电喷

电脉冲发动机

电喷是一类发动机，与化油器式发动机有很大的区别，在使用操作方法上也颇有不同。起动电喷发动机时（包括冷车起动），一般无需踩油门。因为电喷发动机都有冷起动加浓、自动冷车快怠速功能，能保证发动机不论在冷车或热车状态下顺利起动；在起动发动机之前和起动过程中，像起动化油器式发动机那样反复快速踩油门踏板的方法来增加喷油量的做法是无效的。因为电喷发动机的油门踏板只操纵节气门的开度，它的喷油量完全是电脑根据进气量参数来决定；在油箱缺油状态下，电喷发动机不应较长时间运转。因为电动汽油泵是靠流过汽油泵的燃油来进行冷却的。在油箱缺油状态下长时间运转发动机，会使电动汽油泵因过热而烧坏，所以如果您的爱车是电喷车，当仪表盘上的燃油警告灯亮时，应尽快加油；在发动机运转时不能拔下任何传感器插头，否则会在电脑中显现人为的故障代码，影响维修人员正确地判断和排除故障。

电喷系统

自由电枢式燃油喷射单元（Free Armature Injection-FAI），FAI是浙江飞亚电子有限公司一个独立完整的技术体系，它包括工作原理发明、技术突破和理论突破。FAI技术体系为小型发动机的升级提供了一个技术平台，在此基础上，小型发动机能够在性能、燃油消耗和排放污染三个方面得到全面的提升。FAI技术体系的诞生是小型发动机发展史上的一个里程碑。

工件原理

FAI体系的燃油喷射执行器是一个动力喷嘴。动力喷嘴能够将电能直接转化为机械能，通过机械能喷射和雾化燃油，FAI动力喷嘴的工作是由电脉冲（PWM）驱动的。

FAI 动力喷嘴包含多项技术突破，其中基本特征是其中包含一个独立的自由电枢，故称为自由电枢喷射技术:（Free Armature Injection-FAI）。FAI技术的发明，极大地降低了动力喷嘴的制造难度，成本也随之大幅度下降。

基本特征

泵喷嘴一体化。燃油箱内不再需要一个分离式的燃油泵用于提供压缩燃油，有利于降低制造成本和电能的消耗。

不需要一个内含高压油的管道（油轨），与油箱连接的管路均为低压油管，有利于增加安全性。

喷射压力高，燃油雾化质量好，有利于车辆的冷启动和过渡。

燃油喷射速度高，贯穿距离大，有利于动态反应。

技术创新

流体附面层泵在流体附面层不对称交变条件下，液体可以形成定向运动，流体附面层泵就是基于这个原理工作的，其特点在于：没有阀体和额外的运动件，其输入与输出之间时刻保持畅通。流体附面层泵有效地解决动力喷嘴的排热难题。图1、图2所示为流体附面层交替变化的CFD模拟结果。

动力喷嘴包含一种无阀式高压泵，结构简单可靠，并能够有效避免燃油蒸汽进入压缩腔，其工作过程如图3所示。

垂直喷射

FAI动力喷嘴能够在垂直于电枢运动方向喷射燃油，从而大大地拓展了应用范围。

理论突破

物理模型

燃油喷射技术是以燃油计量方法为理论基础的。传统的燃油共轨系统的燃油计量基于经验公式，FAI体系的燃油计量则基于数学物理模型。FAI在燃油计量理论方面有突破性的进展，并形成了一个独立完整的控制理论。

非共轨系统的燃油计量所要突破的理论问题是寻求与喷射体结构、热力学状态和电磁学状态无关的不变量。如图4所示，力喷嘴的热力学和电磁学状态，热力学通常为一个两相流，电磁学具有非定常特性，FAI动力喷嘴基本理论研究是基于图4所示的物理模型。

一个典型的动力喷嘴驱动电路如图5所示，其中，驱动动力喷嘴的信号PWM是由计算机MCU控制的，动力喷嘴是一个具有阻抗和感抗的原件。理论分析表明，在这个电磁系统中，存在一个与电磁热力无关的能量不变量T3，它与燃油喷射量之间存在一个二次关系，这个关系称为全状态模型，与之相关的控制理论称之为T3理论。

技术结论

FAI基本理论的核心内容是全状态模型。全状态模型是建立在一个与能量相关的、与热力和电磁状态无关的不变量T3的基础之上的，它能够动力喷嘴的输出给出比较精确的预测。在两相流状态下，全状态模型对于动力喷嘴的输出也能够给出较好的预测（如图6所示）。

FAI基础性理论，不仅解决了全状态条件下的燃油计量问题，而且解决了生产一致性问题，使得动力喷嘴的输出特性对于生产设备精度和品质控制的要求大大降低，其生产成品率超过了传统共轨系统。

使用维护

如今，电控燃油喷射系统（简称EFI）已在国内外轿车上广泛应用。该系统利用各种传感器检测的表征发动机运行工况的参数信号，由电控单元（简称ECU）经过计算、分析、对比，根据发动机的各种工况需要控制喷油量，保证发动机具有良好的动力性、经济性和排放性。

电控燃油喷射发动机结构复杂，使用、维护不当，易出现故障，甚至导致系统损坏。因此，在使用和维护电控燃油喷射发动机时应掌握一些常识性知识。

1 用油

电控燃油喷射发动机对汽油的清洁度要求很高，应使用牌号和质量完全符合要求的无铅汽油。燃油中不可添加防冻剂，燃油滤清器应定期更换，以防喷油器堵塞和氧传感器的工作性能丧失。特别应指出的是：在电控燃油喷射发动机中普遍采用闭环控制方式，在排气歧管中均装有一个反映混合气燃烧状况的氧传感器，一旦燃用含铅汽油，便会导致氧传感器中毒失效，造成发动机工作性能下降。

2 电源

电控燃油喷射发动机应采用12V蓄电池作为电源。正常使用中不要随意拆下蓄电池上的电源线和搭铁线，以免电控单元因突然断电而丢失有关故障信息（故障代码等）。若需要更换蓄电池，必须使点火开关和其他用电设备均置于断开位置，安装蓄电池时极性必须判断无误（负极搭铁），否则，电子元件会立即烧损。

3 起动

电控燃油喷射发动机在起动前应先检查油路，油路中无油时不能运转燃油泵，否则会导致燃油泵磨损、过热而损坏。

由于电控燃油喷射发动机的起动工况也是由电控单元控制的，起动喷油量的大小由电控单元根据传感器传来的起动工况信号决定，不需要人为额外供给燃油，因此，起动时不能像化油器式发动机那样，踩加速踏板加油。实际上电控燃油喷射发动机起动时踩加速踏板是起不到加油作用的。

电控燃油喷射发动机起动时除不可猛踩加速踏板外，刚刚起动的发动机，也不应进行高速运转。

用起动电源起动发动机时，必须在蓄电池安装良好的情况下进行，以免损坏电控单元。在没有蓄电池或蓄电池断路的情况下，不允许用反拖的方法起动发动机。

在用本车的蓄电池帮助其他汽车起动发动机时，一定要注意先关闭本车点火开关后才能接线，否则，电控单元会因发电机产生的瞬时过电压而损坏。

4 高压

在拆开发动机电控单元连接器或拔下线束插头之前，必须先断开点火开关或拆下蓄电池搭铁线，以免线路中线圈产生较高的瞬时自感电动势，损坏电控系统的元件；安装各种配线时连接须可靠，不良的连接也会因产生较高的瞬时自感电动势，影响线圈及电容器等部件的正常工作，损坏集成电路。

单点喷射和多点喷射原理

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