什么是电控多点顺序燃油喷射系统?
问题描述:
无线电报
分析:
直到20世纪60年代,绝大多数汽车的燃油输送系统仍然使用结构简单的化油器。
随着汽车工业的迅速发展,世界上的汽车数量在20世纪60年代急剧增加。由于传统化油器的混合气调节不准确,导致汽车尾气中的废气过高(CO、HC、NO化合物等。),对大气和环境的污染越来越严重,这是造成全球变暖,产生温室效应的重要因素。为此美国在60年代提出了《马斯基法案》,日本也分别在1968、1973、1976提出了限制汽车尾气排放的法规。
同时,随着电子组装技术的不断进步,特别是晶体管(二极管、三极管等)的迅速发展。)和集成电子技术(ic技术),为汽车电子燃油喷射技术在汽车上的全面应用奠定了基础。
汽油喷射系统作为汽油机的燃料输送系统,有着悠久的发展历史。从喷射控制的发展来看,经历了从机械喷油到电子喷油两个发展阶段。机械式存在结构复杂、价格高、故障率和维护成本高、油耗高、混合比控制精度低等缺陷。20世纪80年代,汽车工程师开发了一种新型的电子控制汽油喷射系统。
汽车汽油喷射系统
传统化油器容易出现空气阻力、结冰、油门响应不灵敏等现象,多缸发动机供油不均匀造成工作不稳定,不利于大功率设计。为了弥补这些缺陷,早在20世纪30年代,航空发动机的研发就把汽油喷射系统作为研究对象。经过10多年的深入研发,喷射系统于1945年二战末期开始应用于军用战斗机。全面消除了浮子化油器不能完全适应军用战斗机作战条件的缺陷,如易出现冰点、空气阻力、战斗旋转翻滚时因惯性、重力等物理作用造成燃油溢出、燃油与计量孔分离等,汽油喷射技术应运而生。
汽油喷射技术虽然有很多优点,但其生产受到当时社会生产力、生产技术和工艺的制约,制造成本很高。因此,汽车用汽油喷射装置最初只能在少量赛车上使用,可以满足发动机输出功率大,油门响应性能灵敏的要求。到20世纪50年代末,大多数赛车都采用汽油喷射作为燃料输送系统。
汽油喷射应用于批量生产的汽车发动机。1950-1953年,Goliath和Gutorod首先在双缸二冲程发动机上安装了汽油喷射装置。1957,奔驰在4冲程发动机上采用。
20世纪50年代,车用汽油喷射是基于柴油喷油泵原理和基础的机械式汽油喷射,由世界著名的汽车配件制造商博世公司研发、生产并投放市场。可以说,博世由于积极研发,在汽车汽油机械喷射领域起着引领和旗舰的作用。
1958年,奔驰公司在200SE上首次在进气歧管上安装了喷油器,燃油是分组喷射的。在这种喷射中,安装了用于控制车辆暖机时间的可调起动阀和自动控制开关,可以在起动和暖机条件下适当增加燃料喷射量和提高空燃比,同时根据空燃比补偿控制的变化精确控制进气温度和驾驶环境中大气压的变化。正是这种通过一些电子元件的感应和初步的简单电子控制的汽油喷射方式,为现在的电喷电子燃油控制奠定了功能基础。
电控汽油喷射的诞生
随着汽车工业的快速发展,汽车尾气造成的空气污染日益严重,西方国家制定了严格的汽车排放法规。同时,能源危机的影响以及电子技术和计算机的快速发展,推动了电控汽油喷射发动机的诞生。1953年,电子喷油器最早由美国Bendix公司开发,1957年正式出版,开创了汽油电子喷射的先河。
在这个时代,由于各个发动机厂商都在强调发动机输出功率的提高,为了保证满负荷时的高扭矩输出特性,空燃比控制必须小,以增加喷油量,所以空燃比的控制精度也比较低。但随着电子控制技术的发展和应用,电子燃油控制的各种优势逐渐显现,包括各种精细补偿功能、良好的空燃比可控性、灵敏的油门响应性和高动力输出等。
另外,在电子技术方面,晶体管早就发明出来了,但是由于成本高,性能不稳定,不能很好的应用在汽车上。因此,本迪克斯在开发阶段应用真空管开发电子计算机。1957出版的时候,正是晶体管开始实用化的时代。所以她研发的电控汽油喷射装置只在美国三大汽车公司之一的克莱斯勒公司使用过。
电控汽油喷射的发展
喷油器在美国本迪克斯问世后,用了10年,到了1967年,德国罗伯特·博世公司在购买本迪克斯专利的基础上,推出了速度密度的D-Jetronic电控汽油喷射装置,在各大汽车公司得到应用,电控汽油喷射得到很大发展。D-Jetronic汽油喷射装置具备现代电子汽油喷射的所有要素,是现代电子汽油喷射的先驱。
D-Jetronic发表6年后,也就是1973,Bosch公司开发了质量流量L-Jetronic电控不连续喷射和K-Jetronic机械连续喷射。前者以进气歧管压力为参数控制喷油量,在汽车工况急剧变化时控制效果不佳。后者利用空气流量计测量进气流量并转换成电信号传输给发动机电脑,从而达到精确控制喷油量,降低排放污染的目的。
1981年,博世公布了LH-Jetronic电控燃油喷射系统,在控制能力上增加了一些更加精准的细节,进一步提升了发动机的各方面性能。LH系统最大的特点是采用热线式空气流量计,其中“H”是英文“hot”的首字母。热线式空气流量计直接测量进气质量,体积小,进气阻力低,因此可以更精确地控制空燃比,提高发动机的动力性和经济性,改善发动机的排放。
在增加电子控制电路的基础上,1982将K-Jetronic汽油流动式机械喷射发展为KE —Jetronic机电组合式机械燃油喷射。ke-jetronic中的e代表电子控制。到现在奔驰129,126系列,奥迪100还在用KE喷射,但是它会因为油耗高,故障率高,维修费用高而被无情淘汰。
上面我们讨论的是进气管多点喷射系统,控制精度高,但成本高。为了降低成本,进一步将电控汽油喷射系统应用于普通车辆,通用汽车(GM)在1979引入了TBI单点节气门体喷射系统,博世在1983引入了MONO-Jetronic低压中央喷射系统。单点燃油喷射系统在结构上类似于化油器,结构简单,维修调整方便,排放控制优越,因此在20世纪八九十年代被广泛应用于低排量汽车。但由于排放控制等原因,这种喷射方式近年来已被淘汰,不再采用。
在博世努力发展燃油喷射的同时,世界上其他汽车制造商也在这一领域进行了艰苦的研究:
1971年,丰田开发了其EFI(电子燃油喷射)电控汽油喷射系统。电喷控制计算机分为两种:一种是模拟型,根据电容器充放电所需的时间来控制喷射正时;另一种是微电脑控制型,利用存储器中的数据来确定喷油正时,1981在汽车上配备了。
为了实施越来越严格的排放法规,除了研究和引进二次空气喷射燃烧、催化剂、混合气燃烧后尾气后处理等技术外,进一步发展了提高空燃比控制精度的新技术,于是出现了Os传感器和三元催化剂。三元催化利用铂等稀有金属作为催化剂,将废气中的CO、Nox、ch等有害气体还原成CO2、N2、H2O等无害气体。而三效催化剂只能在很窄的接近理论空燃比的范围内发挥最大作用,所以需要用Os检测尾气中的氧浓度,通过发动机电脑精确调整空燃比,控制喷油量。1977日产和丰田汽车公司在气流式汽油喷射装置中使用的氧气Os反馈系统,至今仍在很多车辆上使用。
随着电子技术集成电路的发展,微型计算机技术发展迅速。同样,汽车电子控制计算机也从模拟时代进入了数字时代。用数字技术控制发动机,最早是推动了1976通用汽车公司开发的点火时间控制(MASIR)。可以根据发动机工况更好地控制点火调速器提前角和负压提前角的点火正时。
1984年,丰田推出了丰田稀薄燃烧系统的速度密度T-LCS(Toyota Lean Combustion System)汽油喷射装置,可以在各种工况下有效且出色地控制喷射时间和点火时间。
由于微型计算机的应用和微机计算、存储、分析、学习等功能的发展,可以进行复杂的逻辑和智能控制计算,并能及时反应发动机转速、进气流量等工况的变化,使微机控制汽油喷射逐渐成为主要的喷射方式,同时在柴油喷射方式上也得到了充分的发展。纵观现在的汽油喷射车,它集成了高科技和高精度,其控制的尾气排放,如CO、HC等,用尾气表测量都达到了0.00数量级的水平,几乎是“零”。
同时,中央控制计算机不仅参与发动机的控制,还使用多路传输系统、各种总线和车身的其他电子控制系统,如ECT、ABS、TRC...* * * *享受信息化操作,做到一机多用,大大提升了整车的驾驶性能。