第一章電控發(fā)動機概述1-汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展

第一章電控發(fā)動機概述§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展§1－2汽油機電控系統(tǒng)的組成實訓任務(wù)發(fā)動機電控系統(tǒng)總體認識

§1－3汽油機電控系統(tǒng)的控制功能與方式§1－4

電控發(fā)動機的發(fā)展趨勢§1－5

汽油機電控燃油噴射系統(tǒng)的組成與分類§1－#

思考題2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展1.理解電控發(fā)動機技術(shù)發(fā)展的主要動因。2.掌握電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點。本節(jié)內(nèi)容：

一、電控發(fā)動機發(fā)展歷程

二、電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程【背景動因】

1、燃油噴射技術(shù)開發(fā)的動因。20世紀初，為解決航空發(fā)動機采用化油器的飛機，不能進行曲線飛行表演，

特別是不能進行水平翻轉(zhuǎn)、機腹向上的飛行，以及化油器結(jié)冰和失火等問題，

人們開發(fā)了燃油噴射器。2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展

2、汽車發(fā)動機燃油噴射技術(shù)開發(fā)的動因。

受飛機燃油噴射技術(shù)的啟發(fā)，德國博世公司于1952年率先開發(fā)出了汽車燃油噴射系統(tǒng)。

當時主要用于高檔轎車和賽車，以提高汽車的動力性。

隨著汽車保有量增加對環(huán)境污染的加劇和能源緊缺的現(xiàn)實，人們越來越注重節(jié)能減排，促成汽車發(fā)動機燃油噴射技術(shù)不斷更新，使其從機械控制逐步發(fā)展到了計算機集中智能管理控制。一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程【背景動因】2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展

汽車發(fā)動機燃油噴射技術(shù)從機械控制系統(tǒng)到計算機集中智能管理系統(tǒng)的發(fā)展，歷時近50年，可分為三個階段。1、第一階段：1952—1957，機械控制燃油噴射2、第二階段：1957—1979，電子控制噴油點火3、第三階段：1979至今，計算機集中控制一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程【發(fā)展經(jīng)歷】2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程階段年代目的作用一二三195219571979升功增扭（提高動力性）【背景動因】之前的化油器式發(fā)動機針對各種工況所進行的空燃比調(diào)節(jié)，都是非常模糊的；

特別針對怠速、加速和高速的空燃比控制精度更低；

且各缸混合氣濃度也不均勻，更沒有針對使用空調(diào)對動力影響的措施。柱塞噴射采用機械控制自動優(yōu)化空燃比

這些都嚴重影響動了發(fā)動機的動力性能、經(jīng)濟性能和排放性能。機械控制燃油噴射電子控制噴油點火計算機集中電控控制措施2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程階段年代目的作用一二三195219571979升功增扭（提高動力性）柱塞噴射采用機械控制自動優(yōu)化空燃比機械控制燃油噴射電子控制噴油點火計算機集中電控

1952年，德國戴姆勒—奔馳300L型賽車裝用了博世（Bosch）公司生產(chǎn)的第一臺機械控制式汽油噴射裝置：自動機械控制式汽油噴射系統(tǒng)。其與柴油機噴油泵十分相似，在上世紀60年代前，主要在豪華轎車和賽車上裝用。控制措施由于技術(shù)發(fā)展限制，也由于當時法規(guī)還未嚴格規(guī)定，故汽車的節(jié)能減排尚未引起人們的注意和重視。2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程階段年代目的控制措施作用一二三195219571979升功增扭（提高動力性）柱塞噴射采用機械控制自動優(yōu)化空燃比機械控制燃油噴射電子控制噴油點火計算機集中電控減排降耗（即節(jié)能）【背景動因】①上世紀60年代后期，隨著汽車保有量的增加，汽車排放污染便日益加重；②上世紀70年代初，世界能源危機爆發(fā)。電控噴射采用電控點火精控排放與油耗

這迫使各國紛紛制定了嚴格的汽車排放和燃油經(jīng)濟性的法規(guī)。2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程階段年代目的控制措施作用一二三195219571979升功增扭（提高動力性）柱塞噴射采用機械控制自動優(yōu)化空燃比機械控制燃油噴射電子控制噴油點火計算機集中電控減排降耗（即節(jié)能）

1、空燃比控制：

⑴1967年博世公司成功研制K—Jetronic（機械式），后改進為Ke—Jetronic（機電式）。電控噴射采用電控點火精控排放與油耗2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程階段年代目的控制措施作用一二三195219571979升功增扭（提高動力性）柱塞噴射采用機械控制自動優(yōu)化空燃比機械控制燃油噴射電子控制噴油點火計算機集中電控減排降耗（即節(jié)能）

1、空燃比控制：

⑵1967年博世公司成功研制進氣管絕對氣壓控制的D—Jetronic（模擬式電子控制系統(tǒng)），電控噴射采用電控點火精控排放與油耗

并裝備在大眾VW—1600型轎車上。開創(chuàng)了汽油噴射電子控制的新時代。2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程階段年代目的控制措施作用一二三195219571979升功增扭（提高動力性）柱塞噴射采用機械控制自動優(yōu)化空燃比機械控制燃油噴射電子控制噴油點火計算機集中電控減排降耗（即節(jié)能）

1、空燃比控制：

⑶1973年在D—Jetronic基礎(chǔ)上改進成有風門式空氣流量計的L—Jetronic。電控噴射采用電控點火精控排放與油耗

其通過直接測量進氣體積來控制空燃比，比通過進氣壓力間接控制，精度高，穩(wěn)定性好。2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程階段年代目的控制措施作用一二三195219571979升功增扭（提高動力性）柱塞噴射采用機械控制自動優(yōu)化空燃比機械控制燃油噴射電子控制噴油點火計算機集中電控減排降耗（即節(jié)能）

1、空燃比控制：

⑷1976年在L—Jetronic基礎(chǔ)上增加了氧傳感器，對空燃比實施閉環(huán)控制。電控噴射采用電控點火精控排放與油耗

其進一步提高了空燃比的控制精度，使排氣凈化技術(shù)又提高了一步。2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程階段年代目的控制措施作用一二三195219571979升功增扭（提高動力性）柱塞噴射采用機械控制自動優(yōu)化空燃比機械控制燃油噴射電子控制噴油點火計算機集中電控減排降耗（即節(jié)能）

1、空燃比控制：

⑸1981年，改進成換用熱線式空氣流量計的LH—Jetronic系統(tǒng)。電控噴射采用電控點火精控排放與油耗

既可直接測量空氣的流量和質(zhì)量，又不增加進氣阻力，且無需附加專門裝置來補償大氣壓力和溫度變化的影響。2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程階段年代目的控制措施作用一二三195219571979升功增扭（提高動力性）柱塞噴射采用機械控制自動優(yōu)化空燃比機械控制燃油噴射電子控制噴油點火計算機集中電控減排降耗（即節(jié)能）

2、點火控制：與空燃比電控的同時，點火裝置也邁出了電子化的步伐。電控噴射采用電控點火精控排放與油耗

⑴1973年，美國通用公司開始采用IC（集成電路）點火裝置。2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程階段年代目的控制措施作用一二三195219571979升功增扭（提高動力性）柱塞噴射采用機械控制自動優(yōu)化空燃比機械控制燃油噴射電子控制噴油點火計算機集中電控減排降耗（即節(jié)能）

2、點火控制：

⑵1976年，美國克萊斯勒公司首先開發(fā)出由模擬計算機對點火進行控制的電控點火系統(tǒng)，并于同年安裝其生產(chǎn)的汽車上。電控噴射采用電控點火精控排放與油耗

其能利用模擬計算機，依據(jù)多種參數(shù)來計算最佳點火提前角。2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程階段年代目的控制措施作用一二三195219571979升功增扭（提高動力性）柱塞噴射采用機械控制自動優(yōu)化空燃比機械控制燃油噴射電子控制噴油點火計算機集中電控減排降耗（即節(jié)能）

2、點火控制：

⑶1977年，美國通用公司成功研制出數(shù)字式點火系統(tǒng)。電控噴射采用電控點火精控排放與油耗

該系統(tǒng)已經(jīng)包含有CPU、ROM、RAM、A/D等，是一種真正的計算機控制系統(tǒng)。2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程階段年代目的控制措施作用一二三195219571979升功增扭（提高動力性）柱塞噴射采用機械控制自動優(yōu)化空燃比機械控制燃油噴射電子控制噴油點火計算機集中電控減排降耗（即節(jié)能）

2、點火控制：

⑷1978年，美國通用公司研制出具有點火時刻、空燃比反饋控制、廢氣再循環(huán)控制、怠速控制、故障自診斷和帶故障運行控制的電子點控制系統(tǒng)。電控噴射采用電控點火精控排放與油耗2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程階段年代目的控制措施作用一二三195219571979升功增扭（提高動力性）柱塞噴射采用機械控制自動優(yōu)化空燃比機械控制燃油噴射電子控制噴油點火計算機集中電控減排降耗（即節(jié)能）電控噴射采用電控點火精控排放與油耗集中控制電控噴射組合電控點火構(gòu)成發(fā)動機集中管理系統(tǒng)綜合精控多種參數(shù)2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程

【背景動因】①許多參數(shù)既影響噴油，也影響點火；②噴油與點火還相互影響。

為了讓噴油與點火共享參數(shù)，同時也使噴油與點火彼此協(xié)調(diào)動作，需要一個集中管理的系統(tǒng)。2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程【經(jīng)歷】①1997年，博世在L—Jetronic系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將電控噴油與電控點火組合在了一起，

開發(fā)出了M—Jetronic數(shù)字式發(fā)動機綜合控制系統(tǒng)即發(fā)動機集中管理系統(tǒng)。這是汽油發(fā)動機從單一電控發(fā)展到集中電控的劃時代的一年。2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程【經(jīng)歷】②與此同時，美國、日本各大汽車公司都競相研制成功了與各自車型配套的數(shù)字發(fā)動機集中控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)能夠?qū)杖急?、點火時刻、怠速轉(zhuǎn)速和廢氣再循環(huán)等參數(shù)，進行綜合控制，控制精度愈來愈高，控制功能也日趨完善。2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展一、電控發(fā)動機的發(fā)展歷程由此可以看出：汽油機電控技術(shù)經(jīng)歷了：由模擬電路數(shù)字電路，

由單一控制集中控制

的發(fā)展過程。機械噴射電控技術(shù)發(fā)展過程單一模擬電控噴油點火集中數(shù)控噴油點火2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展二、電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點1、能提高發(fā)動機的最大功率和扭矩。

沒有喉管，充氣系數(shù)高。

因不需要像化油器式發(fā)動機那樣的喉管，進氣阻力小，氣進量大大提高。

高壓噴油，燃氣混合充分。

燃油以較高的壓力噴入進氣管或氣缸，霧化好，油氣混合自然就十分均勻、充分。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在排量相同時，其與化油器式發(fā)動機相比：

最大功率提高:

最大扭矩提高:5~10%7%2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展二、電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點2、油耗低，經(jīng)濟性好。

電腦管理，使空燃比控制精準。

其能根據(jù)轉(zhuǎn)速和負荷精確控制噴油量，以控制發(fā)動機在各工況下的混合氣有最佳的空燃比。

多點或缸內(nèi)直噴，大大改善了燃氣分配的均勻性和燃燒的一致性。

而且，燃油一般都噴射在進氣門附近，可使各缸獲得精確控制的均勻混合氣，

因而，燃氣分配的均勻性和燃燒的一致性都得以大大改善。

控制好排放

提高燃油經(jīng)濟性有利于2023/2/4§1－1汽油機電控技術(shù)及其發(fā)展二、電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點3、減少了排氣污染。

油量精控，使燃燒比較徹底。

由于實現(xiàn)了噴油量的精確控制，能使燃油完全燃燒。

三元催化，使有害氣體的排放得以控制。