电控燃油喷射在摩托车上应用(一)
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一、电控燃油喷射系统概述电控燃油喷射系统简称电喷。将电喷的多点喷射技术应用到125ml排量四冲程摩托车上并形成大批量生产,实现电喷技术的小型化,这是春兰摩托车在技术上的重大突破。春兰CLl25—6双缸电喷摩托车采用的是先进的多点、进气道喷射技术(即每一个缸均布置一个汽油喷嘴),发动机上的传感器采用4+1方式,即在发动机本体上装备4个传感器,分别是进气温度传感器、发动机和曲轴相位传感器、发动机温度传感器、节流阀体位置传感器以及位于电控单元ECU中大气压力传感器。采用这种方式对原发动机改动较小,制造成本也较低,有较强的适应性,对不同型号的发动机只需改变电控单元ECU芯片中的“脉谱”图,而同种油泵、喷嘴、ECU等能够适应多种规格型号的产品,便于形成系列化,使电喷技术得以延伸和推广。传统燃油供给系统中的化油器是按雾化原理工作,利用进气真空度控制供油量的大小和化油器浮子室内的油面高度。由于运动中的摩托车化油器真空度变化范围较大,浮子室液面高度也经常变化,使化油器控制供油量的精度较低。而电喷燃油喷射则是在发动机工作时,吸入空气,通过测量吸入的空气量。再把适量的汽油采取高压喷射方式供给发动机。采用电喷技术能够从根本上改善气缸的工作效能,提高发动机的使用性能和输出效率,降低污染物排放,以达到节能和环保的目的。图1为化油器和电控燃油供给系统对比图。电控燃油喷射系统的控制内容及主要功能如下1.喷油量控制:ECU将发动机转速和负荷信号作为主控信号,确定基本喷油量(喷油电磁阀开启的时间长短),并根据其他有关输入信号加以修正,最后确定喷油量。2.喷油定时控制:ECU根据曲轴相位传感器的信号和两缸的点火顺序,将喷油时间控制在最佳时刻。3.减速断油及超速断油控制:电喷摩托车行使时,当驾驶者快速松开油门时,ECU将会切断汽油喷射控制电路停止喷油,以降低减速时的废气排放和油耗,当转速降到一定时,ECU又恢复供油;当摩托车加速,发动机转速超过安全转速时,ECU将会在临界转速(ECU内部设定的发动机允许最高转速)切断汽油喷射控制电路停止喷油,以防止超速运转损坏发动机。4.汽油泵控制:当点火开关打开后,ECU将控制汽油泵工作2秒—3秒,以建立必需的油压。此时若不启动发动机,ECU将切断汽油泵控制电路,汽油泵停止工作。在发动机启动过程和运转过程中,ECU将控制汽油泵保持正常运转。5.点火控制:ECU将根据发动机转速和负荷控制最佳点火时间角和点火能量。二、电控燃油喷射系统的构成CLl25—6电喷摩托车电控燃油喷射系统分为汽油供给系统、进气系统和电子控制系统三部分,其工作原理如图2所示。ECU采集的数据输入有曲轴相位传感器、节气门传感器、发动机温度传感器、进气温度传感器、大气压力传感器、CO调节电位器,控制的输出有喷油嘴、点火线困、ECU指示灯等。1.燃油供给系统燃油供给系统由燃油箱、电动汽油泵、汽油滤洁器、汽油压力调节器、喷油嘴、油压调节器等组成。汽油箱内的电动汽油泵通过滤网吸入并泵出汽油,输送给汽油滤洁器后,经过油管配送给喷油器,喷油器再根据ECU发出的指令,将适量的汽油喷入进气管。为精确控制喷油量,在瞥路中有燃油压力调节器,使管路的供油压力始终稳定在规定压力值2Pa,当管路油压超过规定油压值时,汽油压力调节器内的减压阀自动打开,汽油通过回油管部分流回汽油箱,自动调节使油路中的油压降至规定值,汽油供给系统如图3所示。2.进气系统进气系统主要由空气滤洁器、节流阀体、进气温度传感器以及ECU内的大气压力传感器等组成。其主要作用是控制发动机运行状况下的进气量,再根据发动机的转速计算出每一循环吸入的空气量,依此控制燃油的喷射量。3.电子控制系统电子控制系统由ECU、传感器、执行器三大部分组成。ECU通过收集和分析各传感器采集的发动机工况及运行状况数据,经过计算,发出最佳喷油脉宽信号和最佳点火信号,从而获得最佳的空燃比和点火提前角。三、电控燃油喷射系统的主要组成元件1.曲轴相位传感器:曲轴相位传感器用来检测发动机曲轴的转速和曲轴的相位。它利用可变磁隙原理工作,安装在发动机左曲轴箱盖上,在磁电机转子上固定有一个齿盘随曲轴一起转动。齿盘上共有34个齿,其中一个齿和齿槽的宽度为其他齿及齿槽宽度的两倍,依次作为参考,就可以得出曲轴的转速和相位。2.节气门位置传感器:节气门位置传感器用来将节气门开度值转变为电压信号。它安装在左节流阀体上,有一个与节气门轴同步运转的电位计。电喷摩托车在行驶中,骑手直接控制节气门开度,以决定发动机的进气量,即节气门位置决定了发动机负荷的大小。3.发动机温度传感器:发动机温度传感器安装在发动机缸盖靠近燃烧室的地方(节流阀体下方),它是一个负系数的热电偶,其阻值随温度升高而减小,它用来精确测量发动机工作时的温度,以便于修正供油量,同时发动机温度也用来修正点火提前角,以减少由于发动机高温引起爆震的可能性。4.进气温度传感器:进气温度传感器同发动机温度传感器一样是一个负系数的热电偶,安装在左空滤器上,用来精确给出发动机工作时吸入气缸的空气温度,由于空气温度影响空气的密度从而直接影响进气量。其输出值用来修正供油量和点火提前角。5、点火线图:CL125—6发动机为并列双缸,型号为CL244FMI—C,使用两个电感点火线圈。点火线圈的通、断电时间非常关键,点火线圈的通电时间必须足够长,以建立高压产生电火花,还须使点火线圈和ECU中驱动点火线圈的电路不致过热,当点火线圈断电瞬间产生电火花,该时刻就是发动机的点火提前角。在发动机正常运转时,曲轴每旋转两圈产生一次电火花。6.喷油器:发动机每一缸使用一个喷油器,安装在节流阀体节气门的后面。发动机正常运转时,一个工作循环喷油器喷油一次,蓄电池电压用来对喷油器打开的时间进行修正。在发动机启动时其一个工作循环喷两次油,即曲轴每一圈喷一次油,以改善发动机的启动性能。7.油泵:油泵安装在汽油箱内部,供给喷油器高压汽油,当点火钥匙开关打开后,油泵一直工作。油泵是系统的主要耗电部件,正常工作时其工作电流为2A—3A。8.油压调节器:油压调节器安装在发动机后下方的车架上,它保持油管的压力恒定。(信息来源:机械电子频道子站)
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