2.1.1 汽油機燃油噴射系統的分類

燃油噴射系統在發動機上的應用可按以下形式分類。

1.按汽油噴射部位不同分類

（1）缸內噴射。該噴射方式是將汽油直接噴射到汽缸內，故又稱缸內直噴式。因噴油器直接安裝在發動機缸蓋上，其本身必須能夠承受燃氣所產生的高溫、高壓，且受到發動機結構制約，故這種方式目前采用還較少。

（2）進氣管噴射。該噴射方式是目前普遍采用的噴射方式。根據噴油器數量和安裝位置的不同又可分為兩種：一種是在進氣總管的節氣門上方裝有1～2個噴油器的單點節氣門體噴射方式，也稱為單點噴射方式（SPI），如圖2.1（a）所示；另一種是在各缸的進氣歧管上分別裝有一個噴油器的多點噴射方式（MPI），如圖2.1（b）所示。對于節氣門體噴射，由于采用的噴油器少，易于實現計算機控制，成本比多點噴射方式低，但存在各缸燃料分配不均勻和供油滯后等缺點。與缸內噴射比較起來，進氣歧管噴射噴油器不受缸內高溫、高壓的直接影響，噴油器的設計和發動機結構的改動都要簡單些。

2.按噴射控制裝置的形式不同分類

（1）機械式。燃油的計量是通過機械傳動與液體傳動來實現的，即K型系統。

（2）電子控制式。燃油的計量是由電控單元及電磁噴油器實現的，即EFI（Electronic Fuel Injection）型系統。

（3）機電一體混合控制式。和機械式噴射系統一樣，它也是通過機械、液體噴射裝置實現控制的，同時它還設有一個電控單元、多個傳感器和電液混合氣調節器來調節混合氣的成分，從而提高了控制的靈活性，擴展了控制功能，即KE型系統。

3.按噴射方式不同分類

（1）間歇噴射或脈沖噴射式。對每一個汽缸的噴射都有一經計算確定的噴射持續期，噴射多數是在進氣過程中的某段時間內進行的，噴射持續時間對應所控制的噴油量。所有的缸內直接噴射系統和多數進氣管噴射系統都采用間歇噴射的方式。

（2）連續噴射或穩定噴射式。燃油噴射的時間占用全工作循環的時間，連續噴射都是噴在進氣管道內，而且大部分的燃油是在進氣門關閉后噴射的，因此大部分燃油也是在進氣道內蒸發的，K型、KE型和大部分SPI系統采用這種噴射方式。

4.按空氣流量的測量方式不同分類

按空氣流量的測量方式，電子控制汽油噴射系統可分為速度密度控制型、質量流量控制型和節流速度控制型等形式。

（1）速度密度控制型（D型EFI系統）。它是通過檢測進氣歧管的壓力（真空度）和發動機的轉速，推算發動機吸入的空氣量，并計算燃油流量的速度密度控制方式。“D”是德文“壓力”一詞的第一個字母。D型系統是最早的、典型的多點壓力感應式噴射系統。美國的通用、福特和克萊斯勒，日本的豐田、本田、鈴木和大發等主要汽車公司，都有類似的產品。由于空氣在進氣管內的壓力波動，該方法的測量精度稍差，并且響應性較慢，其系統組成如圖2.2所示。

（2）質量流量控制型（L型EFI系統）。這種方式用空氣流量傳感器直接測量發動機吸入的空氣量，其測量的準確程度高于D型，故可更精確地控制空燃比。“L”是德文“空氣”一詞的第一個字母。系統組成如圖2.3和圖2.4所示。

D型EFI系統、L型EFI系統均采用多點間歇噴射方式，配用這兩種系統的發動機可獲得良好的綜合性能。

① 葉片式電控汽油機燃油噴射系統。采用葉片式空氣流量傳感器和卡門旋渦式空氣流量傳感器的電控汽油機燃油噴射系統，其空氣流量的計算方式均屬體積流量型，即計量進入汽缸的空氣的體積量，以控制混合氣空燃比的最佳值，如圖2.3所示。

② 熱線式和熱膜式電控汽油機燃油噴射系統。當采用體積流量型的空氣流量計量方式時，需要考慮大氣壓力的修正問題，且葉片式空氣流量傳感器有體積大，不便安裝和加速響應慢等缺點，致使以質量流量型的空氣流量計量方式，即熱線式（如圖2.4所示）和熱膜式空氣流量傳感器很快誕生。這種方法直接測量進入汽缸內空氣的質量，將該空氣的質量轉換成電信號，輸送給ECU，再由ECU根據空氣的質量計算出與之相適應的噴油量，以控制最佳空燃比。

（3）節流速度控制型。節流速度控制型利用節氣門的開度和發動機的轉速，推算每一循環吸入發動機的空氣量，根據推算出的空氣量，計算汽油噴射量。由于是直接測量節氣門開度的角位移，所以過渡響應性能好。它在競賽汽車中得以應用，有些Mono（單點噴射）系統也采用該方式。但是，由于吸入的空氣量與節氣門開度和發動機轉速的關系是一個復雜的函數關系，所以不容易準確測定吸入的空氣量。

5.按噴油器之間的噴油順序不同分類

對于多點間歇噴射系統，可根據噴油器之間的噴油順序分為同時噴射、分組噴射和順序噴射。

（1）同時噴射。早期生產的間歇燃油噴射發動機多采用同時噴射。其噴油器的控制電路和控制程序都較簡單，控制電路如圖2.5所示。

所有的噴油器并聯連接，微機根據曲軸位置傳感器送來的基準信號，發出噴油器控制信號，控制功率三極管的導通和截止，從而控制各噴油器電磁線圈同時接通和切斷，使各缸噴油器同時噴油，同時斷油。通常曲軸每轉一圈，各缸噴油器同時噴射一次。如圖2.6所示為某發動機噴油器的噴油正時波形。由于在發動機的一個工作循環中噴射兩次，因此有人稱這種噴射方式為同時雙次噴射。兩次噴射的燃油，在進氣門打開時一起進入汽缸。如圖2.7所示為同時噴射正時圖。

由于這種噴射方式是所有各缸噴油器同時噴射，所以噴油正時與發動機進氣、壓縮、做功、排氣的循環沒有關系。其缺點是由于各缸對應的噴射時間不可能達到最佳，有可能造成各缸的混合氣形成不一樣。但這種噴射方式不需要汽缸判別信號，而且噴射驅動回路通用性好，其電路結構與軟件都比較簡單，因此目前這種噴射方式還占有一定的地位。

（2）分組噴射。分組噴射一般是把所有汽缸的噴油器分成2～4組。4缸發動機一般把噴油器分為兩組，由微機分組控制噴油器，兩組噴油器輪流交替噴射。分組噴射的控制電路如圖2.8所示。每一個工作循環中，各噴油器均噴射一次或兩次。一般發動機每轉一圈，只有一組噴射。如圖2.9所示為分組噴射正時圖。

（3）順序噴射。順序噴射也稱為獨立噴射。曲軸每轉兩圈，各缸噴油器都輪流噴射一次，且像點火系統一樣，按照特定的順序依次進行噴射。北京切諾基汽車發動機就采用順序噴射方式。順序噴射的控制電路如圖2.10所示。各缸噴油器分別由微機進行控制。驅動回路數與汽缸數目相等。

順序噴射方式由于要知道向哪一缸噴射，因此應具備汽缸判別信號，常稱為判缸信號。采用順序噴射控制時，應具有正時和缸序兩個功能。微機工作時，通過曲軸位置傳感器輸入的信號，可以知道活塞在上止點前的位置，再通過判缸信號相配合，可以確定向上止點運行的是哪一缸，同時應分清該缸處于壓縮沖程還是排氣沖程。因此當微機根據判缸信號、曲軸位置信號，確定該缸處于排氣沖程且活塞行至上止點前某一噴油位置時，微機輸出噴油控制信號，接通噴油器電磁線圈電路，該缸即開始噴射。北京切諾基發動機在各缸排氣沖程上止點前64°開始噴射，其4缸發動機的噴油順序是1-3-4-2，6缸發動機的噴油順序是1-5-3-6-2-4。如圖2.11所示為日本本田4缸發動機順序噴射正時圖。

順序噴射可以設立在最佳時間噴油，對混合氣的形成非常有利，因此它對提高燃油經濟性和降低有害物的排放等有一定好處。盡管采用順序噴射方式的控制系統的電路結構及軟件都較復雜，但這對日益發展的先進電子技術來說，是比較容易得到解決的。

順序噴射方式既適用于進氣管噴射，也適用于汽缸內噴射。