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浅谈摩托车电喷系统早期发展史

2019-06-26 20:40:35 暂无 阅读:1445 评论:0

有一个俚语不知列位车友是否都据说过,叫“战争催生手艺”。

是以最早的动员机电喷手艺一定也不是最先应用在摩托车上的,自从1885年戴姆勒与迈巴赫配合研制了人类汗青上第一台摩托车Bad Cannstatt至到1920年,德国博世等企业起头在柴油机上使用燃油喷射系统。这是早期的机械喷射系统,无电子掌握,只是供油体式由传统化油器改为喷射系统。1925年由瑞典工程师乔纳斯·海瑟尔曼研制出人类汗青上第一台汽油喷射动员机。之后跟着航空手艺的成长,到了第二次世界大战时代,首要的几个参战国度均研制出了在飞机上装配的手艺更进步的汽油与柴油喷射动员机,如德国容克210、奔腾DB601 BMW801,..三菱的KINESI(金星)、KASEI(火星)。

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KINESI(金星)40动员机

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KASEI(火星)动员机

经由战争的实际考验,证实了燃油喷射的活塞动员机具有化油器式动员机无法对比的优势。化油器会因为飞机翻腾等灵活动作导致油面不屈稳,引起夹杂气浓度非常,严重的会导致动员机熄火。同时,喷射系统对于高空的低氧及低气压情况适应能力远比化油器好。劳斯莱斯马林R3350动员机,就是波音公司配备在B29高空轰炸机上的,该飞机的航行高度傲居活塞螺旋浆飞机的前位。

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劳斯莱斯R3350动员机

1940年阿尔法罗密欧公司在米格里拉汽车上试验了第一种电子掌握的燃油喷射系统。一向到第二次世界大战竣事,德国博世公司于1952 年在Goliath GP700 和Gutbrod Superior 600两种量产汽车上首次使用燃油喷射系统。

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宝沃Goliath GP700轿车

经由漫长的成长及履历了20世纪60年月末的石油危机时代,列国都意识到燃油喷射是活塞动员机向大功率与更环保的偏向成长的必然趋势。1980年美国摩托罗拉公司生产了世界上第一种正真意义上的电喷掌握系统(ECU)。20世纪80年月起头,环保律例日趋严厉,稀奇以美国最为严厉,是以欧洲与..的摩托车生产厂家起头了电喷动员机的研制。KAWASAKI(川崎)是最早在量产车上使用电喷系统的..厂家。1980 年 KAWASAKI 的KZ1000G起头装备电喷系统。

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川崎的KZ1000

KZ1000G是基于Z1车架,配套的骨气门体非常伟大,用来改善最高车速。次年 KZ1100B,也就是众所周知的 GPZ1100 登场,该车也配备了电喷系统。搭载的电喷系统为L-Jetronic系统,这套系统由德国博士生产,为1970年的公共风冷动员机及..Datsun(尼桑公司前身)的Z系传记奇跑车配备的。因为这套系统是为汽车配用的,所以与摩托车的动员机配套不是很完美。是以..米库尼公司改善了骨气门体,建造了体积更小的空气流量计(VAF)。空气流量计是用来判断动员机进气量的测量装配。这种装配设计体积较大,如今已经在摩托车上被镌汰。然则国内摩友依旧有熟悉误区,认为电喷摩托车上就是和汽车一般,使用了空气流量计。空气流量计分为两种,一种是阀门式,另一种是电热丝式。其时的GPZ1100使用的是阀门式空气流量计,其测算精度对照差,机械装配惯性大,导致测量数据滞后性大。

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川崎的GPZ1100

关于阀门式空气流量计构造如下图:

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1 阻尼腔, 2 阻尼阀门 ,3 空气出口 ,4 旁通道调节螺丝(怠速螺丝),5 旁通空气道,6 主进气道 ,7 空气阀片, 8 空气进口 ,9 空气温度传感器, 10 7PIN口,11 位置计量 ,12 复位弹簧, 13 配重 ,14 全开位置开关。

其时GPZ1100上安装了一个汽油泵,一条燃油喷射轨道。ECU 部门很简洁,经由 VAF 传感器得知进气流量,以掌握夹杂比。经由动员机温度传感器得知动员机温度,进行冷车夹杂比掌握。ECU不会经由动员机转速批改喷油脉宽时间,只是有个简洁的喷油MAP图在PROM里(可编程只读记忆体)。焚烧时间则由动员机转速掌握。因为这套系统过于原始,KAWASAKI 在 1982 年改善了 ECU,采用了全新思路设计的电喷系统,这套系统也是现代日系电喷车的里程碑作品,根基决意了往后电喷车的成长偏向。

ECU的改善其实也得益于昔时..集成电路工业的飞跃成长,其时的东芝、日立等..微电子范畴的领头企业已经跻出身界一流芯片制造厂家,由此,..摩托车企业才能够大展拳脚。所以摩托车是个综合手艺的产品,不单是动员机建造得好就能够了。1982年的这套系统一向陆续到 1988 年,并在 KAWASAKI 三个旗舰产物(GPZ1100、VOYAGER1300、GPZ750-TURBO)上使用。这套系统由ECU燃油系统、传感器、OBD诊断系统构成。

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当初的VOYAGER1300

这三款车的ECU使用日立公司生产的6801 8bit主芯片,内含4K的EEPROM(可电擦写只读记忆体)与128字节的RAM。这个芯片在昔时的进步水平相当于如今在摩托车上使用最顶尖的PC机主芯片,价值也是非常高的。所以这也成为滞后电喷手艺成长的瓶颈。成产成本过于高了。这也是首次在摩托车上使用含 EEPROM 与 RAM 的微芯片。系统时钟频率为 1MHz(不是 CPU运算速度),有4 个I/O 端口。ECU 配备了 OBD(故障自我诊断)系统,含7 个闪码代表故障码。

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GPZ750

在1982年,这能够说是堪比汽车的设计,手艺已经超越了同时代的进步汽车。OBD系统经由表头上发光二极管供应闪码描述故障代码。KAWASAKI称这套系统为DFI(数字燃油喷射系统),ECU采用的是ALPHA-N道理。ALPHA-N道理就是指ECU采用TPS(骨气门位置)与RPM(动员机转速)为两个轴做表格,决意焚烧提前角。

这也是首次使用TPS骨气门位置传感器,之后的日系车都以此传感器构造为尺度。其时的TPS传感器较为原始,根基是个起开关感化的传感器。正确地说应该是骨气门位置开关。其首要是让ECU判断骨气门处于什么位置,其共分三挡:怠速挡,工作区域挡和最高开度挡。TPS 与油门拉线保持,迁移油门,TPS 与骨气门同步迁移。骨气门体上不设置进气温度传感器,进气温度传感器作为自力的设计装配,设置在车辆上。因为 GPZ750 涡轮版本是竞赛用车辆,所以 KAWASAKI 首次在车辆上引入了模式选择概念。断开 IAT 传感器的任何一根旌旗线,车辆显现33号故障代码,ECU主动进入“竞赛模式”。这个模式在美国从未被正式宣传过,因为受限于司法与环保身分。实际使用是非常有结果的,车辆加快会变得非常凌厉。对比使用化油器的KZ系列车种,使用电喷系统的车在燃油经济性与环保上均有不俗示意。

1983年SUZUKI(铃木)公司推出了XN85、675mL的涡轮增压摩托车,也采用了电喷系统,设计上与早期的KAWASAKI采用的德国博士公司的L-Jetronic系统一致。独一的改善是增加了大气压力传感器MAP。MAP传感器也只对于焚烧进行批改,没有介入燃油批改。电喷系统由其时的NIPPONDENSO(..电装公司现在的DENSO公司,..最大的汽车配套电子企业)供应。喷射系统改善上首要是:高转速时电动喷嘴主动切换工作模式,在高转速时喷嘴由动员机转一圈就喷射改为转两圈再喷射。一向到1990年“涡轮之战”竣事。SUZUKI此后竣事了这套电喷系统的生产。

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SUZUKI XN85

1982年HONDA(本田)起头发卖CX500涡轮增压摩托车。其时的HONDA电喷系统定名为CFI系统。HONDA的这台车也非常有特色,首次在电喷系统上引入了凸轮轴位置传感器。这让 ECU 能够进行气门的相位判断,不需要像以前的车那样纯真地只用曲轴位置判缸,并且凸轮轴上设置传感器更合理。因为气门配气机构,多数车都使用链条驱动,链条自己会发生金属委靡导致的拉长现象,导致配气正时发生稍微偏移,这点在曲轴上是无法察觉的。ECU凭据凸轮位置,就能够随意判断出气门所处的位置,从而更正确地掌握喷油与焚烧的提前角。CX500也是世界首次引入共振腔进气系统的摩托车,大大改善了涡轮工作时期的输出顺畅性。与其时的主流设计分歧,HONDA采用了主动旁通道空气阀门掌握怠速与冷车启动(俗话说就是主动风门系统,该系统一向沿用到如今,除了雷同GL和2008年后CBR1000RR等采用主动怠速阀门的车),旁通阀工作时ECU内部的MAP有对应的批改参数。和现代摩托车一般,这套电喷系统还配备了速度/气压MAP检测系统,能够在骨气门开度较小情形下,调整焚烧时间。HONDA在这套系统还起头测验车辆的自检。当你打开钥匙未启动动员机,你能够听到燃油喷射系统的自检声,用来确定车辆是否预备完毕。

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HONDA CX500

这个时期的..厂家奠基了现代电喷摩托车的成长偏向。KAWASAKI 作为第一个测验的厂家,最后斥地了完全成家摩托车动员机的电喷系统。HONDA作为后来者,起点非常高,直接斥地了针对摩托车的电喷系统,显露了其超前的目光与手艺进步。但从“涡轮之战”竣事后,..厂家又回到了化油器车,化油器车照样能知足其时 10 年的环保要求。加之其时较量机手艺的限制,与硬件的奋发成本,利润空间太小。涡轮时代的终结是必然趋势,汗青证实了涡轮用于摩托车上使动员机输出动力极其不平均,对于驾驶者要求过高,只适合直线加快竞赛,对于通俗道路使用,涡轮传递的车太危险了。不外“涡轮之战”为..的电子配套企业累积了大量手艺贮备,也让..电子企业步入了世界电喷配套企业的队列,打破了美国与德国的垄断局势。之后,..电喷手艺进入了蛰伏期,一向到20世纪90年月末期至2000年后,环保律例的络续升级,强制..厂家再次挖落发底,从新起头了电喷车的生产。

同时期的欧洲也起头了摩托车的电喷之路。1983年BMW起头在其K100系列纵置4缸动员机上套用了BMW 3系轿车的博世LE-Jetronic。1985年BMW在K75上沿用了改善的博世LE-Jetronic系统。LE-Jetronic系统与L-Jetronic十分相似,根基工作道理一致,采用一个VAF空气流量计。

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BMW K100

DUCATI 杜卡迪则在 1980 年在其竞赛用的摩托车上起头电喷系统的运用。其时这款DUGATI851 型摩托车,采用的是V2 90 度水冷的851 动员机。DUCATI 早期一向使用Magneti Marelli(马瑞利)的电喷系统,该厂家同时也为菲亚特及法拉利供应电喷系统。其时使用的这套系统达到了世界进步水准,ECU能够进行MAP编程工作,这也是世界上第一套能够进行MAP编纂的摩托车电喷系统。近几年DUCATI也起头采用其他厂家的ECU电喷系统了。

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DUGATI 851

凯旋作为英国最后的摩托车制造公司,也在 2000 年摆布起头了电喷摩托车设计。1997年的街车SPEED TRIPLE 已经起头电喷化了。凯旋最早是找SAGEM 建造了MC1000 系统。这套系统奠基了凯旋的电喷气势,具备主动怠速调节系统及冷启动风门构造,还配备了完整的OBD系统,以汽车上尺度的16针OBD接口为诊断口。之后凯旋采用了..京宾的电喷系统。如今凯旋的首要车种配备的电喷系统都是京宾的系统。凯旋有个风趣的现象是:因为早期生产过4缸摩托车,后转向3缸摩托车。所以其大线上会发如今3缸动员机上多了个喷嘴接口。这也是小厂压缩生产成本导致的。3缸4缸车大线通用。

YAMAHA(雅马哈)则是最晚进入电喷时代的厂家了。20世纪80年月YAMAHA才起头在GTS1000 上测验了电喷系统。进入90 年月YAMAHA 在其竞赛用的YZF-R7 750mL 的超等跑车上使用的电喷系统为日后的尺度形式。

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YAMAHA R7(YZF-R7)

一向到2003年,YAMAHA才在其YZF-R1上使用了带真空膜构造的电喷系统(首次在大规模量产车上使用电喷)。这也是个很稀奇的设计。一样电喷摩托车的电喷体是不带真空膜构造的。但YAMAHA或许其时是因为想要过渡一下,或许是想自力搞个对照稀奇的系统才设计了这么个很新鲜的器材。从其外观来看和大众化油器没有不同,从道理来看应该是增强了中低转速区域过度,让动员机出力更平顺。雷同构造KAWASAKI在GP车上使用过,但也只是好景不常。

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YAMAHA R1(YZF-R1)

YAMAHA其时想解脱..两大摩托车化油器及电喷系统供给商(米库尼与京宾),曾经找过其他厂家合作斥地电喷系统,在小排量摩托车上就使用过雷同构造。2003年的那款真空膜构造的电喷系统只生产了一年,就被2004年款的YZF-R1庖代了。2004年的YZF-R1采用了传统的构造。之后的YAMAHA一向未在大型车辆上使用过真空膜构造的电喷系统了。

哈雷在1995年起头大规模生产电喷摩托车。其特色是采用alpha-N道理的MAP。早期哈雷采用的是与 DUCATI 一般的电喷供给商Magneti Marelli(马瑞利)的产物。但在2002年后哈雷起头向Delphi(德尔福)采购电喷系统。Delphi(德尔福)自己也为通用汽车等大汽车集体供应电喷系统。这时代发生的重大改变是到场了MAP传感器。MAP传感器能够将动员机负荷情形示知ECU。之后,哈雷又起头使用speed density道理的电喷系统了。

至此进入21世纪今后,因全世界环保法案络续地严厉,电喷摩托车的生产被全球各大厂商放在首要位置,我国也于2018年大量上马电喷摩托车的生产。

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