摩托車電噴系統的工作原理和控制策略

2021-09-17 19:07:19 字數 5511 閱讀 9725

1樓:匿名使用者

電噴摩托車的工作原理

電噴摩托車是一種新型摩托車,是通過微電腦根據發動機的負荷,控制噴油嘴給需要工作的汽缸噴油,不工作的汽缸不給油。與傳統的化油器摩托車相比,電噴摩托車節油,與同型化油器車比,能節油20%以上;由於實現數字點火和噴油功能,油耗降低,排放改善,所以比化油器車環保,直接達到歐洲11號排放標準,同時還具有易啟動的特點,一觸即發,怠速穩定。

工作原理:化油器用機械方式實現給發動機供油,其供油量與轉速或油門開度的關係只能是線性關係,無法保證發動機全工況全天候下的空燃比都能達到理想。同時,當發動機本身狀態發生變化時,化油器不能隨機應變,造成大量的能源浪費,並且很不利於燃燒,而使油耗升高,排放惡化。

電噴摩托車採用電噴技術,用電噴系統裝置(efi)取消了化油器裝置,採用含有電噴專用軟體的微型計算機(ecu)對發動機燃油的供給和點火進行實時智慧控制,供油極其精確,使發動機在任何工況任何環境下的空燃比、點火角度隨時都能達到最佳,從而使摩托車的油耗降低,排放改善,綜合效能大大提高。

分類比較:電噴摩托車大致分為開環式電噴摩托車和閉環式電噴摩托車。

開環式電噴摩托車,起功用不不一定比化油器的好;閉環式的電噴 摩托車,就做得相當到位,其功能和作用跟汽車的基本上一樣。閉環式電噴摩托車可以根據消音器裡面氧氣的含量來調節電噴嘴噴油量,同時也可以根據外界大氣壓的變化而改變進氣壓力的壓力。現在市面上見得國產的基本都是開環式電噴摩托車。

電噴發動機:摩托車發動機的電噴裝置一般是由噴油油路、感測器組和電子控制單元(ecu)三大部分組成的。如果噴射器安裝在原來化油器位置上,即整個發動機只有一個汽油噴射點,這就是單點電噴;如果噴射器安裝在每個氣缸的進氣管上,即汽油的噴射是由多個地方(至少每個氣缸都有一個噴射點)噴入氣缸的,這就是多點電噴。

摩托車開環與閉環優劣:開環就不能算真正意義上的電噴,它介於化油器和電噴之間,相較化油器比較好啟動,只有閉環,通過ecu精確供油才叫電噴,能夠在不同環境氣候做出相應的自動調整,不會出現如高原氣候車輛怠速抖動等,早晚摩托會進入全電噴時代

結構部件:ecu:電控單元的英文縮寫,其實是一塊積體電路板,負責將從各感測器送來的電訊號轉化為數字訊號並用儲存在電路板的可讀寫儲存器內的程式處理,再發出控制訊號來控制噴油器噴油和高壓線圈點火。

噴油器:負責將燃油噴出並霧化的精密部件,一般是裝在節氣門體的進氣管端。

節氣門體:相當於化油器的喉管腔,但沒有化油器上的其他部件, 但有一個怠速旁通空氣通路,當發動機在怠速及低速工況下溫度升高後,空氣由於受熱密度下降而會出現進氣量不足的情況,這時靠控制旁通空氣通路來補充適量的空氣。

節氣門位置感測器(tps):同節氣門閥板連線在一起,當節氣門閥板角度變化,開度增大時,感測器內的部件隨閥板一起轉動。節氣門位置感測器實際是一個可變電位器,當它隨節氣門同步旋轉時,就將節氣門的轉角和轉角的速率轉換為電壓訊號送往ecu,此訊號主要是代表發動機的負荷情況。

進氣溫度感測器:用於測量進氣溫度,本身是一個熱敏電阻,溫度越高,電阻值越小,從而引起電壓變化並送往ecu。

進氣流量感測器:用特殊材料製成的進氣格柵,並在工作時通電,使其溫度一定,當進氣量變化時,進氣格柵被冷卻降溫,此時就需要更大的電流來使其溫度升到原標準溫度,而需要的電流大小同進氣量的大小成正比,由此可以測出進氣量的大小。

曲軸轉角感測器:由脈衝齒圈和磁電線圈組成,脈衝齒圈安裝在飛輪上隨曲軸一起轉動,在轉動時磁電線圈感應到脈衝齒圈的訊號後變為電壓訊號並送往ecu。

氧感測器:它主要是將廢氣中的氧含量資訊送給ecu,ecu再根據訊號來調整空燃比,使三元催化器效率最高,汙染排放最少。氧感測器一般安裝在排氣歧管中,其電壓輸出值隨廢氣中氧的濃度變化而變化,ecu根據氧感測器來的電壓變化判斷空燃比高低,並相應調整噴油量。

因此即使發動機由於機件的磨損而引起空燃比變化,氧感測器也可及時反饋給ecu,從而實現發動機最佳空燃比的閉環控制。

工作系統

電噴技術的分類

電噴系統的作用:電噴系統實際上是整合了化油器和點火器的一個系統,在不同工況下給發動機提供適量的燃油

及控制點火時間,保證發動機正常工作。

電噴系統的優點:同化油器供油相比,電噴系統的控制更精確,能在不同工況下實現精確的供油量控制,點火角度可以根據需要任意變化。另外有氧感測器的閉環電噴系統,就算是摩托車經過一段時間的使用,電噴系統也能根據發動機的實際情況進行噴油量的修正,從而能較好的控制排放,並能提高燃油經濟性。

電噴系統的分類

有汽油泵的電噴系統:供油原理:點火開關開啟後,油箱內的汽油泵通電運轉,

電噴摩托車

將油送往噴油器,在油路中有一個燃油壓力調節器,將燃油壓力穩定後送往噴油器,噴油泵一次噴射完畢剩餘的燃油通過回油管流回油箱。

控制訊號輸入:通過「節氣門位置感測器、進氣流量感測器、進氣溫度感測器、發動機溫度感測器、曲軸位置感測器、氧感測器」等感測器即時測量的訊號送往ecu。

訊號處理及輸出:ecu(**控制單元)接收到各感測器的訊號後,根據內建的計算程式計算出所需要的噴油量,根據噴油量的多少給噴油器傳送一個波長不等的脈衝訊號,通過控制噴油油嘴開啟時間的長短來達到在不同工況下**不同量燃油的目的。同時適時給點火線圈提供初級電壓,達到點火的目的。

無汽油泵的電噴系統: 供油原理:同普通摩托車一樣,油箱內的汽油通過重力作用送往噴油器,

電噴摩托車

噴油器噴射完畢後剩餘的燃油通過回油管流回油箱。

控制訊號輸入:通過「節氣門位置感測器、進氣流量感測器、進氣溫度感測器、發動機溫度感測器、曲軸位置感測器、氧感測器」等感測器即時測量的訊號送往ecu。 訊號處理及輸出:

ecu(**控制單元)接收到各感測器的訊號後,根據內建的計算程式計算出所需要的噴油量,根據噴油量的多少給噴油器傳送一個波長不等的脈衝訊號,通過控制噴油器內柱塞的作動將燃油加壓,當壓力超過壓力控制閥時,閥門開啟,燃油噴出,燃油量也是通過脈衝訊號的長短來控制的。訊號波長越長,柱塞周圍的電磁線圈加電時間也越長,柱塞的運動時間和距離也越長,從而噴油量也越大。 兩種電噴系統的比較:

供油方面:fi系統有燃油泵,需要改造油箱,另外額外增加了電力消耗,同時因為是高壓供油,對油管等部件要求較高,如要求油管不能有太大的彈性,以便保證燃油壓力,由於是壓力供油,油箱與噴油器的位置不存在高低要求。

dcp系統採用重力供油,油箱不需變更,也不增加電力消耗,油管等部件也無特別要求,但由於是重力供油,油箱出油口的位置一定要高於噴油器,可能在某些車型上佈置起來不是很方便。 控制訊號輸入:在控制訊號輸入上此兩種系統沒什麼區別。

訊號處理及輸出:在訊號處理及輸出上此兩種系統也無大的區別,主要是噴油器的結構有所不同,由於dcp系統的噴油器等於整合了fi系統的噴油器和燃油泵,所以結構比較複雜,體積一般也稍大一點。

主要優點

1、燃油供給精確,空燃比易於控制,燃油經濟性好;

2、點火採用數字點火模式,在任何工況都在最佳點火時刻點火,燃燒充分、完全; 3、空燃比可控制在λ=1附近脈動,使三效催化器對co、hc和nox三種有害氣體均有較高的轉化效率,排 放效能好;

4、起動效能好,加速、減速等變工況過渡圓滑,駕駛效能好;

5、電噴與化油器摩托車相比,雖然點火更時間準確了,而空燃比變稀了,最終發動機的動力效能與燃油相 當。

2樓:匿名使用者

1、fai電噴系統構成

電噴系統是通過不同的感測器感知各種工況和環境的變化以及騎乘者的意圖,以數字化的精確方式向發動機提供最佳的燃油量和點火提前角。應用於中小排量發動機的不少嘗試,長期以來一直存在技術和成本方面的難題。成本方面因為旋轉式油泵、調壓器、噴油器、以及供電要求等很難解決,技術方面因為進氣管壓力波動等而噴油精度不高。

由fai噴射單元、ecu、節氣門體、點火器、點火線圈、火花塞和各種感測器組成的fai電噴系統(見圖1),成功克服了上述困難。

2、fai電子控制單元

電子控制單元也叫ecu,是電噴系統的控制大腦,fai電子控制單元主要由輸入迴路、a/d轉換器、單片計算機cpu和輸出迴路4部分組成,見圖2。從感測器來的訊號,首先進入輸入迴路。在輸入迴路裡,對輸入訊號進行預處理,一般是去除雜波、整形,再轉換成輸入電平,對模擬輸入訊號經過相應的a/d轉換器,轉換成數字訊號後才能輸入微控制器,而數字訊號可直接輸入微控制器。

cpu進行分析計算後將執行指令通過輸出迴路傳遞到執行器,執行器包括點火器、fai噴射單元和fai指示燈等。cpu如何分析計算是ecu控制軟體的核心任務,軟體的控制策略整合了fai電噴系統的所有研發成果。

3、感測器

感測器的功用是採集控制系統所需的訊號,並將其轉換成電訊號通過線路輸送給ecu。開環fai電噴系統採用的感測器有進氣溫度感測器、缸頭溫度感測器、轉速感測器、節氣門位置感測器,而閉環fai電噴系統再加一個氧感測器。其中:

節氣門位置感測器用於檢測節氣門開度大小;轉速感測器採用原發動機的點火脈衝發生器,檢測發動機的瞬時轉速和曲軸相位;缸頭溫度感測器用於檢測發動機缸頭溫度狀態,判斷發動機的熱狀態;進氣溫度感測器用於採集進氣溫度訊號,修正大氣密度的變化;氧感測器實時檢測發動機排氣中氧氣的含量,以動態反饋修正噴油量,使混合氣濃度始終處於理論當量比,保證發動機燃燒效能;自學習功能可以保證發動機即使在不能閉環控制(例如起動後的幾分鐘內,氧感測器溫度不夠)時,混合氣濃度也處於最佳穩定狀態,同時不受發動機執行時間、磨損等慢變過程的影響。

4、fai燃油噴射單元

燃油噴射單元採用浙江飛亞公司擁有自主智慧財產權的fai(fuel atomized injection/free armature injection)電磁燃料噴射裝置,其噴射能量源於電磁驅動的直線脈衝泵,脈衝電訊號(pwm電壓波)加給線圈產生的電磁能量,通過電樞和柱塞等脈衝式壓縮燃油,產生(1~5)mpa的瞬態壓力,經過噴油霧化噴嘴將燃料霧化噴出。因為fai噴射單元將汽車電噴系統的「油泵—調壓器—噴油嘴」功能高度整合,而驅動pwm波類似,通過調節驅動脈寬,可以調節輸入系統的能量,從而準確控制噴油量。正是這個特點,使fai電噴系統非常簡單可靠,尤其適合於摩托車等單缸發動機,可以做到與化油器互換安裝。

遠高於汽車電噴系統(多點噴射)的噴射壓力使燃油霧化非常好,也將進氣管壓力波動對噴油量的影響降為最低。圖3為fai燃油噴射單元原理。

fai噴射單元只在需要噴油時才消耗電力,與發動機的輸出功率成正比,因此與磁電機的發電特性相適應,即在怠速工況耗電功率非常小,而全速全負荷耗電功率最大。以125ml排量的發動機為例,怠速工況耗電功率小於4w,而全速全負荷時耗電量小於35w。這個特點使fai電噴系統對摩托車的供電系統電量平衡幾乎沒有影響,設計時基本不用特別考慮。

噴油嘴部分採用外開式噴嘴,抗膠結和堵塞能力遠高於傳統孔式噴嘴,對油品和水都不敏感;故障少,壽命長。燃油通道中產生的燃油蒸氣會嚴重干擾正常供油,因此fai噴射單元設計了主動抑制燃油蒸氣產生並能夠產生排除蒸氣動力的結構克服這個不利因素。

5、空燃比控制策略

燃油噴射單元安裝在進氣管上,採用進氣道噴射方式,燃油直接噴射到進氣閥杆上,ecu中儲存有全工況的基本供油map(圖4為例項),理論上,熱車穩態工況下發動機要求供油系統的每個供油點都要落在這個曲面上。基本噴油脈寬採用速度—開度法確定,即由發動機轉速和節氣門開度來確定,起動期間、暖機過程、大氣溫度、缸蓋溫度、節氣門變動速度、氧感測器訊號等對基本噴油脈寬進行修正。

6、點火控制策略

fai電噴系統採用的是ecu-cdi點火系統,採用無進角直流點火器,點火器無點火提前角調節功能,點火提前角由ecu根據發動機轉速和節氣門開度確定。ecu中儲存有點火map,圖5為一個例項,可見ecu-cdi是徹底的數字cdi,它控制的點火提前角不僅隨發動機轉速而變,而且隨油門大小而變。因此可以同時實現節油和低排放,即在排放測量的主要工況點以nox排放為目標設計點火提前角,而其他工況以最低油耗為目標設計點火提前角。

電噴摩托車的優缺點,電噴摩托車優缺點突然熄火

1 更省油。燃油供給精確,空燃比易於控制,燃油經濟性好,採用數字點火模式,在任何工況都在最佳點火時刻點火,燃燒充分 完全 2 維修保養便捷。電噴系統都是帶自檢功能的,你的車 有問題,連線電腦就查出來了,不用像以前那樣到處找毛病!3 環保。給油更加科學,燃燒更充分。因為它要把汽油霧化噴出,所以要比以前...

摩托車整流器的工作原理和作用

摩托車整流器又復叫穩壓器,一是給制電池充電,二是分流多餘過剩的電流保護用電器,壞了只能換,沒有修的價值。整流器壞了有這個可能,但是還有其他的,摩托車整流器作用主要有兩個有以下兩個 1.對供給大燈的電壓進行穩壓使其不被電壓太高而燒掉,2.對電瓶充電的電壓穩壓,查檢視這兩個地方的線路是否有問題。整流器的...

摩托車點火工作原理是什麼

發電機裡面有bai 三個線圈 一個是點du火線圈zhi,一個是照明線dao圈,一個是脈衝線圈回。發電機發出電後答 給高壓線圈,然後脈衝線圈在給個電,就是我們常說的點火時間,脈衝線圈給電的時候剛好是活塞到上支點的時候,所以這個時候高壓線圈得電工作。點火線圈主要由一次線圈 二次線圈和鐵芯組成,實際上就是...