第八节 起动工况燃油定量控制
一、起动空气提供方式
起动时，加速踏板完全松开，所以起动空气提供方式与怠速空气提供方式相同，即采用节气门旁通或节气门调节。起动时，节气门旁通执行器的开度固定，一般在25%左右。
二、起动时混合气生成的困难
发动机起动时，由于下列因素而使燃油蒸发恶化：
①进气温度低。
②进气歧管压力高。
③燃烧室和气缸壁温度低。
因此，有一部分燃油凝结在燃烧室和气缸壁上。若是单点喷射系统，则更因进气歧管壁温度低和进气歧管内气流速度低，而还有一部分燃油凝结在进气歧管壁上，如图2-38所示。所以起动时混合气应比其他工况加浓。由于凝结的燃油量主要取决于发动机温度，所以起动加浓程度由ECU根据发动机温度确定。
三、起动时混合气的加浓方式
为了实现冷起动时的混合气加浓，可以有两种办法：一种是用增设的冷起动喷油器专门在冷起动时喷入附加的燃油；另一种是在冷起动时仍用原有的主喷油器喷入需要的全部燃油。
1.用增设的冷起动喷油器加浓
这种方法主要用于连续喷油的KE-Jetronic和间歇喷油的L-Jetronic电子控制燃油喷射系统（原有的主喷油器仍然需要）。
（1）冷起动喷油器 电磁铁被激活时，从阀座上抬起的电磁衔铁让燃油流过，燃油切向进入喷嘴，使油束产生一个涡流，因此使燃油雾化得特别好。
冷起动喷油器不是将燃油喷在进气门前，而是喷在节气门后面的进气总管内。冷起动喷油器安装在进气总管上的位置应使混合气均匀地分布到各个气缸。冷起动喷油器必须与温度—时间开关配合使用。
（2）温度—时间开关 温度—时间开关内有双金属片3，上面有电加热绕组4。双金属片端部有电触点5，如图2-39所示。
当温度—时间开关温度升高时，双金属片3使电触点5断开。可以有两个原因促使发生这种情况：发动机变热（温度—时间开关装在发动机上对冷却液温度敏感的地点）或者电加热绕组4通电足够长的时间，故得名“温度—时间开关”。
（3）冷起动喷油器的控制原理 冷起动喷油器1与温度—时间开关2串联，由点火—起动开关4通过继电器组3控制，如图2-40所示。发动机冷起动时，由于温度低，温度—时间开关的电触点闭合，点火—起动开关4接通后，电流就经温度—时间开关流过冷起动喷油器，使衔铁升起，燃油从涡流喷嘴喷出，实现混合气的冷起动加浓。过了一段时间之后，温度—时间开关因电加热和发动机加热而温度升高，电触点断开，便切断电路，冷起动喷油器停止喷油。冷起动喷油器喷油时间的长短取决于温度—时间开关从电加热绕组和发动机获得热量的多寡快慢。例如在-20℃环境下冷起动时，冷起动喷油器喷油7.5s后断开。在发动机热的情况下，温度—时间开关的电触点始终是断开的，冷起动喷油器便不喷油。对温度—时间开关的电加热可以限制冷起动喷油器的喷油时间，使混合气不至于过浓，从而避免发动机“溢油”。
图2-38 单点喷射系统冷发动机的燃油凝结
1—喷油器 2—定量的燃油 3—节气门 4—凝结的燃油 5—进气歧管壁上的油膜 6—燃油蒸气流 7—进气歧管壁上的油膜蒸发
图2-39 温度—时间开关
1—电接头 2—外壳 3—双金属片 4—加热绕组 5—电触点
2.用原有的主喷油器加浓
采用冷起动喷油器和温度—时间开关起动的方法已经过时，只在用车上还可见到。现代电子控制汽油喷射系统采用原有的主喷油器通过起动控制实现起动加浓。ECU根据发动机温度传感器和负荷、转速等传感器提供的信息识别冷起动工况，相应地增加喷油量，既用于多点喷射（图2-41），也用于单点喷射。
图2-40 用冷起动喷油器和温度—时间开关实现起动加浓
1—冷起动喷油器 2—温度—时间开关 3—继电器组 4—点火—起动开关
图2-41 用主喷油器实现起动加浓图
1—发动机温度传感器 2—电子控制单元 3—喷油器 4—点火—起动开关
四、用主喷油器起动加浓时的燃油定量控制
现以单点喷射系统为例说明之。
1.开始起动时的最初喷油时间
起动机刚开始转动时的每循环喷油时间完全根据发动机温度确定，如图2-42a所示。多点喷射的场合，进气管壁不会生成油膜，所以低温时的起动喷油时间可以比单点喷射缩短些，但高温时的起动喷油时间比单点喷射长，因为喷油器靠近缸盖，易生成燃油气泡，使单位体积内的实际燃油量减少了。
图2-42 起动时、起动后和暖机阶段发动机温度对燃油定量的修正
a）开始起动时的最初喷油时间 b）结束起动时的发动机转速 c）起动后修正系数 d）暖机修正系数
2.喷油时间与转速的关系
燃油凝结不仅与发动机温度有关，而且与进气歧管中的气流度有关。气流速度越高，则燃油在进气歧管壁上凝结越少。所以随着起动转速的增加，喷油时间逐步缩短。这种缩短通过转速减少系数的形式体现出来，如图2-43a所示。起动时的喷油时间须乘以转速减少系数。
图2-43 起动时喷油量的减少系数
a）减少系数与转速的关系 b）减少系数与时间的关系
3.喷油时间与起动时间的关系
为了达到很短的起动时间，必须尽快地在进气歧管壁上建立起燃油膜，换句话说，必须在起动之初的短时间内喷入大量燃油，同时还必须注意防止燃油过度积聚。所以，在起动过程中必须随着时间的推移持续地缩短喷油时间。这种缩短通过时间减少系数的形式体现出来，如图2-43b所示。开始起动时的喷油时间同样须乘以时间减少系数，最终得出起动喷油时间。
4.起动阶段的界定
由上可见，起动工况的燃油定量控制策略与其他工况不同。因此，必须明确划分起动工况和其他工况之间的界限。显然这里应当以某个转速为界。但这个界限应考虑发动机温度的影响。发动机温度低，则起动的条件较恶劣，为了保证起动成功并为起动后阶段和暖机阶段打好基础，应在较长时间内按起动工况加浓混合气，因此将认定为起动阶段终点的转速规定得比较高，如图2-42b所示。