一、電噴系統組成
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。
1、ECU:電控單元的英文縮寫,其實是一塊整合電路板,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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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。
7、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。
8、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。
二、電噴系統主要技術分類
摩托車一般是單缸小排量,另外考慮到摩托車上的配件要便宜,所以有時候不能照搬汽車上的電噴系統,所以出來一種無汽油泵的電噴系統了。
1、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,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透過回油管流回油箱。
控制訊號輸入:透過“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(中央控制單元)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,透過控制噴油油嘴開啟時間的長短來達到在不同工況下供應不同量燃油的目的。同時適時給點火線圈提供初級電壓,達到點火的目的。
2、無汽油泵的電噴系統
供油原理:同普通摩托車一樣,油箱內的汽油透過重力作用送往噴油器,噴油器噴射完畢後剩餘的燃油透過回油管流回油箱。
訊號處理及輸出
ECU(中央控制單元)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,透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,燃油量也是透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。
3、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系統的噴油器等於集成了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。
個人認為,如果不計成本因素,有油泵的電噴系統要比無油泵的電噴系統穩定,效果更好。
三、常見的電噴品牌和技術屬性
1、本田系的PGM-FI
PGM-FI,Programmed Fuel Injection,程式控制燃料噴射系統,與本田汽車上的PGM-FI是同一技術。
1982年,本田釋出了首款搭載該電噴技術的量產車型,並於2006年引進國內。首先搭載該技術的車型為五羊本田的佳御110。
PGM-FI擁有轉速感測器、氧感測器、油溫感測器,進氣壓力感測器等6個感測器,讓ECU能夠根據各感測器的資訊,實現在低負荷、高負荷時按不同的預定程式進行供油,保證動力的輸出,提高燃燒效率。
據本田介紹,PGM-FI可以讓發動機燃油經濟性比同排量普通化油器車型提高約15%,同時動力效能也得到了增強。目前PGM-FI在國內已推出第5代產品。
值得注意的是,目前在合資本田的產品中,並非所有電噴車型都搭載了PGM-FI,部分低端車型搭載的是中國產品牌自主開發的電噴系統,與PGM-FI有一定差異,價格也相對低廉。
據小公主電噴產品的介紹,裝載了該系統的發動機比普通化油器發動機節油10%。同樣是官方資料,可以粗略得出,這套中國產電噴系統的節油效果要略差於PGM-FI。
2、鈴木系的DCP-FI
作為國內銷量第一的品牌,豪爵鈴木旗下電噴車型眾多,目前採用三國(米庫尼)、三菱兩大供應商的三套系統。
目前對外宣傳較大的DCP-FI系統,與本田的PGM-FI類似,DCP-FI同樣擁有6個關鍵感測器,屬於真正意義上的閉環電噴。
相比PGM-FI,DCP-FI系統的噴油泵、噴油嘴採用整合式設計,同時其還加入了傾倒感測器,保證車輛在摔倒後停止噴油。
豪爵鈴木資料顯示,DCP-FI電噴車型相比傳統化油器車節油5%~12%以上。
針對中國較差的油品質量,DCP-FI還特別設計了雙重燃油過濾系統和自潔噴嘴,保證電噴系統的的超長使用週期。
此外,DCP-FI電噴系統噴油泵採用整合式設計,集成了燃油泵、調節器、噴射器等多個部件的功能,故障率更低。且電能消耗大大低於普通電噴系統。
2015年後,豪爵的新車引入了三國新一代的電噴系統,但豪爵在官方宣傳中只提及該系統為日本FI。相比原先的電噴系統,該系統的噴油泵、噴油嘴採用分離式設計,據豪爵官方資料,搭載了該電噴系統的車型,同比同排量產品油耗降低14%以上。從官方資料上看,這套FI與PGM-FI的節油量已非常接近。
3、雅馬哈FI
在廠家的宣傳資料中,這套電噴系統並沒被過多披露,僅僅介紹其採用了日本三國的節氣門體,並且不同排量產品,相關配件也有差別。筆者也只能將其命名為雅馬哈FI。
4、比亞喬的Marelli
Marelli是菲亞特集團的子公司,總部在義大利,主要從事汽車、摩托車零部件的設計和製造。
對於第三代Marelli MIU的效能,宗申比亞喬並沒有公佈太多的資料,但從該產品匹配的品牌及使用者口碑看,這款電噴產品更偏重於發動機動力效能的提升。
搭載在宗申比亞喬產品上的馬瑞利MIU系統,也是目前國內電噴技術的主要流派之一。作為歐洲著名的電噴供應商,瑪涅蒂 馬瑞利是一家總部設在義大利的公司,其主要從事汽車零件、系統和元件的研發、設計與生產的跨國集團公司的動力系統,其中包含汽車、摩托車電噴系統和變速箱控制系統兩大業務。馬瑞利如今是菲亞特汽車集團,大眾汽車集團,標緻汽車集團,雪鐵龍汽車集團,雷諾汽車集團等國際大型汽車集團的重要合作伙伴。1986 年,馬瑞利的摩托車電噴產品開始在摩托古茲的California1000 上應用,並先後成為比亞喬,杜卡迪,摩托古茲,哈雷戴維森等世界著名摩托車品牌的全系列電噴產品供應商。
根據廠家提供的技術資料顯示,目前搭載在比亞喬電噴產品上的第三代馬瑞利MIU,擁有節氣門位置感測器、進氣壓力感測器、大氣溫度感測器、缸體溫度/冷卻液溫度感測器、氧感測器和曲軸位置感測器。與PGM-FI,DCP-FI在感測器數量上基本一致。
據介紹,第三代馬瑞利MIU擁有閉環控制、旁通道式怠速控制、帶預熱的1個氧感測器、帶反饋的1個點火裝置、1個噴射管道等特點。
一、電噴系統組成
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。
1、ECU:電控單元的英文縮寫,其實是一塊整合電路板,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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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。
7、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。
8、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。
二、電噴系統主要技術分類
摩托車一般是單缸小排量,另外考慮到摩托車上的配件要便宜,所以有時候不能照搬汽車上的電噴系統,所以出來一種無汽油泵的電噴系統了。
1、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,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透過回油管流回油箱。
控制訊號輸入:透過“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(中央控制單元)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,透過控制噴油油嘴開啟時間的長短來達到在不同工況下供應不同量燃油的目的。同時適時給點火線圈提供初級電壓,達到點火的目的。
2、無汽油泵的電噴系統
供油原理:同普通摩托車一樣,油箱內的汽油透過重力作用送往噴油器,噴油器噴射完畢後剩餘的燃油透過回油管流回油箱。
控制訊號輸入:透過“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(中央控制單元)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,透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,燃油量也是透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。
3、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系統的噴油器等於集成了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。
個人認為,如果不計成本因素,有油泵的電噴系統要比無油泵的電噴系統穩定,效果更好。
三、常見的電噴品牌和技術屬性
1、本田系的PGM-FI
PGM-FI,Programmed Fuel Injection,程式控制燃料噴射系統,與本田汽車上的PGM-FI是同一技術。
1982年,本田釋出了首款搭載該電噴技術的量產車型,並於2006年引進國內。首先搭載該技術的車型為五羊本田的佳御110。
PGM-FI擁有轉速感測器、氧感測器、油溫感測器,進氣壓力感測器等6個感測器,讓ECU能夠根據各感測器的資訊,實現在低負荷、高負荷時按不同的預定程式進行供油,保證動力的輸出,提高燃燒效率。
據本田介紹,PGM-FI可以讓發動機燃油經濟性比同排量普通化油器車型提高約15%,同時動力效能也得到了增強。目前PGM-FI在國內已推出第5代產品。
值得注意的是,目前在合資本田的產品中,並非所有電噴車型都搭載了PGM-FI,部分低端車型搭載的是中國產品牌自主開發的電噴系統,與PGM-FI有一定差異,價格也相對低廉。
據小公主電噴產品的介紹,裝載了該系統的發動機比普通化油器發動機節油10%。同樣是官方資料,可以粗略得出,這套中國產電噴系統的節油效果要略差於PGM-FI。
2、鈴木系的DCP-FI
作為國內銷量第一的品牌,豪爵鈴木旗下電噴車型眾多,目前採用三國(米庫尼)、三菱兩大供應商的三套系統。
目前對外宣傳較大的DCP-FI系統,與本田的PGM-FI類似,DCP-FI同樣擁有6個關鍵感測器,屬於真正意義上的閉環電噴。
相比PGM-FI,DCP-FI系統的噴油泵、噴油嘴採用整合式設計,同時其還加入了傾倒感測器,保證車輛在摔倒後停止噴油。
豪爵鈴木資料顯示,DCP-FI電噴車型相比傳統化油器車節油5%~12%以上。
針對中國較差的油品質量,DCP-FI還特別設計了雙重燃油過濾系統和自潔噴嘴,保證電噴系統的的超長使用週期。
此外,DCP-FI電噴系統噴油泵採用整合式設計,集成了燃油泵、調節器、噴射器等多個部件的功能,故障率更低。且電能消耗大大低於普通電噴系統。
2015年後,豪爵的新車引入了三國新一代的電噴系統,但豪爵在官方宣傳中只提及該系統為日本FI。相比原先的電噴系統,該系統的噴油泵、噴油嘴採用分離式設計,據豪爵官方資料,搭載了該電噴系統的車型,同比同排量產品油耗降低14%以上。從官方資料上看,這套FI與PGM-FI的節油量已非常接近。
3、雅馬哈FI
在廠家的宣傳資料中,這套電噴系統並沒被過多披露,僅僅介紹其採用了日本三國的節氣門體,並且不同排量產品,相關配件也有差別。筆者也只能將其命名為雅馬哈FI。
4、比亞喬的Marelli
Marelli是菲亞特集團的子公司,總部在義大利,主要從事汽車、摩托車零部件的設計和製造。
對於第三代Marelli MIU的效能,宗申比亞喬並沒有公佈太多的資料,但從該產品匹配的品牌及使用者口碑看,這款電噴產品更偏重於發動機動力效能的提升。
搭載在宗申比亞喬產品上的馬瑞利MIU系統,也是目前國內電噴技術的主要流派之一。作為歐洲著名的電噴供應商,瑪涅蒂 馬瑞利是一家總部設在義大利的公司,其主要從事汽車零件、系統和元件的研發、設計與生產的跨國集團公司的動力系統,其中包含汽車、摩托車電噴系統和變速箱控制系統兩大業務。馬瑞利如今是菲亞特汽車集團,大眾汽車集團,標緻汽車集團,雪鐵龍汽車集團,雷諾汽車集團等國際大型汽車集團的重要合作伙伴。1986 年,馬瑞利的摩托車電噴產品開始在摩托古茲的California1000 上應用,並先後成為比亞喬,杜卡迪,摩托古茲,哈雷戴維森等世界著名摩托車品牌的全系列電噴產品供應商。
根據廠家提供的技術資料顯示,目前搭載在比亞喬電噴產品上的第三代馬瑞利MIU,擁有節氣門位置感測器、進氣壓力感測器、大氣溫度感測器、缸體溫度/冷卻液溫度感測器、氧感測器和曲軸位置感測器。與PGM-FI,DCP-FI在感測器數量上基本一致。
據介紹,第三代馬瑞利MIU擁有閉環控制、旁通道式怠速控制、帶預熱的1個氧感測器、帶反饋的1個點火裝置、1個噴射管道等特點。