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电喷发动机喷油器结构原理解析

发动机 小编 661次浏览 0个评论 扫描二维码

内容简介:作为电喷发动机的主要执行元件,喷油器负责将分配油管压力汽油喷入进气歧管,喷油量的控制由发动机控制单元ECU通过控制喷油器内电磁线圈的通电时间长短来控制,喷油器每次通电喷油的时间称为喷油脉宽。

喷油器结构:

  喷油器安装在分配油管和进气歧管之间。上胶圈–防止漏油,下胶圈—防止漏油和漏气(外界大气被吸入进气歧管),隔热垫—隔热作用,某些车喷油器下端只有一个胶垫,即起密封却又起隔热作用。

 

电喷发动机喷油器结构原理解析

 

电喷发动机喷油器结构图

 

喷油器工作原理:

 

电喷发动机喷油器结构原理解析

 

喷油器在电子控制单元驱动下打开喷油


分配油管的压力汽油经过滤网后进入喷油器,在复位弹簧的作用力下,针阀处于关闭状态,喷油器不能喷油;当ECU控制喷油器的电磁线圈通电后,电磁线圈产生的磁场带动衔铁、针阀上移,针阀打开,喷油器喷油。一般喷油器 针阀升程约为0.1mm。

喷油器电磁线圈引出两根线,一个是电源,在打开点火钥匙后供给12V电压,另一个由电子控制单元控制。当喷油器需要打开喷油时,电子控制单元ECU控制此 线搭铁,电磁线圈内有电流通过,喷油器打开喷油。每次ECU控制喷油器电磁线磁通电的时间被称为喷油脉宽,为2~10ms范围内。
喷油器的工作特性:

  控制脉冲为低电平时,驱动器件截止,控制脉冲为高电平时,驱动器件导通,喷油器开启工作。所以喷油脉宽即是控制脉冲中一个高电平的时间,如怠速时为2.5ms。

由于磁滞特性和针阀的运动惯性,造成针阀的运动滞后于脉冲的变化,形成了开阀时间和闭阀时间。开阀时间受电瓶电压影响较大,电压高,开阀时间短,所以电脑要依电瓶电压修正喷油脉宽

喷油器的电阻和驱动方式:

喷油器的电阻分高阻型(12-17欧)和低阻型(3-4欧);

喷油器的驱动方式有电压驱动和电流驱动

1 喷油器的电压驱动:又称饱和开关型,ECU只控制三极管导通或截止,当导通时,电瓶电压直接作用于喷油器,无需担心通过喷油器的电流。应用于高阻型喷油器,对于低阻型喷油器,需串联限流电阻。

2 喷油器的电流驱动:又称峰值保持型,只应用于低阻型喷油器。三极管导通瞬间,因电磁线圈阻值较小,电流大,可达6A,称为峰值电流,针阀迅速开启,之后,控制电路应控制线圈的通电电流,保持在1A左右,防止损坏喷油器,这个电流称为保持电流。

同时喷射、分组喷射和顺序喷射:

 

电喷发动机喷油器结构原理解析

 

喷油器同时喷射、分组喷射和顺序喷射对比图

在很早以前,所有喷油器均为并联连接。当点火开关置于ON时,电源正极便同时加到四个喷油器电磁线圈的一端。电控单元(ECU)根据进气量、转速等信号,向喷油器发出喷油控制指令,控制功率三极管的导通和截止,从而控制各喷油器电磁线圈的电路同时接通和切断,使各缸喷油器同时喷油。

同时喷射方式中,喷油正时与发动机进气、压缩、作功、排气的工作循环没有关系。其缺点是由于各缸所对应的喷射时间不可能最佳,会造成各缸的混合气形成不一样。但这种喷射方式不需要气缸判别信号,且控制电路结构和软件较为简单。

分组喷射中,两个喷油器为一组并联连接,两组喷油器的搭铁回路分别由不同的功率三极管控制。一般是四缸发动机分成两组(1、3缸,2、4缸),六缸发动机分成两组或三组(1、5缸,3、6缸,2、4缸),每次有两个喷油器喷油。

最高级的是顺序喷射,顺序喷射也称之为独立喷射。发动机一个工作循环中,各缸喷油器顺序依此轮流喷油一次,由于其控制精度高,目前在汽车上得到广泛的应用。顺序喷射控制各缸喷油器分别由电控单元(ECU)独立进行控制,控制电路数与发动机气缸数相等。

在顺序喷射控制中,电控单元通过发动机转速和曲轴位置传感器信号和凸轮轴位置传感器信号,判断瞬间活塞所处的冲程和在气缸内的具体位置,即是哪一缸正在向上止点运动,是压缩行程还是排气行程。当确知某缸在排气行程上止点前一定角度时,便向该缸发出喷油控制指令,与其对应的功率三极管导通,接通喷油器电磁线圈的电路,喷油器开始喷油。北京切诺基汽车发动机喷油时刻为排气行程上止点前64?曲轴转角。

由于顺序喷射可以在最佳时间喷油,有利于混合气的形成,可提高发动机的动力性和燃油经济性,并降低排放污染,故目前在汽车发动机上得到广泛的应用。


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