眾所周知，汽油在進入發動機的氣缸前，需要噴散成霧狀和蒸發，并按一定的比例與空氣混合，形成可燃混合氣，這種可燃混臺氣中的燃油含量的多少稱為可燃混合氣的濃度。
可燃混合氣的濃度應能使混臺氣任氣缸中及時而完全地燃燒。因為燃燒得完全，燃燒的放熱量就多，這不僅能使發動機發出更大的功率，而且可使排出廢氣中的有害物質得到控制；燃燒得及時，可使比油耗下降，熱效率提高。因此燃燒的質量即燃燒是否完全和及時，關系到co、hc在汽車排放中的含量以及燃料燃燒放熱量的利用程度。
其次，由于燃燒放熱量主要受限于氣缸的充氣且，充氣雖越大，發動機的功率和扭矩也越大。電子汽油噴射系統就是這樣一種能夠提高汽油霧化質量、改進燃燒、控制排污和改善汽油發動機性能的汽車電子產品。
與傳統的化油器供給系統相比，電子汽油噴射系統是以燃油噴射裝置取代化油器，通過微電子技術對系統實行多參數控制，可使發動機的功率提高10％，在耗油量相同的情況下，扭矩可增大20％；從o－100km／h加速度時間減少7％；油耗降低10％；房氣排污量可降低34％一50％，系統采用閉環控制并加裝三元催化器，排放量可下降73％。電子燃油噴射系統有兩種類型；單點汽油噴射系統spl(singie point injection)和多點汽油噴射系統mpl(muiti。point injection)。
mpi的結構特點
mpi系統由燃料供給系統(電動汽油泵、燃油濾清器、分配管、壓力調節器、噴油器和冷起動閥等)、空氣供給系統(空氣濾清器、空氣流量計、進氣系統等)以及電子控制系統(電子控制單元ecu、傳感器)等組成。圖1—3為德國博世(bosch)公司研制生產的mpi系統。
工作原理由空氣流量計檢測發動機的進氣量，由發動機轉速及曲軸位置傳感器提供發動機轉速信號和曲軸轉角信號，電子控制單元根據發動機運行工況，從存儲單元的數據中查出相對應工況下的最佳空燃化，依據進氣量利轉速及曲軸轉角信號計算出每循環的供油量，實現對噴油器的噴油量的控制，同時通過節氣門位置、冷卻水溫、空氣溫度和氧含量等傳感器檢測到的反映發動機運行工況的表征信號，對噴油量、噴油時間進行修正，從而使發動機始終具有一個最佳的空燃比。
實現發動機性能的優化平衡
在以往的汽油發動機中，可燃混合氣是由化油器提供的，即汽油由化油器噴管噴出即被流經喉管的高速的空氣流沖散，成為霧狀顆粒，與空氣混合，經過氣管被分配到各個氣缸。在這里，空氣流量取決于喉管的形狀和尺寸；汽油流量，對于一定結構參數的化油器，則取決于喉管的真空度。
由于汽油發動機的工作特點是工況變化范圍大：負荷從o一100％，轉速從最低穩定轉速到最高轉速，而且有時工況變化很迅速。而各種工況對混合氣的濃度要求不同。為了保證可燃混合氣的濃度符合預定數值，就需要精確地控制空氣流量和汽油流量。傳統的化油器供給系統是通過主供油裝置及一些輔助供油裝置來實現控制，與電子燃油噴射系統相比，不僅結構復雜，而且對發動機運行狀態的適應性、響應速度和控制的精確性均顯不足，尤其在特殊工況(加速、冷起動)，難于在滿足車輛的動力性能的同時，兼顧經濟性和排放控制。
而mpl系統可以根據發動機的進氣量大小和運行工況，對混合氣濃度進行自動控制。通過提供發動機各種工況下實際需要的最佳空燃比，使汽車的動力性能增強，油耗和排放物獲得良好的控制。
技術特點：充氣系數nv
nv值越大，顯示每循環實際克氣雖越多，發動機功率和扭矩則隨每循環可燃燒的燃料的增多而提高。由于nv值正比于進氣終了的壓力，因此利用進氣管內氣流的波動特性，形成進氣增壓效果，是提高nv值的有效途徑。由于電子燃油噴射系統用直接噴油取代了化油器，進氣系統的設計無需考慮預熱裝置和喉管阻力等因素，從而為達成這一途徑，優化進氣管結構提供了設計空間。
目前在實際應用中，有按特定轉速區域，利用進氣時的慣性效應和脈動效應設計的具有特定長度的進氣管，也有管內設置進氣增壓閥的可變長度進氣管。實踐證明，這些結構極大地改善了充氣性能，提高了發動機的動力性，降低了油耗。
霧化質量高并實現了可燃混合氣的均等分配
可燃混合氣及時并燃燒完全的條件是：汽油與空氣以一定的重量比例混合；汽油在空氣中徹底霧化并與空氣均勻混合，以便在點火之前各缸的混合氣成分接近相等并接近完全汽化。在這一方面，化油器是利用吸入的氣流的動能實現汽油的霧化，采用化油器的直列多缸發動機通常是兩缸或部分氣缸共用一個進氣道。
與化油器不同，為了加快蒸發速度，mpl系統的噴油器以200一300kpa的壓力，將汽油從噴孔噴出，在空氣 阻力和高速流動的擾動下，汽油被擊碎成霧狀，從而大大增加了與空氣的接觸面積，提高了霧化的細度和均勻度，這對改善發動機的冷起動性能，尤為重要。
其次，采用mpl系統后，每個氣缸相對于一個單獨的進氣管，每個氣缸蓋安裝一個電磁噴油器’直接將燃油 到進氣適內進氣門上方，與流經進氣歧管的空氣流混合，當進氣門打開時，被吸入氣缸。這種與系統相匹配的進氣管的布置型式，充分實現了新鮮充氣量數雖和成份在各氣缸的均勻分配。與化油器式進氣系統相比，不僅構簡化，而且從根本上解決了相鄰氣缸進氣重疊發生干涉引起的配氣不均勻，使功率下降，燃油增加的問題。
精確的空燃比和優良的動態控制
可燃混臺氣的濃度用空燃比表示：
燃料流量率 空燃比ap＝燃料流量率/空氣流量率.
從汽油機的燃燒過程可知，燃料放熱量的利用程度或指示熱效率，取決于混合氣的濃度(空燃比)，從而對發動機的性能指標、油耗和廢氣排放產生影響。
mpi系統可根據車輛各種工況下實際需要的空燃比，通過空氣流量計檢測進氣量大小后，結臺發動機轉速， 算出每循環的供油且，將此值換算咸噴油器持續開啟噴油的時間，再將這一時間值轉換成脈沖信號的寬度，調節燃油基本噴射量的噴油脈沖寬度，再經脈寬擴展(輔助加濃)，提高了混合氣形成和供給全過程的自動化和控 制精度，從而改善了燃料燃燒過程的質量。其中，噴油開啟時刻由曲軸位置傳感器提供曲軸轉角信號，在相對曲軸轉角的固定轉角處開啟進行噴油。噴油雖由同步噴射持續時間與異步噴射持續時間來實現。
冷起動—汽車冷起動時，由于發動機的轉速和燃燒室壁面溫度低，空氣流速慢，導致汽油蒸發和汽化條件 好，這時的汽油大部分呈較大的油粒狀態，進入氣缸被汽化的汽油只有1／5—1／10。當發動機處于這一工況時，mpl系統通過電子控制單元檢測到發動機啟動信號后，以同步噴射作為主噴油雖，同時經點火開關啟動治啟動噴油嘴，進行異步噴射使供油加濃，噴油嘴可提供最佳霧狀汽油，以補償冷起動工況對混合氣的額外需求。由于燃料蒸發且增多，在火花塞附近提供了足夠的新鮮混合氣，使得實際混合比接近最佳，保證了點火起動。
暖機——發動機起動后，發動機隨著轉速的提升溫度也在逐步上升。由于發動機溫度仍然較低，殆留在氣缸內的廢氣相對在增多，混合氣受到稀釋，對燃燒不利。為保持發動機穩定的運行，mpl系統內的電子控制單元根據發動機冷卻水溫度信號、轉速和節氣門開度信號的變化，增減噴油量通過對各缸噴油脈寬實施擴展，進行暖機加濃，噴油脈寬的擴展隨冷卻水溫的升高趨小，直至冷卻水溫達到規定值方停止加濃。
加速——車輛加速時，節氣門突然加大。這時，由于液體燃料的慣性遠大于空氣的慣性，故其流量的增長空氣流量的增長要慢得多，因而瞬時加速會使混合氣變得過稀，致使燒熱值過低，燃燒放熱量少，不利于火焰傳播。化油器系統處于這一工況時，由于進入喉管的汽油與空氣的比重相差很大，又由于進氣管壓力驟升，冷空氣來不及預熱，致使部分油滴附著于進氣管壁，令實際參與燃燒的溫合氣分與化油器供給的燃油空氣比例發生變化，因而化油器系統往往會出現混合氣暫時過稀現象，顯得加速響應滯后。mpi系統采用進氣門附近直接噴油，無需對進氣管預熱，同時電子控制單元根據空氣流量計計算出的每一循環所需要的空氣量，按每一循環的實際噴油雖，發出加濃指令，使混合氣濃度及時隨節氣門開度的變化而變化。
除此之外，當發動機在高轉速下突然關閉節氣門，即處于強制怠速工況b4，系統會自動切斷燃油供應，噴停止，這不僅使排氣中的有害物含量減少，而且降低了燃油消耗。
目前，電子汽油噴射系統的裝車率，在汽車方面，美國為100％， 德國96％，日本80％；摩托車方面，則以德國bmw最為廣泛使用。作為今后的發展趨勢，多點汽油 噴射系統(mpi)將取代單點汽油噴射系統(spt)；系統的結構將由開環控制向閉環控制發展；電子控制芯片處理能力將由16位32位發展。
可燃混合氣的濃度應能使混臺氣任氣缸中及時而完全地燃燒。因為燃燒得完全，燃燒的放熱量就多，這不僅能使發動機發出更大的功率，而且可使排出廢氣中的有害物質得到控制；燃燒得及時，可使比油耗下降，熱效率提高。因此燃燒的質量即燃燒是否完全和及時，關系到co、hc在汽車排放中的含量以及燃料燃燒放熱量的利用程度。
其次，由于燃燒放熱量主要受限于氣缸的充氣且，充氣雖越大，發動機的功率和扭矩也越大。電子汽油噴射系統就是這樣一種能夠提高汽油霧化質量、改進燃燒、控制排污和改善汽油發動機性能的汽車電子產品。
與傳統的化油器供給系統相比，電子汽油噴射系統是以燃油噴射裝置取代化油器，通過微電子技術對系統實行多參數控制，可使發動機的功率提高10％，在耗油量相同的情況下，扭矩可增大20％；從o－100km／h加速度時間減少7％；油耗降低10％；房氣排污量可降低34％一50％，系統采用閉環控制并加裝三元催化器，排放量可下降73％。電子燃油噴射系統有兩種類型；單點汽油噴射系統spl(singie point injection)和多點汽油噴射系統mpl(muiti。point injection)。
mpi的結構特點
mpi系統由燃料供給系統(電動汽油泵、燃油濾清器、分配管、壓力調節器、噴油器和冷起動閥等)、空氣供給系統(空氣濾清器、空氣流量計、進氣系統等)以及電子控制系統(電子控制單元ecu、傳感器)等組成。圖1—3為德國博世(bosch)公司研制生產的mpi系統。
工作原理由空氣流量計檢測發動機的進氣量，由發動機轉速及曲軸位置傳感器提供發動機轉速信號和曲軸轉角信號，電子控制單元根據發動機運行工況，從存儲單元的數據中查出相對應工況下的最佳空燃化，依據進氣量利轉速及曲軸轉角信號計算出每循環的供油量，實現對噴油器的噴油量的控制，同時通過節氣門位置、冷卻水溫、空氣溫度和氧含量等傳感器檢測到的反映發動機運行工況的表征信號，對噴油量、噴油時間進行修正，從而使發動機始終具有一個最佳的空燃比。
實現發動機性能的優化平衡
在以往的汽油發動機中，可燃混合氣是由化油器提供的，即汽油由化油器噴管噴出即被流經喉管的高速的空氣流沖散，成為霧狀顆粒，與空氣混合，經過氣管被分配到各個氣缸。在這里，空氣流量取決于喉管的形狀和尺寸；汽油流量，對于一定結構參數的化油器，則取決于喉管的真空度。
由于汽油發動機的工作特點是工況變化范圍大：負荷從o一100％，轉速從最低穩定轉速到最高轉速，而且有時工況變化很迅速。而各種工況對混合氣的濃度要求不同。為了保證可燃混合氣的濃度符合預定數值，就需要精確地控制空氣流量和汽油流量。傳統的化油器供給系統是通過主供油裝置及一些輔助供油裝置來實現控制，與電子燃油噴射系統相比，不僅結構復雜，而且對發動機運行狀態的適應性、響應速度和控制的精確性均顯不足，尤其在特殊工況(加速、冷起動)，難于在滿足車輛的動力性能的同時，兼顧經濟性和排放控制。
而mpl系統可以根據發動機的進氣量大小和運行工況，對混合氣濃度進行自動控制。通過提供發動機各種工況下實際需要的最佳空燃比，使汽車的動力性能增強，油耗和排放物獲得良好的控制。
技術特點：充氣系數nv
nv值越大，顯示每循環實際克氣雖越多，發動機功率和扭矩則隨每循環可燃燒的燃料的增多而提高。由于nv值正比于進氣終了的壓力，因此利用進氣管內氣流的波動特性，形成進氣增壓效果，是提高nv值的有效途徑。由于電子燃油噴射系統用直接噴油取代了化油器，進氣系統的設計無需考慮預熱裝置和喉管阻力等因素，從而為達成這一途徑，優化進氣管結構提供了設計空間。
目前在實際應用中，有按特定轉速區域，利用進氣時的慣性效應和脈動效應設計的具有特定長度的進氣管，也有管內設置進氣增壓閥的可變長度進氣管。實踐證明，這些結構極大地改善了充氣性能，提高了發動機的動力性，降低了油耗。
霧化質量高并實現了可燃混合氣的均等分配
可燃混合氣及時并燃燒完全的條件是：汽油與空氣以一定的重量比例混合；汽油在空氣中徹底霧化并與空氣均勻混合，以便在點火之前各缸的混合氣成分接近相等并接近完全汽化。在這一方面，化油器是利用吸入的氣流的動能實現汽油的霧化，采用化油器的直列多缸發動機通常是兩缸或部分氣缸共用一個進氣道。
與化油器不同，為了加快蒸發速度，mpl系統的噴油器以200一300kpa的壓力，將汽油從噴孔噴出，在空氣 阻力和高速流動的擾動下，汽油被擊碎成霧狀，從而大大增加了與空氣的接觸面積，提高了霧化的細度和均勻度，這對改善發動機的冷起動性能，尤為重要。
其次，采用mpl系統后，每個氣缸相對于一個單獨的進氣管，每個氣缸蓋安裝一個電磁噴油器’直接將燃油 到進氣適內進氣門上方，與流經進氣歧管的空氣流混合，當進氣門打開時，被吸入氣缸。這種與系統相匹配的進氣管的布置型式，充分實現了新鮮充氣量數雖和成份在各氣缸的均勻分配。與化油器式進氣系統相比，不僅構簡化，而且從根本上解決了相鄰氣缸進氣重疊發生干涉引起的配氣不均勻，使功率下降，燃油增加的問題。
精確的空燃比和優良的動態控制
可燃混臺氣的濃度用空燃比表示：
燃料流量率 空燃比ap＝燃料流量率/空氣流量率.
從汽油機的燃燒過程可知，燃料放熱量的利用程度或指示熱效率，取決于混合氣的濃度(空燃比)，從而對發動機的性能指標、油耗和廢氣排放產生影響。
mpi系統可根據車輛各種工況下實際需要的空燃比，通過空氣流量計檢測進氣量大小后，結臺發動機轉速， 算出每循環的供油且，將此值換算咸噴油器持續開啟噴油的時間，再將這一時間值轉換成脈沖信號的寬度，調節燃油基本噴射量的噴油脈沖寬度，再經脈寬擴展(輔助加濃)，提高了混合氣形成和供給全過程的自動化和控 制精度，從而改善了燃料燃燒過程的質量。其中，噴油開啟時刻由曲軸位置傳感器提供曲軸轉角信號，在相對曲軸轉角的固定轉角處開啟進行噴油。噴油雖由同步噴射持續時間與異步噴射持續時間來實現。
冷起動—汽車冷起動時，由于發動機的轉速和燃燒室壁面溫度低，空氣流速慢，導致汽油蒸發和汽化條件 好，這時的汽油大部分呈較大的油粒狀態，進入氣缸被汽化的汽油只有1／5—1／10。當發動機處于這一工況時，mpl系統通過電子控制單元檢測到發動機啟動信號后，以同步噴射作為主噴油雖，同時經點火開關啟動治啟動噴油嘴，進行異步噴射使供油加濃，噴油嘴可提供最佳霧狀汽油，以補償冷起動工況對混合氣的額外需求。由于燃料蒸發且增多，在火花塞附近提供了足夠的新鮮混合氣，使得實際混合比接近最佳，保證了點火起動。
暖機——發動機起動后，發動機隨著轉速的提升溫度也在逐步上升。由于發動機溫度仍然較低，殆留在氣缸內的廢氣相對在增多，混合氣受到稀釋，對燃燒不利。為保持發動機穩定的運行，mpl系統內的電子控制單元根據發動機冷卻水溫度信號、轉速和節氣門開度信號的變化，增減噴油量通過對各缸噴油脈寬實施擴展，進行暖機加濃，噴油脈寬的擴展隨冷卻水溫的升高趨小，直至冷卻水溫達到規定值方停止加濃。
加速——車輛加速時，節氣門突然加大。這時，由于液體燃料的慣性遠大于空氣的慣性，故其流量的增長空氣流量的增長要慢得多，因而瞬時加速會使混合氣變得過稀，致使燒熱值過低，燃燒放熱量少，不利于火焰傳播。化油器系統處于這一工況時，由于進入喉管的汽油與空氣的比重相差很大，又由于進氣管壓力驟升，冷空氣來不及預熱，致使部分油滴附著于進氣管壁，令實際參與燃燒的溫合氣分與化油器供給的燃油空氣比例發生變化，因而化油器系統往往會出現混合氣暫時過稀現象，顯得加速響應滯后。mpi系統采用進氣門附近直接噴油，無需對進氣管預熱，同時電子控制單元根據空氣流量計計算出的每一循環所需要的空氣量，按每一循環的實際噴油雖，發出加濃指令，使混合氣濃度及時隨節氣門開度的變化而變化。
除此之外，當發動機在高轉速下突然關閉節氣門，即處于強制怠速工況b4，系統會自動切斷燃油供應，噴停止，這不僅使排氣中的有害物含量減少，而且降低了燃油消耗。
目前，電子汽油噴射系統的裝車率，在汽車方面，美國為100％， 德國96％，日本80％；摩托車方面，則以德國bmw最為廣泛使用。作為今后的發展趨勢，多點汽油 噴射系統(mpi)將取代單點汽油噴射系統(spt)；系統的結構將由開環控制向閉環控制發展；電子控制芯片處理能力將由16位32位發展。
