩 压缩 压缩 压缩 压缩 作功 作功 作功 作功 作功 作功压缩 作功 1缸 排气 排气 排气 排气 排气 排气 排气 3缸 4缸 2缸 燃
7、油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统分类（9） 喷射连续性 ?间歇喷射 ?分组喷射将喷油器分成24组，各组喷油器轮流交替喷射。 进气 进气 进气 进气 进气 进气 进气 压缩 压缩 压缩 压缩 压缩 压缩 压缩 作功 作功 作功 作功 作功 作功 作功 排气 排气排气 排气 排气 排气 排气 720曲轴转角 1缸 3缸 4缸 2缸 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统分类（10） 喷射连续性 ?间歇喷射 ?顺序喷射各缸喷油器按照发动机的点火顺序分别进行喷油。 720曲轴转角 进气 进气 进气 进气 进气 进气 进气 压缩 压缩 压缩 压缩 压缩 压缩 压缩 作功 作功 作功 作功 作功 作功 作
8、功排气 排气 排气 排气 排气 排气 排气 1缸 3缸 4缸 2缸 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统分类（11） 喷射系统名称研制公司名称应用时间/年系统特点 D-Jetronic1967 测量进气压力计算喷油量 K-Jetronic1973 机械式连续多点喷射 L-Jetronic1973 测量进气流量计算喷油量 Motronic1979 进行喷油与点火综合控制 LH-Jetronic1981 采用热线式流量计的 L 型 KE-Jetronic1982 机电控制连续多点喷射 Mono-Jetronic Bosch 公司 1986 单点燃油喷射 EFI1979 电控多点燃油喷射 DEFI(
9、TBI) GM 公司 1980 电控单点节气门喷射 CFI1980 电控单点集中喷射 EEC-IV Ford 公司 1982 电子集中控制 EFIChrysler 公司1980 电控多点燃油喷射 ECCS日产公司1979 电子集中控制 TCCS丰田公司1980 集中控制（含自动变速） ECI三菱公司1980 单点喷射，涡流式流量计 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统分类（12） 汽油喷射 喷射位置 节气门体缸内直喷 控制装置 机械机械电子 喷射连续性 连续 间歇 分组、顺序 进气道 电控 主流汽油喷射系统 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统组成（1） 汽油喷射系统组成 汽油喷射 空气系统
10、燃油系统 控制系统 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统组成（2） 空气 流量计 燃油 计量 进气压力 传感器 发动机 喷油器 汽油 空气 SPI 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统组成（3） 喷油器 发动机 进气压力 传感器 空气 流量计 空气 汽油 燃油 计量 MPI 燃油喷射式汽油机供给系 汽油喷射系统组成（4） 空气 滤清器 节气门位 置传感器 空气 流量计 补充空气阀 冷起动 喷嘴 喷油器怠速调 整螺钉 ECU 燃油喷射式汽油机供给系 机械控制、机电混合控制（1） 机械控制（Bosch，K-Jetronic） ?混合气调节和配制由机械液力方式控制 ?空气计量器 ?燃油分配器 ?定压
11、、连续、多点喷射 燃油喷射式汽油机供给系 机械控制、机电混合控制（2） 喷 油 器 汽油箱 电动 汽油泵 蓄压器 汽油滤清器 暖车调节器 油压调 节器 燃油分配器 空气计量器 冷起动喷嘴 补充空气阀 热时间开关 Bosch K-Jetronic 燃油喷射式汽油机供给系 机械控制、机电混合控制（3） 工作原理 ?运动关系 ?空气流量计感知板和燃油控制柱塞由一根杠杆相连接，以一定的杠 杆比同步地上下运动，使进入空气量和喷油量成确定的比例。 ?线性关系 ?空气流量计感知板升程进入发动机空气流量 ?喷油量燃油计量分配器控制柱塞升程（差压阀） ?混合气浓度调节 ?空气流量计的空气流道为几段锥角不等的锥形
12、通道。， 燃油喷射式汽油机供给系 机械控制、机电混合控制（4） 其它 ?采用机械式喷油器 ?冷起动喷嘴和热时间开关 ?冷起动加浓 ?暖车调节器 ?冷起动后发动机暖机运转期间的混合气自动加浓。 ?补充空气阀 ?提高怠速转速（高怠速），缩短暖机时间。 燃油喷射式汽油机供给系 机械控制、机电混合控制（5） 机械电子混合控制（Bosch，KE-Jetronic） ?系统构成 ?增加了电子控制单元ECU和一些传感器； ?在燃油计量分配器中配有一个电液式压差调节器； ?没有暖机调节器。 ?控制 ?基本喷油量仍由空气流量计控制（与K系统一样）； ?暖机、加减速、全负荷、超车等需要对基本喷油量进行修正的功 能
13、由电液式混合气调节器来完成。 燃油喷射式汽油机供给系 机械控制、机电混合控制（6） ECU 电液式压 差调节器 冷却水温 传感器 节气门位 置传感器 补充空气阀 Bosch KE-Jetronic 燃油喷射式汽油机供给系 电 控 基本类型和工作原理（1） ECU根据安装在发动机上的多种传感器测得的发动机 各种运行参数，按照预定的控制程序精确控制喷油器 的喷油量，以获得最佳空燃比的可燃混合气。 电控汽油喷射系统简介.swf 燃油喷射式汽油机供给系 电控基本类型和工作原理（2） 控制内容 ?稳定工况（热怠速和负荷工况）按要求得空燃比供油 ?无三效催化器 ?开环，根据转速、负荷和需要得空燃比确定基本
14、喷油量，再根据一些 具体条件修正。 ?有三效催化器 ?在划定大负荷工况区开环； ?热机怠速和部分负荷工况空燃比闭环控制，理论空燃比。 ?冷起动、暖机 ?开环控制。 ?起动时供给足够多喷油量，浓混合气。 ?起动后暖机过程中，随水温升高逐渐减小喷油量。 燃油喷射式汽油机供给系 电控基本类型和工作原理（3） 控制内容 ?加减速 ?加浓修正、减稀修正。 ?修正量与冷却水温、进气量变化率、进气门开度变化率有关 ?由高速突然关闭节气门时，先停止喷油，转速降到正常怠速时再恢 复供油。 ?停止供油 ?发动机超速 ?车速超限 ?点火开关断开、点火开关接通但发动机未起动。 燃油喷射式汽油机供给系 电控基本类型和工
15、作原理（4） 电控汽油喷射系统多种多样，但组成和工作原理大同 小异。 Bosch: D-Jetronic， L-Jetronic，LH-Jetronic， Motronic，Mono-Jetronic 燃油喷射式汽油机供给系 电控基本类型和工作原理（5） Bosch D-Jetronic ECU 喷 油 器 进气管压力 传感器 汽油箱 电动 汽油泵 汽油滤清器 油压调节器 节气门位 置传感器 进气温度传感器 冷却水温 传感器 热时间 开关 冷起动喷嘴 蓄电池 分电器 补充空气阀 燃油喷射式汽油机供给系 电控基本类型和工作原理（6） Bosch: D-Jetronic ?多点、间歇（顺序）。 ?
16、主要传感器 ?进气管绝对压力（反应进气量多少） ?曲轴转角位置 ?冷却水温 ?进气温度 ?节气门位置（开关型） ?工作原理 ?ECU根据进气管压力和转速（由分电器上的曲轴转角位置传感器算 出）计算基本喷油量。 ?通过喷油持续时间控制喷油量（各缸喷油器在该缸进气行程之前喷 油）。 燃油喷射式汽油机供给系 电控基本类型和工作原理（7） Bosch: D-Jetronic ?喷油量修正 ?怠速 ?节气门位置传感器怠速触点闭合，增加喷油量。 ?中小负荷 ?根据发动机温度和进气温度，修正喷油量，提供经济混合气。 ?全负荷 ?节气门全开，节气门位置传感器全负荷触点闭合，增加喷油量，提供 功率混合气。 ?冷起动 ?冷起动喷嘴喷油，加浓混合气。 ?特点 ?结构简单、可靠；控制精度稍差；大气状态有较大变化时，加速反 应不良。 燃油喷射式汽油机供给系 电控基本类型和工作原理（8） Bosch L-Je
