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（一）大排量摩托车用电喷系统 大排量摩托车用MEFI系统几乎是移植汽车级EFI系统，原因是大排量车均为高性能豪华车，MEFI系统仅仅是整车电控系统中的1个子系统，成本仅占整车成本的一小部分，因此一般均采用汽车级高性能、高可靠性EFI系统。
（二）中小排量二冲程摩托车用电喷系统 二冲程摩托车的致命弱点是扫气时新鲜可燃混合气直接从排气口逃逸机外，造成浪费和严重污染。为了克服二冲程摩托车这一致命弊病，现在较为先进的二冲程摩托车均纷纷采用电喷新技术。 中小排量二冲程摩托车用电喷系统大致有2大形式，一种是涡流室内喷射式：扫气时利用纯空气扫气，待排气口关闭以后，将涡流室内的新鲜混合气引入汽缸；另一种是澳必托公司率先采用的缸内喷射式：扫气用纯空气，待排气口关闭后，直接向缸内喷射燃油。
2、缸内喷射式（GDI） 缸内喷射式（GDI）汽油机综合了传统汽油机和柴油机两者的优点，以其热效率高，排放低以及动力性好等诸多优点引起了广泛关注。目前，日本，美国和欧洲众多公司研究所对GDI稀薄燃烧技术的研究极为活跃。
四冲程发动机的缸头在布置燃油喷油器和火花塞后，还要布置配气系统，现有GDI发动机大都是喷油器中置方式，配以双顶置凸轮轴（DOHC）驱动四气门工作，这是四冲程机最容易实现的一种结构形式。二冲程机则简单得多，汽缸头只需要布置喷油器和火花塞。在缸内喷油需要有一定的喷油压力才能达到较好的雾化效果，这样在工艺上要求很高，澳大利亚澳必托(Orbital)公司采用压缩空气辅助喷射，用0.6～0.8MPa的高压空气和燃油预混一并喷射，能达到燃油充分雾化的目的，喷油器不需要承受高压，而要得到这样压力的空气要比制造高压油泵和相对的喷油器容易得多。 综合起来，GDI技术的优势如下。 (1)从GDI发动机的结构看，它去除了传统意义上的节气门，大大减少了在部分负荷时的节流损失和泵损失，在部分负荷时可充分进气，提高充气效率和升功率。由于组织稀薄燃烧，采用电子控制精确配油，使得产生爆震的极限压力提高，因而可以提高发动机的压缩比(可高达12：1)，也使发动机具有更高的热效率，燃料热得到充分利用。试验证明，GDI发动机的功率要比同排量的PFI发动机大。图7（a）是澳必托公司将一台Ford2.0L发动机分别使用OCP(澳必托燃烧系统)和MP（I多点燃油喷射系统）试验得到的扭矩和充气效率随转速的变化情况(注：图7所说的节气门指油门给ECU的指令)，扭矩和充气效率有5～6%的提高。图7（b）是所测的功率、扭矩随发动机转速的对比，GDI发动机的功率、功率峰值都比PFI发动机大10%，显而易见GDI发动机在任何转速下都具有动力优势。
3、奥必托缸内喷射式 澳大利亚澳必托公司在车用DCP发动机的基础上研制出了小型二冲程汽油机的电控直喷系统（见图10）。其工作原理是这样，当活塞由下止点往上止点开始运动时，曲轴箱开始吸气，此时机油泵正在工作，来自机油箱的机油经机油泵加压后，以4.9×10－4MPa的压力送入进气口处的机油喷油器，将机油喷入进气歧管，与空气均匀混合后进入曲轴箱内。当活塞继续上升时，曲轴箱内有压力的机油空气混合气经扫气道进入燃烧室扫气。扫气时，机油空气混合气与燃烧室内燃烧后的废气混合一道从排气口排出机外。待活塞上升到接近上止点即将点火的某一时刻，装于曲轴箱一侧的转速传感器（实际上既可感知曲轴位置，又能发出曲轴转速信号）便立即感知这一时刻，电脑经比较计算后立即发送喷油指令，接通喷油器电磁线圈电路，打开喷油阀，直接向缸内喷射燃油。此时，活塞已关闭排气口，燃油就不可能从排气口逃逸。扫气时只有空气和少量机油的损失，既节省了燃油，又避免了这部分燃油对大气的污染。另一特点是喷油器并非喷射纯燃油，而是在燃油中渗以一定量的高压空气(3.0～4.0Mpa)。高压空气由空气泵提供，加压后直接送入喷油器，待喷油阀开启后，与燃油充分混合一道喷入燃烧室，从而有效地提高了喷射压力，大幅度地提高了燃油雾化品质，并可实现稀薄燃烧，进一步节省燃油，降低排污。此外，喷油器安装在汽缸盖中央，靠近火花塞处，可使混合气在燃烧室内自然形成一定规律的浓度梯度分布(在燃烧室设计时，就已考虑了这一因素)。火花塞处于浓混合气的地方，用浓混合气点燃火焰；点燃后，火焰从近到远，从浓混合气到稀混合气迅速爆燃，达到了像有强烈涡流助燃一样的效果。 二冲程发动机缸内喷射式电喷系统的基本结构与工作原理同四冲程发动机电喷系统基本相同，所不同的是电磁喷油器要在极其复杂与严酷的环境下工作。温度变化异常剧烈，点燃混合气时可达近2000℃，吸气时仅为几十度，这种温度的频繁交替变化使电磁喷油器的前部经常处于500℃左右的高温状态，为使喷油器内部的电磁电路能正常工作，必须使用优良的隔热材料；喷油器还要在频繁的冲击负荷和高压力的环境中工作，爆炸点火时的压力高达3.0～4.0MPa，爆炸次数每分钟可达2 500～5 000次，复杂而严酷的工作环境，对喷油器在绝缘性、隔热性、机械强度和热负荷等方面都提出了很高的要求。一般来说，缸内喷射式的喷射压力要达3.0～4.0MPa(一般低压喷油器喷油压力仅为其1/10左右，即为0.25～0.3MPa)，才能将燃油顺利地喷入缸内，因此成本较高，而且还要求喷出的燃油能随气流分布到整个燃烧室，对缸内布置喷油器与组织气流方向的结构设计比较复杂。 4、奥地利AVL公司半直接喷射式 奥地利AVL公司于20世纪90年代初在铃木AX100摩托车上研究并开发成功了二冲程摩托车用半直接电控喷射系统。所谓半直接喷射，是指在二冲程汽油机接近扫气行程终了时，喷油器在扫气口外进行燃油喷射。如图11所示。半直接喷射系统的应用可以有效地减少。
5、意大利比亚乔公司的Vespa-ET2燃油喷射系统 该系统仍然用于二冲程摩托车，目前应用于比亚乔的两款非常著名的Vespa（黄蜂系列）二冲程摩托车上。其不同点是，该喷射系统为机械式燃油喷射系统，与采用化油器的原型样机相比，HC下降70%，CO下降50%。在保证标定功率基本一致的前提下，可使油耗下降30%。 比亚乔公司二冲程喷射系统在原有的二冲程发动机上采用链传动，增加一个小型的压缩机，把已制备的混合气通过喷油器直接定时定量地喷入缸内。此种喷射方式在欧洲、美国一些公司也有类似的应用。 但是，该喷射系统需要在汽缸盖上增加一套复杂的机械机构以及相关的运动部件，从而使得原本结构简单的二冲程汽油机比四冲程机还要复杂，提高了成本，同时要求使用环境的空气比较干净，灰尘多会使ET2的喷射系统的可靠性大幅度降低，在中国推广应用比较困难。 6、贵州洪林机械厂研制开发的缸内喷射系统 该系统主要由往复式高压单柱塞泵、高速记忆式卸压电磁阀、节气门传感器等部件组成，其系统结构如图12所示。 （三）中小排量四冲程摩托车用电喷系统 尽管中小排量四冲程摩托车与大排量四冲程摩托车用MEFI系统的基本结构和工作原理大致相同，但由于结构和使用等方面的因素，还应具备如下许多特殊要求： 集成度要高：由于其本身空间限制，决定了整个MEFI系统不可能体积太大，所以从技术路线上讲，就不能简单地移植汽车用MEFI方案。 安全性要高：由于其结构相对开放，而MEFI系统中的油压又必须达到规定值，因此必须确保在任何情况下高压喷油系统不会产生安全隐患。 能耗要小：喷油过程是一个电能消耗较大的过程，由于目前大部分中小排量摩托车本身发电机功率不大，所以应在保证工作性能的前提下，电能消耗尽量小。较大的电能消耗会给电器线路带来沉重负担，导致其它安全隐患。 结构要简单：在确保高可靠性的前提下，不进行重大结构调整，达到结构尽可能简单，以便于生产企业和用户认可、接受。 价格要低廉：靠低价格取胜的中小排量摩托车，MEFI系统的价格过高，很难推广。 维护成本要低：面向农村市场的中小排量摩托车，受农村条件限制，加上使用环境恶劣，燃油品质没有保证，喷油器易堵塞等，都是制约MEFI技术推广的重要因素。因此，维护成本必须要低，甚至要实现免维护。 为满足上述特殊要求，中小排量摩托车用电喷系统，一般均遵循功能合并的一体化设计原则和指导思想，尽可能减小电控系统部件数量，实现成本的降低。因此，各种适用型、创新型MEFI系统不断涌现，层出不穷。 1、法国萨基姆（SAGEM）公司的小型四冲程摩托车用燃油喷射系统 图13是法国的萨基姆（SAGEM）公司小型四冲程摩托车用MEFI系统。该系统的喷射形式为进气道喷射式，以开环或闭环的控制方式对喷油量及点火提前角进行控制，与现代大排量四冲程摩托车普遍采用的电喷系统相同，只不过结构小型化而已。 2、天津摩托车技术中心研制的通用型FAI系统 2001年12月，天津摩托车技术中心研制成功一种既适用于四冲程进气道,又适用于二冲程缸内直接喷射的FAI(Free ArmatureInjection)系统。与传统电子供油系统相比，FAI系统具有可靠性高、成本低、对油品不敏感等优点，可实现5Mpa的高压喷射。装备有FAI进气道系统的CG125四冲程摩托车，经测试燃油消耗较原车（化油器式）平均降低10%；在不使用三元催化转换器的条件下，尾气排放能达到欧Ⅱ号标准，而成本仅为传统进气道喷射系统的60%。二冲程发动机采用该系统后，较原机（化油器式）节油30%～40%，有害气体排放下降90%以上。 该系统在开发过程中充分利用摩托车本身的技术特点，尽可能地减少零部件，使摩托车用电喷系统小型化、模块化；自主开发电控单元ECU及有关的控制程序，有效地降低了系统的制造成本。FAI系统利用往复式电磁泵的工作原理，获得了高达5Mpa的喷射压力，加上电控单元等，形成了一整套全新的汽油喷射系统，为进一步的研究工作提供了技术支持。 [5][6][7][8][9][10][11][12][13][14]图14所示 3、浙江飞亚公司FAI系统 浙江飞亚公司拥有自主知识产权的FAI(FuelAtomizedInjection/FreeArmatureInjection)电磁燃料喷射装置（见图17），其喷射能量源于电磁驱动的直线脉冲泵，脉冲电信号（PWM电压波）加给线圈产生的电磁能量，通过电枢和柱塞等脉冲式压缩燃油，产生1～5MPa的瞬态压力，经过喷油雾化喷嘴将燃料雾化喷出。由于FAI喷射单元将油泵—调压器—喷油嘴功能高度集成，通过调节驱动脉宽，调节输入系统的能量，准确控制喷油量。正是这个特点，使FAI系统非常简单可靠，尤其适合于摩托车单缸发动机，可以做到与化油器互换安装。远高于汽车用多点燃油喷射系统的喷射压力，使燃油雾化更好，能将进气管压力波动对喷油量的影响降为最低。
4、新型一体化LB电喷系统 由稀薄燃烧技术（北京）有限公司研制开发的新型一体化LB电喷系统（见图19、图20），同样采取电磁喷油泵技术路线。利用电磁喷油泵技术，使压油、喷油过程一体化，避免了传统电喷系统中高压油管的安全隐患，而且结构相对小巧，能耗较低，功耗仅为20W左右。
自动纠错功能。控制器连接传感器，加上电路、喷油泵等连接，虽然在设计时已做了最简单的优化处理，但对于大部分农民用户及一些维修人员来说，也并不简单。自动纠错功能就是保证骑乘者在自行处理时，如发生连接错误能自动识别并予以纠正，保证车辆正常行驶，避免关键部件的损坏。如：发动机的温度传感器对发动机低温启动至关重要，当自动纠错功能控制软件检测出该传感器已损坏后，会立即启动软件中的模拟传感器，保证车辆正常启动。此外，该功能还给用户带来了选择方便，客户可自由选择原设置的传感器是否需要安装，若选装，则可按设定功能起作用；若不选，如果原车与正常标准一致性好，则也可以正常工作。对那些产品质量、生产一致性好的企业来说，可减少传感器成本，特别是氧传感器的成本投入。 超级省油功能。传统的电喷控制技术是通过保证最佳空燃比来实现节油和降低排放的，但在减速和加速时，特别是加速阶段，往往不能实现高性能、低油耗和低排放。该公司生产的电喷系统，在节油控制技术上进行了大胆突破，实现了在每个工作状态下油耗的最佳控制，特别是减速节油控制上，能够实现每个减速意愿中自动停油，不仅取得了最大的节油效果，排放也降到了最低水平，与化油器相比，理论节油效果在30%以上。 智能限速功能。目前，化油器车辆的限速是通过限制最大供油量、切断点火信号或改变转速比来实现的，为此车辆性能会受影响，限速临界点车速不稳，排放异常恶劣；传统电喷控制系统对最高车速的限制也仅仅是通过停止供油来实现，同样也会出现临界点车辆不稳现象。智能限速可根据用户需要预先任意设定，行驶中不会出现临界点车不稳或动力减小问题。如：在标准状态下，设定所需要的某一车速，不管是1人、2人或3人骑乘，在原车动力满足的条件下，都可以保证最高车速达到设定值，且不会超过设定值。 用户可调节功能。为保证产品适合各种不同地区和环境要求并符合不同骑乘者需要，控制电喷的核心控制器是关键。新型电喷系统特别为用户设计了16种（甚至32种）自主调节状态，用户可根据自己的爱好，实现高原、寒冷、潮湿、旧车、加速、超速、节油、排放等多种环境/情景下按不同愿望进行自我调整，从而达到车况最优，极大地方便了最终用户，也使得产品的适用范围更加宽广。 5、本田四冲程踏板车用程控燃油喷射系统 本田公司针对四冲程踏板车油耗居高不下，排放严重超标的现状，于2003年率先开发出驰名的PGM-F（IProgrammed —fuelInjection程序控制燃油喷射）系统，分别应用于125mL和50mL踏板摩托车上。 （1）、本田125mL踏板车用PGM-F1系统 图23是本田公司世界首创的125mL四冲程踏板车专用PGM—FI系统，率先应用于出口意大利的PANTHEON 125踏板车上。
该系统的基本控制项目是燃油喷射量和喷射正时，由发动机转速传感器、节气门位置传感器计算出基本喷射量和喷射正时，并以各传感器送来的数据为依据进行修正，把喷射量控制转换为喷油器开阀的时间控制。 J＝t×a＋b 式中J——燃油喷射量； t——基本喷射时间； a——乘法修正项； b——加法修正项。 发动机运行过程中，基本喷射时间和各项修正值全部寄存在ECU储存器ROM中，ECU随时根据发动机运行工况读出相应的数值。基本喷射量时间脉谱由发动机转速、节气门开度和燃油喷射量构成三维图。乘法修正项以发动机温度、进气温度和发动机进气真空传感器检测到的数据为依据适时修正基本喷油量。加法修正项是修正蓄电池电压波动时，导致喷油器开启滞后（无效时间特性）的修正值。最后综合计算出最佳喷射量，使发动机的动力性能、启动性能和排放性能不受海拔高度、环境温度、道路条件、运行工况等的影响。 喷射正时的控制是根据从压缩行程上止点前90°到后720°范围内，曲轴每隔30°发出的脉冲信号，由发动机转速和节气门开度求得喷射正时，发出指令为喷油器通电，将燃油喷入进气管。通过发动机真空传感器检测到的数据变化，判断是压缩行程还是燃烧行程，保证对18000r/min高转速的跟踪能力。 与此同时，还可根据发动机转速和节气门开度计算出最佳点火正时，特别是在发动机刚刚开始启动、暖机、怠速和低速运转工况时，适当延迟点火提前角，迅速提高三效催化转换器的起燃温度，使其立即投入工作，大幅度降低发动机启动、暖机、怠速和低速运转工况下的废气排放物，以满足欧Ⅲ苛刻的检测工况要求。经对比试验表明，PGM-FI程控燃油喷射系统较原化油器摩托车经济性提高6%，CO排放量降低约23%，HC＋NOX减少40%以上。 （2）、本田50mL踏板车用PGM-F1系统图27是本田公司世界首创的50mL四冲 程电喷踏板车专用PGM—FI电喷系统，主要由多功能微型高压燃油泵、喷油器、组合式空气流量计、发动机转速传感器、水温传感器、进气负压传感器、ECU和油门转角传感器8大部件组成。
孔喷油器同时实现小喷射量和喷雾微粒化、微型化的最佳效果。喷射量只有125mL踏板车Pantheon的1/3。而在微粒化方面，原来经常采用增加喷油器数量的方法，改为通过采用优化内部流路形状和双孔喷油结构设计达到了理想的效果。采用双孔的好处在于不仅使每个喷射孔的面积减少1倍，喷油速度提高2倍以上；而且可使2孔油气在喷射过程中相互高速撞击、相互粉碎，使油气颗粒更细、更均匀，实现了堪称世界最高水平的微粒化设计。 组合式空气流量计将高压空气阀、微型步进电机、稳压筒、进气压力传感器、进气温度传感器5项功能合并如图29所示。安装在最右端的微型步进电机，直接由ECU控制，步进电机带动高压空气阀同步左移或右移，精确控制进气口尺寸，从而达到精确计量空气的目的。发动机每增加或减少10r/min（通过ECU精确计算后得出的相对数据），可使步进电机后退或前进4mm, 从而使进气口面积相对增加或减少1个单位，使进气量相对增加或减少。
（4）全新设计完全适合50mL四冲程踏板车专用的小型高性能传感器和控制部件，与普通化油器式50mL踏板车相比，不但使摩托车具有完全相同的结构和外型，而且油门和发动机控制部件的体积和重量分别减小了38%和21%，实现了轻量化、微型化和高效化。 （5）采用双孔喷油器，同时实现小喷射量和堪称世界最高水平的微粒化设计，提高燃烧效率。 （6）全新开发出以30μｍ为单位的高精度空气流量计，能根据启动、预热和空转等不同运转状态控制进气量，精确控制发动机空燃比。 （7）全新开发出可置于踏板下方的薄型油箱和置于油箱内的多功能微型高压燃油泵（见图1），确保踏板保持平坦，方便车手驾乘，设计巧夺天工。 6、五羊本田佳御PGM-FI程控电喷系统 图30是五羊本田WH110T佳御电喷摩托车用PGM - FI（Programmed — fuel lnjection 程序控制燃油喷射）系统。这是国内第一款达到国III排放标准的环保、节能型踏板摩托车，也是本田公司向国内投放的第一款搭载这一系统的摩托车产品。 该系统利用氧传感器作为闭环控制信号，精确控制发动机的空燃比收敛于理论空燃比14.7：1的狭窄范围内，同时降低尾气排放中的CO、HC和Nox三种有害物质，并使用三元催化转换器和排气道二次空气补气电磁阀等机外净化措施，大幅度降低排放污染，排放达到国III标准。采用倾斜传感器、三合一传感器（进气温度、节气阀位置、进气压力）、水温传感器、曲轴相位传感器和电控单元（ECU）精确控制喷油器的喷油时刻和喷油量。并使用怠速控制阀、曲轴箱强制通风电磁阀、缸头强制通风电磁阀等技术措施大幅度降低各种行驶工况下的油耗。喷油器采用超微型4孔喷嘴，如图31所示，与常规轴针式喷油器相比，燃油雾化的微粒化程度大幅度提高，配合低摩擦技术，极大地提高了燃油经济性和排放清洁性。利用倾斜传感器确保摩托车行车安全。同时采用了多项业内领先技术，例如轻质、紧凑、高性能的发动机水冷系统，更加有效地提高了发动机的动力性、静音性、稳定性和耐久性，延长发动机寿命，提高车辆的操控性。该车发动机压缩比高达 11.0∶1，最大功率6.78kW(7500r/min),最大扭距9.10N·m(6000r/min),经济车速油耗≤2.10 L/100 km，处于国内领先水平。 |
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