電控汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之燃油系統(tǒng)

1、三 燃油系統(tǒng)在EFI系統(tǒng)中電動(dòng)汽油泵將汽油從油箱泵出，經(jīng)過燃油濾清器后再經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器調(diào)壓，將壓力調(diào)整到比進(jìn)氣管壓力高出約250kPa的壓力，然后經(jīng)輸油管配送給各個(gè)噴油器和冷起動(dòng)噴油器，噴油器根據(jù)ECU發(fā)來的噴射信號，把適量汽油噴射到進(jìn)氣歧管中。當(dāng)油路壓力超過規(guī)定值時(shí)，壓力調(diào)節(jié)器工作，多余的汽油返回油箱，從而保證送給噴油器的燃油壓力不變。當(dāng)冷卻水溫度低時(shí)，冷起動(dòng)噴油器工作，將燃油噴入進(jìn)氣總管，以改善發(fā)動(dòng)機(jī)低溫時(shí)起動(dòng)性能。燃油系統(tǒng)的框圖及系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖1-31所示，它主要由汽油箱、電動(dòng)汽油泵、燃油壓力調(diào)節(jié)器、汽油濾清器、噴油器、冷起動(dòng)噴油器和溫度時(shí)間開關(guān)等構(gòu)成。圖1-31 燃油系統(tǒng)框圖及構(gòu)成a）框

2、圖 b）MPI燃油系統(tǒng)構(gòu)成 c）SPI燃油系統(tǒng)構(gòu)成1-汽油箱 2-電動(dòng)汽油泵 3-燃油濾清器 4-噴油總管 5-噴油器 6-冷起動(dòng)噴油器 7-接進(jìn)氣歧管 8-燃油壓力調(diào)節(jié)器 9-回油管 10-各缸進(jìn)氣歧管 11-吸入空氣（一）燃油濾清器燃油濾清器把含在汽油中的氧化鐵、粉塵等固體夾雜物質(zhì)除去，防止燃油系統(tǒng)堵塞，減小機(jī)械磨損，確保發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，提高可靠性。由于燃油系統(tǒng)發(fā)生故障，會嚴(yán)重影響車輛的行駛性能，所以為使燃油系統(tǒng)部件保持正常工作狀態(tài)，燃油濾清器起著重要作用。燃油濾清器要起到上述作用，應(yīng)具有以下性能：1）過濾效率高；2）壽命長；3）壓力損失??；4）耐壓性能好 ；5）體積小、重量輕。燃油濾清器

3、安裝在電動(dòng)汽油泵的出口一側(cè)，濾清器內(nèi)部經(jīng)常受到200kPa300kPa的燃油壓力，因此耐壓強(qiáng)度要求在500kPa以上。油管也應(yīng)使用旋入式金屬管，其結(jié)構(gòu)如圖1-32a所示。濾芯元件一般采用菊花形和盤簧形結(jié)構(gòu)。盤簧形具有單位體積過濾面積大的特點(diǎn)，如圖1-32b所示。 圖1-32 燃油濾清器 a)總體結(jié)構(gòu) b)濾心元件構(gòu)造（二）電動(dòng)汽油泵電動(dòng)汽油泵從油箱吸入汽油，加壓后通過噴油器供給發(fā)動(dòng)機(jī)。電動(dòng)汽油泵有兩種安裝方式：一種是在汽油箱外，安裝在輸送管路中的外裝串聯(lián)式；另一種是安裝在油箱中的內(nèi)裝式。從結(jié)構(gòu)形式分，電動(dòng)汽油泵有滾柱式、旋渦式和次擺線式三種，其分類情況如下：EFI用電動(dòng)汽油泵外裝串聯(lián)式滾柱式內(nèi)

4、裝式滾柱式旋渦式次擺線目前電動(dòng)汽油泵一般都安裝在汽車的油箱內(nèi)，如圖1-33所示。油箱內(nèi)安裝的電動(dòng)汽油泵安裝管路簡單，不容易產(chǎn)生氣阻和漏油現(xiàn)象。圖1-33 油箱內(nèi)安裝的電動(dòng)汽油泵1-進(jìn)油濾網(wǎng) 2-電動(dòng)汽油泵 3-隔振橡膠 4-支架 5-汽油出油管 6-小油箱 7-油箱 8-回油管1、外裝式串聯(lián)電動(dòng)汽油泵這種電動(dòng)汽油泵安裝在油箱外，它主要由油泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)和滾柱式油泵組成，設(shè)有保護(hù)燃油輸送管路用的安全閥，保持余壓用的單向閥，防止燃油脈動(dòng)的阻尼穩(wěn)壓器，以及汽油吸入口和排出口，如圖1-34所示。這種電動(dòng)汽油泵可以安裝在輸送管中的任何位置。泵體部分是由油泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子（與泵套偏心安裝）、轉(zhuǎn)子外圍的泵套

5、、轉(zhuǎn)子和泵套之間起密封作用的滾柱等構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力作用下，滾柱貼著泵套內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)，由于轉(zhuǎn)子和泵套偏心安裝，使轉(zhuǎn)子、滾柱和泵套三者所包容的容積發(fā)生周期性變化，使汽油從一側(cè)的吸入口吸入，從另一側(cè)的排出口排出。從吸入口吸入的汽油，由泵室排出后，在電動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)經(jīng)單向閥、阻尼穩(wěn)壓器送到排出口。通常使用的電動(dòng)汽油泵，在外加電壓為12V，排出壓力為250kPa時(shí)，排出流量為100L/h，消耗電流在5A以下。泵的排出流量隨電壓而變化。圖1-34 外裝式串聯(lián)電動(dòng)汽油泵1-阻尼穩(wěn)壓器 2-單向閥 3-泵室 4-吸入口 5-安裝閥 6-油泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 7-出口 8-膜片 9-轉(zhuǎn)子 10-泵套

6、11-滾柱保護(hù)燃油輸送管路用的安全閥的作用是防止在工作中，排出口下游因某些原因出現(xiàn)堵塞時(shí)，發(fā)生管路破損和燃料漏泄事故。泵工作時(shí)，當(dāng)排出口出現(xiàn)堵塞，工作壓力上升到400kPa時(shí)，安全閥打開，高壓汽油同泵的吸入側(cè)連通，汽油在泵和電動(dòng)機(jī)內(nèi)部循環(huán)，這樣可以防止燃油壓力的上升不高于設(shè)定燃油壓力。保持殘余壓力用的單向閥是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火、電動(dòng)汽油泵剛剛停止壓送燃油時(shí)，單向閥立即關(guān)閉，以保持泵和壓力調(diào)節(jié)器之間的燃油具有一定壓力，該壓力稱為殘余壓力。一般說來，如圖1-35所示，汽油一遇高溫就要產(chǎn)生蒸氣。汽油蒸氣會引起電動(dòng)汽油泵及噴油器的工作性能下降，其結(jié)果會造成發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫情況下不易起動(dòng)。設(shè)置單向閥可以維持燃油輸

7、送管路內(nèi)具有一定壓力，以便在高溫情況下發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)變得容易。圖1-35 燃油壓力與蒸汽產(chǎn)生溫度的關(guān)系由于滾柱式電動(dòng)汽油泵的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，排出的燃油就要產(chǎn)生與滾柱數(shù)目對應(yīng)個(gè)數(shù)的壓力脈動(dòng)。阻尼穩(wěn)壓器是利用膜片和板簧的作用，吸收燃油壓力的脈動(dòng)，使燃油輸送管路內(nèi)的脈動(dòng)壓力傳遞減弱，以降低噪聲。圖1-36所示是安裝阻尼穩(wěn)壓器的前后情況對比，不裝穩(wěn)壓器時(shí)，電動(dòng)汽油泵出口處的壓力脈動(dòng)約為15kPa，安裝穩(wěn)壓器后，壓力脈動(dòng)可以降低到2kPa以下。圖1-36 安裝穩(wěn)壓器的效果a)無穩(wěn)壓器時(shí) b)有穩(wěn)壓器時(shí)2、內(nèi)裝式電動(dòng)汽油泵內(nèi)裝式電動(dòng)汽油泵因其安裝在油箱內(nèi)，所以噪音小，同串聯(lián)式電動(dòng)汽油泵相比，它不易產(chǎn)生氣阻和燃

8、油漏泄。內(nèi)裝式電動(dòng)汽油泵雖然自吸性能差，但工作性能良好，因此除上述滾柱式泵之外，旋渦式泵也采用這種安裝方式。旋渦式電動(dòng)汽油泵的結(jié)構(gòu)如圖1-37a所示，它由電動(dòng)機(jī)旋渦泵、單向閥、安裝閥等組成。由于旋渦式泵排出的燃油壓力脈動(dòng)小，故不需要安裝阻尼穩(wěn)壓器。圖1-37 內(nèi)裝式電動(dòng)汽油泵及旋渦式電動(dòng)汽油泵的工作原理a）內(nèi)裝式電動(dòng)汽油泵 b）旋渦式電動(dòng)汽油泵的工作原理1-單向閥 2-安全閥 3-電刷 4-電樞 5-磁極 6-葉輪 7-濾網(wǎng) 8-泵蓋 9-泵殼 10-葉片溝槽 11-渦輪旋渦泵的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖1-37b所示，旋渦式電動(dòng)汽油泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力矩傳遞到渦輪上，位于渦輪外圍的葉片溝槽前后因液

9、體的摩擦作用產(chǎn)生壓力差，由于很多葉片溝槽產(chǎn)生的壓力差循環(huán)往復(fù)而使燃油升壓。升壓后的燃油，通過電動(dòng)內(nèi)部經(jīng)單向閥從排出口排出。旋渦式泵結(jié)構(gòu)簡單，燃油壓力升高完全是由液體分子間動(dòng)量轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的，因而效率不是很高。但此種泵壓力波動(dòng)小，已能達(dá)到普通滾柱泵帶穩(wěn)壓器的水平，因而可取消阻尼穩(wěn)壓器，從而使泵的結(jié)構(gòu)尺寸大為縮小，能夠直接裝入油箱。內(nèi)裝式油泵也可使用側(cè)槽泵，它的工作原理和旋渦泵相似，但在葉輪形狀、葉片數(shù)目和流通形狀方面與旋渦泵有區(qū)別。3、電動(dòng)汽油泵控制電路電動(dòng)汽油泵的控制包括油泵開關(guān)控制和油泵轉(zhuǎn)速控制。在EFI系統(tǒng)中，只有發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油泵才工作，即使點(diǎn)火開關(guān)接通，發(fā)動(dòng)機(jī)沒有轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)汽油泵也不工作。

10、D型 和L型EFI系統(tǒng)油泵開關(guān)控制有所不同，D型EFI系統(tǒng)是由ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號控制油泵開關(guān)；而L型EFI系統(tǒng)，油泵是由裝在空氣流量計(jì)中的油泵開關(guān)控制，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣經(jīng)空氣流量計(jì)吸入，空氣流量計(jì)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，使油泵開關(guān)接通。圖1-38a所示是采用內(nèi)部裝有電動(dòng)汽油泵開關(guān)觸點(diǎn)的空氣流量計(jì)時(shí)、電動(dòng)汽油泵電源供給電路圖。圖1-38 電動(dòng)汽油泵控制電路（一）a)采用內(nèi)藏泵觸點(diǎn)空氣流量計(jì)時(shí)的電動(dòng)汽油泵控制電路 b）采用ECU控制方式時(shí)的電動(dòng)汽油泵控制電路1-蓄電池 2-點(diǎn)火線圈開關(guān) 3-主繼電器 4-斷路繼電器 5-空氣流量計(jì) 6-電動(dòng)汽油泵 7-輸入回路 8-后備集成電路 9-分電器發(fā)動(dòng)機(jī)起

11、動(dòng)時(shí)，點(diǎn)火開關(guān)的起動(dòng)裝置端（ST）接通，繼電器內(nèi)的線圈W2通電，觸點(diǎn)閉合，電源向電動(dòng)汽油泵供電。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，吸入的空氣使空氣流量計(jì)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣流量計(jì)內(nèi)的油泵開關(guān)接通，繼電器內(nèi)的線圈W1通電，這時(shí)，即使起動(dòng)裝置的端子斷開，觸點(diǎn)仍呈接通狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)由于某種原因停止工作時(shí)，空氣流量計(jì)內(nèi)的電動(dòng)汽油泵開關(guān)斷開，線圈W1斷電，觸點(diǎn)斷開，于是電動(dòng)汽油泵停止工作，燃油停止壓送。當(dāng)采用卡門旋渦式或熱線式空氣流量計(jì)，或者采用速度密度方式時(shí)，都是用如圖1-38b所示的ECU的晶體管來控制電動(dòng)汽油泵的供電情況。這時(shí)采用輸入ECU的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信號來檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。若斷開該晶體管，即可停止向電動(dòng)汽油泵供電。

12、電動(dòng)汽油泵轉(zhuǎn)速控制是指發(fā)動(dòng)機(jī)在高速、大負(fù)荷時(shí)電動(dòng)汽油泵轉(zhuǎn)速高，以增加供油量。發(fā)動(dòng)機(jī)在低速、中小負(fù)荷時(shí)需降低油泵轉(zhuǎn)速，以減少油泵的磨損及不必要的電能消耗?？刂齐娐啡鐖D1-39所示，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制油泵繼電器工作，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低、中小負(fù)荷時(shí)觸點(diǎn)B閉合，油泵電路中串入電阻器5使泵轉(zhuǎn)速降低；當(dāng)大負(fù)荷高轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU發(fā)出信號切斷油泵控制繼電器，A點(diǎn)閉合，使油泵轉(zhuǎn)速升高。圖1-39 電動(dòng)汽油泵控制電路（二）a）油泵的轉(zhuǎn)速控制電路示意圖 b）具有自保護(hù)功能的電動(dòng)汽油泵控制電路1-點(diǎn)火開關(guān) 2-主繼電器 3-斷路繼電器 4-電動(dòng)汽油泵控制繼電器 5-電阻器 6-油泵開關(guān) 7-電動(dòng)汽油泵 8-蓄電

13、池 9-機(jī)油壓力開關(guān) 10-發(fā)電機(jī)開關(guān) 11-油泵繼電器圖1-39b所示為帶有自動(dòng)保護(hù)功能的電動(dòng)汽油泵控制電路，該電路能在點(diǎn)火開關(guān)處于“斷開”位時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油壓力為零或發(fā)電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)汽油泵不工作，從而防止汽油噴出而引起火災(zāi)。其控制電路的工作過程是：當(dāng)把點(diǎn)火開關(guān)置于“起動(dòng)”位置（圖中的“S”位）時(shí)，電動(dòng)汽油泵繼電器工作（此時(shí)開關(guān)處于“II”位置），接通電動(dòng)汽油泵電路，電動(dòng)汽油泵開始泵油，直至發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)為止。當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后點(diǎn)火開關(guān)位于“開”的位置，此時(shí)發(fā)電機(jī)也正常發(fā)電，機(jī)油壓力開關(guān)也處于接通狀態(tài)。油泵繼電器工作（開關(guān)處于“I”位），由于油泵繼電器工作仍將電動(dòng)汽油泵電路接通，故此時(shí)電動(dòng)汽油

14、泵正常工作。假如此時(shí)由于某種原因發(fā)電機(jī)停轉(zhuǎn)或機(jī)油壓力為零，油泵繼電器停止工作，開關(guān)由“I”位跳到“II”位置，切斷電動(dòng)汽油泵繼電器的電路，從而切斷電動(dòng)汽油泵電路，使電動(dòng)汽油泵停止泵油。（三）燃油壓力調(diào)節(jié)器燃油壓力調(diào)節(jié)器的作用是控制噴油器的噴油壓力保持為255kPa的恒定值，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種負(fù)荷和轉(zhuǎn)速下，精確地進(jìn)行噴油控制。發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的燃油噴射量，是根據(jù)ECU加給噴油器的噴油信號持續(xù)時(shí)間長短來控制的，如果不控制燃油壓力，即使加給噴油器的噴油脈沖信號時(shí)間相同，當(dāng)燃油壓力高時(shí)，燃油噴射量會增加，當(dāng)燃油壓力低時(shí)，燃油噴射量會減少。因此，必須保證噴油器的壓力是恒定的（壓差恒定）。噴油器噴射燃油的位置是進(jìn)

15、氣道或者氣缸蓋，如果使燃油壓力相對大氣壓力是一定的，但由于進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度是變化的，那么即使噴油信號的持續(xù)時(shí)間和噴油器壓力保持不變，而當(dāng)進(jìn)氣管絕對壓力低（真空度高）時(shí)，燃油噴射量便增加，進(jìn)氣管絕對壓力高（真空度低）時(shí)，燃油噴射量便減少。為了避免出現(xiàn)這種情況，得到精確的噴油量，油壓和進(jìn)氣歧管真空度的總和應(yīng)保持恒定不亮，如圖1-40所示，這樣對依據(jù)通電時(shí)間確定噴油量的噴油器來說，具有決定意義。圖1-40 油壓和進(jìn)氣歧管真空度燃油壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)如圖1-50所示，它由金屬殼體構(gòu)成，其內(nèi)部由橡膠膜片分為彈簧室和燃油室兩部分，來自輸油管路的高壓油由入口進(jìn)入并充滿燃油室，推動(dòng)膜片，打開閥門，在設(shè)定壓力下

16、和彈簧力平衡，部分燃油經(jīng)回油管流回油箱，輸油管內(nèi)壓力的大小取決于膜片彈簧的壓力。由于燃油壓力調(diào)節(jié)器的彈簧室和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管相通，進(jìn)氣歧管的真空度作用于調(diào)壓器的膜片彈簧一側(cè)，從而減弱了作用在膜片上的彈簧力，使回油量增加，燃油壓力降低，即在進(jìn)氣歧管真空度增加時(shí)，噴油壓力減少，但油壓和進(jìn)氣歧管真空度的總和保持不變，即噴油器處壓差恒定。油泵停止工作時(shí)，在彈簧力的作用下使閥關(guān)閉。這樣，油泵內(nèi)的單向閥和壓力調(diào)節(jié)器內(nèi)的閥門使油路中殘留壓力保持不變。圖1-41 燃油壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)1-彈簧室 2-進(jìn)氣真空度 3-彈簧 4-膜片 5-閥門 6-燃油室 7-自輸油管道 8-至油箱一般使用的壓力調(diào)節(jié)器，設(shè)定壓力為25

17、0kPa。（四）燃油壓力脈動(dòng)減振器當(dāng)噴油器噴射燃油時(shí)，在輸送管道內(nèi)會產(chǎn)生燃油壓力脈動(dòng)，燃油壓力脈動(dòng)減振器是使燃油壓力脈動(dòng)衰減，以減弱燃油輸送管道中的壓力脈動(dòng)傳遞，降低噪聲。圖1-42所示為燃油壓力脈動(dòng)減振器結(jié)構(gòu)，為了使壓力脈動(dòng)衰減，采用了膜片和彈簧組成的緩沖裝置，可把壓力脈動(dòng)降低到低水平。在減振器內(nèi)部由膜片分隔開成空氣室（上部）和燃油室（下部），在空氣室內(nèi)有彈簧壓在膜片，從而使膜片產(chǎn)生向下的力。當(dāng)油路中油壓不穩(wěn)時(shí)，該不穩(wěn)的油壓作用于膜片上，由膜片再傳給彈簧而吸收掉這部分力，使油壓變得平穩(wěn)。該裝置通常在250kPa的壓力下作用，但由于噴油器工作時(shí)會產(chǎn)生壓力脈動(dòng)，故它的常用工作范圍可達(dá)到300kP

18、a左右。圖1-42 燃油壓力脈動(dòng)減震器1-閥 2-彈簧 3-膜片 4-自電動(dòng)汽油泵 5-輸送管道（五）噴油器EFI系統(tǒng)中使用的噴油器是電磁式的，噴油器通過絕緣墊圈安裝在進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣道附近的缸蓋上，并用輸油管將其位置固定，根據(jù)ECU提供的噴射信號進(jìn)行燃油噴射。在把電信號轉(zhuǎn)換成燃油流量信號的同時(shí)，使燃油霧化、噴射。1、對噴油器的要求（1）具有良好的霧化能力和適當(dāng)?shù)膰婌F形狀，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)性、怠速穩(wěn)定性，并滿足降低排放污染的要求；（2）具有良好的流量特性，以適應(yīng)于多種排量發(fā)動(dòng)機(jī)的使用；（3）具有良好的防積炭功能；（4）使用壽命長；（5）結(jié)構(gòu)簡單。2、噴油器的種類根據(jù)汽油噴射類型不同，噴油器可

19、分為MPI噴油器（圖1-44）和SPI用噴油器（圖1-43）；按結(jié)構(gòu)型式，噴油器可分為從噴油器上部供油方式（圖1-44）和從下部供油方式（圖1-43）兩種；以噴油器噴口型式來區(qū)分，可分為針閥型和孔型兩種（圖1-44），針閥型噴油器的噴口不易堵塞，而孔型噴油器的噴口噴出的燃油霧化好，它一般有12孔，由于制造廠家不同，有的做成球閥，有的做成錐形閥。以噴油器的阻值來區(qū)分有低阻噴油器和高阻噴油器兩種，低阻噴油器的電阻值約為23，高阻噴油器的電阻值約為1316。按插頭的形狀來區(qū)分噴油器的噴口形式和阻值的大小見表1-3。圖1-43 下部供油方式SPI噴油器1-燃油出口 2-燃油入口圖1-44 噴油器的型式

20、a）針閥型 b）孔型 表1-3 噴油器插頭形狀插頭形狀噴口型式阻值針閥型低阻值針閥型高阻值孔型低阻值孔型高阻值雖然噴油器的種類及結(jié)構(gòu)略有差異，但其工作原理都基本相同。下面以具有代表性的上部給料方式的MPI系統(tǒng)用噴油器為例，來說明其具體結(jié)構(gòu)和工作原理。3、噴油器的結(jié)構(gòu)與工作圖1-45所示是噴油器的構(gòu)造，在筒狀外殼內(nèi)裝有電磁線圈、柱塞、回位彈簧和針閥等。柱塞和針閥裝成一體，在回位彈簧壓力作用下，針閥緊貼閥座，將噴孔封閉。另外，為防止油中所含雜質(zhì)影響針閥動(dòng)作，設(shè)有濾清器，為適應(yīng)不同應(yīng)用場合，設(shè)有調(diào)整針閥行程的調(diào)整墊片。當(dāng)ECU將開啟針閥的電信號通過驅(qū)動(dòng)電路作用于電磁閥線圈時(shí)，柱塞和針閥在電磁線圈吸力

21、作用下向右移動(dòng)，當(dāng)其凸緣部被吸引碰到調(diào)整墊片時(shí)，針閥全開，燃油通過沿箭頭的通路噴射出去。噴射結(jié)束后，電磁圈斷電，回位彈簧將針閥關(guān)閉，噴油器停止噴油。噴射量的大小除與針閥行程，噴口面積以及噴射環(huán)境壓力與燃油壓力的壓差等因素有關(guān)以外，主要與針閥的開啟時(shí)間，即電磁線圈的通電時(shí)間有關(guān)。圖1-45 噴油器的構(gòu)造1-燃油接頭 2-電插頭 3-電磁線圈 4-磁心 5-行程 6-閥體 7-殼體 8-針閥 9-凸緣部 10-調(diào)整墊片 11-彈簧 12-濾清器閥時(shí)間 Ip-峰值電流 Ih-保持電流 Tip-峰值電流到達(dá)時(shí)間4、噴油器的噴霧特性噴油器所噴燃油的霧化情況和油束形狀對發(fā)動(dòng)機(jī)工作影響很大，如果油束形狀合理

22、，霧化效果好，那么發(fā)動(dòng)機(jī)就會獲得冷起動(dòng)性好、怠速平穩(wěn)、排污少的效果。霧化質(zhì)量與噴油壓力、噴射位置、噴油器結(jié)構(gòu)、積碳情況等因素有關(guān)。對SPI系統(tǒng)，由于噴油器安裝在節(jié)氣門附近，燃油噴出后，在進(jìn)氣管中有較長時(shí)間的霧化過程，故所需燃油壓力較低；而對于MPI系統(tǒng)，噴油器一般安裝在進(jìn)氣管或者氣缸蓋上，因?yàn)槭浅蜻M(jìn)氣門噴射燃油，霧化時(shí)間短，為保證良好的霧化，應(yīng)使油壓相應(yīng)提高。為提高霧化質(zhì)量，針閥式噴油器利用端部精加工而成的錐形，使燃油以大約1040的噴霧角噴出，錐形端的尖銳邊緣促使燃油霧化。霧化裝置多采用軸針式，在近年來出現(xiàn)的兩個(gè)進(jìn)氣門的發(fā)動(dòng)機(jī)上，雙孔噴油器（圖1-46所示）也被廣泛應(yīng)用，雙孔噴油器可向兩個(gè)

23、進(jìn)氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)氣門均勻噴射燃油。圖1-46 雙孔式噴油器的結(jié)構(gòu)（2TZ-FE型發(fā)動(dòng)機(jī)）1-針閥 2-電線插座 3-電磁線圈（六）冷起動(dòng)噴油器冷起動(dòng)噴油器是一種裝在進(jìn)氣總管中央部位進(jìn)行燃油輔助噴射的電磁閥式噴油閥，它可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)性能，與一般噴油器的主要區(qū)別有：一是它只用于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，因而要求工作電壓較低；二是要求其噴霧微?；覈婌F角較大。后一項(xiàng)是衡量冷起動(dòng)噴油器性能的重要指標(biāo)。冷起動(dòng)噴油器的結(jié)構(gòu)如圖1-47所示，冷起動(dòng)噴油器由燃料入口連接器、電線接頭、電磁線圈、可動(dòng)磁心、漩渦噴嘴等組成。在噴射管道內(nèi)部，可動(dòng)磁心在彈簧力作用下把橡膠閥推向閥座使閥孔關(guān)閉。當(dāng)電磁線圈通電時(shí)，在電磁力

24、吸引下，可動(dòng)磁心克服彈簧力被拉向圖中箭頭方向?？蓜?dòng)磁心一被拉開，閥門即打開，燃油涌出閥孔，在漩渦噴嘴部位形成旋轉(zhuǎn)流，并以微粒和錐角形式從噴孔噴射出去。圖1-47 冷起動(dòng)噴油器的構(gòu)造1-漩渦噴油嘴 2-噴射管道 3-閥 4-電磁線圈 5-電線接頭 6-燃油入口連接器 7-漩渦噴油嘴構(gòu)造 8-閥座 9-可動(dòng)磁心 10-彈簧冷起動(dòng)噴油器安裝在節(jié)氣門下游的進(jìn)氣總管上，而且選擇了可向各缸均分配燃油的位置（圖1-48a），為了提高向各缸分配燃油的均勻性，有的冷起動(dòng)噴油器上設(shè)有兩個(gè)漩渦式噴嘴，其結(jié)構(gòu)如圖1-49所示，其安裝如圖1-48b所示。從用途上講，冷起動(dòng)噴油器的重要指標(biāo)是最低工作電壓和合乎規(guī)定的噴霧角

25、及噴射量，表1-4是其基本特性。圖1-48 冷起動(dòng)噴油器的安裝圖a）一個(gè)方向噴油的噴油器安裝 b）兩個(gè)方向噴油的冷起動(dòng)噴油器安裝1-冷起動(dòng)噴油器 2-進(jìn)氣 3-進(jìn)氣總管 4-進(jìn)氣歧管圖1-49 兩個(gè)漩渦式噴嘴的冷起動(dòng)噴油器結(jié)構(gòu)1-彈簧 2-電磁線圈 3-電線插座 4-柱塞表1-4 冷起動(dòng)噴油器特性項(xiàng)目特性值最低工作電壓/V70噴油量/mLmin-1120對冷起動(dòng)噴油器噴油時(shí)間的控制有兩種方法：一種是利用溫度時(shí)間開關(guān)（也叫熱敏時(shí)控開關(guān)，又叫冷起動(dòng)噴油器定時(shí)開關(guān)）控制；一種是用ECU控制。1、溫度時(shí)間開關(guān)控制溫度時(shí)間開關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖1-50a所示，它主要由雙金屬片、加熱線圈及搭鐵觸點(diǎn)等構(gòu)成。由于其工

26、作工況是由發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和起動(dòng)電流共同決定的，因此它應(yīng)裝在能反映發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的位置。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較低時(shí)，溫度時(shí)間開關(guān)的觸點(diǎn)閉合，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)處于“START”位置時(shí)，電流按圖1-50b中箭頭方向流動(dòng)，使冷起動(dòng)噴油器噴油。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”位置時(shí)，冷起動(dòng)噴油器停止噴油。在起動(dòng)過程中，若起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過長，有可能使火花塞淹濕。但此時(shí)由于電流流過加熱線圈，使雙金屬片受熱彎曲，觸點(diǎn)斷開（圖1-50c），電流不再流經(jīng)冷起動(dòng)噴油器，因而可防止火花塞被淹。同時(shí)，加熱線圈進(jìn)一步加熱雙金屬片，以免觸點(diǎn)再次閉合。因此，冷起動(dòng)時(shí)，主要是電加熱決定冷起動(dòng)噴油器的工作時(shí)間。而發(fā)動(dòng)機(jī)處于熱機(jī)狀態(tài)時(shí)，溫度時(shí)間開關(guān)觸

27、點(diǎn)一直處于斷開狀態(tài)，故熱機(jī)起動(dòng)時(shí)冷起動(dòng)噴油器不工作。圖1-50 溫度時(shí)間開關(guān)及與冷起動(dòng)噴油器的工作a）溫度時(shí)間開關(guān) b）、c）溫度時(shí)間開關(guān)與冷起動(dòng)噴油器的工作1-電線接頭 2-釘形殼體 3-雙金屬片 4-加熱線圈 5-搭鐵觸點(diǎn) 6-蓄電池 7-點(diǎn)火開關(guān) 8-線圈 9-線圈 10-溫度時(shí)間開關(guān)一般情況下，當(dāng)冷卻水溫度低于30時(shí)，溫度時(shí)間開關(guān)常閉，此時(shí)點(diǎn)火開關(guān)若位于起動(dòng)位置；冷起動(dòng)噴油器的針閥就打開，汽油噴入節(jié)氣門后的進(jìn)氣總管中，以增加混合氣濃度，便于起動(dòng)和加快暖機(jī)過程。如發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高于40或點(diǎn)火開關(guān)接通持續(xù)時(shí)間超過15s，溫度時(shí)間開關(guān)內(nèi)的雙金屬片因電熱線圈的加熱彎曲而使觸點(diǎn)斷開，以此切斷冷起動(dòng)噴

28、油器中的電流，冷起動(dòng)噴油器停止噴油。發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)時(shí)，溫度時(shí)間開關(guān)的觸點(diǎn)一直處于斷開狀態(tài)，以防冷起動(dòng)噴油器噴油。2、ECU控制ECU控制電路如圖1-51所示，為了改善發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)起動(dòng)性能，在溫度時(shí)間開關(guān)控制的同時(shí)，ECU還可以根據(jù)冷卻水溫度對冷起動(dòng)噴油器的噴油時(shí)間進(jìn)行控制。圖1-52表明了兩者控制的噴油范圍，其中“A”陰影部分為溫度時(shí)間開關(guān)的控制結(jié)果，“B”陰影部分為ECU控制的結(jié)果。圖1-51 ECU控制冷起動(dòng)噴油器的電路1-溫度時(shí)間開關(guān) 2-冷起動(dòng)噴油器 3-水溫傳感器圖1-52 溫度時(shí)間開關(guān)和ECU控制的噴油器范圍圖 四 電控系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)電控汽油噴射系統(tǒng)的電控系統(tǒng)一般由各種傳感器、ECU和執(zhí)行器

29、三部分組成。電控系統(tǒng)的功用是接收來自表示發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的各個(gè)傳感器輸送來的信號，根據(jù)ECU內(nèi)預(yù)存的程序加以比較和修正，決定噴油量和點(diǎn)火提前角。各種傳感器分別檢測進(jìn)氣管中進(jìn)氣絕對壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、排氣中的氧濃度、冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度和大氣壓力等，并將信息轉(zhuǎn)換成電信號，輸送給ECU，根據(jù)這些信號，ECU算出現(xiàn)工況最佳的點(diǎn)火正時(shí)，并啟動(dòng)各噴油器。ECU不僅控制燃油噴射正時(shí)、點(diǎn)火正時(shí)、怠速轉(zhuǎn)速、EGR（廢氣再循環(huán)）、燃油壓力和電動(dòng)汽油泵，而且還具有故障自診斷功能。圖1-53 所示是與電控汽油噴射控制（EFI）有關(guān)的主要控制系統(tǒng)部件的構(gòu)成?？刂葡到y(tǒng)部件，按其機(jī)能不同可大致分為表1-5中所示的三類。圖1-

30、53 電子控制系統(tǒng)部件總體構(gòu)成圖1-斷路繼電器 2-主繼電器 3-起動(dòng)裝置 4-電動(dòng)汽油泵 5-油箱 6-汽油濾清器 7-蓄電池 8-曲軸位置傳感器（分電器） 9-點(diǎn)火開關(guān) 10-點(diǎn)火線圈 11-大氣壓力傳感器 12-空氣濾清器 13-進(jìn)氣溫度傳感器 14-空氣流量計(jì) 15-冷起動(dòng)噴油器 16-空氣閥 17-節(jié)氣門位置傳感器 18-燃油壓力調(diào)節(jié)器 19-O2傳感器 20-溫度時(shí)間開關(guān) 21-冷卻水溫度傳感器 22-控制系統(tǒng)部件 表1-5 控制系統(tǒng)部件的機(jī)能分類分類部件名稱機(jī)能傳感器類空氣流量計(jì)檢測吸入空氣量冷卻水溫度傳感器檢測冷卻水溫度進(jìn)氣溫度傳感器檢測進(jìn)氣溫度發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器曲軸位置傳感器檢

31、測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及曲軸轉(zhuǎn)角位置車速傳感器檢測汽車行駛速度節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門開度及怠速狀態(tài)起動(dòng)裝置信號檢測起動(dòng)時(shí)動(dòng)力輸出軸工作狀態(tài)爆震傳感器檢測發(fā)動(dòng)機(jī)爆震O2傳感器檢測排氣中氧的濃度大氣壓力傳感器檢測大氣狀態(tài)進(jìn)氣歧管壓力傳感器檢測D型噴油器系統(tǒng)進(jìn)行量ECU根據(jù)各傳感器信號控制燃油噴射時(shí)間其他（繼電器類）主繼電器控制EFI裝置總體電源斷路繼電器控制電動(dòng)汽油泵的電源溫度時(shí)間開關(guān)控制冷起動(dòng)噴油器的通電時(shí)間（一）水溫傳感器水溫傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)溫器出水口附近，它的功用是檢測發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度。因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)過程中需要一定的附加加濃，其加濃量主要取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、負(fù)荷和轉(zhuǎn)速，為此采用水溫傳感器向E

32、CU輸送水溫信號。水溫傳感器的結(jié)構(gòu)如圖1-54a所示，它由封閉在金屬盒內(nèi)的對溫度變化非常敏感的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC電阻）構(gòu)成，利用電阻值的變化來檢測冷卻水的溫度。熱敏電阻的特性如圖1-54b所示，冷卻水溫度越低電阻值越大，冷卻水溫度越高電阻值越小。將該傳感器的信號輸入到ECU，就可以根據(jù)冷卻水溫度進(jìn)行噴油量的控制。冷卻水溫度傳感器與ECU的連接電路如圖1-54c所示。圖1-54 冷卻水溫度傳感器結(jié)構(gòu)、特性及與ECU的連接電路a）水溫傳感器結(jié)構(gòu) b）水溫傳感器特性 c）與ECU連接電路1-NTC電阻 2-外殼 3-電線接頭 4-冷卻水溫度傳感器 5-接蓄電池端 6-電控單元（ECU） 7-

33、水溫信號ECU中5V的電源電壓通過電阻器R從端子THW加到水溫傳感器上（電阻器R和水溫傳感器串接）。當(dāng)水溫傳感器的電阻值隨冷卻水溫度改變時(shí)，端子THW的電位也變化，據(jù)此信號，ECU增減燃油噴射量，以改善發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)性。當(dāng)在外界環(huán)境溫度較低的條件下起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，這時(shí)水溫傳感器的熱敏電阻阻值較大，此時(shí)ECU接收到低溫信號，給噴油器做較多額外噴油的指令，使噴油器多噴油，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度逐漸升高，熱敏電阻的阻值逐漸減小，從而控制單元控制噴油器逐漸減少額外噴油。如果發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度達(dá)到80以上時(shí)，水溫傳感器熱敏電阻的電阻值約為0.4k，此時(shí)ECU控制噴油器進(jìn)行正常噴油而不額外噴油，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入正

34、常工作狀態(tài)。（二）進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)氣溫度傳感器是確定燃油基本噴油量的三個(gè)主要傳感器之一，進(jìn)行溫度傳感器是檢測發(fā)動(dòng)機(jī)吸入（進(jìn)入空氣流量計(jì)）的空氣溫度用的傳感器，并將空氣溫度信號轉(zhuǎn)變成ECU能識別的電信號傳送給ECU，它根據(jù)進(jìn)氣溫度的高低，做不同程度的額外噴油。進(jìn)氣溫度傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與水溫傳感器完全相同，也是一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。D型EFI系統(tǒng)中，進(jìn)氣溫度傳感器安裝在空氣濾清器的殼體內(nèi)或是進(jìn)氣總管內(nèi)。L型EFI系統(tǒng)則安裝在空氣流量計(jì)內(nèi)。應(yīng)當(dāng)特別指出，當(dāng)進(jìn)氣溫度傳感器在葉片式及卡門渦旋式空氣流量計(jì)上使用時(shí)，由于吸入空氣溫度的變化會引起空氣密度發(fā)生變化，因此需要進(jìn)行噴油量修正，這時(shí)通常是將進(jìn)氣溫

35、度傳感器安裝在空氣流量計(jì)的空氣測量部位。圖1-55a所示是進(jìn)氣溫度傳感器的剖面圖，圖1-55b所示是進(jìn)氣溫度傳感器與ECU的連接電路圖。進(jìn)氣溫度傳感器把所測得的進(jìn)氣溫度變成電信號，輸送給ECU，ECU將該信號計(jì)算后去控制噴油器進(jìn)行額外噴油。當(dāng)氣溫低于40時(shí)，額外噴油量較多；當(dāng)氣溫高于40時(shí)則額外噴油量較少，進(jìn)氣溫度在任何情況下它都起作用，從而根據(jù)進(jìn)氣溫度，由ECU控制噴油器進(jìn)行不同程度的額外噴油。圖1-55 進(jìn)氣溫度傳感器剖視圖及與ECU的連接電路a）進(jìn)氣溫度傳感器剖視圖 b）進(jìn)氣溫度傳感器與ECU的連接電路1-導(dǎo)線 2-空氣流量計(jì)殼體 3-熱敏電阻 4-進(jìn)氣溫度傳感器（三）曲軸位置傳感器和發(fā)

36、動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器在EFI中，相對于發(fā)動(dòng)機(jī)每一個(gè)工作循環(huán)吸入的空氣量，都可以得到由ECU控制的符合最佳空燃比的燃油噴射量?？諝饬髁坑?jì)能夠檢測每個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的吸入空氣量，但是不能檢測每個(gè)工作循環(huán)內(nèi)的吸入空氣量。為了求出每個(gè)工作循環(huán)內(nèi)的吸入空氣量，就需要檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。另外，當(dāng)采用獨(dú)立噴射和分組噴射時(shí)，為了有效地利用各自的噴射特點(diǎn)，需要選擇特定的噴射時(shí)刻，因此還需要檢測每缸的曲軸轉(zhuǎn)角位置。檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及曲軸轉(zhuǎn)角位置，需要采用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸位置傳感器。具有這種功能的傳感器型式很多，目前均已實(shí)用化，其中使用最多的是電磁式傳感器、光電式傳感器和霍爾效應(yīng)式傳感器。1、電磁式傳感器這種傳感器可用于測定

37、曲軸、凸輪軸和分電器驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，用來控制點(diǎn)火和燃油噴射時(shí)間或測量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。這種類型的傳感器具有耐用、便于利用發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈、不需激勵(lì)電壓或放大器、能適應(yīng)較大范圍的溫度變化、使用壽命長等特點(diǎn)，因此這種傳感器應(yīng)用比較廣泛。這種傳感器的工作原理可用圖1-56a所示原理圖來說明，它由一個(gè)永久磁鐵和一個(gè)傳感線圈組成，在驅(qū)動(dòng)軸上裝有一個(gè)有若干個(gè)缺口和舌片的鋼盤（轉(zhuǎn)子），它能在磁極之間轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)鋼盤旋轉(zhuǎn)，其缺口通過磁極時(shí)，磁路的磁阻大大增加（這是由于空氣的磁導(dǎo)率比鋼低得多），結(jié)果使磁場強(qiáng)度降低。圖1-56 電磁式傳感器工作原理圖a）工作原理圖 b）磁阻盤舌片通過磁極時(shí)的波形1-控制裝置 2-線圈 3-

38、磁鐵 4-磁阻盤當(dāng)通過一個(gè)線圈的磁通量增加或減少時(shí)，線圈內(nèi)就會產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，其大小正比于磁通量的變化速率。變化越快，電動(dòng)勢越大；磁通量無變化，就不產(chǎn)生電動(dòng)勢。所以當(dāng)磁阻盤靜止時(shí)，線圈中雖有磁通通過，但傳感器沒有輸出。圖1-56b顯示的是磁阻盤通過磁極時(shí)產(chǎn)生的波形，當(dāng)磁阻盤舌片接近磁極時(shí)，電動(dòng)勢增至最大；當(dāng)舌片正對磁極時(shí)，磁通量最大，而電動(dòng)勢為零。電磁式傳感器就是由固定在分電器軸上的轉(zhuǎn)子和設(shè)置在轉(zhuǎn)子外側(cè)的耦合線圈以及托架構(gòu)成，如圖1-57a 所示。圖1-57 電磁式傳感器a）結(jié)構(gòu)圖 b）耦合線圈產(chǎn)生的電壓 c）波形1、7-永久磁鐵 2-耦合線圈 3、6-動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)子 4-托架 5-耦合線圈 6-信

39、號轉(zhuǎn)子 -通過線圈磁通量 U-點(diǎn)火信號產(chǎn)生電壓如圖1-57b所示，永久磁鐵的磁通途經(jīng)轉(zhuǎn)子之后通過耦合線圈。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子凸起部的磁隙不斷發(fā)生變化，通過耦合線圈的磁通也不斷變化，于是在線圈的兩端便感生與磁通變化相應(yīng)的感應(yīng)電壓U，由于感應(yīng)電壓是以阻止磁通變化的原理產(chǎn)生的，所以它以交流形式輸出。該電壓由最大正值向最大負(fù)值的變化較迅速，因此，即可以兩個(gè)最大值之間的過零轉(zhuǎn)換信號來控制點(diǎn)火和噴油系統(tǒng)。具體來講，用來檢測曲軸轉(zhuǎn)角位置和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的電磁式傳感器，是由如圖1-58所示的復(fù)合轉(zhuǎn)子和耦合線圈構(gòu)成的。下面以四缸四行程發(fā)動(dòng)機(jī)為例，就檢測特定氣缸曲軸轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)位置（如壓縮上止點(diǎn)）進(jìn)行說明。圖1-58

40、 G、N耦合線圈安裝圖1-G轉(zhuǎn)子 2-G1耦合線圈 3-G2耦合線圈 4-N轉(zhuǎn)子 5、9-N耦合線圈 6-G、N轉(zhuǎn)子 7-G1、G2耦合線圈 8-分電器安裝在分電器軸（分電器轉(zhuǎn)1圈曲軸轉(zhuǎn)2圈）上的具有一個(gè)突起部分的轉(zhuǎn)子G與分電器軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子和耦合線圈G1、G2之間的磁隙不斷發(fā)生變化，在各個(gè)耦合線圈上，相對分電器每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，就會產(chǎn)生一個(gè)電壓脈沖。通過合理設(shè)計(jì)，使轉(zhuǎn)子G的凸起部分在一缸及四缸壓縮上止點(diǎn)時(shí)，最靠近耦合線圈G1、G2。這樣，通過檢測G1、G2耦合線圈的電壓變化，就可以知道一缸、四缸的壓縮上止點(diǎn)位置。圖1-75a為G1、G2產(chǎn)生的電壓信號實(shí)例。為了更精確地檢測曲軸轉(zhuǎn)角位置，還需設(shè)

41、置轉(zhuǎn)子N和耦合線圈N。具有偶數(shù)個(gè)（例如24個(gè)）凸起部分的轉(zhuǎn)子N，與轉(zhuǎn)子G同樣安裝在分電器軸上。分電器轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，在耦合線圈N上，就產(chǎn)生偶數(shù)個(gè)（例如24個(gè)）電壓脈沖。把這些電壓脈沖輸入ECU，通過測量脈沖的間隔，就能檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。如圖1-59b所示，利用信號G和信號N的組合，就可以檢測特定氣缸的曲軸轉(zhuǎn)角位置，把G、N信號輸入ECU，即可決定滿足發(fā)動(dòng)機(jī)多種運(yùn)轉(zhuǎn)條件的噴油量及噴油時(shí)刻。圖1-59 曲軸轉(zhuǎn)角信號a）G信號 b）G1、G2、N信號組合實(shí)例2、光電式傳感器圖1-60a所示是光電式傳感器的工作原理圖，位于光敏二極管的對面的是作為光源的發(fā)光二極管，在它們之間有一個(gè)能斷續(xù)遮光的轉(zhuǎn)盤。當(dāng)轉(zhuǎn)盤上的缺口

42、、縫隙或小孔對準(zhǔn)發(fā)光二極管時(shí)，光線可以通過，光敏二極管即發(fā)出信號指示轉(zhuǎn)軸的某一位置或轉(zhuǎn)速。它輸出的信號是方波脈沖，故它能適應(yīng)數(shù)字式控制系統(tǒng)的需要。這里的發(fā)光二極管的發(fā)光頻率一般在紅外線和紫外線范圍內(nèi)，是肉眼看不見的。圖1-60b、c所示為六缸發(fā)動(dòng)機(jī)用分電器內(nèi)的光電式曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的結(jié)構(gòu)，由發(fā)光二極管和光敏二極管組合來計(jì)測帶縫隙的轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)位置，安裝在分電器內(nèi)（或凸輪軸前部）。它決定分組噴射控制及電子點(diǎn)火控制曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)的噴油正時(shí)和點(diǎn)火正時(shí)。在轉(zhuǎn)盤上每隔60設(shè)置了寬度不同的4種縫隙，利用發(fā)光二極管發(fā)出的光束，經(jīng)過安裝在分電器軸上轉(zhuǎn)盤的刻度縫隙，照射在光敏二極管上，使波形電路產(chǎn)生電信號、并傳給EC

43、U。圖1-60 光電式曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的工作原理與結(jié)構(gòu)a）工作原理圖 b）結(jié)構(gòu)圖 c）轉(zhuǎn)盤1-輸出信號 2-光敏二極管 3-發(fā)光二極管 4-電源 5-轉(zhuǎn)盤 6-轉(zhuǎn)子頭蓋 7-密封蓋 8-波成形電路 9-第一缸120信號縫隙 10-10信號縫隙 11-120信號縫隙3、霍爾效應(yīng)傳感器如圖4-61所示，磁場中有一個(gè)霍爾半導(dǎo)體片，恒定電流I從A到B通過該片。在洛侖茲力的作用下，I的電子流在通過霍爾半導(dǎo)體時(shí)向一側(cè)偏移，使該片在CD方向上產(chǎn)生電位差，這就是所謂的霍爾電壓?；魻栯妷弘S磁場強(qiáng)度的變化而變化，磁場越強(qiáng)，電壓越高，磁場越弱，電壓越低?；魻栯妷褐岛苄?，通常只有幾個(gè)毫伏，但經(jīng)集成電路中的放大器放大，就

44、能使該電壓放大到足以輸出較強(qiáng)的信號。若使霍爾集成電路起傳感作用，需要用機(jī)械的方法來改變磁場強(qiáng)度。圖1-61所示的方法是用一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪作為控制磁通量的開關(guān)，當(dāng)葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時(shí)，磁場偏離集成片，霍爾電壓消失。這樣，霍爾集成電路的輸出電壓的變化，就能表示出葉輪驅(qū)動(dòng)軸的某一位置，利用這一工作原理，可將霍爾集成電路片用作用點(diǎn)火正時(shí)傳感器。霍爾效應(yīng)傳感器屬于被動(dòng)型傳感器，它要有外加電源才能工作，這一特點(diǎn)使它能檢測轉(zhuǎn)速低的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。圖1-61 霍爾效應(yīng)傳感器1-霍爾半導(dǎo)體元件 2-永久磁鐵 3-擋隔磁力線的葉片4、其他傳感器上面所述的電磁式傳感器，除能夠檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速外，還能夠

45、檢測曲軸轉(zhuǎn)角位置。如果只是檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，可以采用把點(diǎn)火線圈的點(diǎn)火初級信號直接輸入ECU的簡易方式。點(diǎn)火線圈初級電流切斷時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢，可達(dá)300V400V（圖1-62a）。把這一電壓信號輸入ECU，通過同基準(zhǔn)電壓相比較，形成點(diǎn)火信號脈沖，然后測量脈沖間隔，就可以測出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（圖1-62b）。由于這種方法只能檢測點(diǎn)火信號，難以選擇特定的曲軸轉(zhuǎn)角位置，所以在獨(dú)立噴射和分組噴射中不適用。這種方法多用于所有氣缸進(jìn)行同時(shí)噴射的情況。圖1-62 點(diǎn)火信號及其處理回路a）點(diǎn)火線圈產(chǎn)生信號 b）信號處理回路1-點(diǎn)火線圈 2-分電器 3-蓄電池 4-發(fā)火器 5-基準(zhǔn)電壓 6-波形整形回路 7-測量脈沖間

46、隔時(shí)間 8-脈沖間隔（四）車速傳感器車速傳感器用來測量汽車的行駛速度，SPD信號主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速和汽車加減速期間的空燃比控制。車速傳感器主要有舌簧開關(guān)型和光電耦合型兩種型式。1、舌簧開關(guān)傳感器舌簧開關(guān)轉(zhuǎn)速傳感器可用于檢測汽車速度（裝在組合儀表內(nèi)），如圖1-63a所示，也可以用于指示曲軸位置（裝在分電器內(nèi)部），如圖1-63b所示。圖1-63 舌簧開關(guān)傳感器a)裝在組合儀表內(nèi)的舌簧開關(guān)車速傳感器 b)裝在分電器內(nèi)的舌簧開關(guān)車速傳感器1-磁鐵 2-至轉(zhuǎn)速表軟軸 3-舌簧開關(guān) 4-分電器軸舌簧開關(guān)是由一個(gè)排除空氣或充入惰性氣體的玻璃管組成，其內(nèi)裝有兩個(gè)或更多的觸點(diǎn)，（舌簧開關(guān)觸點(diǎn)由強(qiáng)磁體制成），舌簧

47、開關(guān)附近有一個(gè)永久磁鐵，使舌簧開關(guān)的兩個(gè)簧片磁化而互相吸引，致使觸點(diǎn)閉合（見圖1-64a），此時(shí)，電路接通而產(chǎn)生傳感脈沖。圖1-64 電磁舌簧開關(guān)a）作用原理 b）工作過程1-齒輪 2-磁鐵 3-舌簧開關(guān)為使舌簧開關(guān)能閉能開，磁鐵必須裝在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上，使磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)或用一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪來隔斷其磁通。當(dāng)齒輪的齒處于磁鐵和舌簧管之間時(shí)，磁通離開簧片，這時(shí)觸點(diǎn)彈開（見圖1-64b）。無論采取哪種方法，都可以從觸點(diǎn)開閉時(shí)發(fā)出的信號指示軸的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。圖1-65a、b所示為其工作原理圖，轉(zhuǎn)速表的軟軸轉(zhuǎn)一周，安裝在轉(zhuǎn)速表軟軸上的磁鐵必轉(zhuǎn)過一周，該磁鐵靠近舌簧開關(guān)時(shí)，在磁力線作用下，使觸點(diǎn)帶磁，觸點(diǎn)的磁性與磁鐵近

48、側(cè)極性相反，從而使舌簧開關(guān)觸點(diǎn)靠本身磁性吸引，使開關(guān)導(dǎo)通。磁鐵隨轉(zhuǎn)速表軟軸轉(zhuǎn)動(dòng)后，當(dāng)只有一端靠近舌簧開關(guān)時(shí)，觸點(diǎn)則不受磁力線影響，觸點(diǎn)分開。這樣、兩個(gè)舌簧開關(guān)在轉(zhuǎn)速表軟軸上的磁鐵作用下，相互以180的夾角進(jìn)行通、斷變換，把汽車行駛速度信息輸入ECU，舌簧開關(guān)與ECU的連接電路如圖1-65c所示。圖1-65 舌簧開關(guān)傳感器的工作原理及ECU的連接電路a）、b）舌簧開關(guān)傳感器的工作原理 c）舌簧開關(guān)傳感器與ECU的連接電路1-數(shù)字式儀表 2-舌簧開關(guān) 3-磁鐵 4-ECU 5-至其他計(jì)數(shù)裝置2、光電耦合型傳感器光電耦合型傳感器也裝在組合儀表內(nèi)，由帶切槽的轉(zhuǎn)子和光電耦合器組成，結(jié)構(gòu)如圖1-66所示。

49、光電耦合型傳感器工作原理同光電式曲軸轉(zhuǎn)角傳感器相同，帶切槽的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)速表軟軸驅(qū)動(dòng)，當(dāng)帶切槽的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，盤齒間斷地遮擋發(fā)光二極管光源，使光敏晶體管的輸出電壓發(fā)生變化。軟軸轉(zhuǎn)一圈，輸出20個(gè)脈沖，經(jīng)分頻后變成四個(gè)脈沖，送給ECU。圖1-66 光電耦合型傳感器結(jié)構(gòu)1-帶切槽光盤 2-發(fā)光二極管 3-光電耦合器 4-光敏晶體管 5-至轉(zhuǎn)速表軟軸（五）節(jié)氣門開度傳感器節(jié)氣門開度傳感器安裝在節(jié)氣門體上。節(jié)氣門開度傳感器的作用是測量節(jié)氣門在全閉還是在全開的位置，將節(jié)氣門的開閉狀態(tài)信號輸送給ECU，可以滿足節(jié)氣門不同開度狀態(tài)的噴射量控制。節(jié)氣門開度傳感器通常有兩種型式，一種是節(jié)氣門位置信號成線性輸出，稱線性

50、式；一種是以開關(guān)量的形式輸出，稱作接觸開關(guān)式。1、線性式節(jié)氣門開度傳感器圖1-67a所示為線性式節(jié)氣門開度傳感器的結(jié)構(gòu)圖，傳感器有兩個(gè)同節(jié)氣門聯(lián)動(dòng)的可動(dòng)電刷觸點(diǎn)，一個(gè)觸點(diǎn)可在位于基板上的電阻體上滑動(dòng)，利用電阻值的變化，測行與節(jié)氣門開度相對應(yīng)的線性輸出電壓，根據(jù)輸出的電壓值，應(yīng)可知道節(jié)氣門的開度。但是，與節(jié)氣門開度相對應(yīng)的電阻體的電阻值，多少都存在偏差，因此影響了節(jié)氣門開度檢測的準(zhǔn)確性。為了能夠準(zhǔn)確檢測節(jié)氣門的全關(guān)閉狀態(tài)，另外設(shè)一個(gè)怠速觸點(diǎn)IDL，它只在節(jié)氣處于全關(guān)閉狀態(tài)時(shí)才被接通。圖1-67c所示是線性輸出節(jié)氣門開度傳感器與ECU的連接，圖1-68所示是線性式節(jié)氣門開度傳感器輸出特性。圖1-6

51、7c中，滑動(dòng)觸頭由節(jié)氣門軸帶動(dòng)，當(dāng)在“4”的位置時(shí)，怠速觸點(diǎn)IDL開關(guān)閉合，傳感器輸出為0V，否則輸出5V或12V。這里的怠速觸點(diǎn)信號（IDL）主要用于斷油控制和點(diǎn)火提前的修正。圖1-67 線性式節(jié)氣門開度傳感器的結(jié)構(gòu)a）構(gòu)造 b）內(nèi)部電路 c）與ECU的連接電路1-電阻體 2-檢測節(jié)氣門開度用的電刷 3-檢測節(jié)氣門全閉的電刷 Vcc-電源端子 VTA-節(jié)氣門開度輸出端子 IDL-怠速觸點(diǎn) E2-地線 4-怠速觸點(diǎn)開關(guān) 5-滑動(dòng)觸頭 6-節(jié)氣門開度傳感器圖1-68 線性式節(jié)氣門開度傳感器輸出特性1-怠速信號（IDL端子輸出） 2-節(jié)氣門開度信號（VTA端子輸出）2、開關(guān)式節(jié)氣門開度傳感器圖1-

52、69a所示是開關(guān)式節(jié)氣門開度傳感器的結(jié)構(gòu)圖，該傳感器由安裝在節(jié)氣門體上并與節(jié)氣門軸聯(lián)動(dòng)的凸輪、可檢測出怠速位置的怠速觸點(diǎn)、可檢測出全開位置的全開觸點(diǎn)（也叫功率觸點(diǎn)）以及沿導(dǎo)向凸輪溝槽移動(dòng)的可動(dòng)觸點(diǎn)等構(gòu)成。導(dǎo)向凸輪由固定在節(jié)氣門軸上的控制桿驅(qū)動(dòng)。怠速觸點(diǎn)在節(jié)氣門處于怠速位置時(shí)為閉合狀態(tài)，其他時(shí)間均為打開狀態(tài)。怠速觸點(diǎn)可向ECU發(fā)出怠速增量、后怠速增量、燃油中斷信號。圖1-69b為開關(guān)式節(jié)氣門開度傳感器的結(jié)構(gòu)簡圖。圖1-69c所示是開關(guān)式節(jié)氣門開度傳感器的輸出特性。如圖1-69c所示，節(jié)氣門全關(guān)時(shí)，可動(dòng)觸點(diǎn)和怠速觸點(diǎn)接觸，可以檢測出節(jié)氣門的全關(guān)閉狀態(tài)，即輸出高電平（5V或12V），否則輸出為0V。

53、若節(jié)氣門的開度較大（如50以上），可動(dòng)觸點(diǎn)和全開觸點(diǎn)（功率觸點(diǎn)）接觸，可以檢測節(jié)氣門的大開度狀態(tài)，即可輸出高電平，否則輸出0V。節(jié)氣門在中間開度時(shí)可動(dòng)觸點(diǎn)同哪一個(gè)觸點(diǎn)都不接觸。圖1-69 開關(guān)式節(jié)氣門開度傳感器a）結(jié)構(gòu)圖 b）結(jié)構(gòu)簡圖 c）輸出特性 d）與ECU的連接電路1-導(dǎo)向凸輪 2-節(jié)氣門軸 3-控制桿 4-可動(dòng)觸點(diǎn) 5-怠速觸點(diǎn) 6-全開觸點(diǎn)（功率觸點(diǎn)） 7-導(dǎo)線插頭 8-導(dǎo)向凸輪槽 9-全開觸點(diǎn)信號 10-怠速觸點(diǎn)信號 11-節(jié)氣門開度傳感器 圖1-69d所示是開關(guān)式節(jié)氣門開度傳感器與ECU的連接電路。不踏加速踏板時(shí)，電源向ECU的怠速端子（IDL）供給電壓。在高負(fù)荷時(shí)，全開觸點(diǎn)（功

54、率觸點(diǎn)）處于閉合狀態(tài)，電源向ECU的功率端子（PSW）施加電壓（可判定踏下加速踏板）。開關(guān)式節(jié)氣門開度傳感器與上述線性節(jié)氣門開度傳感器相比，節(jié)氣門開度的檢測性差，但結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜。3、編碼式節(jié)氣門開度傳感器為了檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的加速狀態(tài)，一些發(fā)動(dòng)機(jī)在節(jié)氣門開度傳感器中還增加了Acc信號輸出端。這種節(jié)氣門開度傳感器稱為編碼式節(jié)氣門開度傳感器，編碼式節(jié)氣門開度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖1-70所示，它通過印制電路板上編碼圖形與外部驅(qū)動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)并在圖形上滑動(dòng)的觸點(diǎn)，即可以數(shù)字信號檢測出節(jié)氣門回轉(zhuǎn)角。從IDL可檢測出怠速狀態(tài)，從PSW可檢測出高負(fù)荷狀態(tài)，從Acc1與Acc2可檢測出加速狀態(tài)。圖1-70 編碼式節(jié)氣門

55、開度傳感器圖圖1-71a所示為怠速回轉(zhuǎn)時(shí)節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，此時(shí)，如IDL觸點(diǎn)處于閉合，即可檢測出怠速狀態(tài)。同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)，如該觸點(diǎn)閉合，ECU將判斷為減速狀態(tài)，進(jìn)行“燃油噴射中斷”的控制。圖1-71b所示為加速回轉(zhuǎn)時(shí)節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，此時(shí)，加速觸點(diǎn)與印制線路板的加速線路、Acc1與Acc2交替處于閉合、打開狀態(tài)。對于在一定時(shí)間內(nèi)的急加速，與信號檢出的同時(shí)，ECU進(jìn)行非同步噴射控制，以提高加速容量。圖1-71 各運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下節(jié)氣門開度傳感器的狀態(tài)a）怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) b）加速動(dòng)轉(zhuǎn)時(shí) c）高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) d）減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)1-加減速檢測觸點(diǎn)ON 2-加減速檢測觸點(diǎn)OFF圖1-71c所示為高負(fù)荷回

56、轉(zhuǎn)時(shí)節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，在節(jié)氣門打開一定程度的高負(fù)荷時(shí)，功率觸點(diǎn)（PSW）處于閉合狀態(tài)，即可檢測出高負(fù)荷狀態(tài)。圖1-71d所示為減速回轉(zhuǎn)時(shí)節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，此時(shí)加減速檢測觸點(diǎn)處于打開狀態(tài)，ECU不進(jìn)行非同步噴射控制。（六）爆震傳感器爆震是指燃燒室中，本應(yīng)逐漸燃燒的部分混合氣突然自燃的現(xiàn)象。爆震使發(fā)動(dòng)機(jī)部件受高溫、高壓，會使燃燒室和冷卻系過熱，嚴(yán)重的可使活塞頂部熔化，爆震還會使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，燃油消耗率上升。點(diǎn)火時(shí)間過早是產(chǎn)生爆震的一個(gè)主要原因，圖1-72所示為爆震與點(diǎn)火時(shí)刻、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的關(guān)系。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大扭矩的點(diǎn)火時(shí)刻MBT是在開始產(chǎn)生爆震點(diǎn)火時(shí)刻（爆震極限）的附近。因此，在設(shè)定點(diǎn)火時(shí)刻時(shí)，需要留有離開爆震界限的余量。無爆震控制時(shí)，所留余量應(yīng)大些，這時(shí)的點(diǎn)火時(shí)刻比發(fā)出最大扭矩時(shí)的點(diǎn)火時(shí)刻滯后，所以扭矩有所降低。如果用爆震傳感器能檢測到爆震界限，那么就可以把點(diǎn)火時(shí)刻調(diào)到接近爆震極限的位置，以便能更有