1、 电子燃油喷射系统在美国，电子燃油喷射系统（EFI）将化油器逐出新车生产线已近 10年之久。EFI 系统的历史可以追溯到 10年以前。在 60年代末、70 年代初，德国大众公司及其他一些欧洲汽车制造商就已经开始使用由罗伯特博世研制的 EFI系统。然而，该系统最初的一些技术设计却是由美国的 Bendix 公司在 50年代时完成的。汽车上装配最早的 EFI系统是博世公司的 D-Jetronic 和 L-Jetronic 系统。在2001 年的车型上我们仍然能找到这两个系统的工作原理。在 80年代初，美国汽车制造商开始广泛采用电子燃油喷射系统。福特公司始于 1983年，而通用及克莱斯勒是在19831
2、984 年开始采用该系统的。日本汽车制造商是在 70年代末、80 年代初的乐队花车上开始采用 EFI这一系统。现在在欧、美、日等地区，EFI 系统已经成为几乎所有轿车及轻型卡车的全球性标准配置。发动机原理不变四行程、奥托循环式内燃机（化油器发动机）大约已有 125 年的历史，它的工作原理自始至终都没有变化。化油器发动机在各种工况条件下需要不同比例的空气与燃油，而混合后的空燃比是按照所消耗的空气及燃油的重量来测量的。因此，空燃比 15：1 就意味着 15kg的空气比 1kg的汽油。而如果用体积测量，那就是 9000升的空气比 1升的汽油。四缸汽油机空燃比的范围通常在 8:1到 18.5:1 或
3、19:1 之间。 如果空燃比超出这一范围，发动机将停止运转。功率最大时，得到的最佳空燃比大约是 12:1到 13.5:1。而空燃比在 15:1 到 16:1时，发动机的燃油经济性达到最佳。当今发动机的排放控制是最基本的要求，因此采用的空燃比也是介于低排放与较好动力性及燃油经济性之间的一种折衷方案。这样一来 14.7:1的空燃比被看作是比较好的理想配比。.EFI系统的基本组成每种燃油系统，无论是化油器型的，还是燃油喷射式，它们的一般元件或子系统基本上是相同的：储油箱、泵、管线、过滤器、进气道及空气滤清器、进气歧管和节气门段、燃油调节元件（化油器或燃油喷嘴）、蒸发排放控制。电子燃油喷射系统增加了一
4、个重要元件，那就是空气测量装置。在后面我们将会说到它。 奥托循环发动机的运转可以解释为：活塞随着凸轮轴在闭合汽缸内做上、下运动，同时进气阀门与排气阀门开启、关闭。这一机械运动使发动机为燃烧过程吸进空气，并排出用过的废气。发动机吸进空气的数量由驾驶员脚下的油门踏板控制，油门踏板与一个机械式节气门相连。空气控制这一基本原理，对化油器和燃油喷射式发动机来说都是相同的。进气，进气！在化油器发动机内，空气压力不同的区域存在于化油器不同的部件及进气歧管内。空气压力的这些差异被称作是压力差，它直接作用于浮子室内的汽油和卸压针阀的末端，以调节由化油器进入进气气流的燃油量。发动机吸入的空气总量直接控制着化油器释
5、放的汽油总量。化油器简单而精巧，近 100年来作用不凡。然而，随着当今对排放以及燃油经济性的更高要求，需要更加精确地控制燃油调节。由数字计算机和燃油喷射器组成的电子控制应运而生，它保证了燃油调节的精确性。电子燃油喷射（EFI）系统与化油器装置的一个重要差别是：在燃油喷射系统内，当空气压力不能进入喷嘴时，燃油将被切断。燃油仍然必须按特定比例，与吸入的空气进行调节。因此，电子燃油喷射系统需要用某种电子方法来测量吸入的空气。目前有三种方法可以测量吸入的空气：空气压力测量、空气体积测量以及空气重量（或质量）测量。流速密度系统引路最早的博世 D-Jetronic 系统是以电子传感器为基础的，它能测量进气
6、歧管内的空气压力。控制燃油调节的基本测量方法是进气歧管压力和发动机转速（r/min）。因为燃油控制以发动机转速和进气歧管内的空气压力（密度）为依据，因此这种燃油喷射系统称为流速密度系统。空气压力以进气歧管的绝对压力（MAP）计算，它与大气压力和我们传统称作“真空”的进气歧管低压有差别。如果计算机知道发动机的转速和进气歧管内的压力，它就能算出发动机吸入的空气重量，并以此为依据相应地调节燃油。以进气歧管绝对压力传感器为基础的流速密度系统将仍然是新世纪最受欢迎的电子燃油喷射系统。空气体积测量法跟进70 年代中期，博世公司推出了一种电子燃油控制系统。它有一个传感器，可以测量吸入的空气体积。这就是 L-
7、Jetronic系统 (“L”是德语里“空气”的字首)，它使用了一个带活动瓣阀的传感器，活动瓣阀装在进气管节气门的前段。传感器瓣阀与进气气流成比例移动，并驱动分压计向 EFI计算机提供输入信号。这一系统通常称作气流控制系统，被福特及许多亚洲、欧洲的汽车制造商广泛采用。由于计算机知道空气气流的体积和发动机转速，因此它可以计算出吸入进气管的空气重量，并以此相应地调节燃油。为什么不称量空气重量？在上述流速密度及气流控制两个系统中，计算机必须根据对空气压力或体积的测量结果，才能计算出进气管空气的重量。这两种方法非常有效。但是，如果能直接称量空气的重量，该系统将更加精确地调节油、气比例。这就是质量流量（
8、MAF）系统的工作原理。质量流量传感器可应用于热导线、热厚膜电阻及空气涡流等几个不同的装置上。它们都采用复杂的电子测量方法，来计数吸入空气的实际分子量。而地球表面任何物体（包括空气）的分子质量都相当于物体的重量，测量出的空气质量就相当于空气的重量。因此，计算机能根据空气重量，可直接而精确地计算出空燃比。质量流量电子喷射系统是最精确的燃油控制系统。但是由于电子方面的复杂性，这些系统从某种意义上说，也是最容易出现故障的。好在这些问题已经得到了解决，质量流量电子喷射系统看来要成为将来标准的空气测量系统。由多样化到统一1520 年以前，汽车生产商制造了大约相同数量的进气道燃油喷射（PFI）系统和节气门
9、体（TBI）喷射系统。进气道燃油喷射系统应用于由各种喷射器组合而成的双火（双火花点火）和单火（单火花点火）设计中。进气道燃油喷射系统中喷射器的分组以及各组喷射器在每个循环中的点火次数（1 次、还是 2次），使得进气道燃油喷射系统过于复杂。而对于节气门体（TBI）喷射系统来说，它有 1个、或者 2个连续点火的喷射器，它们同时或者交替点火。这些差异都已随着生产厂进行的改进逐渐消失，从而统一到了一种进气道燃油喷射（PFI）系统的形式，这就是每一个喷射器将按照汽缸点火的顺序依次点火。这种改进大大简化了我们维修工作的步骤。节气门体喷射系统基本上可以说是一种电子化油器。简单地说，设计师们切断了进气喇叭口和
10、浮子室，把它们换成了 1、2 个电磁线圈控制的喷嘴。汽油从喷油器中喷出，经过节气门段 12 个喉管，进入进气管气流。燃油被喷成雾状、并被蒸发，然后与进气歧管的空气混合，就像在化油器发动机里一样。从化油器到燃油喷射，节气门体喷射系统是一个经济而有效的过渡，同时它的电子反馈控制也好于化油器。但是它与化油器有相同的缺点。这就是空气与燃油在进气歧管内混合不均匀，冷机和热机操作时难以控制。另外，通过进气管转片的燃油分配不均也是节气门体喷射系统存在的又一个问题，化油器也是这样。由于上述及其他原因，90 年代初，节气门体喷射系统已在美国停产，并逐步淘汰。80 年代中、后期，发动机电脑控制技术取得了重大进展，
11、但当时对此宣传甚少。计算机处理速度及数据总线容量（处理能力）显著提高。发动机控制模块能处理更多信息，并且发出输出指令的速度比以前任何时候都快。这使连续燃油喷射成为可能。在以前，燃油喷射控制器的控制速度不高，不能很快改变喷射器由一个汽缸到另一汽缸的脉冲宽度和定时。因此，喷射器分组、或成群点火成为早期进气口喷射系统的标准规则，尽管连续点火在当时也非常需要。美国计算机技术的这些进步正好出现在排放限制再一次严格之时。90 年代初随着对清洁空气法案的修正以及 OBD车载诊断系统的需求，美国强制性执行了发动机必须正好在进气阀处控制并改变每个工作行程燃油调节的方案。这一点只有连续进气道电子燃油喷射系统能够做
12、到。故障排除的基本要点在目前生产型车辆中，连续进气道电子燃油喷射系统有车载诊断系统作强有力的支持，可以帮助你查明系统故障。 1520 年前，早期进气道（Port）和节气门体（TBI）喷射系统也有发动机控制模块（ECM），它提供故障代码、自动检测及连续数据流，帮你排除故障。发动机控制模块根据合成的输入信号，控制燃油调节。这就意味着，传感器和发动机机械运转情况就可以表现出燃油系统的故障。因此，燃油系统本身的故障基本上只分为两类：一类是空气控制或空气调节故障，另一类是燃油分配故障。就像化油器型发动机那样，旧式的进气泄漏或真空泄漏将破坏 EFI的燃油控制。这种故障通过听觉，或者用肥皂水、窗户清洁液等喷
13、洒在可疑的漏气处，你能查明进气泄漏问题。当然用丙烷也不错。燃油调节故障中，最常见的故障是喷射器不干净、被堵塞以及燃油压力不正确。在 80年代中期，进气口喷油器被堵塞或被弄赃是较大的故障。那个年代没有所需的汽油清洁添加剂来保持喷油小孔的洁净。当时，化油器中效果不错的清洁剂，严格地说，不能混入进气道燃油喷射的喷嘴中。石油公司很快认识到这一问题，几年内燃油喷射器被堵塞的现象已明显减少。石油公司改进的添加剂，经过汽车制造商细微而关键的重新调整，大大减少了早期进气口喷射中的另一个问题进气阀后部的沉积物。早期的 PFI喷射器在进气口末端释放燃油，它几乎直接对准了进气阀后部，容易形成沉积。沉积物势必会导致进
14、气流严重受阻。稍许改变喷射器位置，使之越过进气阀，再加上调整过的添加剂，进气阀后的沉积物问题应刃而解。虽然喷射器被堵、进气阀沉积物的现象现在不如过去常见，但是在检查电子燃油喷射系统的故障时，不要把它们从检查项目清单中去掉。燃油压力是电子燃油喷射故障中最先要检查的 23 个首要内容之一。大多喷射系统都有一个带Schrader 阀门的检测口，在此可以连一个油压表测量燃油压力。但是有些燃油喷射系统需要接入一个带T接头的油管线，将其连在油压表上，以检测燃油压力。进气道喷射系统（PFI）通常被看作是高压系统，压力范围在 3050 psi。然而也有一些高压节气门体喷射（TBI）系统，但是节气门体喷射系统的燃油因在进气歧管内有更多时间被雾化、蒸发，因此压力还是较低，在 1020 psi 之间。精确的燃油压力对所有 EFI系统都非常关键，因此不要猜测相关技术数据。在美国，EFI 系统成为汽车设计中的主流已有近 20年的历史。随着车载诊断技术的更新，未来的 EFI系统将越来越简单，故障问题也更易排除。只要你了解了发动机空气/燃油前后、因果的基本原理，那么EFI的维修也将更加容易。
