电喷技术在摩托车上的应用

砖家

时间：2013-7-24 9:27:35 文章来源： 牛摩网

   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。《超前车酷网》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。《超前车酷网》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。

    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。

    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。

    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，冷机启动更加可靠。

    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。