2.1.1 汽油机燃油喷射系统的分类

燃油喷射系统在发动机上的应用可按以下形式分类。

1.按汽油喷射部位不同分类

（1）缸内喷射。该喷射方式是将汽油直接喷射到汽缸内，故又称缸内直喷式。因喷油器直接安装在发动机缸盖上，其本身必须能够承受燃气所产生的高温、高压，且受到发动机结构制约，故这种方式目前采用还较少。

（2）进气管喷射。该喷射方式是目前普遍采用的喷射方式。根据喷油器数量和安装位置的不同又可分为两种：一种是在进气总管的节气门上方装有1～2个喷油器的单点节气门体喷射方式，也称为单点喷射方式（SPI），如图2.1（a）所示；另一种是在各缸的进气歧管上分别装有一个喷油器的多点喷射方式（MPI），如图2.1（b）所示。对于节气门体喷射，由于采用的喷油器少，易于实现计算机控制，成本比多点喷射方式低，但存在各缸燃料分配不均匀和供油滞后等缺点。与缸内喷射比较起来，进气歧管喷射喷油器不受缸内高温、高压的直接影响，喷油器的设计和发动机结构的改动都要简单些。

2.按喷射控制装置的形式不同分类

（1）机械式。燃油的计量是通过机械传动与液体传动来实现的，即K型系统。

（2）电子控制式。燃油的计量是由电控单元及电磁喷油器实现的，即EFI（Electronic Fuel Injection）型系统。

（3）机电一体混合控制式。和机械式喷射系统一样，它也是通过机械、液体喷射装置实现控制的，同时它还设有一个电控单元、多个传感器和电液混合气调节器来调节混合气的成分，从而提高了控制的灵活性，扩展了控制功能，即KE型系统。

3.按喷射方式不同分类

（1）间歇喷射或脉冲喷射式。对每一个汽缸的喷射都有一经计算确定的喷射持续期，喷射多数是在进气过程中的某段时间内进行的，喷射持续时间对应所控制的喷油量。所有的缸内直接喷射系统和多数进气管喷射系统都采用间歇喷射的方式。

（2）连续喷射或稳定喷射式。燃油喷射的时间占用全工作循环的时间，连续喷射都是喷在进气管道内，而且大部分的燃油是在进气门关闭后喷射的，因此大部分燃油也是在进气道内蒸发的，K型、KE型和大部分SPI系统采用这种喷射方式。

4.按空气流量的测量方式不同分类

按空气流量的测量方式，电子控制汽油喷射系统可分为速度密度控制型、质量流量控制型和节流速度控制型等形式。

（1）速度密度控制型（D型EFI系统）。它是通过检测进气歧管的压力（真空度）和发动机的转速，推算发动机吸入的空气量，并计算燃油流量的速度密度控制方式。“D”是德文“压力”一词的第一个字母。D型系统是最早的、典型的多点压力感应式喷射系统。美国的通用、福特和克莱斯勒，日本的丰田、本田、铃木和大发等主要汽车公司，都有类似的产品。由于空气在进气管内的压力波动，该方法的测量精度稍差，并且响应性较慢，其系统组成如图2.2所示。

（2）质量流量控制型（L型EFI系统）。这种方式用空气流量传感器直接测量发动机吸入的空气量，其测量的准确程度高于D型，故可更精确地控制空燃比。“L”是德文“空气”一词的第一个字母。系统组成如图2.3和图2.4所示。

D型EFI系统、L型EFI系统均采用多点间歇喷射方式，配用这两种系统的发动机可获得良好的综合性能。

① 叶片式电控汽油机燃油喷射系统。采用叶片式空气流量传感器和卡门旋涡式空气流量传感器的电控汽油机燃油喷射系统，其空气流量的计算方式均属体积流量型，即计量进入汽缸的空气的体积量，以控制混合气空燃比的最佳值，如图2.3所示。

② 热线式和热膜式电控汽油机燃油喷射系统。当采用体积流量型的空气流量计量方式时，需要考虑大气压力的修正问题，且叶片式空气流量传感器有体积大，不便安装和加速响应慢等缺点，致使以质量流量型的空气流量计量方式，即热线式（如图2.4所示）和热膜式空气流量传感器很快诞生。这种方法直接测量进入汽缸内空气的质量，将该空气的质量转换成电信号，输送给ECU，再由ECU根据空气的质量计算出与之相适应的喷油量，以控制最佳空燃比。

（3）节流速度控制型。节流速度控制型利用节气门的开度和发动机的转速，推算每一循环吸入发动机的空气量，根据推算出的空气量，计算汽油喷射量。由于是直接测量节气门开度的角位移，所以过渡响应性能好。它在竞赛汽车中得以应用，有些Mono（单点喷射）系统也采用该方式。但是，由于吸入的空气量与节气门开度和发动机转速的关系是一个复杂的函数关系，所以不容易准确测定吸入的空气量。

5.按喷油器之间的喷油顺序不同分类

对于多点间歇喷射系统，可根据喷油器之间的喷油顺序分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射。

（1）同时喷射。早期生产的间歇燃油喷射发动机多采用同时喷射。其喷油器的控制电路和控制程序都较简单，控制电路如图2.5所示。

所有的喷油器并联连接，微机根据曲轴位置传感器送来的基准信号，发出喷油器控制信号，控制功率三极管的导通和截止，从而控制各喷油器电磁线圈同时接通和切断，使各缸喷油器同时喷油，同时断油。通常曲轴每转一圈，各缸喷油器同时喷射一次。如图2.6所示为某发动机喷油器的喷油正时波形。由于在发动机的一个工作循环中喷射两次，因此有人称这种喷射方式为同时双次喷射。两次喷射的燃油，在进气门打开时一起进入汽缸。如图2.7所示为同时喷射正时图。

由于这种喷射方式是所有各缸喷油器同时喷射，所以喷油正时与发动机进气、压缩、做功、排气的循环没有关系。其缺点是由于各缸对应的喷射时间不可能达到最佳，有可能造成各缸的混合气形成不一样。但这种喷射方式不需要汽缸判别信号，而且喷射驱动回路通用性好，其电路结构与软件都比较简单，因此目前这种喷射方式还占有一定的地位。

（2）分组喷射。分组喷射一般是把所有汽缸的喷油器分成2～4组。4缸发动机一般把喷油器分为两组，由微机分组控制喷油器，两组喷油器轮流交替喷射。分组喷射的控制电路如图2.8所示。每一个工作循环中，各喷油器均喷射一次或两次。一般发动机每转一圈，只有一组喷射。如图2.9所示为分组喷射正时图。

（3）顺序喷射。顺序喷射也称为独立喷射。曲轴每转两圈，各缸喷油器都轮流喷射一次，且像点火系统一样，按照特定的顺序依次进行喷射。北京切诺基汽车发动机就采用顺序喷射方式。顺序喷射的控制电路如图2.10所示。各缸喷油器分别由微机进行控制。驱动回路数与汽缸数目相等。

顺序喷射方式由于要知道向哪一缸喷射，因此应具备汽缸判别信号，常称为判缸信号。采用顺序喷射控制时，应具有正时和缸序两个功能。微机工作时，通过曲轴位置传感器输入的信号，可以知道活塞在上止点前的位置，再通过判缸信号相配合，可以确定向上止点运行的是哪一缸，同时应分清该缸处于压缩冲程还是排气冲程。因此当微机根据判缸信号、曲轴位置信号，确定该缸处于排气冲程且活塞行至上止点前某一喷油位置时，微机输出喷油控制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸即开始喷射。北京切诺基发动机在各缸排气冲程上止点前64°开始喷射，其4缸发动机的喷油顺序是1-3-4-2，6缸发动机的喷油顺序是1-5-3-6-2-4。如图2.11所示为日本本田4缸发动机顺序喷射正时图。

顺序喷射可以设立在最佳时间喷油，对混合气的形成非常有利，因此它对提高燃油经济性和降低有害物的排放等有一定好处。尽管采用顺序喷射方式的控制系统的电路结构及软件都较复杂，但这对日益发展的先进电子技术来说，是比较容易得到解决的。

顺序喷射方式既适用于进气管喷射，也适用于汽缸内喷射。