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電噴發(fā)動機的組成和工作原理

: 問提問者：網友 | 2017-10-18

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電噴車點火系統(tǒng)的工作原理從1957年美國公司推出了電子控制汽油噴射系統(tǒng)，這就是所謂的電子噴射，簡稱電噴。電噴技術為發(fā)動機，乃致整個運輸事業(yè)的發(fā)展開創(chuàng)了一個新紀元。起先是用的模擬電子噴射，后來發(fā)展到數字電子噴射。它的基本原理是微電腦(ecu)根據各種傳感器傳來的信號，通過分析、計算、判斷，從而精確地控制和選擇最佳點火和噴油時刻及噴油量。電子控制汽油噴油噴射的優(yōu)點主要表現(xiàn)為:一是對各種工況都能根據特定的目標對燃油定量實現(xiàn)最精確的優(yōu)化，且各工況之間能做到最佳匹配;二是可實現(xiàn)閉合控制，防止噴射密度的變化所帶來的噴油量偏差。在汽油機中，氣缸內的可燃混合氣是由電火花點燃的，在汽車發(fā)動機點火系統(tǒng)中，點火線圈是為點燃發(fā)動機汽缸內空氣和燃油混合物提供點火能量的執(zhí)行部件。它基于電磁感應的原理，通過關斷和打開點火線圈的初級回路，初級回路中的電流增加然后又突然減小，這樣在次級就會感應產生點燃火花塞所需的高電壓。點火線圈可以認為是一種特殊的脈沖變壓器，它將10-12v的低電壓轉換成25000v或更高的電壓。為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內。能夠按規(guī)定的時間在火花塞電極間產生電火花的全部設備稱為點火系統(tǒng)，點火系統(tǒng)通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。對于早期的機械觸點斷路器(即白金點火)和通過無分布器晶體管點火的機械高壓分布帽點火。以及后來的雙火花線圈。屬于微機控制點火系，主要由下列元件組成，監(jiān)測發(fā)動機運行狀況的傳感器、處理信號、發(fā)出指令的微處理機(ecu)、響應微機指令的點火器、點火線圈等。微機控制點火系統(tǒng)由于不再配置真空離心點火提前調節(jié)裝置，點火提前角由微機控制，從而使發(fā)動機在各種情況下都可最佳地調整點火時刻，使點火提前到發(fā)動機剛好不發(fā)生爆震的范圍。微機控制的點火系統(tǒng)具有能量損失小、高速性能好、電磁干擾少及點火精度高等諸多優(yōu)點，目前在中高檔車上的應用越來越多。采用無分電器點火方式同時點火，同時點火是指兩個氣缸合用一個點火線圈，即一個點火線圈有兩個高壓輸出端。點火系統(tǒng)是由幾個部份組成:微處理機(ecu)，點火線圈，電子驅動模塊，高壓點火線，火花塞如圖:(注:由于沒有利亞納車的原理圖，此圖只作參考) 1.各種傳感器 2.電子控制單元 3點火器(電子驅動模塊). 4.點火開關 5.12v蓄電池 6.點火線圈 7.火花塞 8.初級線圈 9.次級線圈下面講解一下各部件的特性和工作原理: 1、微處理機(ecu) 一般車友所謂的電腦，指的是負責車輛與引擎狀況監(jiān)管的行車電腦，ecu--electronic control unit--電子控制單元。它由輸入信號傳感器、電子控制單元(ecu)及點火執(zhí)行器三部分組成。也就是我們所稱的ecu，是由一些主要的傳感器:如發(fā)動機轉速、冷卻水溫、進氣溫度、節(jié)氣門位置、氧傳感器、進氣壓力...等信號經ecu計算處理后送給執(zhí)行單元進行修正，以實現(xiàn)高精度的空燃比和最佳的點火正時的控制。ecu除了依照不同的行駛狀態(tài)來供給適當的油料、調整點火角度與時機外，還必須負責控制各種電子配備，如冷氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及自我檢測系統(tǒng)等，對于車輛來說，ecu相當于人體的大腦，負責接受各種信號，經由內建的基礎程式判別后，來控制各個系統(tǒng)，以維持車輛正常的行駛。ecu按照預先設計的程序計算各種傳感器送來的信息，經過處理以后，并把各個參數限制在允許的電壓電平上，再發(fā)送給各相關的執(zhí)行機構，執(zhí)行各種預定的控制功能。微處理機根據輸入數據和儲存在map中的數據，計算噴油時間、噴油量、噴油率和噴油定時等。并將這些參數轉換為與發(fā)動機運行匹配的隨時間變化的電量。以發(fā)動機的轉速、負荷為基礎，經過ecu計算和處理，向噴油器、供油泵等發(fā)送動作指令，使每一個汽缸都有最合適的噴油量、噴油率和噴油定時，保證每一個汽缸進行最佳的燃燒。由于發(fā)動機的工作是高速變化的，而且要求計算精度高，處理速度快，因此，ecu的性能應當隨發(fā)動機技術的發(fā)展而發(fā)展，微處理器的內存越來越大，信息處理能力越來越強。這個信號輸入電子點火控制器，經過大功率晶體管前置電路放大、整形處理后，控制高能干式點火線圈初級的充電和放電過程，當功率管導通時，點火線圈初級也導通，點火線圈貯能，當信號使控制器功率管截止時，點火線圈初級斷路，在線圈次級感應出瞬時高壓。由微控制器發(fā)出的控制信號經過點火器中的功率三極管的驅動放大,(注:我未拆卸過利亞納車的ecu，有些車是使用功率模塊或者是達林頓，或直接將點火電子控制單元以微控制器為核心,并由電源、輸入信號整形處理、驅動放大電路和通訊電路等功能模塊構成。) 不管是用哪一種方式，原理都是一樣.是實現(xiàn)了對初級電路的通斷電控制。即點火控制:包括點火順序控制、點火定時控制和點火能量控制。點火系統(tǒng)應按發(fā)動機的工作順序進行點火,即點火順序應與發(fā)動機的工作順序一致,否則不能適時點著混合氣,發(fā)動機就不能正常工作。點火定時控制的目的是使發(fā)動機功率輸出大、油耗低、爆震小和排放低,點火系統(tǒng)必須在最有利的時刻點火,并需在上述目標之間進行折衷。點火時刻用點火提前角來表示,從火花塞開始跳火到活塞運行至壓縮行程上止點的時間內曲軸轉過的角度被稱為點火提前角。發(fā)動機在不同工況下的最佳點火提前角是不同的。在微機控制的點火系統(tǒng)中,根據發(fā)動機轉速、負荷等傳感器的信號確定發(fā)動機運行工況,計算出最佳的點火時刻,并由微控制器輸出控制信號,使功率三極管截止、初級電路斷電,從而實現(xiàn)控制。 2、點火線圈在汽車發(fā)動機點火系統(tǒng)中，點火線圈是為點燃發(fā)動機汽缸內空氣和燃油混合物提供點火能量的執(zhí)行部件。它基于電磁感應的原理，通過關斷和打開點火線圈的初級回路，初級回路中的電流增加然后又突然減小，這樣在次級就會感應產生點燃火花塞所需的高電壓。點火線圈可以認為是一種特殊的脈沖變壓器，它將10-12v的低電壓轉換成25000v或更高的電壓。主要是通過初級線圈繞組的電流作為磁場儲存。當初級線圈繞組電流突然被切斷(通過功率晶體管斷開電路接地端)時，磁場衰減，使次級線圈繞組產生感應電動勢，該感應電動勢的電壓足以使火花塞放電，我們稱其為電感放電式點火。(如圖). 另外也有電容放電式點火系統(tǒng)，通常被稱為 cdi點火方式。我們的利亞納車沿用的是閉磁路固體式點火線圈，主要由低壓線圈繞組、高壓線圈繞組再串聯(lián)高壓阻尼電阻后分二路輸出、閉磁路鐵芯、外殼以及固體填充物等組成(其外形結構如圖所示)。 3、點火線圈中另一組成部件-高壓線。高壓導線顧名思義就是肩負著傳輸由高壓線圈所發(fā)出的高壓電流到火花塞的任務。高壓線其實是很簡單的絕緣導線,一條最普通的金屬導線外包上高強度絕緣體就是了。它的最主要質量指標就是能在較高、低溫下有良好的絕緣強度。它通過的電流很小,對里面的金屬導線要求甚低;通過的電壓很高(15000v-40000v)，所以要求的絕緣材料絕緣系數甚高。它的主要毛病就是絕緣材料老化絕緣強度下降而產生漏電。一組優(yōu)良的高壓導線必須具備最少的電流損耗及避免高壓電傳輸過程產生的電磁干擾。因此高壓點火線設計成為帶電阻值的，這個電阻在電路學里面叫阻尼電阻。高壓線電阻的大小是根據各種不同的高壓輸出系統(tǒng)設計而不同，有的只有幾百歐姆，有的達到10k以上。當然帶阻尼電阻的高壓線只有電噴車上才使用的，以前的白金汽車點火系統(tǒng)化油器車輛無需這玩兒。: 回答者：網友

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