發(fā)動(dòng)機(jī)電控汽油噴射技術(shù)_第1頁
發(fā)動(dòng)機(jī)電控汽油噴射技術(shù)_第2頁
發(fā)動(dòng)機(jī)電控汽油噴射技術(shù)_第3頁
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文檔簡介

1、第六章 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能簡單敘述電控汽油噴射系統(tǒng)的分類和組成,能正確描述電控汽油噴射系統(tǒng)中空氣供給、燃油供給、電子控制三個(gè)子系統(tǒng)的組成、主要部件結(jié)構(gòu)和工作原理;2能簡單敘述電控汽油噴射系統(tǒng)常用檢測診斷儀的使用性能、使用方法;3能正確描述電控汽油噴射系統(tǒng)主要部件和3個(gè)子系統(tǒng)的檢修方法;4. 能正確描述電控汽油噴射系統(tǒng)常見故障排除方法。第一節(jié) 汽油噴射系統(tǒng)概述目前所說的車用電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際上是電控內(nèi)燃機(jī),指電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的方案相對(duì)成熟,應(yīng)用也比較廣泛。近年來,電控柴油機(jī)的研究成果斐然。最早是在直列式柱塞泵上附加控制齒條或拉桿的位置電控裝置;后來在分

2、配泵上加上電控系統(tǒng)進(jìn)行控制。高壓噴射技術(shù)的發(fā)展,又開發(fā)出泵噴嘴、共軌式等電控柴油噴射系統(tǒng),特別是電控共軌式柴油噴射系統(tǒng),能達(dá)到歐洲EEC的排放標(biāo)準(zhǔn),其應(yīng)用前景樂觀。本章介紹電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的有關(guān)知識(shí),電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)部分見本書第五章。一、發(fā)動(dòng)機(jī)汽油噴射的發(fā)展過程二次大戰(zhàn)后,汽油噴射技術(shù)才逐漸應(yīng)用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。1952年,德國DAIMEIBENZ 300L型賽車裝用了博世公司(Bosch)生產(chǎn)的第一臺(tái)機(jī)械式汽油噴射裝置,它采用氣動(dòng)式混合氣調(diào)節(jié)器控制空燃比,向氣缸內(nèi)直接噴射。1958年,德國MercedesBens 220S型轎車裝備了博世公司和Kugerfischer公司共同研制和生產(chǎn)的帶油量分配器的

3、進(jìn)氣管汽油噴射裝置。二十世紀(jì)60年代以前,車用汽油噴射裝置大多數(shù)采用機(jī)械式柱塞噴射泵,其結(jié)構(gòu)和工作原理與柴油機(jī)噴油泵十分相似,控制功能也是借助于機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)的,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格昂貴,因此發(fā)展緩慢,技術(shù)上無重大圖破,應(yīng)用范圍也僅僅局限于賽車和為數(shù)不多的追求高速和大功率的豪華型轎車上。在車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域內(nèi)化油器仍占有絕對(duì)優(yōu)勢。1967年,博世公司研制成功KJETRONIC機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng),由電動(dòng)汽油泵提供0.36Mpa低壓汽油,經(jīng)汽油分配器輸往各缸進(jìn)氣管上的機(jī)械式噴油器,向進(jìn)氣口連續(xù)噴射,用擋流板式空氣流量計(jì)操縱油量分配中的計(jì)量槽來控制空燃比。后來,經(jīng)改進(jìn)發(fā)展成為機(jī)電結(jié)合式的KEJetronic

4、汽油噴射系統(tǒng)(在KJetronic系統(tǒng)的油量分配器上增設(shè)一只電液式壓差調(diào)節(jié)器)。1976年, 博世公司開始批量生產(chǎn)用進(jìn)氣管絕對(duì)壓力控制空燃比的DJetronic模擬式電子控制汽油噴射系統(tǒng)。1973年經(jīng)改進(jìn)發(fā)展成為LJetronic電控汽油噴射系統(tǒng),用葉片式空氣流量計(jì)直接測進(jìn)氣空氣體積流量來控制空燃比,比用進(jìn)氣管絕對(duì)壓力間接控制的方式精度高,穩(wěn)定性好。1981年,LJetronic系統(tǒng)又進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)展成為LHJetronic系統(tǒng) ,用新穎的熱線式空氣流量計(jì)代替機(jī)械式空氣流量計(jì),可直接測出進(jìn)氣空氣的質(zhì)量流量,無需附加專門裝置來補(bǔ)償大氣壓力和溫度變化的影響,并且進(jìn)氣阻力小,加速響應(yīng)快。1979年,博

5、世公司開始生產(chǎn)集電子點(diǎn)火和電控汽油噴射于一體的MOTRONIC數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)。與此同時(shí),美國和日本各大汽車公司也竟相研制成功與各自車型配套的數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng),例如:美國通用汽車公司(General Motors Corporation,簡稱GM)DEFI系統(tǒng)、福特汽車公司(FORD )EEC系統(tǒng),以及日本日產(chǎn)汽車公司ECCS系統(tǒng)、豐田汽車公司TCCS系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)能夠?qū)杖急?、點(diǎn)火時(shí)刻、怠速轉(zhuǎn)速和廢氣再循環(huán)等多方面進(jìn)行綜合控制,控制精度愈來愈高,控制功能也日趨完善。價(jià)格低廉的單點(diǎn)電控汽油噴射系統(tǒng)一度在普通車上廣泛被采用。1980年美國通用公司首先研制成功一種結(jié)構(gòu)簡單,節(jié)流閥

6、體噴射系統(tǒng)(TBI)。1983年博世公司推出了汽油壓力只有0.1Mpa的MONOJetronic低壓中央噴射系統(tǒng)。中央噴射(單點(diǎn)噴射)系統(tǒng)在進(jìn)氣管原先安裝化油器的部位僅用一只電磁噴油器集中噴射,能迅速地輸送汽油通過節(jié)流閥,在節(jié)流閥上方?jīng)]有或極少發(fā)生汽油附著管壁的現(xiàn)象,因而消除了由此引起的混合氣燃燒的延遲,縮短了供油和空燃比信息反饋之間的時(shí)間間隔,提高了控制精度,排放效果得以改善。同時(shí),采用節(jié)氣門轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來控制空燃比的所謂A/R控制方式,省去了空氣流量計(jì),結(jié)構(gòu)和控制方式均較簡單,兼顧了發(fā)動(dòng)機(jī)性能和成本,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的影響又較小。因此,隨著廢氣排放法規(guī)日益嚴(yán)格,這種單點(diǎn)噴射系統(tǒng)在排量小于2

7、升的普通轎車上得到了迅速的推廣應(yīng)用。二、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的基本組成及功用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)主要由空氣供給系統(tǒng)、汽油供給系統(tǒng)和ECU組成。1空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)為發(fā)動(dòng)機(jī)可燃混合氣的形成提供必需的空氣。空氣經(jīng)空氣過濾器、空氣流量計(jì)(D系統(tǒng)無此裝置)、節(jié)氣門、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管進(jìn)入各缸。一般行駛時(shí),空氣的流量由通道中的節(jié)氣門來控制(節(jié)氣門由油門踏板操作)。踩下油門踏板時(shí),節(jié)氣門打開,進(jìn)入的空氣量多。怠速時(shí),節(jié)氣門關(guān)閉,空氣由旁通道通過。怠速轉(zhuǎn)速的控制是由怠速調(diào)整螺釘和怠速空氣調(diào)整器調(diào)整流經(jīng)旁通道的空氣量來實(shí)現(xiàn)的。怠速空氣調(diào)整器一般由ECU控制。在氣溫低發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)時(shí),怠速空氣調(diào)整器的通路打開,以

8、供給暖機(jī)時(shí)必須的空氣量給進(jìn)氣歧管,此時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較正常怠速高,稱為快怠速。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度升高,怠速空氣調(diào)整器使旁通道開度逐漸減小,旁通空氣量亦逐漸減小,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸降低至正常怠速。2汽油供給系統(tǒng)汽油供給系統(tǒng)由汽油泵、汽油過濾器、汽油壓力脈動(dòng)減振器、噴油器、汽油壓力調(diào)節(jié)器及供油總管等組成。汽油由汽油泵從油箱中泵出,經(jīng)過汽油過濾器,除去雜質(zhì)及水分后,再送至汽油脈動(dòng)減振器,以減少其脈動(dòng)。這樣具有一定壓力的汽油流至供油總管,再經(jīng)各供油歧管送至各缸噴油器。噴油器根據(jù)ECU的噴油指令,開啟噴油閥,將適量的汽油噴于進(jìn)氣門前,待進(jìn)氣行程時(shí),再將可燃混合氣吸入氣缸中。裝在供油總管上的汽油壓力調(diào)節(jié)器是用

9、以調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓的,目的在于保持噴油器內(nèi)與進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力差為250kPa。此外,有些車輛在進(jìn)氣歧管上安裝了一個(gè)冷起動(dòng)噴油器,用于改善發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)性能,冷起動(dòng)噴油器的噴油時(shí)間由熱限時(shí)開關(guān)或者ECU控制。3電控系統(tǒng) 電子控制系統(tǒng)如圖6-1所示。圖6-1 電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)的功用是根據(jù)各種傳感器的信號(hào),由計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合分析和外理,通過執(zhí)行裝置控制噴油量等,使發(fā)動(dòng)機(jī)具有最佳性能。ECU根據(jù)空氣流量計(jì)或進(jìn)氣歧管壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)確定空氣流量,再根據(jù)空燃比要求及進(jìn)氣量信號(hào)就可以確定每一個(gè)循環(huán)的基本供油量。然后根據(jù)各種傳感器的信號(hào)進(jìn)行點(diǎn)火提前角、冷卻液溫度、節(jié)氣門開度、空燃比等各種工作參數(shù)

10、的修正,最后確定某一工況下的最佳噴油量。通過控制車輛每一時(shí)刻的行駛情況,ECU將汽油噴射、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、汽油泵控制在最佳狀態(tài),降低汽油消耗,減少尾氣排放污染,同時(shí)又保障足夠的動(dòng)力性,這樣就能大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能??刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī)的基本方法是事先將各種工況下的最佳控制數(shù)值輸入到控制模塊ECU中。它通過傳感器檢測發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài),并根據(jù)傳感器發(fā)回的信號(hào)從事先存儲(chǔ)在控制模塊中的數(shù)據(jù)里選擇最優(yōu)化值。它也會(huì)向執(zhí)行器發(fā)出信號(hào)來控制其工作。三、電控汽油噴射系統(tǒng)分類汽油噴射技術(shù)從六、七十年代以來,得到長足的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。歐、美、日的一些著名汽車公司都相繼開發(fā)研制并實(shí)際應(yīng)用了許多類型不同、檔次各異的汽油噴射系統(tǒng),即使是同一

11、類型的汽油噴射系統(tǒng),應(yīng)用于不同汽車公司生產(chǎn)的汽車上又有不同的名稱。因此,對(duì)于使用和維修人員來說,總覺得其品種繁多,有應(yīng)接不暇的感覺。為此,我們不妨將現(xiàn)代汽油噴射系統(tǒng)按一定的方式分類歸納,以便有一個(gè)較全面的了解和認(rèn)識(shí)。汽油噴射系統(tǒng)的分類方法有多種,下面介紹幾種常用的分類方法。1按有無反饋分類1)開環(huán)控制該控制是指在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中,ECU檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的各輸入信號(hào),并查出發(fā)動(dòng)機(jī)ECU中固有的相應(yīng)的控制參數(shù),輸出控制信號(hào)。它不檢測控制結(jié)果,對(duì)控制結(jié)果的好壞不作分析和處理。2)閉環(huán)控制該控制是指ECU控制的結(jié)果反饋給ECU,ECU再根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀況決定控制量的增減。反饋控制的采用是為了有效地控制排放、

12、降低污染、提高效率。例如:用氧傳感器來檢測排放廢氣中的氧濃度,ECU根據(jù)它的反饋信號(hào)就可以判斷出混合氣燃燒的完全程度,并及時(shí)調(diào)整供油量,達(dá)到最佳空燃比。2按噴油器安裝部位分類電子控制汽油噴射系統(tǒng)可分為單點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)和多點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)。單點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)是指在節(jié)氣閥體上安裝一只或兩只噴油器,向進(jìn)氣歧管中噴油形成汽油混合氣,進(jìn)氣行程時(shí),汽油混合氣被吸入氣缸內(nèi)。這種噴射系統(tǒng)因噴油器位于節(jié)流閥上集中噴射,故又稱節(jié)流閥噴射系統(tǒng)或集中噴射系統(tǒng)。如GM公司EFI系統(tǒng)、FORD公司CFI系統(tǒng)和Bosch公司MONOJetronic系統(tǒng)等。多點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)是指在每一個(gè)氣缸的進(jìn)氣門前均安裝一只噴油器,噴油器適時(shí)噴

13、油??諝夂推驮谶M(jìn)氣門附近形成混合氣,這種噴射系統(tǒng)能較好地保證各缸混合氣的均勻。如Bosch公司LJetronic系統(tǒng)、GM公司EFI系統(tǒng)和日產(chǎn)公司EGI系統(tǒng)、ECCS系統(tǒng)等。3按汽油的噴射方式分類1)缸內(nèi)噴射該噴射方式是將汽油直接噴射到氣缸內(nèi)。因噴油器直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋上,其本身必須能夠承受燃?xì)猱a(chǎn)生的高溫、高壓且受到發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)制約,目前這種型式的應(yīng)用尚較少。2)進(jìn)氣管噴射該噴射方式是目前普遍采用的噴射方式。根據(jù)噴油器和安裝位置的不同又可分為兩種:一種是在進(jìn)氣管的集合部有12個(gè)噴油器的單點(diǎn)節(jié)氣門體噴射方式;另一種是在各氣缸的進(jìn)氣歧管上各安裝有一個(gè)噴油器的多點(diǎn)噴射方式。對(duì)于節(jié)氣門體噴射,由于采

14、用的噴油器少,易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制,成本比多點(diǎn)噴射方式低,但存在各缸燃料分配不均和供油滯后等缺點(diǎn)。與缸內(nèi)噴射比較,噴油器不受缸內(nèi)高溫、高壓的直接影響,噴油器的設(shè)計(jì)和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的改動(dòng)都簡單些。 4按進(jìn)氣量的檢測方式分類1)直接式檢測方式該方式是由空氣流量計(jì)直接測量進(jìn)入歧管的空氣量,這種方式也稱為質(zhì)量控制型,K型和L型汽油噴射系統(tǒng)均屬于這種類型。2)間接式檢測方式該方式不是直接檢測空氣量,而是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及其它參數(shù),推算出吸入的空氣量,現(xiàn)在采用的有兩種方式:一種是根據(jù)進(jìn)氣管壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,推算出吸入的空氣量,并計(jì)算適量的燃料量的速度密度,這種方式也稱為速度密度控制型,例如D型汽油噴射系統(tǒng)。這種控

15、制方式因受進(jìn)氣管內(nèi)空氣壓力波動(dòng)的影響。進(jìn)氣量的測量精度不高,但是其進(jìn)氣阻力小,充氣效率高。另一種是根據(jù)測量節(jié)氣門開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,推算吸入的空氣量,并計(jì)算燃料量的節(jié)流速度,這種方式也稱為節(jié)流速度控制型。這種方式由于空氣量與節(jié)氣門開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的換算關(guān)系很復(fù)雜,不易測量吸入的空氣量,所以現(xiàn)在已不采用,只有某些賽車中才能見到。5按噴射時(shí)序分類汽油噴射系統(tǒng)按噴射時(shí)序可分為同時(shí)噴射、順序噴射和分組噴射。如圖6-4所示,同時(shí)噴射是指發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)期間,各缸噴油器同時(shí)開啟且同時(shí)關(guān)閉,由于ECU的同一個(gè)噴油指令控制所有的噴油器同時(shí)工作。順序噴射是指噴油器按發(fā)動(dòng)機(jī)各缸進(jìn)氣行程的順序輪流噴射,ECUE根據(jù)曲

16、軸位置傳感器提供的信號(hào),辨識(shí)各缸的進(jìn)氣行程,適時(shí)發(fā)出各缸的噴油脈沖信號(hào)(噴射正時(shí)信號(hào))以實(shí)現(xiàn)順序噴射的功能。分組噴射是將噴油器分成兩組交替噴射,CU發(fā)出兩路噴油指令,每路指令控制一組噴油器。6按結(jié)構(gòu)分類按噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可分為機(jī)械控制式和電子控制式兩種。這種分類方法運(yùn)用較廣。機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)早在五六十年代就運(yùn)用于汽車上,其空氣計(jì)量器與汽油分配器組合在一起(圖6-3),空氣計(jì)量器檢測空氣流量的大小后,靠連接桿傳動(dòng)操縱汽油分配器的柱塞動(dòng)作,以汽油計(jì)量槽開度的大小控制噴油量,以達(dá)到控制混合氣空燃比的目的。如Bosch公司的KJetronic系統(tǒng)即屬此類。機(jī)電結(jié)合式汽油噴射系統(tǒng)是在機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)的

17、基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的產(chǎn)品,它與機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)的主要區(qū)別在于:在汽油分配器上安裝了一個(gè)由ECU控制的電液式壓差調(diào)節(jié)器(圖6-4),ECU根據(jù)冷卻液溫度、節(jié)氣門位置等傳感器的輸入信號(hào)控制電液式壓差調(diào)節(jié)器動(dòng)作,通過改變汽油分配器汽油計(jì)量槽進(jìn)出口油壓差,以調(diào)節(jié)汽油供給量,達(dá)到對(duì)不同工況混合氣空燃比修正的目的。如Bosch公司的KEJetronic系統(tǒng)即屬此類。電控式汽油噴射系統(tǒng)在二十世紀(jì)六、七十年代大多只控制汽油噴射,二十世紀(jì)八十年代開始與點(diǎn)火控制一起構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)電子集中控制系統(tǒng)。它根據(jù)各種傳感器送至ECU的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況的信號(hào),由ECU運(yùn)算后,發(fā)出控制噴油量和點(diǎn)火時(shí)刻等多種指令,實(shí)現(xiàn)了多種機(jī)能的控制。

18、如Bosch公司Motronic系統(tǒng)(圖6-5)即為發(fā)動(dòng)機(jī)電子集中控制系統(tǒng),其汽油噴射系統(tǒng)為電控式。7按空氣量的檢測方式分類電控汽油噴射系統(tǒng)按空氣量的檢測方式可分為歧管壓力計(jì)量式、葉片式、卡門旋渦式、熱線式和熱膜式等。歧管壓力計(jì)量式的電控汽油噴射系統(tǒng)是將歧管絕對(duì)壓力和轉(zhuǎn)速信號(hào)輸送到ECU,由ECU根據(jù)該信號(hào)計(jì)算出充氣量,再產(chǎn)生與之相對(duì)應(yīng)的噴油脈沖,控制電磁器噴射適量的汽油。Bosch公司DJetronic系統(tǒng)即為歧管壓力計(jì)量式電控汽油噴射系統(tǒng)。采用葉片式空氣流量計(jì)和卡門旋渦式空氣流量計(jì)的電控汽油噴射系統(tǒng),其空氣流量的計(jì)量方式均屬體積流量型,即通過計(jì)量氣缸充氣的體積量,以控制混合氣空燃比在最佳值

19、。Bosch公司將這種類型的電控汽油噴射系統(tǒng)稱為LJetronic系統(tǒng)(圖6-6),而Bosch公司與日本幾家主要汽車公司協(xié)作生產(chǎn)的電控汽油噴射系統(tǒng),又有各自不同的名稱。如日產(chǎn)的EGI系統(tǒng),豐田的EFI系統(tǒng)和五十鈴的ECGI系統(tǒng)均為Bosch公司LJetronic系統(tǒng)的派生。由于電控汽油噴射系統(tǒng)采用體積流量型的空氣計(jì)量方式時(shí),需要考慮大氣壓力的修正問題,且葉片式空氣流量計(jì)體積大,不便于安裝,以及加速響應(yīng)慢等缺點(diǎn)。致使以質(zhì)量流量型的空氣流量計(jì)量方法,即熱線式和熱膜式空氣流量計(jì)很快誕生。采用這種方法計(jì)量空氣的電控汽油噴射系統(tǒng),是直接測量進(jìn)入氣缸內(nèi)空氣的質(zhì)量,將該空氣的質(zhì)量換成是信號(hào),輸送給ECU,

20、由ECU根據(jù)空氣的質(zhì)量計(jì)算出與之相適應(yīng)的噴油量,以控制混合氣的空燃比在最佳值。如Bosch公司的LHJetronic系統(tǒng)為熱線式電控汽油噴射系統(tǒng),GM公司的SFI系統(tǒng)為熱膜式電控汽油噴射系統(tǒng)。四、電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在發(fā)動(dòng)機(jī)上使用化油器,帶給汽油供給裝置的最困難的問題是,如何把相同空燃比的混合氣均勻地送到每一氣缸里,因混合氣必須經(jīng)過不同長度及寬度的進(jìn)氣歧管??諝馔ㄟ^不同形狀的通道及轉(zhuǎn)角時(shí)很容易,而汽油顆粒由于其慣性的作用,要經(jīng)過彎的進(jìn)氣歧管是困難的,結(jié)果使汽油粒子連續(xù)地移動(dòng)到進(jìn)氣歧管的末端,造成末端的混合氣過濃。為了使其它缸也有足夠的混合氣濃度,必須供給較濃的混合氣,但是如此一來 font

21、-family:宋體;Times New Roman。采用多點(diǎn)汽油噴射作為汽油供給裝置,則剛好可以解決進(jìn)氣歧管中混合氣分配不均的問題,噴油器位于發(fā)動(dòng)機(jī)各缸靠進(jìn)氣門的位置,如此每一缸可以得到相等的汽油量,使吸入汽缸內(nèi)的混合氣空燃比一致,因此,發(fā)動(dòng)機(jī)可以在較稀薄的混合氣下工作,則排氣中可以減少HC和CO的含量且節(jié)省汽油。使用電控噴射發(fā)動(dòng)機(jī)還具有以下特點(diǎn):1)在進(jìn)氣系統(tǒng)中,由于沒有象化油器供油那樣的吼管部位,進(jìn)氣壓力損失較小。只要合理設(shè)計(jì)進(jìn)氣管道,就能充分利用吸入空氣的慣性增壓作用,增大充氣量,提高輸出功率,增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。2)在汽車加減速行駛的過渡運(yùn)轉(zhuǎn)階段,空燃比控制系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng),使汽車加

22、減速反應(yīng)靈敏。3)當(dāng)汽車在不同地區(qū)行駛時(shí),對(duì)大氣壓力或外界環(huán)境溫度變化引起的空氣密度變化,可以進(jìn)行適量的空燃比修正。4)在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),可以用ECU計(jì)算出起動(dòng)供油量,并且能使發(fā)動(dòng)機(jī)順利經(jīng)過暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)更容易,且暖機(jī)性能提高。5)能提供各種工況下最適當(dāng)?shù)幕旌蠚饪杖急?,且汽油霧化好,各缸分配均勻,使燃燒效率提高。因此,能有效的降低排放,節(jié)省汽油。6)減速斷油功能,亦能降低排放,節(jié)省汽油。減速時(shí),節(jié)氣門關(guān)閉,發(fā)動(dòng)機(jī)仍以高速運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)入汽缸的空氣量減少,進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度增大。在化油器中,此時(shí)會(huì)使粘附于進(jìn)氣歧管壁面的汽油由于歧管內(nèi)的真空度急驟升高而蒸發(fā)后進(jìn)入汽缸,使混合氣變濃,燃燒不完全,排氣

23、中HC的含量增加。而在電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中,當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí),噴油就會(huì)停止,使排氣中的HC減少,并可降低汽油消耗??梢姡瑥闹锌梢钥闯?,電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)能很好的適應(yīng)減少排放、降低油耗、提高輸出功率及改善駕駛性能等使用要求,因此,電控噴射發(fā)動(dòng)機(jī)已成為現(xiàn)代汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的主流。第二節(jié) 空氣供給系統(tǒng) 一、空氣供給系統(tǒng)的組成 1空氣供給系統(tǒng) 空氣供給系統(tǒng)的作用是測量和控制汽油燃燒時(shí)所需要的空氣量。以L型系統(tǒng)為例,空氣經(jīng)空濾器后,用空氣流量計(jì)測量,通過節(jié)氣門體進(jìn)入進(jìn)氣總管,再分配到各進(jìn)氣歧管。在進(jìn)氣岐管內(nèi),從噴油器噴出的汽油和空氣混合后被吸入氣缸內(nèi)燃燒。 在冷卻液溫度較低時(shí),為加快發(fā)動(dòng)

24、機(jī)暖機(jī)過程,設(shè)置了快怠速裝置,由空氣閥來控制快怠速所需要的空氣,這時(shí)經(jīng)空氣流量計(jì)計(jì)量后的空氣,繞過節(jié)氣門體經(jīng)空氣閥直接進(jìn)入進(jìn)氣總管。可以通過怠速調(diào)整螺釘調(diào)節(jié)怠速轉(zhuǎn)速,用空氣閥控制快怠速轉(zhuǎn)速,也可由ECU操縱怠速控制閥(ISC)控制怠速與快怠速。二、空氣供給系統(tǒng)的主要零件 1節(jié)氣門體與怠速調(diào)整螺釘節(jié)氣門體由節(jié)氣門、旁通氣道等組成。節(jié)氣門用來控制發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行工況下的進(jìn)氣量。由于EFI系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)通常將節(jié)氣門全關(guān),故設(shè)一旁通氣道,在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)供給少量空氣。節(jié)氣門位置傳感器裝在節(jié)氣門軸上,用以檢測節(jié)氣門開啟的角度。有的節(jié)氣門體上裝有節(jié)氣門緩沖器。為防止寒冷季節(jié)流經(jīng)節(jié)氣門體的空氣中水分在節(jié)氣門

25、體上凍結(jié),有些節(jié)氣門體上設(shè)有使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水流經(jīng)的管路。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速由此時(shí)供給的空氣量決定,由于怠速時(shí)空氣走旁通氣道,故旁通氣道開口的大小決定了空氣量,該開口的大小可以通過調(diào)節(jié)怠速調(diào)整螺釘調(diào)整。當(dāng)螺釘順時(shí)針方向旋入時(shí),旁通氣道開口減小,發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速降低;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘,旁通氣道開口加大,發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速升高。 2怠速空氣調(diào)整器(空氣閥)怠速空氣調(diào)整器的功用:一是穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速,從而降低汽車怠速行速時(shí)的汽油消耗量;二是發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)行時(shí),若負(fù)荷增大,如接通空調(diào)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向和液力變矩器等,則提高怠速轉(zhuǎn)速(快怠速),以防止發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。它是通過控制節(jié)氣門旁通道的方式來實(shí)現(xiàn)怠速調(diào)整的。根據(jù)

26、其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為雙金屬片式、石蠟式、步進(jìn)電機(jī)式、旋轉(zhuǎn)電磁閥式、占空比控制式、開關(guān)控制式等,本節(jié)僅介紹雙金屬片式和石蠟式,其它型式的怠速空氣控制閥參見第五章第一節(jié)。 (1)石蠟式怠速空氣調(diào)整器 石蠟式怠速空氣調(diào)整器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度控制空氣旁通道截面積??刂屏碜院銣厥灥臒崦浝淇s,而熱脹冷縮隨周圍溫度而變化。采用這種形式的空氣調(diào)整器,導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水是必要條件,為了結(jié)構(gòu)簡化,大多采用與節(jié)氣門體加熱共用的冷卻水管路一體化結(jié)構(gòu)。 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度較低的時(shí)候,恒溫石蠟收縮,提動(dòng)閥在彈簧8的作用下打開。隨著溫度的升高,恒溫石蠟膨脹,推動(dòng)連接桿使提動(dòng)閥慢慢關(guān)閉,發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)暖車后,提動(dòng)

27、閥將完全關(guān)閉其空氣通道,發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)至正常怠速。 (2)雙金屬片式怠速空氣調(diào)整器 雙金屬片式怠速空氣調(diào)整器是發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)時(shí),及起動(dòng)后暖車過程中,使輔助空氣閥打開增加空氣量的一種快怠速機(jī)構(gòu)。它由繞有電熱線的雙金屬片和空氣旁通道遮門等組成。輔助空氣閥的開口截面受遮門動(dòng)作的控制,而遮門受雙金屬片的控制,雙金屬片則根據(jù)溫度變化而變形。 發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí),遮門打開,此時(shí)因節(jié)氣門關(guān)閉,從空氣調(diào)整器流入額外的空氣使吸入氣缸的空氣量增多,怠速變高成為快怠速的狀態(tài)。 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,電流由點(diǎn)火開關(guān)流入怠速空氣調(diào)整器電熱絲,使雙金屬片受熱而慢慢將遮門關(guān)閉??諝獾牧魅肓繙p少,發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降。暖車后,遮門完全關(guān)閉空氣旁

28、通道,發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。 遮門的初期開度是取決于周圍溫度的,之后隨雙金屬片被電熱絲加熱彎曲而變小。一般周圍溫度在20C以下時(shí),遮門使旁通空氣閥全開,而在60C以上時(shí),使旁通空氣閥完全關(guān)閉。 3進(jìn)氣管 進(jìn)氣管包括進(jìn)氣總管和進(jìn)氣歧管。 SPI系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用中央噴射的方法,進(jìn)氣管形狀與化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)基本一致。 MPI系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)為消除進(jìn)氣脈動(dòng)和使各缸配氣均勻,對(duì)進(jìn)氣總管、歧管在形狀、容積等方面都提出了嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求。各缸分別設(shè)獨(dú)立的歧管,歧管與總管可制成整體形,亦可分開制造再以螺栓聯(lián)接。第三節(jié)燃油供給系構(gòu)造與檢修 一、電動(dòng)燃油泵1.電動(dòng)燃油泵的構(gòu)造與工作原理 電動(dòng)燃油泵是所有汽油噴射系統(tǒng)都必須有

29、一個(gè)基本部件。電動(dòng)燃油泵的主要任務(wù)是給燃油供給系提供足夠的具有規(guī)定壓力的燃油。電動(dòng)燃油泵有兩種安裝方式:一種是在汽油箱外,即安裝在輸油管路中的外裝串聯(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)燃油泵有滾柱式、旋渦式和側(cè)槽式三種,對(duì)于半無回油式供油系統(tǒng)和無燃油返回系統(tǒng)則采用了新型的緊湊型油泵。電動(dòng)燃油泵的分類情況如下:內(nèi)裝式電動(dòng)燃油泵安裝管路簡單,不容易產(chǎn)生氣阻和漏油現(xiàn)象。目前國內(nèi)的絕大部分車型均采用這種燃油泵(如圖6-7所示),所以本章只講述內(nèi)裝式電動(dòng)燃油泵的相關(guān)知識(shí)。 (1)旋渦式電動(dòng)燃油泵 旋渦式電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖6-8所示,它由電動(dòng)旋渦泵、單向閥、安全閥等組成。

30、旋渦式電動(dòng)燃油泵由電動(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)機(jī)內(nèi)部經(jīng)由單向閥從排出口排出。這種燃油泵結(jié)構(gòu)簡單,燃油壓力的升高完全是由液體分子間的動(dòng)量轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)的,因而效率不是很高。但由于工作壓力波動(dòng)小,已能達(dá)到普通滾柱泵帶穩(wěn)壓器的水平,因而取消了阻尼穩(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)裝式燃油泵也可使用側(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所區(qū)別。 2)緊湊型油泵半無回油式供油系和無燃油返回系采用了新型的緊湊型油泵,

31、其工作原理與旋渦泵相似,不同之處在于它將燃油壓力調(diào)節(jié)器等組合在一起。如圖6-9所示為豐田8AFE發(fā)動(dòng)機(jī)所用的緊湊型油泵。2.電動(dòng)燃油泵控制電路在早期的D型和L型 電子控制汽油噴射系統(tǒng)中,對(duì)電動(dòng)燃油泵的控制有油泵開關(guān)控制、ECU控制、油泵轉(zhuǎn)速控制等幾種控制方式。但目前生產(chǎn)的絕大部分車型均采用ECU控制方式。采用ECU控制方式的油泵控制電路如圖6-10所示。由ECU控制燃油泵的供電,這時(shí)采用輸入ECU的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)來檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)ECU接收到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)(Ne)時(shí),接通燃油泵電路,讓燃油泵工作;如果沒有Ne信號(hào),ECU將切斷燃油泵工作電路,使燃油泵停止工作。需要注意的是:目前在很多車

32、型中,為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)能順利起動(dòng),當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)由“OFF”位置旋至“ON”位置時(shí),雖然發(fā)動(dòng)機(jī)沒有起動(dòng),但ECU將控制油泵工作3 5秒,在油路中建立起初始油壓。圖6-10 采用ECU控制方式時(shí)的電動(dòng)燃油泵控制電路3. 電動(dòng)燃油泵的常見故障及檢修(1)常見故障及影響 燃油泵常見的故障有進(jìn)油濾網(wǎng)堵塞、泵內(nèi)閥泄漏和電動(dòng)機(jī)故障,因電機(jī)磨損而引起泵油壓力不足的故障較為少見。燃油泵的常見故障及影響如表6-1所示。表6-1 燃油泵的常見故障及影響故障現(xiàn)象與燃油泵有關(guān)的故障原因?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)工作的影響供油壓力偏低,供油量不足安全閥漏油或彈簧失效、油泵磨損發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難、動(dòng)力不足、加速不良、發(fā)動(dòng)機(jī)工作不平穩(wěn)甚至不工作供油不

33、足,燃油泵有時(shí)發(fā)出尖叫聲進(jìn)油濾網(wǎng)堵塞發(fā)動(dòng)機(jī)高速“打嗝”、無高速、加速不良、嚴(yán)重時(shí)怠速不穩(wěn)無燃油供應(yīng)電動(dòng)機(jī)燒壞發(fā)動(dòng)機(jī)無法工作(2)檢修方法 電動(dòng)燃油泵工作情況檢查:正常情況下,打開點(diǎn)火開關(guān)(不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)),在油箱口附近應(yīng)能聽到電動(dòng)燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音。同時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)上方也應(yīng)能聽到有“嘶嘶”的燃油流動(dòng)聲,手感進(jìn)油軟管有燃油流動(dòng)。如果無上述現(xiàn)象,應(yīng)按如下步驟進(jìn)行檢查:第一步:用一跨接導(dǎo)線分別連蓄電池正極和燃油泵繼電器“FP”端子。第二步:打開點(diǎn)火開關(guān)但不要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),仔細(xì)聽有無燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音或用手感有無進(jìn)油軟管有燃油流動(dòng)振動(dòng);若聽不到電動(dòng)燃油泵過轉(zhuǎn)的聲音,用手感無進(jìn)油軟管有燃油流動(dòng)振動(dòng),說明電動(dòng)燃油泵不

34、工作。第三步:應(yīng)檢查燃油泵電源熔斷器有無燒斷,油泵繼電器有無損壞、控制線路有無斷路、轉(zhuǎn)速與曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)是否正常等。若上述檢查都正常,則應(yīng)拆檢燃油泵。第四步:從車上拆下燃油泵,用萬用表歐姆擋測量燃油泵兩端子間的電阻,一般為23,如果電阻很大則說明燃油泵的電動(dòng)機(jī)內(nèi)部接觸不良或有斷路;第五步:用蓄電池電源短時(shí)間加在電動(dòng)燃油泵兩端子上,如正常,應(yīng)能聽到燃油泵轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)的聲音。二、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,防止燃油供給系堵塞,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。由于燃油供給系發(fā)生故障,會(huì)嚴(yán)重影響車輛的行駛性能,所以為使燃油供給系部件保持正常工作狀態(tài),

35、燃油濾清器有著重要作用。燃油濾清器的結(jié)構(gòu)如圖6-11所示。圖6-11 燃油濾清器a)總體結(jié)構(gòu) b)濾心元件構(gòu)造燃油濾清器一般位于油箱外,一次性使用,應(yīng)按規(guī)定里程更換,安裝時(shí)一定要注意安裝方向。方向相反將會(huì)造成油路系統(tǒng)油壓過低,引起發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足。三、燃油壓力調(diào)節(jié)器噴油器噴射燃油的位置是進(jìn)氣道或者氣缸蓋,如果使燃油壓力相對(duì)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(hào)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(duì)壓力低(真空度高)時(shí),燃油噴射量便會(huì)增加,進(jìn)氣管絕對(duì)壓力高(真空度低)時(shí),燃油噴射量便會(huì)減少。為了避免出現(xiàn)這種情況,得到精確的燃油噴射量,油壓和進(jìn)氣歧管真空度的總和

36、應(yīng)保持恒定不變,如圖6-12所示,這樣對(duì)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6-12 燃油壓力和進(jìn)氣歧管真空度的關(guān)系燃油壓力調(diào)節(jié)器的作用就是根據(jù)進(jìn)氣歧管的真空度變化調(diào)整供油總管內(nèi)的燃油壓力,使其與進(jìn)氣歧管的壓差保持恒定(255kPa),從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種負(fù)荷和轉(zhuǎn)速下,可以對(duì)噴油量進(jìn)行精確地控制。燃油壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)如圖6-13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)

37、進(jìn)氣管相通,進(jìn)氣歧管的真空度作用于燃油壓力調(diào)節(jié)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,在燃油泵內(nèi)的單向閥和壓力調(diào)節(jié)器內(nèi)的閥門共同作用下,使油路保持一定的殘余壓力。一般使用的燃油壓力調(diào)節(jié)器,設(shè)定壓力為255kPa左右。對(duì)于半無回油式供油系統(tǒng)和無燃油返回系統(tǒng)來說,燃油壓力調(diào)節(jié)器不再受發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)壓的控制,而是按350kPa的固定壓力進(jìn)行標(biāo)定。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),噴油器內(nèi)、外間的壓力差必然是變化的,這將會(huì)導(dǎo)致在固定的噴射時(shí)間內(nèi)噴

38、油量也是變化的。但是由于電控單元在計(jì)算噴油脈寬時(shí)已經(jīng)采用進(jìn)氣壓力傳感器的信號(hào)進(jìn)行了綜合計(jì)算,所以噴油量同樣是精確的。四、噴油器汽油噴射系統(tǒng)采用的是由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 直接控制的電磁式噴油器。噴油器的功用是根據(jù)ECU的控制信號(hào),向進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣總管內(nèi)噴射定量的霧化汽油。1. 噴油器的分類(1)按結(jié)構(gòu)型式,噴油器可分為從噴油器上部供油方式(圖6-14)和從下部供油方式(圖6-15)兩種;(2)以噴油器噴口型式來區(qū)分,可分為針閥型和孔型兩種(圖6-16),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,不同的制造 廠家噴油孔的數(shù)量不盡相同。(3)以噴油器的阻值來區(qū)分有低阻噴油器和高阻噴油

39、器兩種。低阻噴油器的電阻值一般為23左右,高阻噴油器的電阻值一般為1316左右。本田車系有部分車型采用低電阻的噴油器,在供電電源上串聯(lián)減壓電阻,以保護(hù)噴油器線圈。噴油器電阻值規(guī)格為:有減壓電阻噴油器線圈電阻:1.5-2.5 減壓電阻(保護(hù)噴油器線圈):5-7 ;無減壓電阻噴油器線圈電阻:10-13。2.噴油器的結(jié)構(gòu)圖6-17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)有進(jìn)油濾網(wǎng)。3.噴油器的工作原理如圖6-18所示,發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),微機(jī)根據(jù)各種傳感器輸入的信號(hào),經(jīng)

40、分析、運(yùn)算后輸出控制信號(hào),通過控制電路中的大功率三極管導(dǎo)通與截止來控制噴油器電磁線圈回路,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油量的控制。噴油器的噴油量取決于針閥的行程、噴口面積、噴射環(huán)境壓力與燃油壓力等因素,這些因素一旦確定,噴油量就由針閥的開啟時(shí)間,即電磁線圈的通電時(shí)間來決定了。 圖6-18 ECU噴油器的控制 4噴油器的常見故障及檢修(1)噴油器常見故障及影響噴油器是燃油噴射系統(tǒng)中故障較多的部件之一,其常見故障及影響如表6-2所示。表6-2 噴油器的常見故障及影響故障現(xiàn)象與噴油器有關(guān)的故障原因?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)工作的影響噴油器不噴油或噴油量少、噴油霧化不良噴油器閥膠結(jié)、噴油器堵塞。發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降、加速遲緩、怠速不穩(wěn)容易熄

41、火、發(fā)動(dòng)機(jī)不能工作、發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)。噴油器不噴油電磁線圈或內(nèi)部線路連接處斷路發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)或不工作噴油器滴油噴油器內(nèi)部過臟,密封不嚴(yán)油耗上升、排氣管放炮、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難或不能起動(dòng),排氣冒黑煙。噴油量減少噴油器閥口積污發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)、進(jìn)氣管回火,發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足、加速性差(2)噴油器的檢修發(fā)動(dòng)機(jī)熱車后使其怠速運(yùn)轉(zhuǎn),用聽診器測聽各缸噴油器應(yīng)有清脆均勻且有節(jié)奏的“嗒嗒”聲響。若某缸噴油器的工作聲音很小或工作聲音較其他缸沉悶,則說明該缸噴油器工作不正常,可能是針閥卡滯,應(yīng)作進(jìn)一步的檢查;若聽不到某缸噴油器的工作聲音,說明該缸噴油器不工作,則應(yīng)檢查噴油器控制線路或測量噴油器電磁線圈電阻;若控制線路及電磁線

42、圈正常,則說明噴油器針閥完全卡死,應(yīng)更換噴油器。發(fā)動(dòng)機(jī)工作不平穩(wěn),可以采用斷缸方法來判斷各缸噴油器工作良好與否,具體步驟是:第一步:起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),待熱車后使其怠速運(yùn)轉(zhuǎn);第二步:依次拔下各缸噴油器的插頭,使噴油器停止噴油,進(jìn)行斷缸檢查。若拔下某缸噴油器的插頭后,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有明顯下降,則說明該缸噴油器工作正常。當(dāng)懷疑某缸噴油器不工作,可用萬用表檢測該缸噴油器電磁線圈的電阻(圖6-19),看是否正常。電流驅(qū)動(dòng)型(低阻抗型)噴油器電磁線圈電阻值一般在23之間,電壓驅(qū)動(dòng)型(高阻抗型)噴油器電磁線圈的阻值一般在1316左右。如果測得的電阻過小或過大都應(yīng)更換該缸噴油器。當(dāng)發(fā)現(xiàn)噴油器不噴油或噴油量少、噴油霧化不

43、良、各缸噴油量不均勻時(shí),可用噴油器清洗檢測儀(圖6-20)清洗、測試。具體操作可參照噴油器清洗檢測儀的使用說明進(jìn)行。要求:u 各缸噴油器噴油霧化良好;u 各缸噴油器噴油量應(yīng)在4050mL/15s范圍內(nèi)(不同的發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)不同),各缸噴油器噴油量之間差值應(yīng)少于5mL;u 噴油器1min內(nèi)的漏油量少于1滴。 (三)其它情況的噴油控制方式 1斷油控制 (1)減速斷油 發(fā)動(dòng)機(jī)在高速下運(yùn)行急減速時(shí),節(jié)氣門完全關(guān)閉,為避免混合氣過濃以及燃料經(jīng)濟(jì)性、排放性能變差,ECU發(fā)出信號(hào)使噴油器停止噴油。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降到某預(yù)定轉(zhuǎn)速之下或節(jié)氣門重新打開時(shí),噴油器再投入工作。 冷卻液溫度低或空調(diào)機(jī)工作需要增加輸出功率時(shí),斷

44、油或重新恢復(fù)噴油的轉(zhuǎn)速較高。 (2)發(fā)動(dòng)機(jī)超速斷油 為避免發(fā)動(dòng)機(jī)超速運(yùn)行,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速時(shí),ECU控制噴油器停噴。 (3)汽車超速行駛斷油 某些汽車在汽車運(yùn)行速度超過限定值時(shí),停止噴油。由ECU根據(jù)節(jié)氣門位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度、空調(diào)開關(guān)、停車燈開關(guān)及車速信號(hào)實(shí)現(xiàn)斷油控制。 2加速噴油控制當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)由怠速向起步過渡時(shí),由于汽油供給慣性的原因,會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)混合氣過稀現(xiàn)象。為改善起步加速性能,在有些電控汽油噴射系統(tǒng)中,ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器的怠速觸點(diǎn)信號(hào)從接通到斷開,增加一次固定噴油脈寬的噴油。第四節(jié) 傳感器檢測一、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度傳感器簡稱水溫傳感器,它主要由

45、外殼和一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻等組成。水溫傳感器的熱敏電阻的特點(diǎn)是隨著溫度的變化電阻值也發(fā)生變化,溫度高,電阻值小,信號(hào)電壓低,溫度低,電阻值大,信號(hào)電壓高。(如圖6-21所示)下面對(duì)水溫傳感器的常見故障與檢測方法進(jìn)行介紹。故障一故障現(xiàn)象:發(fā)動(dòng)機(jī)冷車起動(dòng)困難,或者冷車怠速出現(xiàn)發(fā)抖和動(dòng)力下降的現(xiàn)象時(shí),而熱車后發(fā)動(dòng)機(jī)則恢復(fù)正常工作,儀表板上的故障檢測CHECK燈常亮。一般是水溫傳感器及線路出現(xiàn)斷路或者短路造成的。故障檢測:1讀取故障代碼以豐田車為例讀取故障代碼,當(dāng)儀表板上的故障檢測CHECK燈常亮?xí)r,可以用一根導(dǎo)線將診斷插座上的TE1和E1連接,然后,接通點(diǎn)火開關(guān)的點(diǎn)火檔,這時(shí),故障檢測CHECK

46、燈閃爍的代碼為22,說明水溫傳感器及其線路斷路或短路。2檢測水溫傳感器的電阻值檢測水溫傳感器的斷路或短路的方法是,拔下水溫傳感器的插頭,用萬用表測量水溫傳感器的兩接線端,測量其電阻值,如果電阻值為0歐姆,則說明水溫傳感器短路,應(yīng)予以更換。如果電阻值為無窮大,說明水溫傳感器斷路,也應(yīng)更換新件。3檢測水溫傳感器電壓值拔下水溫傳感器的插頭,將萬用表調(diào)到直流電壓檔,用紅表棒接到線束插接件上的信號(hào)端,黑表棒接到搭鐵處,接通點(diǎn)火開關(guān),這時(shí),萬用表顯示電壓值應(yīng)為5伏。如果電壓值為0伏,說明ECU到插接件之間的供電線路斷路或者ECU的工作不正常,應(yīng)予以排除。如果電壓值正常,應(yīng)檢查水溫傳感器搭鐵線是否接觸良好。

47、檢查時(shí),將萬用表的黑表棒接到線束插接件的搭鐵線上,如果電壓值不符合要求,則說明ECU到插接件之間的搭鐵線斷路,應(yīng)予以排除。故障二故障現(xiàn)象:冷車時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作基本正常,而熱車起動(dòng)困難,熱車起動(dòng)后,排氣管則出現(xiàn)冒黑煙現(xiàn)象,油耗增加。儀表板上的故障檢測CHECK燈不亮,則說明可能是水溫傳感器電阻值偏大造成的。故障檢測:先用溫度計(jì)測量發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前冷卻水的溫度,拔下水溫傳感器的插頭,測量水溫傳感器的兩接線端的電阻值,水溫20度時(shí)電阻值應(yīng)為2-3K。然后,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),使水溫上升,測量幾個(gè)溫度點(diǎn)的電阻值,與熱敏電阻式溫度傳感器的特性曲線圖3-1比較。如果測量的溫度和電阻值與曲線圖上的參數(shù)基本一致,說明水溫傳感

48、器性能良好,否則應(yīng)予以更換。故障三 故障現(xiàn)象:發(fā)動(dòng)機(jī)冷車時(shí)起動(dòng)困難,熱車后發(fā)動(dòng)機(jī)工作基本正常,但發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)怠速發(fā)抖,動(dòng)力下降等現(xiàn)象。儀表板上的故障檢測燈CHECK不亮。說明可能是水溫傳感器的電阻值偏小造成的。故障檢測:檢測方法與故障二的相同。二、進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)氣溫度傳感器是雙線傳感器,主要是由一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻組成,其特點(diǎn)和水溫傳感器的一樣,也是溫度高時(shí)電阻值小,反之,電阻值大。進(jìn)氣溫度傳感器一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣濾清器外側(cè)。對(duì)于采用渦流式、翼片式空氣流量計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī),進(jìn)氣溫度傳感器則安裝在空氣流量計(jì)內(nèi)。(如圖6-22所示)采用熱線式空氣流量計(jì)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī),沒有進(jìn)氣溫度傳感器。1進(jìn)氣溫度

49、傳感器的故障現(xiàn)象:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,儀表板上的故障檢測CHECK燈常亮,而發(fā)動(dòng)機(jī)卻能正常工作,說明進(jìn)氣溫度傳感器及其線路可能斷路或短路。2故障檢測:進(jìn)氣溫度傳感器讀取故障代碼、檢測電阻值和電壓值的方法與水溫傳感器的方法基本相同。不同之處,進(jìn)氣溫度傳感器的故障代碼為24。三、節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的節(jié)氣門體旁邊,由節(jié)氣門軸控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn),加速不良,或者電控自動(dòng)變速器換檔不正常時(shí),應(yīng)對(duì)節(jié)氣門位置傳感器的信號(hào)進(jìn)行檢測。(如圖6-23所示)故障一故障現(xiàn)象:發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速偏高或者偏低、發(fā)抖,減速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降緩慢,儀表板上的故障檢測CHECK燈常亮。主要是節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)怠速

50、觸點(diǎn)不能閉合,使ECU檢測不到傳感器輸出的怠速信號(hào)造成的,這時(shí),故障檢測CHECK燈常亮。故障檢測:1讀取故障代碼,以豐田車為例讀取故障代碼。用一根導(dǎo)線連接診斷插座上的TE1和E1,接通點(diǎn)火開關(guān)的點(diǎn)火檔,如果故障檢測CHECK燈閃爍的代碼為41,說明節(jié)氣門位置傳感器有故障。注:1995年后生產(chǎn)的汽車大部分采用了第二代隨車診斷系統(tǒng),即OBD- II 系統(tǒng),一般要用解碼器才能讀取故障代碼。2檢測節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點(diǎn),先拔下節(jié)氣門位置傳感器插頭,在節(jié)氣門全關(guān)的狀態(tài)下,將調(diào)至電阻檔的萬用表的一支表棒接到節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點(diǎn)的接線端,另一支表棒接到節(jié)氣門位置傳感器上的負(fù)極接線端,萬用表顯示怠速觸

51、點(diǎn)的電阻值應(yīng)為0歐姆,如果電阻值為無窮大,說明觸點(diǎn)不通。將節(jié)氣門稍微打開,電阻值應(yīng)為無窮大,否則,說明怠速觸點(diǎn)不能正常斷開。如果電阻值不符合要求,應(yīng)對(duì)節(jié)氣門位置傳感器進(jìn)行調(diào)整。松開傳感器的兩顆固定螺釘,輕輕旋轉(zhuǎn)傳感器,同時(shí)檢測觸點(diǎn)的閉合和斷開情況,如果反復(fù)調(diào)整仍達(dá)不到要求,應(yīng)更換節(jié)氣門位置傳感器。故障二故障現(xiàn)象:當(dāng)汽車加速時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)游車現(xiàn)象,即轉(zhuǎn)速忽高忽低,使汽車無法正常行駛。這種故障主要是節(jié)氣門位置傳感器的怠速觸點(diǎn)無法正常斷開造成的也就是無論節(jié)氣門開度多大,ECU都是按怠速工況控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作。故障檢測:與故障一的檢測方法和要求是相同的,可按同樣方法進(jìn)行檢查。故障三故障現(xiàn)象:汽車加速行駛時(shí)

52、,出現(xiàn)闖車,或者自動(dòng)變速器換檔不平順等現(xiàn)象。其原因是節(jié)氣門位置傳感器的電位器磨損,ECU不能很好地計(jì)算噴油量造成的,這時(shí),故障檢測CHECK燈不一定亮。故障檢測CHECK燈不亮的原因:發(fā)動(dòng)機(jī)在加速時(shí)節(jié)氣門的開度信號(hào)間斷地送給ECU,ECU不能檢測到傳感器的故障。所以,故障檢測CHECK燈不亮。故障檢測:先拔下節(jié)氣門位置傳感器的插頭,將萬用表表棒接到電位器信號(hào)輸出端和負(fù)極,逐漸拉開節(jié)氣門,測量電位器的電阻值變化情況。按要求電阻值應(yīng)該是連續(xù)均勻地增大,如豐田車的電阻值應(yīng)在0.39千歐之間變化。如果電阻值在變化過程中有跳變現(xiàn)象,說明電位器磨損,應(yīng)予以更換。也可以測量節(jié)氣門位置傳感器的輸出電壓,紅表棒

53、接到節(jié)氣門位置傳感器的工作電壓端,黑表棒接到負(fù)極,測量電位器的工作電壓,應(yīng)為5伏。然后將紅表棒接到信號(hào)輸出端,并逐漸拉開節(jié)氣門,電壓應(yīng)隨著節(jié)氣門開度增大而連續(xù)均勻的增加,如豐田車的電壓為0.34.5伏之間連續(xù)均勻變化。如果電壓值在變化過程中有跳變現(xiàn)象,說明電位器磨損,應(yīng)予以更換。四、空氣流量計(jì)空氣流量計(jì)是用于直接測量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。其安裝位置在空氣濾清器與節(jié)氣門體之間。下面分別介紹翼片式、熱式、卡門旋渦式三種常見的空氣流量計(jì)。(如圖6-24所示)1翼片式空氣流量計(jì)以豐田車的翼片式空氣流量計(jì)為例進(jìn)行介紹。其各接線端的作用如表3-1。故障一故障現(xiàn)象:發(fā)動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)后,僅運(yùn)行十幾秒鐘就出現(xiàn)熄火現(xiàn)象。

54、說明可能是燃油泵開關(guān)不能接通。故障檢測:檢查時(shí),拆下空氣濾清器,并拔下翼片式空氣流量計(jì)的插頭,用萬用表測量燃油泵開關(guān)的電阻值,翼片全關(guān)時(shí)電阻值為無窮大,稍微推開翼片,油泵開關(guān)應(yīng)接通,電阻值為0歐姆,如果電阻值還是無窮大,說明油泵開關(guān)不通,應(yīng)予以修復(fù)或更換。故障二故障現(xiàn)象:發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)油耗增加,動(dòng)力略有下降,嚴(yán)重時(shí)排氣管冒黑煙的故障,一般是翼片式空氣流量計(jì)回位彈簧變軟造成的。在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量不變的情況下,如果回位彈簧變軟,當(dāng)翼片開度增大時(shí),送給ECU的進(jìn)氣量信號(hào)增大,造成噴油量增多,混合氣則變濃。故障檢修:將示波器的兩測試棒分別接到噴油器的控制端及搭鐵處,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并在怠速下運(yùn)轉(zhuǎn),怠速時(shí)的正常噴油量

55、為23毫秒,如果噴油量偏多,在其它控制信號(hào)正常的情況下,一般是回位彈簧變軟造成的。調(diào)整時(shí),先拆下翼片式空氣流量計(jì)電路板蓋,然后逐漸旋緊回位彈簧的預(yù)緊度,直到噴油時(shí)間恢復(fù)正常值為止,否則,應(yīng)更換新件。故障三故障現(xiàn)象:汽車在行駛中,如果出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降,加速時(shí)有闖車的現(xiàn)象,說明是翼片式空氣流量計(jì)的電位器磨損造成的。翼片式空氣流量計(jì)的電位器磨損后,空氣流量計(jì)工作時(shí)輸出信號(hào)出現(xiàn)中斷現(xiàn)象,使發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行及加速過程中,信號(hào)間斷地輸送給ECU,ECU則不能準(zhǔn)確地計(jì)算噴油量,造成噴油量不穩(wěn)定,發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常工作。故障檢測:先拆下空氣濾清器,拔下翼片式空氣流量計(jì)的插頭,然后將萬用表表棒接到空氣流量計(jì)上的電位器

56、信號(hào)輸出端(VS端),另一支表棒接到接地端(E端),逐漸推動(dòng)翼片旋轉(zhuǎn),測量電位器電阻值的變化情況。豐田車的電阻值為0.021.2千歐。如果電阻值在規(guī)定的范圍內(nèi)連續(xù)均勻增大,說明電位器性能良好。如果電阻值在變化過程中有跳變的現(xiàn)象,說明電位器有磨損,應(yīng)更換翼片式空氣流量計(jì)。另外,還可以用測量電壓的辦法檢查翼片式空氣流量計(jì)的信號(hào)輸出情況來判斷電位器的性能。測量時(shí),在不拔插線的情況下將空氣濾清器拆下來,再將萬用表紅黑表棒分別接到翼片式空氣流量計(jì)上的信號(hào)輸出端VS和接地端E,并逐漸推開翼片旋轉(zhuǎn),VS與E之間的電壓應(yīng)連續(xù)均勻變化。應(yīng)注意,有的車型電壓值是增大,有的車型電壓值是減小,豐田車的電壓值應(yīng)在40.5伏之間連續(xù)均勻減小。如果電壓值在變化過程中有跳變的現(xiàn)象,說明電位器有磨損,應(yīng)予以更換。2熱式空氣流量計(jì)熱式空氣流量計(jì)有熱線式和熱膜式兩種。(1)熱線式空氣流量計(jì)熱線式空氣流量計(jì)根據(jù)熱線在殼體內(nèi)安裝的部位不同,可分為主流測量式和旁通測量式兩種。故障一故障現(xiàn)象:汽車在行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)動(dòng)力下降,或者怠速不穩(wěn)定等現(xiàn)象。主要是熱線式空氣流量計(jì)的熱線表面有污垢或空氣流量計(jì)電路有故障,使空氣流量計(jì)輸出的電壓偏低,輸送給ECU的進(jìn)氣量的信號(hào)較小,造成噴油量減少,混合氣變稀,因此發(fā)動(dòng)機(jī)工作異常。另外,由于

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