發(fā)動機分為汽油機和柴油機兩種，而這兩種發(fā)動機的燃油供給系統(tǒng)有很大是區(qū)別，所以必須分開講解，汽油發(fā)動機基本都采用了電控燃油噴射或缸內(nèi)直噴技術(shù)，本文主要講解汽油機的電控噴油技術(shù)。

汽車燃油噴射系統(tǒng)

1、汽油噴射的基本概念

汽油機所用的燃料是汽油，在進入氣缸之前，汽油和空氣已形成可燃混合氣。可燃混合氣進入氣缸內(nèi)被壓縮，在接近壓縮終了時點火燃燒而膨脹作功。汽油機進入氣缸的是可燃混合氣，壓縮的也是可燃混合氣，燃燒作功后將廢氣排出。

電控燃油噴射系統(tǒng)原理圖

汽油供給系的任務(wù)是根據(jù)發(fā)動機的不同情況的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣，供入氣缸，最后還要把燃燒后的廢氣排出氣缸。汽油機的燃油供給系統(tǒng)分為化油器式和電控燃油噴射式兩種形式，化油器式現(xiàn)在已經(jīng)淘汰，部分摩托車和農(nóng)業(yè)機械上還有使用，汽車上已經(jīng)全部使用電控燃油噴射式。

四沖程汽油發(fā)動機工作原理

汽油噴射是用噴油器將一定數(shù)量和壓力的汽油直接噴射到氣缸或進氣歧管中，與進入的空氣混合而形成可燃混合氣。

汽油噴射優(yōu)點:

①提高了發(fā)動機的充氣效率；
②可采用較高的壓縮比；
③可使發(fā)動機燃用稀薄的可燃混合氣；
④冷起動性和加速性能較好；
⑤使發(fā)動機在任何工況下都處于最佳工作狀態(tài)；
⑥使各缸可燃混合氣分配更加均勻；⑦可節(jié)省燃油并減少廢氣中的有害成分

2、汽油機電控系統(tǒng)的組成

汽油發(fā)動機電子控制系統(tǒng)（EEC或EECS，Engine Electronic Control System）又稱為發(fā)動機管理系統(tǒng)(EMS，Engine Management System)，其主要功能是提高汽車的動力性、經(jīng)濟性和排放性能。電子控制系統(tǒng)通常簡稱為電控系統(tǒng)，其功能、控制參數(shù)和控制精度不同，采用控制部件（傳感器、電控單元和執(zhí)行器）的類型或數(shù)量也不相同。通過對各種控制部件進行不同的組合，便可組成若干個子控制系統(tǒng)。

汽油機電控系統(tǒng)

（1）汽油機電控系統(tǒng)的傳感器

發(fā)動機電控系統(tǒng)采用的傳感器有空氣流量傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、怠速節(jié)氣門位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器、氧傳感器、爆燃傳感器和車速傳感器等。

發(fā)動機電控系統(tǒng)

熱膜式空氣流量傳感器(AFS , Air Flow Sensor）：安裝在發(fā)動機空氣濾清器與節(jié)氣門之間的進氣道上，直接檢測吸入發(fā)動機氣缸的進氣量，以便計算確定噴油量的大小。

磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器(CPS , Crankshaft Position Sensor)：安裝在發(fā)動機缸體側(cè)面，直接檢測發(fā)動機曲軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角，以便控制噴油提前角和點火提前角的大小。

霍爾式凸輪軸位置傳感器(CPS , Camshaft Position Sensor)：安裝在發(fā)動機凸輪軸的前端，確定開始噴油和開始點火時刻。

節(jié)氣門位置傳感器（TPS , Throttle Position Sensor）：安裝在發(fā)動機進氣道上節(jié)氣門軸的一端，檢測節(jié)氣門開度（發(fā)動機負荷）的大小。

熱敏電阻式冷卻液溫度傳感器(CTS , Coolant Temperature Sensor）：安裝在發(fā)動機缸體上，檢測發(fā)動機水套內(nèi)的冷卻液溫度，用于修正噴油量和點火提前時間。

熱敏電阻式進氣溫度傳感器(IATS , Intake Air Temperature Sensor）：安裝在發(fā)動機進氣歧管上，直接檢測吸入發(fā)動機氣缸空氣的溫度，用于修正噴油量。

氧化鈦式氧傳感器（O2或 EGO , Exhaust Gas Oxygen Sensor)：安裝在距離排氣歧管不超過1m的發(fā)動機排氣管上，檢測排氣管排出廢氣中氧離子的含量反映可燃混合氣空燃比的大小，修正噴油量并實現(xiàn)空燃比閉環(huán)控制。

壓電式發(fā)動機爆燃傳感器(EDS , Engine Detonation Sensor)：檢測各氣缸是否產(chǎn)生爆燃現(xiàn)象，修正點火提前角并實現(xiàn)點火提前角閉環(huán)控制。

舌簧開關(guān)式車速傳感器(VSS , Vehicle Speed Sensor）：安裝在變速器輸出軸上，檢測汽車行駛速度，用于判定汽車的狀態(tài)，以便實現(xiàn)總速控制等。

（2）汽油機電控系統(tǒng)開關(guān)信號

發(fā)動機電控單元ECU除了采集上述傳感器的信號之外，還要采集點火開關(guān)、空調(diào)開關(guān)、怠速開關(guān)F60、電源電壓以及空檔安全開關(guān)（對自動變速器汽車而言）等控制開關(guān)的信號，用以判斷汽車運行狀態(tài)并采取相應(yīng)的控制措施。

發(fā)動機點火控制系統(tǒng)

點火開關(guān)信號（IGN , Ignition Switch)：當(dāng)點火開關(guān)接通"點火( IG )"檔位時，向ECU輸入一個高電平信號。

起動開關(guān)信號（STA , Start Switch)：當(dāng)點火開關(guān)接通"起動( ST )"檔位時，向ECU輸入一個高電平信號。

空調(diào)信號（A / C , Air Conditioning)：當(dāng)空調(diào)開關(guān)接通時，向ECU提供接通空調(diào)系統(tǒng)的信號。

電源電壓信號UBAT：向ECU提供蓄電池的端電壓信號。

空檔安全開關(guān)信號（NSW , Neutral Security Switch)：用于檢測自動變速器的檔位選擇開關(guān)是否處于空檔位置。

（3）汽油機電控系統(tǒng)的執(zhí)行器

發(fā)動機電控系統(tǒng)采用的執(zhí)行器有電動燃油泵、電磁噴油器、怠速控制電動機、活性炭罐電磁閥、點火控制器和點火線圈等。

發(fā)動機電控部件

電動燃油泵：供給發(fā)動機電控系統(tǒng)規(guī)定壓力的燃油。

電磁噴油器：根據(jù)ECU發(fā)出的噴油控制指令，計量燃油噴射量。

怠速控制電動機：調(diào)節(jié)發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速?？刂苾?nèi)容：一是在發(fā)動機正常怠速時穩(wěn)定怠速轉(zhuǎn)速；二是在發(fā)動機怠速負載增加（如接通空調(diào)器、動力轉(zhuǎn)向器或液力變矩器等）時，自動提高怠速轉(zhuǎn)速，防止發(fā)動機熄火。

活性炭罐電磁閥：控制發(fā)動機內(nèi)部（曲軸箱、氣門室、燃油箱等）燃油蒸氣的回收，減少碳氫化合物的排放量。

點火控制器和點火線圈：根據(jù)ECU發(fā)出的點火控制指令，適時接通或切斷點火線圈的初級電流，從而產(chǎn)生電火花點著可燃混合氣。

3、汽油機電控噴油系統(tǒng)的組成

汽油機電控燃油噴射系統(tǒng)（Engine Fuel Injection System，EFI）：采用電控噴油技術(shù)的發(fā)動機，稱為電噴發(fā)動機，發(fā)動機采用電控噴油技術(shù)的目的是：減少燃油消耗量和有害氣體排放量。

燃油噴射系統(tǒng)（EFI）是發(fā)動機電控系統(tǒng)（EEC）的重要組成部分，主要由空氣供給系統(tǒng)（供氣系統(tǒng)）、燃油供給系統(tǒng)（供油系統(tǒng)）和燃油噴射電控系統(tǒng)3個子系統(tǒng)組成。

（1）供氣系統(tǒng)

燃油在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒時，需要一定數(shù)量的空氣。供氣系統(tǒng)的功用是向發(fā)動機提供混合氣燃燒所需的空氣，并測量出進入氣缸的空氣量（進氣量）。根據(jù)電噴發(fā)動機怠速進氣量的控制方式不同，供氣系統(tǒng)分為旁通式和直供式兩種。

(a)旁通式&(b)直供式發(fā)動機供氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（2）供油系統(tǒng)

供油系統(tǒng)的功用是向發(fā)動機提供混合氣燃燒所需燃油。燃油噴射式發(fā)動機供油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由燃油箱、電動燃油泵、輸油管、燃油濾清器、油壓調(diào)節(jié)器、燃油分配管、噴油器和回油管等組成。

發(fā)動機供油系統(tǒng)

（3）電控系統(tǒng)

汽油機燃油噴射電子控制系統(tǒng)由傳感器、電控單元（ECU）和執(zhí)行器三部分組成，傳感器和執(zhí)行器進行不同組合，即可組成若干個子控制系統(tǒng)。如噴油控制系統(tǒng)、斷油控制系統(tǒng)和空燃比反饋控制系統(tǒng)等。

噴油控制系統(tǒng)

汽油機電控噴油技術(shù)借鑒了飛機發(fā)動機噴油技術(shù)而誕生，并伴隨著汽車油耗法規(guī)、排放法規(guī)和電子技術(shù)的進步而逐步發(fā)展到當(dāng)今水平。電控燃油噴射式發(fā)動機（簡稱電控發(fā)動機或電噴發(fā)動機）具有卓越的動力性、經(jīng)濟性和排放性能，20世紀末完全取代了化油器式發(fā)動機。

研究汽油機電控噴油技術(shù)通過精確控制燃油的噴射時間、量和方式，實現(xiàn)更高的燃燒效率，減少燃油浪費，并降低有害氣體排放，有助于滿足日益嚴格的環(huán)保法規(guī)，減少溫室氣體排放，同時提升引擎性能。