第八節(jié) 起動(dòng)工況燃油定量控制

一、起動(dòng)空氣提供方式

起動(dòng)時(shí)，加速踏板完全松開，所以起動(dòng)空氣提供方式與怠速空氣提供方式相同，即采用節(jié)氣門旁通或節(jié)氣門調(diào)節(jié)。起動(dòng)時(shí)，節(jié)氣門旁通執(zhí)行器的開度固定，一般在25%左右。

二、起動(dòng)時(shí)混合氣生成的困難

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，由于下列因素而使燃油蒸發(fā)惡化：

①進(jìn)氣溫度低。

②進(jìn)氣歧管壓力高。

③燃燒室和氣缸壁溫度低。

因此，有一部分燃油凝結(jié)在燃燒室和氣缸壁上。若是單點(diǎn)噴射系統(tǒng)，則更因進(jìn)氣歧管壁溫度低和進(jìn)氣歧管內(nèi)氣流速度低，而還有一部分燃油凝結(jié)在進(jìn)氣歧管壁上，如圖2-38所示。所以起動(dòng)時(shí)混合氣應(yīng)比其他工況加濃。由于凝結(jié)的燃油量主要取決于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，所以起動(dòng)加濃程度由ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度確定。

三、起動(dòng)時(shí)混合氣的加濃方式

為了實(shí)現(xiàn)冷起動(dòng)時(shí)的混合氣加濃，可以有兩種辦法：一種是用增設(shè)的冷起動(dòng)噴油器專門在冷起動(dòng)時(shí)噴入附加的燃油；另一種是在冷起動(dòng)時(shí)仍用原有的主噴油器噴入需要的全部燃油。

1.用增設(shè)的冷起動(dòng)噴油器加濃

這種方法主要用于連續(xù)噴油的KE-Jetronic和間歇噴油的L-Jetronic電子控制燃油噴射系統(tǒng)（原有的主噴油器仍然需要）。

（1）冷起動(dòng)噴油器 電磁鐵被激活時(shí)，從閥座上抬起的電磁銜鐵讓燃油流過，燃油切向進(jìn)入噴嘴，使油束產(chǎn)生一個(gè)渦流，因此使燃油霧化得特別好。

冷起動(dòng)噴油器不是將燃油噴在進(jìn)氣門前，而是噴在節(jié)氣門后面的進(jìn)氣總管內(nèi)。冷起動(dòng)噴油器安裝在進(jìn)氣總管上的位置應(yīng)使混合氣均勻地分布到各個(gè)氣缸。冷起動(dòng)噴油器必須與溫度—時(shí)間開關(guān)配合使用。

（2）溫度—時(shí)間開關(guān) 溫度—時(shí)間開關(guān)內(nèi)有雙金屬片3，上面有電加熱繞組4。雙金屬片端部有電觸點(diǎn)5，如圖2-39所示。

當(dāng)溫度—時(shí)間開關(guān)溫度升高時(shí)，雙金屬片3使電觸點(diǎn)5斷開。可以有兩個(gè)原因促使發(fā)生這種情況：發(fā)動(dòng)機(jī)變熱（溫度—時(shí)間開關(guān)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上對(duì)冷卻液溫度敏感的地點(diǎn)）或者電加熱繞組4通電足夠長(zhǎng)的時(shí)間，故得名“溫度—時(shí)間開關(guān)”。

（3）冷起動(dòng)噴油器的控制原理 冷起動(dòng)噴油器1與溫度—時(shí)間開關(guān)2串聯(lián)，由點(diǎn)火—起動(dòng)開關(guān)4通過繼電器組3控制，如圖2-40所示。發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，由于溫度低，溫度—時(shí)間開關(guān)的電觸點(diǎn)閉合，點(diǎn)火—起動(dòng)開關(guān)4接通后，電流就經(jīng)溫度—時(shí)間開關(guān)流過冷起動(dòng)噴油器，使銜鐵升起，燃油從渦流噴嘴噴出，實(shí)現(xiàn)混合氣的冷起動(dòng)加濃。過了一段時(shí)間之后，溫度—時(shí)間開關(guān)因電加熱和發(fā)動(dòng)機(jī)加熱而溫度升高，電觸點(diǎn)斷開，便切斷電路，冷起動(dòng)噴油器停止噴油。冷起動(dòng)噴油器噴油時(shí)間的長(zhǎng)短取決于溫度—時(shí)間開關(guān)從電加熱繞組和發(fā)動(dòng)機(jī)獲得熱量的多寡快慢。例如在-20℃環(huán)境下冷起動(dòng)時(shí)，冷起動(dòng)噴油器噴油7.5s后斷開。在發(fā)動(dòng)機(jī)熱的情況下，溫度—時(shí)間開關(guān)的電觸點(diǎn)始終是斷開的，冷起動(dòng)噴油器便不噴油。對(duì)溫度—時(shí)間開關(guān)的電加熱可以限制冷起動(dòng)噴油器的噴油時(shí)間，使混合氣不至于過濃，從而避免發(fā)動(dòng)機(jī)“溢油”。

圖2-38 單點(diǎn)噴射系統(tǒng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油凝結(jié)

1—噴油器 2—定量的燃油 3—節(jié)氣門 4—凝結(jié)的燃油 5—進(jìn)氣歧管壁上的油膜 6—燃油蒸氣流 7—進(jìn)氣歧管壁上的油膜蒸發(fā)

圖2-39 溫度—時(shí)間開關(guān)

1—電接頭 2—外殼 3—雙金屬片 4—加熱繞組 5—電觸點(diǎn)

2.用原有的主噴油器加濃

采用冷起動(dòng)噴油器和溫度—時(shí)間開關(guān)起動(dòng)的方法已經(jīng)過時(shí)，只在用車上還可見到?，F(xiàn)代電子控制汽油噴射系統(tǒng)采用原有的主噴油器通過起動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)起動(dòng)加濃。ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器和負(fù)荷、轉(zhuǎn)速等傳感器提供的信息識(shí)別冷起動(dòng)工況，相應(yīng)地增加噴油量，既用于多點(diǎn)噴射（圖2-41），也用于單點(diǎn)噴射。

圖2-40 用冷起動(dòng)噴油器和溫度—時(shí)間開關(guān)實(shí)現(xiàn)起動(dòng)加濃

1—冷起動(dòng)噴油器 2—溫度—時(shí)間開關(guān) 3—繼電器組 4—點(diǎn)火—起動(dòng)開關(guān)

圖2-41 用主噴油器實(shí)現(xiàn)起動(dòng)加濃圖

1—發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器 2—電子控制單元 3—噴油器 4—點(diǎn)火—起動(dòng)開關(guān)

四、用主噴油器起動(dòng)加濃時(shí)的燃油定量控制

現(xiàn)以單點(diǎn)噴射系統(tǒng)為例說明之。

1.開始起動(dòng)時(shí)的最初噴油時(shí)間

起動(dòng)機(jī)剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的每循環(huán)噴油時(shí)間完全根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度確定，如圖2-42a所示。多點(diǎn)噴射的場(chǎng)合，進(jìn)氣管壁不會(huì)生成油膜，所以低溫時(shí)的起動(dòng)噴油時(shí)間可以比單點(diǎn)噴射縮短些，但高溫時(shí)的起動(dòng)噴油時(shí)間比單點(diǎn)噴射長(zhǎng)，因?yàn)閲娪推骺拷咨w，易生成燃油氣泡，使單位體積內(nèi)的實(shí)際燃油量減少了。

圖2-42 起動(dòng)時(shí)、起動(dòng)后和暖機(jī)階段發(fā)動(dòng)機(jī)溫度對(duì)燃油定量的修正

a）開始起動(dòng)時(shí)的最初噴油時(shí)間 b）結(jié)束起動(dòng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 c）起動(dòng)后修正系數(shù) d）暖機(jī)修正系數(shù)

2.噴油時(shí)間與轉(zhuǎn)速的關(guān)系

燃油凝結(jié)不僅與發(fā)動(dòng)機(jī)溫度有關(guān)，而且與進(jìn)氣歧管中的氣流度有關(guān)。氣流速度越高，則燃油在進(jìn)氣歧管壁上凝結(jié)越少。所以隨著起動(dòng)轉(zhuǎn)速的增加，噴油時(shí)間逐步縮短。這種縮短通過轉(zhuǎn)速減少系數(shù)的形式體現(xiàn)出來，如圖2-43a所示。起動(dòng)時(shí)的噴油時(shí)間須乘以轉(zhuǎn)速減少系數(shù)。

圖2-43 起動(dòng)時(shí)噴油量的減少系數(shù)

a）減少系數(shù)與轉(zhuǎn)速的關(guān)系 b）減少系數(shù)與時(shí)間的關(guān)系

3.噴油時(shí)間與起動(dòng)時(shí)間的關(guān)系

為了達(dá)到很短的起動(dòng)時(shí)間，必須盡快地在進(jìn)氣歧管壁上建立起燃油膜，換句話說，必須在起動(dòng)之初的短時(shí)間內(nèi)噴入大量燃油，同時(shí)還必須注意防止燃油過度積聚。所以，在起動(dòng)過程中必須隨著時(shí)間的推移持續(xù)地縮短噴油時(shí)間。這種縮短通過時(shí)間減少系數(shù)的形式體現(xiàn)出來，如圖2-43b所示。開始起動(dòng)時(shí)的噴油時(shí)間同樣須乘以時(shí)間減少系數(shù)，最終得出起動(dòng)噴油時(shí)間。

4.起動(dòng)階段的界定

由上可見，起動(dòng)工況的燃油定量控制策略與其他工況不同。因此，必須明確劃分起動(dòng)工況和其他工況之間的界限。顯然這里應(yīng)當(dāng)以某個(gè)轉(zhuǎn)速為界。但這個(gè)界限應(yīng)考慮發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低，則起動(dòng)的條件較惡劣，為了保證起動(dòng)成功并為起動(dòng)后階段和暖機(jī)階段打好基礎(chǔ)，應(yīng)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)按起動(dòng)工況加濃混合氣，因此將認(rèn)定為起動(dòng)階段終點(diǎn)的轉(zhuǎn)速規(guī)定得比較高，如圖2-42b所示。