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MPI的结构特点

2009-4-14  来源:中国电动车网 阅读次数:13588

MPI系统由燃料供给系统(电动汽油泵、燃油滤清器、分配管、压力调节器、喷油器和冷起动阀等)、空气供给系统(空气滤清器、空气流量计、进气系统等)以及电子控制系统(电子控制单元ECU、传感器)等组成。图1—3为德国博世(Bosch)公司研制生产的MPI系统。

工作原理由空气流量计检测发动机的进气量,由发动机转速及曲轴位置传感器提供发动机转速信号和曲轴转角信号,电子控制单元根据发动机运行工况,从存储单元的数据中查出相对应工况下的最佳空燃化,依据进气量利转速及曲轴转角信号计算出每循环的供油量,实现对喷油器的喷油量的控制,同时通过节气门位置、冷却水温、空气温度和氧含量等传感器检测到的反映发动机运行工况的表征信号,对喷油量、喷油时间进行修正,从而使发动机始终具有一个最佳的空燃比。

实现发动机性能的优化平衡

在以往的汽油发动机中,可燃混合气是由化油器提供的,即汽油由化油器喷管喷出即被流经喉管的高速的空气流冲散,成为雾状颗粒,与空气混合,经过气管被分配到各个气缸。在这里,空气流量取决于喉管的形状和尺寸;汽油流量,对于一定结构参数的化油器,则取决于喉管的真空度。

由于汽油发动机的工作特点是工况变化范围大:负荷从O一100%,转速从最低稳定转速到最高转速,而且有时工况变化很迅速。而各种工况对混合气的浓度要求不同。为了保证可燃混合气的浓度符合预定数值,就需要精确地控制空气流量和汽油流量。传统的化油器供给系统是通过主供油装置及一些辅助供油装置来实现控制,与电子燃油喷射系统相比,不仅结构复杂,而且对发动机运行状态的适应性、响应速度和控制的精确性均显不足,尤其在特殊工况(加速、冷起动),难于在满足车辆的动力性能的同时,兼顾经济性和排放控制。

而MPl系统可以根据发动机的进气量大小和运行工况,对混合气浓度进行自动控制。通过提供发动机各种工况下实际需要的最佳空燃比,使汽车的动力性能增强,油耗和排放物获得良好的控制。

技术特点:充气系数nv

Nv值越大,显示每循环实际克气虽越多,发动机功率和扭矩则随每循环可燃烧的燃料的增多而提高。由于Nv值正比于进气终了的压力,因此利用进气管内气流的波动特性,形成进气增压效果,是提高nv值的有效途径。由于电子燃油喷射系统用直接喷油取代了化油器,进气系统的设计无需考虑预热装置和喉管阻力等因素,从而为达成这一途径,优化进气管结构提供了设计空间。

目前在实际应用中,有按特定转速区域,利用进气时的惯性效应和脉动效应设计的具有特定长度的进气管,也有管内设置进气增压阀的可变长度进气管。实践证明,这些结构极大地改善了充气性能,提高了发动机的动力性,降低了油耗。

雾化质量高并实现了可燃混合气的均等分配

可燃混合气及时并燃烧完全的条件是:汽油与空气以一定的重量比例混合;汽油在空气中彻底雾化并与空气均匀混合,以便在点火之前各缸的混合气成分接近相等并接近完全汽化。在这一方面,化油器是利用吸入的气流的动能实现汽油的雾化,采用化油器的直列多缸发动机通常是两缸或部分气缸共用一个进气道。

与化油器不同,为了加快蒸发速度,MPl系统的喷油器以200一300kpa的压力,将汽油从喷孔喷出,在空气 阻力和高速流动的扰动下,汽油被击碎成雾状,从而大大增加了与空气的接触面积,提高了雾化的细度和均匀度,这对改善发动机的冷起动性能,尤为重要。

其次,采用MPl系统后,每个气缸相对于一个单独的进气管,每个气缸盖安装一个电磁喷油器’直接将燃油 到进气适内进气门上方,与流经进气歧管的空气流混合,当进气门打开时,被吸入气缸。这种与系统相匹配的进气管的布置型式,充分实现了新鲜充气量数虽和成份在各气缸的均匀分配。与化油器式进气系统相比,不仅构简化,而且从根本上解决了相邻气缸进气重叠发生干涉引起的配气不均匀,使功率下降,燃油增加的问题。


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