任務(wù)一 發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的類型

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.了解發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的類型

2.了解各種發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

課程準(zhǔn)備

知識(shí)準(zhǔn)備：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造原理

往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的工作腔稱作氣缸，氣缸內(nèi)表面為圓柱形。在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞通過(guò)活塞銷與連桿的一端鉸接，連桿的另一端則與曲軸相連，構(gòu)成曲柄連桿機(jī)構(gòu)。因此，當(dāng)活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿便推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，或者相反。同時(shí)，工作腔的容積也在不斷地由最小變到最大，再由最大變到最小，如此循環(huán)不已。氣缸的頂端用氣缸蓋封閉。在氣缸蓋上裝有進(jìn)氣門和排氣門，進(jìn)、排氣門是頭朝下尾朝上倒掛在氣缸頂端的。通過(guò)進(jìn)、排氣門的開閉實(shí)現(xiàn)向氣缸內(nèi)充氣和向氣缸外排氣。進(jìn)、排氣門的開閉由凸輪軸控制。凸輪軸由曲軸通過(guò)齒形帶或齒輪或鏈條驅(qū)動(dòng)。進(jìn)、排氣門和凸輪軸以及其他一些零件共同組成配氣機(jī)構(gòu)。通常稱這種結(jié)構(gòu)形式的配氣機(jī)構(gòu)為頂置氣門配氣機(jī)構(gòu)。現(xiàn)代汽車內(nèi)燃機(jī)無(wú)一例外地都采用頂置氣門配氣機(jī)構(gòu)。構(gòu)成氣缸的零件稱作氣缸體，支承曲軸的零件稱作曲軸箱，氣缸體與曲軸箱的連鑄體稱作機(jī)體。

課前引入：一位客戶來(lái)到4S店，要買一輛車。銷售顧問(wèn)向他介紹發(fā)動(dòng)機(jī)的類型，銷售顧問(wèn)說(shuō)，我們這款車有缸內(nèi)直噴的發(fā)動(dòng)機(jī)，也有普通的吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，如果你是銷售顧問(wèn)，你能解釋這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)別和各自的特點(diǎn)嗎？

由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展并在汽車上廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代汽車上普遍采用電子控制系統(tǒng)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作。目前市場(chǎng)上發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的型式對(duì)汽油機(jī)來(lái)說(shuō)，主要有歧管噴射式、缸內(nèi)直噴式，對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，主要有缸內(nèi)直噴式，此外還有混合動(dòng)力等型式的發(fā)動(dòng)機(jī)。

一、歧管噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)

根據(jù)燃油的噴射位置，電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)分為歧管噴射式（見(jiàn)圖1-1-1）和缸內(nèi)直噴式兩種形式。

圖1-1-1 歧管噴射方式

電控燃油噴油系統(tǒng)，需要對(duì)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量進(jìn)行計(jì)量。根據(jù)對(duì)吸入空氣量的檢測(cè)方式不同，可分為直接和間接兩類。直接檢測(cè)方式又稱為質(zhì)量―流量方式；間接檢測(cè)方式又分速度―密度方式和節(jié)流―速度方式兩種。

1.速度—密度方式（D型電控系統(tǒng)）

采用速度—密度方式（D型電控系統(tǒng)）測(cè)量進(jìn)氣量是利用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與進(jìn)氣管壓力的關(guān)系，間接測(cè)定吸入氣缸的空氣量，進(jìn)而控制噴油量。其特點(diǎn)是在進(jìn)氣管道內(nèi)裝有一個(gè)絕對(duì)壓力傳感器來(lái)測(cè)量進(jìn)氣道內(nèi)的絕對(duì)空氣壓力值。“D”是德文“壓力”的第一個(gè)字母。D型電控系統(tǒng)的布置如圖1-1-2所示。

圖1-1-2 D型電控系統(tǒng)的布置

由于進(jìn)氣管內(nèi)的空氣壓力在波動(dòng)，所以D型電控系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確度稍微差些。但這種控制系統(tǒng)仍廣泛應(yīng)用在當(dāng)前的電控發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中。

2.質(zhì)量—流量方式（L型電控系統(tǒng)）

質(zhì)量—流量方式（L型電控系統(tǒng)）是采用空氣流量計(jì)直接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，因此控制精度要比D型系統(tǒng)更高。在L型電控系統(tǒng)中利用裝在空氣濾清器后的空氣流量計(jì)（空氣流量傳感器）直接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的進(jìn)氣量。目前轎車上主要采用熱膜式空氣流量計(jì)來(lái)測(cè)量空氣流量。熱膜式空氣流量計(jì)安裝位置如圖1-1-3所示。L型電控系統(tǒng)大部分結(jié)構(gòu)與D型電控系統(tǒng)相似。“L”是德文“空氣”的第一個(gè)字母。L型電控系統(tǒng)的布置如圖1-1-3所示。

圖1-1-3 L型電控系統(tǒng)的布置

課程互動(dòng)

請(qǐng)說(shuō)出L型和D型電控系統(tǒng)的區(qū)別。

二、缸內(nèi)直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)

缸內(nèi)直噴（Fuel Stratified Injection，F(xiàn)SI）就是將燃油噴嘴安裝于氣缸內(nèi)，直接將燃油噴入氣缸內(nèi)與進(jìn)氣混合。噴射壓力也進(jìn)一步提高，使燃油霧化更加細(xì)致，真正實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)地按比例控制噴油并與進(jìn)氣混合，并且消除了缸外噴射的缺點(diǎn)。同時(shí)，噴嘴位置、噴霧形狀、進(jìn)氣氣流控制，以及活塞頂形狀等特別的設(shè)計(jì)，使油氣能夠在整個(gè)氣缸內(nèi)充分、均勻地混合，從而使燃油充分燃燒，能量轉(zhuǎn)化效率更高。缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)如圖1-1-4所示。

三、柴油機(jī)共軌噴射發(fā)動(dòng)機(jī)

目前柴油機(jī)多采用共軌噴射方式，共軌式電控燃油噴射技術(shù)通過(guò)共軌直接或間接地形成恒定的高壓燃油，分送到每個(gè)噴油器，并借助于集成在每個(gè)噴油器上的高速電磁開關(guān)閥的開啟與閉合，定時(shí)、定量地控制噴油器噴射至柴油機(jī)燃燒室的油量，從而保證柴油機(jī)達(dá)到最佳的空燃比和良好的霧化，最少的污染排放。

圖1-1-4 缸內(nèi)直接噴射的發(fā)動(dòng)機(jī)元件

目前世界上主要有三大公司在研發(fā)和生產(chǎn)柴油機(jī)高壓共軌系統(tǒng)，日本電裝、德國(guó)博世和美國(guó)福特公司。博世公司共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)如圖1-1-5所示。

圖1-1-5 高壓共軌噴射發(fā)動(dòng)機(jī)原理圖

課程互動(dòng)

1.請(qǐng)上網(wǎng)查詢使用高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的自主品牌。

2.請(qǐng)說(shuō)出缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)有哪些優(yōu)點(diǎn)？