汽油噴射系全解

第六章汽油噴射式汽油機(jī)燃料供給系概述電子控制汽油噴射系統(tǒng)的組成電子控制汽油噴射系統(tǒng)主要元件結(jié)構(gòu)及工作原理電子控制汽油噴射系統(tǒng)的控制幾種車型電子控制汽油噴射系統(tǒng)

§6.1概述

一、汽油噴射的基本概念

汽油噴射是用噴油器將一定數(shù)量和壓力的汽油直接噴射到氣缸或進(jìn)氣歧管中，與進(jìn)入的空氣混合而形成可燃混合氣。

二、汽油噴射系統(tǒng)發(fā)展概況

汽油噴射技術(shù)始于20世紀(jì)30年代，最初用于飛機(jī)上，50年代開始用于汽車上；目前，大部分轎車均裝配了汽油噴射系統(tǒng)。

三、汽油噴射優(yōu)點(diǎn)1.提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率；2.可采用較高的壓縮比；3.可使發(fā)動(dòng)機(jī)燃用稀薄的可燃混合氣；4.冷起動(dòng)性和加速性能較好；5.使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何工況下都處于最佳工作狀態(tài)；6.使各缸可燃混合氣分配更加均勻；7.可節(jié)省燃油并減少?gòu)U氣中的有害成分氣門噴油器輸油管進(jìn)氣支管四、電控燃油噴射系統(tǒng)的分類1.按噴射器安裝位置分每一個(gè)氣缸有一個(gè)噴油器。（1）多點(diǎn)噴射SPI調(diào)壓器噴油器節(jié)氣門體位置傳感器節(jié)氣門（2）單點(diǎn)噴射SPI幾個(gè)缸共用一個(gè)噴油器，又稱節(jié)氣門體噴射TBI。將燃料直接噴入氣缸內(nèi)，需較高的噴射壓力。（3）氣缸內(nèi)噴射4.按多點(diǎn)噴射的噴油間隔來分（1）同時(shí)噴射（2）分組噴射（3）順序噴射3.按進(jìn)氣量檢測(cè)方法來分（1）間接測(cè)量（2）直接測(cè)量（2）閉環(huán)控制傳感器電子控制單元執(zhí)行器發(fā)動(dòng)機(jī)開環(huán)控制氧傳感器閉環(huán)控制2.按控制方式來分（1）開環(huán)控制§6.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的組成一、基本組成：1、燃油供給系統(tǒng)功用：向氣缸內(nèi)供給供給燃燒時(shí)所需一定量的燃油.

組成：

汽油泵回油管汽油濾清器油壓調(diào)節(jié)器輸油管路噴油器2、空氣供給系統(tǒng)

功用：為發(fā)動(dòng)機(jī)可燃混合氣的形成提供必要的空氣，并測(cè)量和控制空氣量。組成：節(jié)氣門體空氣濾清器空氣流量計(jì)怠速控制閥電子控制單元空氣閥3、電子控制系統(tǒng)

電控單元：接受來自各個(gè)傳感器傳來的信號(hào)，并完成對(duì)這些信息的處理和發(fā)出指令控制執(zhí)行器的動(dòng)作組成：各種傳感器：把各種反映發(fā)動(dòng)機(jī)工況和汽車運(yùn)行狀況的參數(shù)（非電量參數(shù)）轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)（電壓或電流）提供給電控單元，使電控單元正確地控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或汽車運(yùn)行。

執(zhí)行器：用來完成電控單元發(fā)出的各種指令，是電控單元指令的執(zhí)行者?！?.3電子控制汽油噴射系統(tǒng)主要元件結(jié)構(gòu)及工作原理一、電控單元（ECU）

ECUCPU：中央處理器ROM：只讀存儲(chǔ)器PRAM：可編程的只讀存儲(chǔ)器RAM：運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器I/O：輸入/輸出接口蓄電池水溫傳感器節(jié)氣門位置傳感器起動(dòng)信號(hào)空氣流量計(jì)(或進(jìn)氣壓力傳感器)轉(zhuǎn)速傳感器車速傳感器氧傳感器穩(wěn)壓電源輸入接口A/D轉(zhuǎn)換器噴油控制點(diǎn)火控制怠速控制EGR控制蒸發(fā)排放控制故障診斷CPU存儲(chǔ)器輸出接口傳感器ECU執(zhí)行器二、傳感器

1.空氣流量傳感器作用：將空氣流量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送給電控單元，該信號(hào)作為決定噴油量的基本信號(hào)之一。（1）葉板式空氣流量計(jì)補(bǔ)償擋板緩沖室彈簧測(cè)量板溫度傳感器旁通氣道封口調(diào)節(jié)螺釘電位計(jì)

測(cè)量板打開的角度隨進(jìn)氣量大小而變化（2）熱線式空氣流量傳感器原理：把通電加熱的鉑絲置于空氣流中，使鉑絲溫度和吸入空氣溫度差保持一定。鉑絲成為惠斯頓電橋中的一個(gè)臂?？刂齐娐窡崮囟葌鞲衅鞣雷o(hù)網(wǎng)A：集成電路；RH：熱線電阻RK：溫度補(bǔ)償電阻RA：精密電阻RB：電橋電阻（3）卡門渦流式空氣流量傳感器

在氣流中央放置一個(gè)錐體狀渦流發(fā)生器。當(dāng)空氣流過時(shí)，在渦流發(fā)生器下游將產(chǎn)生有規(guī)律交錯(cuò)的旋渦，當(dāng)流經(jīng)空氣通道的空氣流速變化時(shí)，將影響卡門渦流旋渦的頻率。節(jié)氣門取樣管整流器渦流發(fā)生體超聲波發(fā)射器空氣流2.進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器半導(dǎo)體壓敏電阻式：由硅片、集成電路和真空室組成。原理：壓力變化，硅片變形，應(yīng)變電阻阻值變化，電橋輸出電壓變化。線性輸出節(jié)氣門位置傳感器：

利用滑動(dòng)阻值的變化，測(cè)得與節(jié)氣門開度相對(duì)應(yīng)的輸出電壓。3.節(jié)氣門位置傳感器4.轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器（1）磁電式傳感器磁電式傳感器觸發(fā)輪氣缸識(shí)別槽輸出信號(hào)

當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，線圈中磁通量發(fā)生變化，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)子信號(hào)盤通常安裝在曲軸或凸輪軸上，也可安裝在分電器內(nèi)。（2）霍爾效應(yīng)式傳感器永久磁鐵霍爾元件觸發(fā)輪

當(dāng)觸發(fā)葉輪上的葉片進(jìn)入永久磁鐵與霍爾元件之間時(shí)，磁場(chǎng)被葉片旁路，不產(chǎn)生霍爾電壓；當(dāng)缺口部分進(jìn)入磁鐵與霍爾元件之間時(shí)，磁力線進(jìn)入霍爾元件，傳感器輸出電壓信號(hào)。

信號(hào)盤隨分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生透光和遮光交替變化。當(dāng)發(fā)光二極管的光束照到光敏二極管時(shí)，光敏二極管產(chǎn)生電壓；當(dāng)發(fā)光二極管光束被擋住時(shí)，光敏二極管電壓為0。（3）光電式傳感器發(fā)光管分火頭密封蓋信號(hào)盤電路光敏二極管輸出信號(hào)光敏二極管發(fā)光二極管遮光盤5.溫度傳感器（水溫傳感器、空氣傳感器）6.氧傳感器熱敏電阻電插頭

在采用三元催化轉(zhuǎn)換器的發(fā)動(dòng)機(jī)上，氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)，檢測(cè)排氣中氧的含量。7.爆震傳感器8.車速傳感器用于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速及汽車加速、減速時(shí)空燃比的控制。9.起動(dòng)及空擋開關(guān)信號(hào)用來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于起動(dòng)狀態(tài)。安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震狀況。三、電動(dòng)燃油泵滾柱式電動(dòng)燃油泵電刷電樞磁極滾柱泵泵殼單向閥卸壓閥濾網(wǎng)泵蓋組成：油泵電機(jī)、滾柱泵、單向閥、卸壓閥、外殼、泵蓋及濾網(wǎng)等。作用：供給各噴油器及冷起動(dòng)噴油器所需要的燃油。四、燃油壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)油口回油口閥門支承膜片彈簧接進(jìn)氣支管作用：調(diào)節(jié)噴油器的燃油壓力，使燃油壓力與進(jìn)氣管壓力之差保持常數(shù)。

在恒定壓力下定時(shí)、定量地噴油并使之霧化。

電插電磁線圈濾網(wǎng)銜鐵針閥結(jié)構(gòu)：

冷起動(dòng)時(shí)，額外加大噴油量，使混合氣瞬時(shí)加濃，便于著火起動(dòng)。電插頭電磁線圈閥門彈簧閥門噴嘴結(jié)構(gòu)：七、電控噴射工作演示§6.4電子控制汽油噴射系統(tǒng)的控制一、噴油時(shí)刻的控制1、同時(shí)噴射：所有噴油器并聯(lián)，同時(shí)噴油。兩次噴完一個(gè)循環(huán)的供油量。進(jìn)氣壓縮作功排氣排氣進(jìn)氣壓縮作功作功排氣進(jìn)氣壓縮壓縮作功排氣進(jìn)氣13421803605407200噴油噴油進(jìn)氣壓縮作功排氣排氣進(jìn)氣壓縮作功作功排氣進(jìn)氣壓縮壓縮作功排氣進(jìn)氣13421803605400噴油噴油2、分組噴射

進(jìn)氣壓縮作功排氣排氣進(jìn)氣壓縮作功作功排氣進(jìn)氣壓縮壓縮作功排氣進(jìn)氣13421803605400噴油噴油3、順序噴射

二、噴油持續(xù)時(shí)間的控制

控制噴油器的噴射持續(xù)時(shí)間實(shí)際上是控制噴油量，即噴油脈寬。（1）對(duì)于質(zhì)量流量式的電控燃油噴射系統(tǒng)基本噴射時(shí)間=K進(jìn)氣流量/發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速K為修正系數(shù)。（2）采用熱式空氣流量傳感器：

輸出反映就是質(zhì)量流量，直接用上式求得基本燃油噴射時(shí)間。（3）采用葉片式和卡門渦流式空氣流量傳感器：測(cè)得是進(jìn)氣的體積流量，需要進(jìn)行密度修正。1）基本噴油量（4）對(duì)于速度密度方式的電子控制燃油噴射系統(tǒng)：

采用三維圖形將數(shù)據(jù)按一定形式存儲(chǔ)在電子控制單元中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣管絕對(duì)壓力確定吸入的空氣質(zhì)量，確定基本燃油噴射時(shí)間。高低長(zhǎng)短高低進(jìn)氣管壓力發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速基本噴油持續(xù)時(shí)間

§6.5幾種車型電子控制汽油噴射系統(tǒng)

一、上海桑塔納2000轎車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制汽油噴射系統(tǒng)

油箱汽油泵濾清器壓力調(diào)節(jié)器電控單元冷起動(dòng)閥節(jié)氣門開關(guān)怠速調(diào)整螺釘節(jié)氣門空氣流量傳感器輔助空氣閥油壓調(diào)節(jié)器噴油器燃油分配器空氣溫度傳感器氧傳感器曲軸轉(zhuǎn)角傳感器轉(zhuǎn)速傳感器二、上海-通用別克轎車電子控制汽油噴射系統(tǒng)

重點(diǎn)：電控汽油噴射系統(tǒng)的組成和工作原理。1.了解電控汽油噴射系統(tǒng)的分類和系統(tǒng)的主要控制功能；2.知道電控汽油噴射系統(tǒng)的基本組成工作原理。難點(diǎn)：電控汽油噴射系統(tǒng)及各種傳感器的工作原理。小結(jié)復(fù)習(xí)題一、填空1、汽車電子技術(shù)的未來發(fā)展在_____、______、______三個(gè)方面。2、汽車電子控制系統(tǒng)一般由________、_________、_______三部分組成。3、噴油器按噴油時(shí)刻分________、________、_________三種不同方式。4、電子點(diǎn)火線圈初級(jí)通電時(shí)間轉(zhuǎn)角稱______，火花塞產(chǎn)生火花到活塞達(dá)高止點(diǎn)的時(shí)間轉(zhuǎn)角稱__________。5、三元催化劑常用______、______、________為原料。6、廢氣再循環(huán)的作用是降低發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的最高溫度，目的是降低____和________氣的排放。二、選擇1、汽車工業(yè)高速發(fā)展時(shí)期是：（）A近50年；B近20年；C近5年；2、汽車排放的有害氣體主要是：（）ACO、HC、SO2；BCO、HC、NO、NO2；CO2、N2、H23、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的噴油量，是（）AECU存儲(chǔ)器中冷卻液溫度—油量表中取出的；BECU存儲(chǔ)器中冷卻液溫度—油量表中取出再加電源電壓修正值確定的；C基本噴油量三、問答試述壓電爆震傳感器是如何檢測(cè)爆震的。結(jié)束復(fù)習(xí)題答案一、填空1、汽車電子技術(shù)的未來發(fā)展在集中綜合控制、總線控制、智能控制三個(gè)方面。2、汽車電子控制系統(tǒng)一般由傳感器、電子控制單元ECU、

執(zhí)行器三部分組成。3、噴油器按噴油時(shí)刻分同時(shí)噴射、分組噴射、順序噴射三種不同方式。4、電子點(diǎn)火線圈初級(jí)通電時(shí)間轉(zhuǎn)角稱導(dǎo)通角，火花塞產(chǎn)生火花到活塞達(dá)高止點(diǎn)的時(shí)間轉(zhuǎn)角稱提前角。5、廢氣再循環(huán)的作用是降低發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的最高溫度，目的是降低NO、NO2氣的排放。二、選擇1、汽車工業(yè)高速發(fā)展時(shí)期是

B

。A近50年；B近20年；C近5年；2、汽車排放的有害氣體主要是

B

。ACO、HC、SO2；BCO、HC、NO、NO2；CO2、N2、H23、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的噴油量，是

A

。AECU存儲(chǔ)器中冷卻液溫度—油量表中取出的；BECU存儲(chǔ)器中冷卻液溫度—油量表中取出再加電源電壓修正值確定的；C基本噴油量三、問答試述壓電爆震傳感器是如何檢測(cè)爆震的。壓電爆震傳感器的壓電共振點(diǎn)制作在爆震振動(dòng)頻率上，爆震傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸外壁，發(fā)生爆震時(shí)，壓電共振片發(fā)生共震，會(huì)產(chǎn)生較大的電壓信號(hào)輸出給ECU.內(nèi)容總結(jié)第六章汽油噴射式汽油機(jī)燃料供給系。電子控制汽油噴射系統(tǒng)的控制。汽油噴射是用噴油器將一定數(shù)量和壓力的汽油直接噴射到氣缸或進(jìn)氣歧管中，與進(jìn)入的空氣混合而形成可燃混合氣。每一個(gè)氣缸有一個(gè)噴油器。功用：向氣缸內(nèi)供給供給燃燒時(shí)所需一定量的燃油.。功用：為發(fā)動(dòng)機(jī)可燃混合氣的形