電噴系統(tǒng)發(fā)展史.ppt

1、電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史南寧機(jī)電技工學(xué)校 南寧機(jī)電技工學(xué)校 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史燃油噴射系統(tǒng)最初應(yīng)用在航空上，二戰(zhàn)促進(jìn)了其快速發(fā)展。裝備有博世的汽油噴射系統(tǒng)的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史表1 Bosch公司汽油噴射系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展歷程 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史( (2001年配備博世汽油直年配備博世汽油直接噴射系統(tǒng)接噴射系統(tǒng)(MED7)的路的路波波FSI) )2010博世汽油噴射系統(tǒng)博世汽油噴射系統(tǒng)50年年 1952械式噴射系統(tǒng)械式噴射系統(tǒng)1951 1993年在線診斷年在線診斷(OBD)功能功能的的Motronic 200

2、0年汽油直接年汽油直接噴射系統(tǒng)噴射系統(tǒng)自從自從50年前博世的噴射系統(tǒng)作為轎車的標(biāo)準(zhǔn)裝備被廣泛使用年前博世的噴射系統(tǒng)作為轎車的標(biāo)準(zhǔn)裝備被廣泛使用以來(lái)，博世就一直在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)處于領(lǐng)先地位。以來(lái)，博世就一直在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)處于領(lǐng)先地位。現(xiàn)在博世每年生產(chǎn)超過(guò)現(xiàn)在博世每年生產(chǎn)超過(guò)300萬(wàn)套噴射系統(tǒng)，供應(yīng)全球幾乎所萬(wàn)套噴射系統(tǒng)，供應(yīng)全球幾乎所有汽車生產(chǎn)廠家大約有汽車生產(chǎn)廠家大約500種車型。種車型。無(wú)論是歐洲，美洲，亞洲，非洲，大洋洲，無(wú)論是歐洲，美洲，亞洲，非洲，大洋洲，到處都有裝備有博世汽油噴射系統(tǒng)的各類轎到處都有裝備有博世汽油噴射系統(tǒng)的各類轎車在奔馳。車在奔馳。 1967年第一套電子汽油噴射系統(tǒng)年第一套

3、電子汽油噴射系統(tǒng)D-Jetronic( (1954年配備博世汽年配備博世汽油噴射系統(tǒng)的奔馳油噴射系統(tǒng)的奔馳300SL) ) 1976年開始生產(chǎn)氧傳感器，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制年開始生產(chǎn)氧傳感器，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制 1979年系列化生產(chǎn)年系列化生產(chǎn)Motronic 1987年低壓?jiǎn)吸c(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)年低壓?jiǎn)吸c(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)(Mono-Jetronic)燃油節(jié)省燃油節(jié)省2020功率增加功率增加2020排放達(dá)到歐排放達(dá)到歐IVIV 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史Jetronic Motronic ME/MEDL、LH-Mono-D、K/KE-01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史電控汽油機(jī)的發(fā)展歷程燃油噴射點(diǎn)火尾

4、氣 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史Jetronic（杰湯尼克）（杰湯尼克）Motronic（莫湯尼克）（莫湯尼克）MEMED以控制燃油供給以控制燃油供給為重點(diǎn)的燃油噴為重點(diǎn)的燃油噴射系統(tǒng)，而電子射系統(tǒng)，而電子點(diǎn)火系統(tǒng)提供最點(diǎn)火系統(tǒng)提供最佳的點(diǎn)火控制。佳的點(diǎn)火控制。集電子點(diǎn)火和電控汽集電子點(diǎn)火和電控汽油噴射于一體的數(shù)字油噴射于一體的數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系式發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)，根據(jù)共同適用的統(tǒng)，根據(jù)共同適用的優(yōu)化準(zhǔn)則來(lái)控制燃油優(yōu)化準(zhǔn)則來(lái)控制燃油噴射系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)。噴射系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)。E表明它集成了電子節(jié)氣門控制ETC(Electronic Throttle control).缸內(nèi)直噴(FS

5、I) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史一、系統(tǒng)概述 在1967年的德國(guó)法蘭克福國(guó)際車展上，D-Jetronic系統(tǒng)首次被BOSCH公司應(yīng)用在VW1600 LE/TLE上，這創(chuàng)新意味著電子汽油噴射的重大突破。Druck是德語(yǔ)“壓力”的意思，Jetronic-燃油噴射系統(tǒng)。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) D-Jetronic采用進(jìn)氣歧管壓力作為燃油噴射的主要輸入?yún)?shù)。D-Jetronic系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史三、系統(tǒng)特點(diǎn) 與傳統(tǒng)的化油器系統(tǒng)相比，能夠顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，降低油耗。 D-Jetronic系統(tǒng)使燃料-空氣混合物適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況成為了可能,從而降低了燃料消耗和污染物的

6、排放量，從而使D-Jetronic更經(jīng)濟(jì)更環(huán)保。 博世最初開發(fā)D-Jetronic電子燃油噴射的動(dòng)力就是源于歐洲對(duì)更經(jīng)濟(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的持續(xù)增長(zhǎng)的需求、1967年美國(guó)加州清潔空氣法實(shí)施。 D-Jetronic系統(tǒng)具有加速反應(yīng)效果不良的缺點(diǎn)。D-Jetronic系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史一、系統(tǒng)概述 K-Jetronic是一種機(jī)械-液力控制的燃油噴射系統(tǒng)。它不需要任何形式的驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)進(jìn)氣量來(lái)計(jì)算噴油量，燃油連續(xù)的噴到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門的前方。 K是德語(yǔ)連續(xù)單詞的首個(gè)字母的縮寫。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)燃油供給空氣流量測(cè)量燃油計(jì)量K-Jetronic系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史K-Je

7、tronic系統(tǒng)示意圖K-Jetronic系統(tǒng)燃油箱 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史噴油器功能：將一定量的燃油噴到進(jìn)氣門上方的進(jìn)氣道中。噴油器（a）關(guān)閉狀態(tài) （b）開啟狀態(tài)1-閥體；2-濾網(wǎng)；3-針閥；4-閥座原理：當(dāng)系統(tǒng)壓力超過(guò)噴油器開啟壓力，噴油器就開啟，并且由于針閥的高頻振動(dòng)使噴出的燃油霧化。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，供油系的壓力一旦低于噴油器開啟壓力，噴油器立即關(guān)閉。K-Jetronic系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史1.空氣流量傳感器圖 上吸式空氣流量傳感器（a）感應(yīng)片處于零位置（非工作狀態(tài)）；（b）感應(yīng)片處于工作狀態(tài)1-空氣漏斗；2-感應(yīng)片；3-卸載截面；4-怠速混合氣調(diào)

8、節(jié)螺釘；5-軸；6-杠桿；7-片簧工作原理：感應(yīng)片安裝在空氣漏斗內(nèi)可繞支點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)漏斗的氣流使感應(yīng)片發(fā)生偏轉(zhuǎn)，離開零點(diǎn)位置一定的距離。K-Jetronic系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史K-Jetronic系統(tǒng)原理：如果感應(yīng)片的位移很小，那么控制柱塞只稍稍上升，這樣計(jì)量槽只打開很小的流通截面作為燃油通道。當(dāng)柱塞的位移大，柱塞就會(huì)打開較大的計(jì)量槽流通截面，較多的燃油可以流過(guò)。感應(yīng)片的位移與柱塞筒上的計(jì)量槽流通面積呈線性關(guān)系。1-進(jìn)氣；2-控制壓力；3-進(jìn)油；4-計(jì)量后的燃油；5-控制柱塞；6-有計(jì)量槽的柱塞筒；7-燃油分配器 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史 三、系統(tǒng)特點(diǎn)

9、 K-Jetronic對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的一些特定工況的混合氣形成做出合理的調(diào)節(jié)，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能、操縱性能、動(dòng)力輸出和排氣成分得到優(yōu)化。 隨著法規(guī)對(duì)排放的限制，必須采用三元催化轉(zhuǎn)化器，這樣就提出了新的問(wèn)題，要想三元催化轉(zhuǎn)化器能夠最大的發(fā)揮作用，就要使空燃比接近理想值，這時(shí)就不得不對(duì)排氣管中的氧的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而對(duì)空燃比進(jìn)行調(diào)節(jié)。 在K-Jetronic系統(tǒng)中就加入了電控單元，用以調(diào)節(jié)空燃比，使空燃比盡量的在理想值附近，以便使排氣滿足法規(guī)。 博世公司引入的概念來(lái)衡量空燃比，當(dāng)?shù)扔?時(shí)，意味著空燃比處于理想值（14.7）。整體的控制理念采用的閉環(huán)控制，也就是要使在1附近進(jìn)行微調(diào)，通常的范圍是0

10、.8至1.2。 K-Jetronic系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史KE-Jetronic系統(tǒng)KE-Jetronic系統(tǒng)是在K-Jetronic系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了電控單元（ECU）對(duì)燃油噴射系統(tǒng)的控制。所增加的元件是：檢測(cè)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量的傳感器；調(diào)節(jié)混合氣濃度的燃油壓力控制執(zhí)行器；在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，保持供油系主壓力不變并實(shí)施專門斷油功能的壓力調(diào)節(jié)器。一、系統(tǒng)概述 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史KE-Jetronic系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史L-Jetronic系統(tǒng)一、系統(tǒng)概述L-Jetronic系統(tǒng)是一種電控燃油噴射系統(tǒng)，它將燃油間歇地噴入進(jìn)氣管內(nèi)。L-

11、Jetronic系統(tǒng)利用各種傳感器采集車輛各個(gè)特殊位置的各種工況數(shù)據(jù)，并把它們轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳遞給ECU，經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理后，確定實(shí)際要噴射的燃油量。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)L-Jetronic電控系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)功能模塊組成：燃油供給系；工況數(shù)據(jù)采集系；噴油控制系。 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史L-Jetronic系統(tǒng)工作原理：來(lái)自空氣濾清器的空氣通過(guò)空氣流量計(jì)時(shí)，空氣推力使測(cè)量板打開一個(gè)角度，當(dāng)吸入空氣推開測(cè)量板的力與彈簧變形后的回位力相平衡時(shí)，葉片停止轉(zhuǎn)動(dòng)。與測(cè)量扳同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電位計(jì)檢測(cè)出葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，將進(jìn)氣量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)5送給ECU。進(jìn)氣系統(tǒng)1-節(jié)氣門；2-空氣流量傳感器；3-傳給ECU的

12、進(jìn)氣溫度信號(hào)；4-ECU；5-傳給ECU的空氣流量信號(hào)；6-空氣濾清器； 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史L-Jetronic系統(tǒng)三、系統(tǒng)特點(diǎn)1、油耗低2、工況適應(yīng)性廣3、廢棄排污低4、輸出升功率大 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史一、系統(tǒng)特點(diǎn) LH-Jetronic系統(tǒng)與L-Jetronic系統(tǒng)很相近。所不同的是LH-Jetronic系統(tǒng)利用熱線式或熱膜式空氣質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的空氣質(zhì)量。 用新穎的熱線式空氣流量計(jì)代替機(jī)械式空氣流量計(jì)，可直接測(cè)出進(jìn)氣空氣的質(zhì)量流量，無(wú)需附加專門裝置來(lái)補(bǔ)償大氣壓力和溫度變化的影響，并且進(jìn)氣阻力小，加速響應(yīng)快。LH-Jetronic系統(tǒng) 01

13、/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史LH-Jetronic系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史一、系統(tǒng)概述Mono-Jetronic系統(tǒng)適用于4缸發(fā)動(dòng)機(jī)，是電子控制的低壓?jiǎn)吸c(diǎn)噴射（SPI）系統(tǒng)。Mono-Jetronic的核心是中央噴射單元。系統(tǒng)中若干傳感器用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況，并為對(duì)混合氣實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制提供必要的控制參數(shù)。節(jié)氣門轉(zhuǎn)角；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和溫度；節(jié)氣門位置（怠速/節(jié)氣門全開）；廢氣中殘余的氧含量；（根據(jù)汽車配置）自動(dòng)變速器、空調(diào)設(shè)置和空調(diào)壓縮機(jī)離合器狀態(tài)（使用/未使用）Mono-Jetronic燃油噴射系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史Mono-Jetro

14、nic燃油噴射系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史1.基本功能Mono-Jetronic系統(tǒng)的基本功能是控制燃油噴射過(guò)程。2.輔助功能Mono-Jetronic系統(tǒng)集合了許多監(jiān)控排放部件運(yùn)行情況的閉環(huán)及開環(huán)控制功能。Mono-Jetronic系統(tǒng)執(zhí)行以下各個(gè)功能：燃油供應(yīng)；獲取運(yùn)行數(shù)據(jù)；處理運(yùn)行數(shù)據(jù)。Mono-Jetronic燃油噴射系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史Mono-Jetronic燃油噴射系統(tǒng)三、系統(tǒng)特點(diǎn)系統(tǒng)價(jià)格低廉縮短了供油和空燃比信息反饋之間的時(shí)間間隔，提高了控制精度，排放效果得以改善。采用節(jié)氣門轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)控制空燃比，省去了空氣流量計(jì)，結(jié)構(gòu)和控制方式均

15、較簡(jiǎn)單，兼顧了發(fā)動(dòng)機(jī)性能和成本，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的影響又較小。在普通轎車上得到了迅速的推廣應(yīng)用。 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史M-Motronic系統(tǒng)將控制發(fā)動(dòng)機(jī)的所有電器的控制系統(tǒng)集成在一個(gè)控制單元（ECU）中來(lái)管理發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的工作。Motroic系統(tǒng)將點(diǎn)火提前角與噴油控制相結(jié)合，在起動(dòng)、怠速、加速、全負(fù)荷等工況下，不但能實(shí)現(xiàn)噴油量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，而且能自動(dòng)將點(diǎn)火提前角調(diào)整至該工況所需的最佳角度，從而實(shí)現(xiàn)了噴油量和點(diǎn)火提前角的最優(yōu)化匹配，進(jìn)一步改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性、怠速穩(wěn)定性、加速性、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，減少了有害氣體的排放。M-Motronic發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)一、系統(tǒng)概述 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)

16、展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史M-Motronic發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史常用的傳感器及信號(hào)有： 空氣流量計(jì) 進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器 節(jié)氣門位置傳感器 凸輪軸位置傳感器 曲軸位置傳感器 進(jìn)氣溫度傳感器 冷卻液溫度傳感器 車速傳感器 爆燃傳感器 起動(dòng)開關(guān) 空調(diào)開關(guān) 檔位開關(guān) 制動(dòng)燈開關(guān)等。ECU利用不同部位的傳感器測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工作參數(shù)，按照由發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元中設(shè)定的控制程序，精確地控制噴油量、點(diǎn)火提前角，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能以最佳狀態(tài)工作，即最佳的動(dòng)力輸出，最經(jīng)濟(jì)的油耗，最佳的尾氣排放。M-Motronic發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史1.基本功

17、能M-Motronic系統(tǒng)的核心是點(diǎn)火控制和燃油噴射控制。2.輔助功能輔助的開環(huán)和閉環(huán)控制作為M-Motronic基本功能的補(bǔ)充：目的：減少?gòu)U氣排放和燃油消耗措施：怠速控制；控制；蒸發(fā)排放控制；爆震控制；廢氣再循環(huán)；二次空氣噴射系統(tǒng)。擴(kuò)展：廢氣渦輪增壓及可變進(jìn)氣管；可變進(jìn)氣正時(shí)；車速控制等。M-Motronic發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史3.車輛控制M-Motronic系統(tǒng)支持車輛其他系統(tǒng)中的控制單元。如：與自動(dòng)變速器控制單元協(xié)同工作，在換擋時(shí)降低轉(zhuǎn)矩，以減少變速器的磨損；與ABS控制單元協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)牽引控制，增強(qiáng)車輛的安全性。M-Motronic發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng) 01

18、/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史一、系統(tǒng)概述ME發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的基本功能是根據(jù)駕駛者的意愿設(shè)置相應(yīng)的扭矩輸出。ME-Motronic系統(tǒng)包括火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的全部執(zhí)行器以及識(shí)別監(jiān)測(cè)裝置。輸入信息包括：加速踏板位移發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速氣缸充量系數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和進(jìn)氣溫度混合氣成分汽車行駛速度ME-Motronic發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史二、ME型M代表典型的對(duì)噴射和點(diǎn)火協(xié)同控制的Motronic功能；E表明它集成了電子節(jié)氣門控制ETC(Electronic Throttle Control).1基本功能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)符合駕駛者的要求。氣缸內(nèi)空氣充量的密度噴射的燃油質(zhì)

19、量點(diǎn)火正時(shí)ME-Motronic發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史2.輔助功能ME系統(tǒng)采用更大范圍的開、閉環(huán)控制的輔助功能：怠速控制空燃比閉環(huán)控制對(duì)蒸發(fā)排放物控制系統(tǒng)的控制廢氣再循環(huán)二次空氣噴射系統(tǒng)巡航控制渦輪增壓器和可變進(jìn)氣管可變氣門正時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸控制爆震控制和轉(zhuǎn)速控制ME-Motronic發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史3、基于轉(zhuǎn)矩的控制原理 將根據(jù)駕駛員的意圖來(lái)輸出扭矩。4、車輛管理 汽車CAN總線系統(tǒng)允許Motronic與管理汽車的其他系統(tǒng)的各種控制單元保持聯(lián)系。5、車載故障診斷（OBD） ME-Motronic系統(tǒng)進(jìn)一步完善了車載故障診斷（OBD）系統(tǒng)，使它能服從苛刻的排放限制和集中診斷的規(guī)定。ME-Motronic發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng) 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展史電噴系統(tǒng)發(fā)展史返回 01/10電噴系統(tǒng)發(fā)展