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电控燃油喷射在摩托车上的应用
发布时间:2008-7-9    人气指数:8690
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*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。 

9.电控单元(ecu):电控单元(ecu)的核心是一个微处理器,内部包含存储单元。它接收传感器或其它装置输入的信 息,将输入信息处理后输出执行命令。它安装在摩托车座垫下面,通过接括件与主电缆相连接。其形状如图4所示。 

10.大气压力传感器:大气压力传感器安装在ecu内,是一个压电式传感器,用来测量大气的绝对压力,大气压力用 来对空气量进行修正。 

11.co调节电位器:c0调节电位器安装在ecu里面,可以用螺丝刀进行调节,用以改变排气中的co值,即对空燃比进 行微调,以适应发动机寿命期的一些变化及发动机之间的差异。

 四、cl125—6电喷摩托车的突出优点采用电控燃油喷射技术的春兰cl125—6摩托车与装备传统化油器式的摩托车相比,具有以下优点: 

1.采用电喷技术可以减少排气污染,降低发动机的燃油消耗,满足更为严格的排放法规。cll25—6摩托车百公里耗 油约为1.8l,co、hc、nox的排放限值可以达到欧洲ⅱ号标准。 
2.电控单元(ecu)对节气门的变化反应迅速,使发动机的操纵性能和加速性能得到改善,并能保持良好的动力性能 指标,提高中低速时的转矩特性,怠速性能更加稳定,动力性更强。 
3.由ecu程序控制空燃比,冷机启动更加可*。 
4.发动机可以采用更高的压缩比,提高了发动机的热效率,cl244fmi—c压缩比达到9.4,体积排量功率达到 74.4kw/l,使这一设计制造技术迈入国际先进行列。
 
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