第7章 發(fā)動機電子控制汽油噴射系統(tǒng)的基本知識

第7章發(fā)動機電子控制汽油噴射系統(tǒng)的基本知識

第一節(jié)發(fā)動機電子控制汽油噴射系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理教學(xué)重點：1.了解電控汽油噴射系統(tǒng)控制功能，內(nèi)容及噴油量控制原理；2.掌握典型汽油噴射系統(tǒng)的特點；3.掌握空氣計量裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理；4.掌握燃油供給系統(tǒng)主要部件（燃油壓力調(diào)節(jié)器）結(jié)構(gòu)和工作原理。一、噴射式汽油供給系統(tǒng)的優(yōu)點

（與化油器式汽油供給系統(tǒng)相比較）1、能提高發(fā)動機的最大功率；2、耗油量低，經(jīng)濟性能好；3、減小了排放污染；4、改善了發(fā)動機的低溫啟動性能；5、怠速平穩(wěn)，工況過度圓滑，工作可靠，靈敏度高。二、電子控制汽油直接噴射裝置的組成和各組成系統(tǒng)的部件、作用1、組成：三個子系統(tǒng)：燃油系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)組成：電腦和各種傳感器作用：各種傳感器把發(fā)動機的工況信息，隨時反饋給電腦，電腦將信息處理、對比后確定出最佳方案，并向噴油器發(fā)出噴射信號，使噴油器在一定的時刻噴射一定量的汽油燃油系統(tǒng)組成：噴油器、冷起動噴油器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、燃油濾清器、汽油箱和電動汽油泵等作用：將燃油加壓后，根據(jù)電腦的指令噴射燃油燃油箱燃油泵燃油濾清器燃油壓力調(diào)節(jié)器噴油器各缸進氣管低壓回油管進氣系統(tǒng)組成：空氣濾清器、節(jié)氣門體、怠速空氣調(diào)整器、進氣總管和進氣歧管等作用：根據(jù)節(jié)氣門或怠速空氣調(diào)整器的開度向各缸供給空氣二、電噴汽油機的燃油系統(tǒng)供油裝置結(jié)構(gòu)示意圖電噴汽油機燃油系統(tǒng)的工作過程：電動汽油泵將汽油從汽油箱中泵出，經(jīng)汽油濾清器除掉水分和雜質(zhì)后送入供油總管，并經(jīng)供油歧管送至各缸的噴油器和冷起動噴油器中。1、油壓調(diào)節(jié)器作用： 使供油總管內(nèi)的油壓隨進氣歧管內(nèi)的氣壓變化而變化，以此控制二者的壓差基本不變。結(jié)構(gòu)：工作原理：轉(zhuǎn)速不變：節(jié)氣門開度增大，進氣歧管真空度減小，回油量減小，出油量增大。節(jié)氣門開度不變：轉(zhuǎn)速增加，進氣歧管真空度增大，回油量增多，出油量減少。2、噴油器作用： 在恒定壓力下定時、定量地噴油并使之霧化。結(jié)構(gòu)：電插電磁線圈濾網(wǎng)銜鐵針閥3、冷起動噴油器作用： 冷起動時，額外加大噴油量，使混合氣瞬時加濃，便于著火起動。結(jié)構(gòu)：電插頭電磁線圈閥門彈簧閥門噴嘴4、電動汽油泵1、組成：泵體、電動機、外殼等部分組成。另外還裝有安全閥和單向閥。2、作用：供給燃油系統(tǒng)足夠的具有規(guī)定壓力的汽油3、分類：滾柱泵、齒輪泵、渦輪泵、側(cè)槽泵4、電動汽油泵的結(jié)構(gòu)圖1、作用：為發(fā)動機提供其正常燃燒必需的空氣量，并且能夠通過電控單元對進氣量進行測量和控制。2、分類：L型汽油噴射系統(tǒng)、D型汽油噴射系統(tǒng)三、空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成（L型）空氣供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成（D型）L型D型L型和D型發(fā)動機的結(jié)構(gòu)示意3、節(jié)氣門體（1）安裝位置：空氣流量計和發(fā)動機進氣總管之間（L型系統(tǒng)）空氣濾清器和發(fā)動機進氣總管之間（D型系統(tǒng)）。（2）組成：節(jié)氣門，節(jié)氣門位置傳感器，怠速旁通氣道，怠速調(diào)整螺釘，輔助空氣閥等組成。（3）各構(gòu)件作用1）節(jié)氣門作用：調(diào)整發(fā)動機輸出功率.2）怠速旁通道作用：怠速時節(jié)氣門完全關(guān)閉，空氣經(jīng)旁通道進入總管，可調(diào)整怠速螺釘，調(diào)整發(fā)動機怠速。3）輔助空氣閥作用：發(fā)動機低溫起動后，輔助空氣閥開啟，提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速，加快暖機過程，額外補充空氣量。（4）怠速空氣調(diào)整器1）工作原理：通過控制節(jié)氣門旁通道的截面積來控制怠速時進入進氣總管的進氣量，實現(xiàn)怠速調(diào)整2）組成（步進電動式怠速空氣調(diào)整器）：電機定子、轉(zhuǎn)子和與轉(zhuǎn)子配合的進給絲桿及閥門3）功用：穩(wěn)定發(fā)動機的怠速運轉(zhuǎn)和實現(xiàn)快怠速轉(zhuǎn)換4）分類：步進電動式、金屬片式、石蠟式電磁式和旋轉(zhuǎn)滑閥式四、點噴汽油機的電子控制系統(tǒng)簡介1、傳感器的類型和功能簡介

分類功能

傳感器進氣管壓力傳感器檢測發(fā)動機吸入的空氣量空氣流量傳感器檢測發(fā)動機吸入的空氣量空氣溫度傳感器檢測進氣溫度，用以計算空氣量冷卻水溫傳感器檢測發(fā)動機溫度發(fā)動機轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速及曲軸位置節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門開度氧傳感器檢測空燃比車速傳感器測量車速爆震傳感器檢測有沒有爆震產(chǎn)生開關(guān)量及其信號發(fā)生裝置向ECU提供各用電設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)2、發(fā)動機進氣量檢測裝置1）空氣流量計的類型2）翼片式空氣流量計組成：翼片部分、電位計部分和接線插頭等結(jié)構(gòu)：3）熱線式空氣流量計組成：鉑金熱線電阻（正溫度系數(shù)電阻）—感知空氣流量溫度補償電阻(冷線，負溫度系數(shù)的電阻)—感知進氣溫度控制線路板—控制熱線電流并產(chǎn)生輸出信號殼體4）熱膜式空氣流量計（結(jié)構(gòu)工作原理和熱線式類似，將鉑固定在薄的樹脂模上）優(yōu)點：發(fā)熱體不直接承受空氣流量所產(chǎn)生的作用力，增加了發(fā)熱體的強度，提高可靠性結(jié)構(gòu):熱膜式溫度傳感器結(jié)構(gòu)5）進氣歧管壓力傳感器1）作用：通過測量進氣歧管的真空度來間接測得發(fā)動機空氣進氣量。2）組成：由壓電效應(yīng)的半導(dǎo)體硅膜片、IC電路組成。3）原理：進氣歧管壓力變化時，硅膜片變形，引起硅膜片上壓敏電阻的阻值變化，導(dǎo)致惠斯頓電橋輸出電壓變化，IC電路放大電壓值送給ECU。進氣歧管壓力傳感器圖3、節(jié)氣門位置傳感器1）作用：檢測發(fā)動機負荷，以便ECU修正噴油量2）形式：線性輸出型、開關(guān)量輸出型等3）線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器（1）結(jié)構(gòu)：怠速觸點，滑片式變阻器。（2）工作特點：節(jié)氣門開大時，滑動觸點在電阻體上滑動，從而引起可變電阻的電阻值變化，導(dǎo)致輸出電壓變化，輸出電壓與節(jié)氣門開度呈線性關(guān)系，ECU根據(jù)電壓信號變化來判斷氣門開度的大小，從而來修止噴油量。線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器4、氧傳感器1）安裝位置：安裝在排氣管內(nèi)2）作用：檢測廢氣中氧的濃度，由ECU控制最佳混合氣濃度3）分類：氧化鈦式和氧化鋯式4）氧化鋯式氧傳感器（1）結(jié)構(gòu)：鋯管，鉑電極，加熱器鋯管內(nèi)表面與大氣相通，外表面與廢氣相通鋯管內(nèi)正極，鋯管外為負極。（2）工作特點：內(nèi)外兩極的電勢差即為氧傳感器傳感器傳送信號電壓，而信號電壓的高低取決于內(nèi)外表面的氧濃度差，內(nèi)側(cè)氧的濃度不變，因此，濃度差完全取決于外表面廢氣中氧的濃度。當(dāng)混合氣濃度稀時，廢氣中的氧的濃度大，輸出電壓低，反之則高。5、溫度傳感器（1）作用：連續(xù)精確的測量冷卻水溫度、進氣溫度與排氣溫度（2）分類:繞線電阻式、熱敏電阻式、擴散電阻式、半導(dǎo)體晶體管式、金屬芯片式和熱電偶式等（3）冷卻水溫度傳感器1）作用：檢測發(fā)動機冷卻水溫度，并輸送信號給ECU，由ECU修正噴油量和噴油時刻。2）工作特點：冷卻水溫度低時，熱敏電阻值大，ECU檢測到其分擔(dān)的電壓值高，由此ECU增加噴油量，使發(fā)動機低溫運轉(zhuǎn)性能得以改善。反之，減少噴油量。6、曲軸位置傳感器（1）作用：檢測曲軸轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速和活塞上止點位置。（2）安裝位置：飛輪處、分電器內(nèi)以及曲軸或凸輪軸前端（3）類型：磁脈沖、光電式和霍爾式7、電腦作用:按照自身已有的程序?qū)Ω鱾€傳感器輸入的信息進行運算、處理、判斷然后輸出指令，控制有關(guān)執(zhí)行器的動作，達到快速、準確、自動控制發(fā)動機的目的。電腦主要功能：燃油噴射控制功能、點火控制功能、怠速控制、廢氣再循環(huán)控制、自診斷功能、備用系統(tǒng)五、電噴汽油機的排氣裝置1、組成：排氣歧管、三元催化器、消聲器和排氣管第二節(jié)

電噴汽油機燃油系統(tǒng)故障的檢查和診斷

一、燃油系統(tǒng)各部件工作不正常時對發(fā)動機的影響故障現(xiàn)象：

電動汽油泵故障：發(fā)動機不能起動，運轉(zhuǎn)不穩(wěn)，運轉(zhuǎn)中熄火。汽油濾清器故障：發(fā)動機不能起動，運轉(zhuǎn)不穩(wěn)，發(fā)動機喘抖，動力性差。壓力調(diào)節(jié)器故障：發(fā)動機不能起動，運轉(zhuǎn)不穩(wěn)，發(fā)動機喘抖，油耗增加。

噴油器故障：發(fā)動機不能起動，運轉(zhuǎn)不穩(wěn)，排氣管放炮，油耗增加。

二、燃油系各部件工作失效的原因分析

三、燃油系統(tǒng)故障的檢查與診斷1)首先利用汽車電腦的故障自診斷系統(tǒng)，調(diào)出并解讀故障碼，了解電腦的自診斷結(jié)果。2)人工檢查：直觀試探法并配以必要的儀表，進一步診斷出故障的確切部位和原因。

1．故障碼的調(diào)出與清除調(diào)出故障碼的方法有三種：一是用專用的解碼儀，它能顯示出故障碼及故障的文字、符號和數(shù)據(jù)流；二是利用汽車儀表盤上故障燈的閃光信號來讀取；三是用直流電壓表(萬用表的直流電壓擋)，根據(jù)表針的擺動情況讀取故障碼。

2．燃油系各部件的檢查

(1)汽油泵將點火開關(guān)轉(zhuǎn)到ON的位置，用導(dǎo)線連接檢查器的+B和FP端子，用手捏住油壓調(diào)節(jié)器的回油管。如感覺到橡膠軟管堅硬，說明汽油泵的工作正常。如果感覺不到有回油壓力，應(yīng)檢查汽油泵電源線與搭鐵端電壓，其值應(yīng)為蓄電池的電壓(12V)；再檢查汽油泵線路是否斷路或搭鐵是否可靠，汽油泵線圈的電阻應(yīng)在0.5~3Ω之間。如果電壓為0V，應(yīng)檢查開路繼電器和汽油泵控制回路是否斷路。

(2)油路系統(tǒng)壓力的檢查在輸油管路接壓力表。用導(dǎo)線連接診斷座的+B和FP端子，點火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON后，測量燃油壓力，其標準值應(yīng)為265~304kPa。然后取下導(dǎo)線，起動發(fā)動機，怠速運轉(zhuǎn)，從壓力調(diào)節(jié)器上取下真空管，并堵住軟管，此時燃油壓