模塊4-2.汽油噴射系課件

1、第六章第六章 汽油噴射式汽油機(jī)燃料供給系汽油噴射式汽油機(jī)燃料供給系概述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)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)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)幾種車型電子控制汽油噴射系統(tǒng) 6.1 6.1 概概 述述 一、汽油噴射的基本概念一、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。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。

2、二、汽油噴射系統(tǒng)發(fā)展概況二、汽油噴射系統(tǒng)發(fā)展概況 汽油噴射技術(shù)始于汽油噴射技術(shù)始于2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代，最初用于飛機(jī)上，年代，最初用于飛機(jī)上，5050年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)。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)三、汽油噴射優(yōu)點(diǎn)1.1.提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率；提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率；2.2.可采用較高的壓縮比；可采用較高的壓縮比；3.3.可使發(fā)動(dòng)機(jī)燃用稀薄的可燃混合氣；可使發(fā)動(dòng)機(jī)燃用稀薄的可燃混合氣；4.4.冷起動(dòng)性和加速性能較好；冷起動(dòng)性和加速性能較好；5.5.使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何工況下都處于最佳工使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何工況下

3、都處于最佳工 作狀態(tài)；作狀態(tài)；6.6.使各缸可燃混合氣分配更加均勻；使各缸可燃混合氣分配更加均勻；7.7.可節(jié)省燃油并減少?gòu)U氣中的有害成分可節(jié)省燃油并減少?gòu)U氣中的有害成分氣門氣門噴油器噴油器輸油管輸油管進(jìn)氣支管進(jìn)氣支管四、電控燃油噴射系統(tǒng)的分類四、電控燃油噴射系統(tǒng)的分類1.1.按噴射器安裝位置分按噴射器安裝位置分每一個(gè)氣缸有一個(gè)噴油器。每一個(gè)氣缸有一個(gè)噴油器。（1 1）多點(diǎn)噴射）多點(diǎn)噴射SPISPI調(diào)壓器調(diào)壓器噴油器噴油器節(jié)氣門體節(jié)氣門體位置傳感器位置傳感器節(jié)氣門節(jié)氣門（2 2）單點(diǎn)噴射）單點(diǎn)噴射SPISPI幾個(gè)缸共用一個(gè)噴油器，又稱節(jié)氣門體噴射幾個(gè)缸共用一個(gè)噴油器，又稱節(jié)氣門體噴射TBITB

4、I。將燃料直接噴入氣缸內(nèi)，需較高的噴射壓力。將燃料直接噴入氣缸內(nèi)，需較高的噴射壓力。（3 3）氣缸內(nèi)噴射）氣缸內(nèi)噴射4.4.按多點(diǎn)噴射的噴油間隔來分按多點(diǎn)噴射的噴油間隔來分（1 1）同時(shí)噴射）同時(shí)噴射（2 2）分組噴射）分組噴射（3 3）順序噴射）順序噴射3.3.按進(jìn)氣量檢測(cè)方法來分按進(jìn)氣量檢測(cè)方法來分（1 1）間接測(cè)量）間接測(cè)量（2 2）直接測(cè)量）直接測(cè)量（2 2）閉環(huán)控制）閉環(huán)控制傳感器傳感器電子控制單元電子控制單元執(zhí)行器執(zhí)行器發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)開環(huán)開環(huán)控制控制氧傳感器氧傳感器閉環(huán)控制閉環(huán)控制2.2.按控制方式來分按控制方式來分（1 1）開環(huán)控制）開環(huán)控制6.2 6.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的組

5、成電子控制汽油噴射系統(tǒng)的組成一、基本組成：一、基本組成：1、燃油供給系統(tǒng)、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. . 組成組成： 汽油泵汽油泵回油管回油管汽油濾清器汽油濾清器油油壓壓調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)器器輸油管路輸油管路噴油器噴油器2 2、空氣供給系統(tǒng)、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。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。組成組成：節(jié)氣門體節(jié)氣門體空氣濾清器空氣濾清器空氣流量計(jì)空氣流量計(jì)怠速控制閥怠速控制閥電子控電子控制單元制單元空氣閥空氣閥3 3、電子控制系統(tǒng)、電

6、子控制系統(tǒng) 電控單元：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)作和發(fā)出指令控制執(zhí)行器的動(dòng)作組成：組成：各種傳感器：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?？貑卧_地控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或汽車運(yùn)行。 執(zhí)行器執(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)行用來完成電控單元發(fā)出的各

7、種指令，是電控單元指令的執(zhí)行 者。者。6.3 6.3 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（一、電控單元（ECUECU） ECUECUCPUCPU：中央處理器：中央處理器ROMROM：只讀存儲(chǔ)器：只讀存儲(chǔ)器PRAMPRAM：可編程的只讀存儲(chǔ)器：可編程的只讀存儲(chǔ)器RAMRAM：運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器I/OI/O：輸入輸入/ /輸出接口輸出接口蓄電池蓄電池水溫傳感器水溫傳感器節(jié)氣門位置節(jié)氣門位置傳感器傳感器起動(dòng)信號(hào)起動(dòng)信號(hào)空氣流量計(jì)空氣流量計(jì)(或進(jìn)氣壓力或進(jìn)氣壓力傳感器傳感器)轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器車速傳感器車速傳感器氧傳感器氧傳感

8、器穩(wěn)穩(wěn) 壓電源壓電源輸輸 入入接接 口口A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器噴油控制噴油控制點(diǎn)火控制點(diǎn)火控制怠速控制怠速控制EGR控制控制蒸發(fā)排放控制蒸發(fā)排放控制故障診斷故障診斷CPU存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器輸出輸出接口接口傳感器傳感器ECU執(zhí)行器執(zhí)行器二、傳感器二、傳感器 1.1.空氣流量傳感器空氣流量傳感器作用：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)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。作為決定噴油量的基本信號(hào)之一。（1 1）葉板式空氣流量計(jì)）葉板式空氣流量計(jì)補(bǔ)償擋板補(bǔ)償擋板緩沖室緩沖室彈簧彈簧測(cè)量板測(cè)量板溫溫度度傳傳感感器器旁通氣道旁通氣道封口封口調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺釘螺釘電

9、位計(jì)電位計(jì) 測(cè)量板打開的角度測(cè)量板打開的角度隨進(jìn)氣量大小而變化隨進(jìn)氣量大小而變化（2 2）熱線式空氣流量傳感器）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。中的一個(gè)臂?？刂齐娐房刂齐娐窡崮崮囟葌鞲衅鳒囟葌鞲衅鞣雷o(hù)網(wǎng)防護(hù)網(wǎng)A A：集成電路；：集成電路；R RH H：熱線電阻：熱線電阻R RK K：溫度補(bǔ)償電阻：溫度補(bǔ)償電阻R RA A：精密電阻：精密電阻 R RB B：電橋電阻：電橋電阻（3 3）卡門渦流式空氣流量傳感器）卡

10、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)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。的頻率。節(jié)氣門節(jié)氣門取樣管取樣管整流器整流器渦流發(fā)生體渦流發(fā)生體超聲波發(fā)射器超聲波發(fā)射器空氣流空氣流2.2.進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器半導(dǎo)體壓敏電阻式：半導(dǎo)體壓敏電阻式：由硅片、集成電路和真空室組成。由硅片、集成電路和真空室組成。原理：原理：壓力變化，硅片變形，應(yīng)變電阻阻值

11、變化，電橋輸出壓力變化，硅片變形，應(yīng)變電阻阻值變化，電橋輸出 電壓變化。電壓變化。線性輸出節(jié)氣門位置傳感器：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。出電壓。3.3.節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器4.4.轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器（1 1）磁電式傳感器）磁電式傳感器磁電式磁電式傳感器傳感器觸發(fā)輪觸發(fā)輪氣缸識(shí)別槽氣缸識(shí)別槽輸出信號(hào)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)盤通常安裝感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。磁電式轉(zhuǎn)速

12、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)。在曲軸或凸輪軸上，也可安裝在分電器內(nèi)。（2 2）霍爾效應(yīng)式傳感器）霍爾效應(yīng)式傳感器永久磁鐵永久磁鐵霍爾元件霍爾元件觸發(fā)輪觸發(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)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)。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。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)

13、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 3）光電式傳感器）光電式傳感器發(fā)光管發(fā)光管分火頭分火頭密封蓋密封蓋信號(hào)盤信號(hào)盤電路電路 光敏二極管光敏二極管輸出信號(hào)輸出信號(hào)光敏二極管光敏二極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管遮光盤遮光盤5.5.溫度傳感器（水溫傳感器、空氣傳感器）溫度傳感器（水溫傳感器、空氣傳感器）6.6.氧傳感器氧傳感器熱敏電阻熱敏電阻電插頭電插頭 在采用三元催化轉(zhuǎn)換器的發(fā)動(dòng)機(jī)上，氧傳感器安裝在采用三元催化轉(zhuǎn)換器的發(fā)動(dòng)機(jī)上，氧傳感器安

14、裝在排氣管內(nèi)，檢測(cè)排氣中氧的含量。在排氣管內(nèi)，檢測(cè)排氣中氧的含量。7.7.爆震傳感器爆震傳感器8.8.車速傳感器車速傳感器 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。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。9.9.起動(dòng)及空擋開關(guān)信號(hào)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)。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。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)燃油泵三、電動(dòng)燃油泵滾柱式電動(dòng)燃油泵滾柱式電動(dòng)燃油泵電刷電刷電樞電樞磁極磁極滾柱泵滾柱泵泵殼泵殼單向閥單向閥卸壓閥卸壓閥濾網(wǎng)濾網(wǎng)泵蓋泵蓋組成：油泵電機(jī)、滾柱組成：油泵電機(jī)、滾柱泵、單

15、向閥、卸壓閥、泵、單向閥、卸壓閥、外殼、泵蓋及濾網(wǎng)等。外殼、泵蓋及濾網(wǎng)等。作用：供給各噴油器及冷起動(dòng)噴油器作用：供給各噴油器及冷起動(dòng)噴油器 所需要的燃油。所需要的燃油。四、燃油壓力調(diào)節(jié)器四、燃油壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)油口進(jìn)油口回回油油口口閥門閥門支承支承膜片膜片彈簧彈簧接進(jìn)氣支管接進(jìn)氣支管作用：調(diào)節(jié)噴油器的燃油壓力，作用：調(diào)節(jié)噴油器的燃油壓力， 使燃油壓力與進(jìn)氣管壓力之差使燃油壓力與進(jìn)氣管壓力之差保持常數(shù)。保持常數(shù)。 在恒定壓力下定時(shí)、在恒定壓力下定時(shí)、定量地噴油并使之霧定量地噴油并使之霧化。化。 電插電插電磁線圈電磁線圈濾網(wǎng)濾網(wǎng)銜鐵銜鐵針閥針閥結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 冷起動(dòng)時(shí)，額外加大冷起動(dòng)時(shí)，額外加大噴油量，

16、使混合氣瞬時(shí)噴油量，使混合氣瞬時(shí)加濃，便于著火起動(dòng)。加濃，便于著火起動(dòng)。 電插頭電插頭電磁線圈電磁線圈閥門彈簧閥門彈簧閥閥 門門噴噴 嘴嘴結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：七、電控噴射工作演示七、電控噴射工作演示6.4 6.4 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的控制電子控制汽油噴射系統(tǒng)的控制一、噴油時(shí)刻的控制一、噴油時(shí)刻的控制 1 1、同時(shí)噴射：、同時(shí)噴射：所有噴油器并聯(lián)，同時(shí)噴油。兩所有噴油器并聯(lián)，同時(shí)噴油。兩次噴完一個(gè)循環(huán)的供油量。次噴完一個(gè)循環(huán)的供油量。進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮 作功作功作功作功 排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣1 13 34 4

17、2 21801803603605405407207200 0噴油噴油噴油噴油進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮 作功作功作功作功 排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣1 13 34 42 21801803603605405400 0噴油噴油噴油噴油2 2、分組噴射、分組噴射 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮 作功作功作功作功 排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣1 13 34 42 21801803603605405400 0噴油噴油噴油噴油3 3、順序噴射、順序噴射

18、二、噴油持續(xù)時(shí)間的控制二、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。噴油脈寬。（1）對(duì)于質(zhì)量流量式的電控燃油噴射系統(tǒng)）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)間基本噴射時(shí)間=K 進(jìn)氣流量進(jìn)氣流量/發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速K為修正系數(shù)為修正系數(shù)。（2）采用熱式空氣流量傳感器：）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。噴射時(shí)間。（3）采用葉片式和卡門渦流式空氣流量傳感器：）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。測(cè)得是進(jìn)氣的體積流量，需要進(jìn)行密度修正。1 1）基本噴油量）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)：）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)采用三維圖形將數(shù)據(jù)按一定形式存儲(chǔ)在電據(jù)按一定形式存儲(chǔ)在電子控制單元中，