早期燃油喷射系统原理-汽车发动机电控系统指南

燃油喷射技术早在20世纪20年代就已经面世，当时主要用于航空发动机，直到第二次世界大战后，才被逐渐应用到汽车发动机上。60年代前，燃油喷射主要采用机械驱动的柱塞泵，喷油量也由机械装置控制，1967年，德国博世公司研制出K-Jetronic燃油喷射系统，首先采用在节气门前安装机械联动装置把喷油量和进气量联系起来，70年代，该公司在此基础上推出了第一代计算机控制的KE-Jetronic燃油喷射系统，如图2-8所示。

图2-8 第一代KE-Jetronic燃油喷射系统

1—发动机控制单元 2—滤清器 3—蓄压器 4—燃油泵 5—燃油分配器和空气流量传感器 6—冷起动喷油器 7—喷油器 8—冷起动计时器 9—氧传感器

安装在各缸进气门前的喷油器在发动机运行中连续喷油（化油器也是连续供油），燃油从燃油分配器输送到各个喷油器，电动燃油泵将燃油从燃油箱经过蓄压器和滤清器输送到燃油分配器，蓄压器用于防止燃油压力的波动。燃油从燃油分配器和压力调节器返回燃油箱。一个摆动式的空气流量传感器的感知板被安置在进气道内，如图2-9所示。当发动机停机时，感知板将关闭进气道的通道，分配器内的柱塞将回位顶住空气流量传感器的控制杆。

当发动机转速升高时，进气道内空气的流速也会相应地使流量传感器的感知板开启。感知板的运动用来精确控制喷油器的油量。压差调节阀的线圈周期地接通和断开是由发动机控制单元来控制的，这可使压差调节阀中的柱塞上下移动，进而控制燃油分配器下腔内的燃油压力，给各个喷油器提供精确的燃油量和空燃比。

连接到发动机控制单元的输入信号传感器随具体车辆而不同，但都有氧传感器和冷却液温度传感器。控制单元可以对发动机的空燃比、点火提前、排放控制装置和怠速等进行集中控制。

在美国，直到20世纪80年代，汽车制造商才开始用燃油喷射来代替化油器。早期的电子燃油喷射系统大多是节气门体喷射系统（TBI）。如图2-10、图2-11所示，燃油喷射点在节气门上方。节气门体大小和形状都与化油器类似，并且就像化油器一样也被安装在进气总管上，喷油器将燃油向下喷射到节气门体的混合室内，该混合室通向进气歧管。由进气歧管将空燃混合气送到各个气缸。

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图2-9 连续供油空气流量传感器和燃油分配器

1—燃油入口 2—到压力调节阀的燃油回路 3—向喷油器供油 4—空气流量感知板 5—上腔 6—下腔 7—压差调节阀8—控制柱塞

图2-10 节气门体喷射系统

图2-11 节气门体喷射单元

与化油器相比，KE-Jetronic燃油喷射系统和节气门体（TBI）燃油喷射系统在节气门上方没有和极少发生燃油附着管壁的现象，可提供更为精确的燃油量。而与KE-Jetronic燃油喷油系统相比，TBI系统还能够实现间歇喷射，且制造成本较低，诊断和维修较容易，并且它与进气门前喷射系统不同，在喷油器堵塞时不会造成各缸喷油不均的问题。

但是与进气门前燃油喷射系统相比，TBI系统的效率相对较低。其缺点主要与进气歧管有关，燃油不能被均匀分配到各个气缸，并且在进气歧管温度较低时会使燃油在进气歧管内凝结，而且同化油器一样，TBI系统必须被安装在燃烧室的上方，这样就不可能设计出更高效的进气歧管。