電噴系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析實驗

電噴系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析實驗機械工程實驗教學中心第1頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗目的了解電子控制燃油噴射發(fā)動機的工作原理認識電噴發(fā)動機上主要傳感器及部分執(zhí)行器認識電噴發(fā)動機電路第2頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗器材和設備MR479QA電噴發(fā)動機萬用表第3頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（一）電噴發(fā)動機工作原理與組成工作原理電子控制燃油噴射工作原理是：通過傳感器檢測發(fā)動機進氣量、發(fā)動機轉(zhuǎn)速及曲軸轉(zhuǎn)角等信號，由電子控制單元根據(jù)發(fā)動機運行工況，計算出每循環(huán)的基本供油量；同時通過節(jié)氣門位置、冷卻水溫、空氣溫度和氧含量等發(fā)動機運行工況，對供油量進行修正；修正后的供油量轉(zhuǎn)換為噴油時間并放大輸出。實現(xiàn)對噴油器的噴油量的控制，從而使發(fā)動機始終具有一個最佳的空燃比。按照電子控制燃油噴射系統(tǒng)噴射位置，該系統(tǒng)可以分為缸內(nèi)噴射和進氣管噴射兩大類。進氣管噴射又可以分為單電噴射和多電噴射兩大類。第4頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（一）電噴發(fā)動機工作原理與組成工作原理圖1單點汽油噴射1－汽油 2－空氣 3－節(jié)氣門4－進氣歧管5－噴油器6－發(fā)動機第5頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（一）電噴發(fā)動機工作原理與組成工作原理圖2多點汽油噴射1－汽油 2－空氣 3－節(jié)氣門4－進氣歧管5－噴油器6－發(fā)動機第6頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（一）電噴發(fā)動機工作原理與組成系統(tǒng)組成電控燃油噴射系統(tǒng)由以下幾個系統(tǒng)組成：進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)的作用是根據(jù)發(fā)動機的工作狀態(tài)提供適量的空氣量，同時向ECU傳遞此信息，并根據(jù)ECU的指令完成空氣量的調(diào)節(jié)。進氣系統(tǒng)主要由空氣流量計或進氣歧管絕對壓力傳感器、進氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進氣歧管、空氣閥及空氣濾清器等組成。燃油供給系統(tǒng)燃油供給系的功能是：根據(jù)ECU的驅(qū)動信號，以恒定的壓差將一定數(shù)量的燃油噴入進氣歧管，向發(fā)動機精確提供各種工況下所需要的燃油量。該系統(tǒng)由電動燃油泵、燃油慮清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器等組成，另外還包括冷啟動噴油器、脈沖阻尼器、蓄壓器等輔助設備。第7頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（一）電噴發(fā)動機工作原理與組成系統(tǒng)組成燃油供給系統(tǒng)圖3燃油供給系統(tǒng)1－油箱 2－燃油泵3－汽油慮清器 4－回油管5－燃油壓力調(diào)節(jié)器6－輸出管7－冷啟動噴油器8－穩(wěn)壓箱9－噴油器10－各缸進氣歧管第8頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（一）電噴發(fā)動機工作原理與組成系統(tǒng)組成電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)由ECU、各類傳感器、執(zhí)行器、及繼電器等組成。第9頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（一）電噴發(fā)動機工作原理與組成系統(tǒng)組成圖4電噴發(fā)動機電控系統(tǒng)總體框圖第10頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器空氣流量傳感器真空度傳感器真空度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖5所示。真空度傳感器實際上是一個由硅片組成的半導體應變片，硅片封裝在真空室中，硅片的一面是真空室，另一面接人進氣歧管壓力。硅片上下面各有一層二氧化硅膜，在膜層中，沿硅片四周，有四個傳感器電阻，這四個電阻連接成惠斯頓電橋。無變形時，電橋調(diào)至電平衡狀態(tài)。當硅片中膜片受真空負壓彎曲時，引起電阻值的變化，使電橋失去平衡，從面在AB兩端形成電壓差。由于輸出信號較小，因此通過IC集成電路進行放大，作為ECU的輸人信號。真空度傳感器與ECU的接線如圖6所示。第11頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器空氣流量傳感器真空度傳感器圖5真空度傳感器1－硅片 2－絕對真空室 3－慮清器4－接線端第12頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器空氣流量傳感器真空度傳感器圖6傳感器與ECU的接線圖第13頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器空氣流量傳感器葉片式流量計圖7葉片式流量計外形結(jié)構(gòu)1－進氣溫度傳感器2－回位彈簧3、4－緩沖室5－緩沖葉片6－電位計7－插頭8－怠速調(diào)節(jié)螺釘9－旁通道10－測量葉片葉片式空氣流量計是一種較為常用的空氣流量計，如圖7所示，它主要由測量板、補償板、回位彈簧、電位器、旁通道與怠速調(diào)節(jié)螺釘?shù)冉M成。第14頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器空氣流量傳感器熱線式空氣流量計

熱線式空氣流量計的結(jié)構(gòu)如圖8所示，它是利用空氣流過熱金屬線時的冷卻效應工作的。將一根鉑絲熱線置于進氣空氣流中，當恒定電流通過鋼絲使其加熱后，如果流過鉑絲周圍的空氣增加，金屬絲溫度會降低。同理，如果要使鉑絲的溫度保持恒定，就應根據(jù)空氣量調(diào)節(jié)通過熱線的電流，空氣流量越大，需要的電流也越大。當空氣以恒定質(zhì)量流量流過時，電源電流使熱線保持在一定溫度，此時電橋保持平衡。如空氣流量稍有增加，熱線溫度即降低，其電阻隨之減少，使電橋失去平衡。此時，放大器即增加通過鉑絲的電流，直到恢復原來的溫度和電阻值，使電橋重新平衡。由于電流的增加，RM的電壓降增加。這樣，只需精確測量電阻RM兩端的電壓降，就能得到空氣流量的信號。將熱線傳感器的輸出信號和儲存在ECU存儲器中的數(shù)據(jù)相對照，計算機就能確定此時所需的基礎噴油量。第15頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器空氣流量傳感器熱線式空氣流量計圖8熱線式空氣流量傳感器的主要零件1－溫度補償傳感器2－熱線傳感器環(huán)3－精密電阻圖9熱線式空氣流量傳感器的電橋電路RH－熱線；EK－溫度補償電阻；RM－測量電阻人；R1、R2－平衡電阻；UM－測量電壓第16頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器節(jié)氣門位置傳感器線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器圖10線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)第17頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器節(jié)氣門位置傳感器線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器圖11線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器與ECU的接線第18頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器節(jié)氣門位置傳感器線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器圖10、圖11為線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)圖和回路圖。氣門軸上裝有滑觸臂，氣門軸轉(zhuǎn)動的時候滑觸臂在相互平行的兩段弧形滑觸電阻上滑動。圖10（b）是該傳感器的輸出特性，該圖表明了節(jié)氣門開度輸出信號（VTA）、怠速觸點（IDL）信號（主要用于斷油控制和點火提前角的修正）隨節(jié)氣門開度變化的關系。第19頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器節(jié)氣門位置傳感器開關輸出型節(jié)氣門位置傳感器開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器由沿導向輪溝槽移動的可動觸點(TL)、固定的功率觸點(PSW)和怠速觸點(IDL)構(gòu)成，如圖12所示。當節(jié)氣門全閉時，可動觸點和怠速觸點接觸(TL和IDL)導通，從而檢測出節(jié)氣門的全閉狀態(tài)。當發(fā)動機大負荷時(節(jié)氣門開度超過50％時)，可動觸點和功率觸點接觸(TL和PSW導通)，從而檢測出發(fā)動機的大負荷狀態(tài)。當節(jié)氣門在中間開度時，可動觸點和任何一個觸點都不接觸(PSW和IDL、TL都不導通)。第20頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器節(jié)氣門位置傳感器開關輸出型節(jié)氣門位置傳感器圖12開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器第21頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器水溫傳感器在冷卻水溫度傳感器內(nèi)感知溫度的是一個負溫度系數(shù)電阻(NTC電阻)，溫度越高，電阻值越低，在暖機階段，ECU根據(jù)此信號控制點火提前角與燃油噴射量。圖13水溫傳感器及其接線圖1－NTC電阻 2－外殼 3－電接頭第22頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器水溫傳感器在冷卻水溫度傳感器內(nèi)感知溫度的是一個負溫度系數(shù)電阻(NTC電阻)，溫度越高，電阻值越低，在暖機階段，ECU根據(jù)此信號控制點火提前角與燃油噴射量。圖13水溫傳感器及其接線圖1－NTC電阻 2－外殼 3－電接頭第23頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器進氣溫度傳感器

進氣溫度傳感器是一個負溫度系數(shù)電阻(NTC電阻)，溫度越高，電阻值越低，在暖機階段，ECU根據(jù)此信號控制點火提前角與燃油噴射量。圖14進氣溫度傳感器接線圖第24頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器與轉(zhuǎn)速傳感器曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器請參閱教材上相關內(nèi)容。本實驗中所見到的傳感器是整合了曲軸位置檢測功能的轉(zhuǎn)速傳感器，如圖15所示。脈沖盤裝在曲軸上，不可與起動齒圈混淆。脈沖盤通常有60齒，空缺2個齒。每逢脈沖盤上的齒經(jīng)過傳感器，引起磁通量的變化，便在線圈中感應出交變信號，缺齒處的信號特殊，如圖16所示。此交變電壓的幅值隨齒盤與感應傳感器的距離的增大而減小，隨轉(zhuǎn)速的提高而增大。但是只要轉(zhuǎn)速超過20r/min就會產(chǎn)生足夠幅值的正弦電壓轉(zhuǎn)換成恒定幅值的矩形波，根據(jù)他可以計算出曲軸位置和轉(zhuǎn)速。第25頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器與轉(zhuǎn)速傳感器圖15脈沖盤感應傳感器1－永磁體 2－感應傳感器殼體 3－發(fā)動機機體 4－軟鐵心 5－線圈 6－脈沖盤第26頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器與轉(zhuǎn)速傳感器圖15點火電壓、脈沖盤感應傳感器信號合凸輪軸霍耳傳感器信號a）點火線圈次級電壓；b）脈沖盤感應傳感器信號；c）凸輪軸霍耳傳感器信號1－初級線圈通電 2－點火第27頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器車速傳感器車速傳感器主要用于發(fā)動機怠速和加速期間的空燃比控制，主要包括兩種型式：舌簧開關型和光電耦合型。

圖16舌簧開關型傳感器圖17光電耦合型車速傳感器1－帶切槽光盤；2－發(fā)光二極管；3－光電耦合器；4－光敏晶體管第28頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器車速傳感器舌簧開關型傳感器裝在組合儀表內(nèi)，其結(jié)構(gòu)如圖16所示，其中磁鐵由轉(zhuǎn)速表的軟軸驅(qū)動。軟軸每轉(zhuǎn)一圈，磁鐵的極性變換四次。由于極性的變化，使舌簧開關的觸點關閉或打開。光電耦合型傳感器也裝在組合儀表內(nèi)，其結(jié)構(gòu)如圖17所示，其工作原理與前面的光電式曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器一樣。當轉(zhuǎn)速表軟軸轉(zhuǎn)一圈時，光敏二極管產(chǎn)生20個脈沖，經(jīng)分頻后變成四個脈沖，送給ECU。第29頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（二）各類傳感器氧傳感器主要包括加熱的管式氧傳感器和不加熱的管式氧傳感器。圖18管式氧傳感器原理1－傳感陶瓷管；2－電極；3－觸頭；4－殼體觸頭；5－排氣管；6－陶瓷保護層（多孔）；7－廢氣；8－空氣第30頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（三）ECU如圖19所示，電子控制單元ECU的硬件分為輸入級、微型計算機、輸出級三部分。

圖19電子控制單元原理圖第31頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（四）繼電器

主繼電器主繼電器的作用是使包括ECU在內(nèi)的電控汽油噴射系統(tǒng)的各部件不受電源干擾和電壓脈動的影響。圖20為主繼電器的結(jié)構(gòu)，主繼電器一般多采用滑閥型，由線圈、可動鐵心(滑閥)、調(diào)整塊和觸點等組成。圖20主繼電器結(jié)構(gòu)1－線圈；2－可動鐵心（滑閥）；3－調(diào)整塊；4－觸點第32頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（四）繼電器斷路繼電器圖21為斷路繼電器的結(jié)構(gòu)圖。從安全角度考慮，斷路繼電器的作用是使燃油泵只有在發(fā)動機轉(zhuǎn)動時才工作，當點火開關接通，發(fā)動機不轉(zhuǎn)時，燃油泵停止供油。圖21斷路繼電器1－可動片；2－線圈；3－觸點第33頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月機械工程實驗教學中心實驗原理及方法

（四）繼電器斷路繼電器采用葉片式空氣流量計的噴射系統(tǒng)的