汽油噴射式汽油機燃料供給系

1、1第五章第五章 汽油噴射式汽油機燃料供給系汽油噴射式汽油機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)主要元件結構及工作原理電子控制汽油噴射系統(tǒng)主要元件結構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) 2 5.1 5.1 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氣歧管中，與進入的空氣混合而形成可燃混合氣。氣缸或進氣歧管中，與進入的空氣混合而形成可燃混合

2、氣。 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 汽油噴射技術始于汽油噴射技術始于2020世紀世紀3030年代，最初用于飛機上，年代，最初用于飛機上，5050年代開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)。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)點三、汽油噴射優(yōu)點1.1.提高了發(fā)動機的充氣效率；提高了發(fā)動機的充氣效率；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)動機燃用稀薄的可燃混合氣；可使發(fā)動機燃用稀薄的可燃混合氣；4.4.冷起動性和加速性能較好；冷起動性和加速性能較好；5.5.使發(fā)動機在任何工況下都處于最佳工使發(fā)動機在任何

3、工況下都處于最佳工 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)省燃油并減少廢氣中的有害成分可節(jié)省燃油并減少廢氣中的有害成分3氣門氣門噴油器噴油器輸油管輸油管進氣支管進氣支管四、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氣缸有一個噴油器。每一個氣缸有一個噴油器。（1 1）多點噴射）多點噴射MPIMPI4調壓器調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）單點噴射）單點噴射SPISPI幾個缸共用一個噴油器，又稱節(jié)氣門體噴射幾個缸共用一個噴油器，又稱節(jié)氣門體噴射

4、TBITBI。將燃料直接噴入氣缸內，需較高的噴射壓力。將燃料直接噴入氣缸內，需較高的噴射壓力。（3 3）氣缸內噴射）氣缸內噴射54.4.按多點噴射的噴油間隔來分按多點噴射的噴油間隔來分（1 1）同時噴射）同時噴射（2 2）分組噴射）分組噴射（3 3）順序噴射）順序噴射3.3.按進氣量檢測方法來分按進氣量檢測方法來分（1 1）間接測量）間接測量（2 2）直接測量）直接測量（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)動機發(fā)動機開環(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65.2 5.2 電子控制汽

5、油噴射系統(tǒng)的組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：向氣缸內供給供給燃燒時所需一定量的燃油功用：向氣缸內供給供給燃燒時所需一定量的燃油. . 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調節(jié)節(jié)器器輸油管路輸油管路噴油器噴油器72 2、空氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng) 功用：為發(fā)動機可燃混合氣的形成提供必要的空氣，并測量和控制空氣量。功用：為發(fā)動機可燃混合氣的形成提供必要的空氣，并測量和控制空氣量。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空氣流量計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83 3

6、、電子控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng) 電控單元：電控單元：接受來自各個傳感器傳來的信號，并完成對這些信息的處理接受來自各個傳感器傳來的信號，并完成對這些信息的處理 和發(fā)出指令控制執(zhí)行器的動作和發(fā)出指令控制執(zhí)行器的動作組成：組成：各種傳感器：各種傳感器：把各種反映發(fā)動機工況和汽車運行狀況的參數(shù)（非電量參把各種反映發(fā)動機工況和汽車運行狀況的參數(shù)（非電量參 數(shù)）轉變?yōu)殡娦盘枺妷夯螂娏鳎┨峁┙o電控單元，使電數(shù)）轉變?yōu)殡娦盘枺妷夯螂娏鳎┨峁┙o電控單元，使電 控單元正確地控制發(fā)動機運轉或汽車運行。控單元正確地控制發(fā)動機運轉或汽車運行。 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

7、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。者。95.3 5.3 電子控制汽油噴射系統(tǒng)主要元件結構及工作原理電子控制汽油噴射系統(tǒng)主要元件結構及工作原理一、電控單元（一、電控單元（ECUECU） ECUECUCPUCPU：中央處理器：中央處理器ROMROM：只讀存儲器：只讀存儲器PRAMPRAM：可編程的只讀存儲器：可編程的只讀存儲器RAMRAM：運行數(shù)據(jù)存儲器：運行數(shù)據(jù)存儲器I/OI/O：輸入輸入/ /輸出接口輸出接口10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信號起動信號空氣流量計空氣流量計(或進氣壓力或進氣壓力傳感器傳感器)轉速傳感器轉速傳感器車速傳感器

8、車速傳感器氧傳感器氧傳感器穩(wěn)穩(wěn) 壓電源壓電源輸輸 入入接接 口口A/DA/D轉換器轉換器噴油控制噴油控制點火控制點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存儲器存儲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 111.1.空氣流量傳感器空氣流量傳感器作用：作用：將空氣流量轉換成電信號送給電控單元，該信號將空氣流量轉換成電信號送給電控單元，該信號 作為決定噴油量的基本信號之一。作為決定噴油量的基本信號之一。（1 1）葉片式空氣流量計）葉片式空氣流量計補償擋板補償擋板緩沖室緩沖室彈簧彈簧測量板測量板溫溫度度傳傳感感器器旁通氣道旁通氣

9、道封口封口調節(jié)調節(jié)螺釘螺釘電位計電位計 測量板打開的角度測量板打開的角度隨進氣量大小而變化隨進氣量大小而變化12（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臂。中的一個臂。控制電路控制電路熱膜熱膜溫度傳感器溫度傳感器防護網(wǎng)防護網(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：溫度補償電阻：溫度補償電阻R RA A：精密電阻：精密電阻 R RB B：電橋電阻：電橋電阻13（

10、3 3）卡門渦流式空氣流量傳感器）卡門渦流式空氣流量傳感器 在氣流中央放置一個錐體狀渦流發(fā)生器。當空氣流在氣流中央放置一個錐體狀渦流發(fā)生器。當空氣流過時，在渦流發(fā)生器下游將產(chǎn)生有規(guī)律交錯的旋渦，當過時，在渦流發(fā)生器下游將產(chǎn)生有規(guī)律交錯的旋渦，當流經(jīng)空氣通道的空氣流速變化時，將影響卡門渦流旋渦流經(jīng)空氣通道的空氣流速變化時，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142.2.進氣管絕對壓力傳感器進氣管絕對壓力傳感器半導體壓敏電阻式：半導體壓敏電阻式：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

11、：原理：壓力變化，硅片變形，應變電阻阻值變化，電橋輸出壓力變化，硅片變形，應變電阻阻值變化，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： 利用滑動阻值的變化，測得與節(jié)氣門開度相對應的輸利用滑動阻值的變化，測得與節(jié)氣門開度相對應的輸出電壓。出電壓。3.3.節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器154.4.轉速和曲軸位置傳感器轉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)輪氣缸識別槽氣缸識別槽輸出信號輸出信號 當轉子旋轉時，線圈中磁通量發(fā)生變化，線圈產(chǎn)生當轉子旋轉時，線圈中磁通量發(fā)生變化，線圈產(chǎn)生感應電動勢。磁電式轉速傳感

12、器的轉子信號盤通常安裝感應電動勢。磁電式轉速傳感器的轉子信號盤通常安裝在曲軸或凸輪軸上，也可安裝在分電器內。在曲軸或凸輪軸上，也可安裝在分電器內。16（2 2）霍爾效應式傳感器）霍爾效應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 當觸發(fā)葉輪上的葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間當觸發(fā)葉輪上的葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間時，磁場被葉片旁路，不產(chǎn)生霍爾電壓；當缺口部分進時，磁場被葉片旁路，不產(chǎn)生霍爾電壓；當缺口部分進入磁鐵與霍爾元件之間時，磁力線進入霍爾元件，傳感入磁鐵與霍爾元件之間時，磁力線進入霍爾元件，傳感器輸出電壓信號。器輸出電壓信號。17 信號盤隨分電器軸轉動，產(chǎn)生透光和遮光交替變

13、化。信號盤隨分電器軸轉動，產(chǎn)生透光和遮光交替變化。當發(fā)光二極管的光束照到光敏二極管時，光敏二極管產(chǎn)生當發(fā)光二極管的光束照到光敏二極管時，光敏二極管產(chǎn)生電壓；當發(fā)光二極管光束被擋住時，光敏二極管電壓為電壓；當發(fā)光二極管光束被擋住時，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盤信號盤電路電路 光敏二極管光敏二極管輸出信號輸出信號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185.5.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 在采用三元催化轉換器的發(fā)動機上

14、，氧傳感器安裝在采用三元催化轉換器的發(fā)動機上，氧傳感器安裝在排氣管內，檢測排氣中氧的含量。在排氣管內，檢測排氣中氧的含量。197.7.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)動機怠速及汽車加速、減速時空燃比的控制。用于發(fā)動機怠速及汽車加速、減速時空燃比的控制。9.9.起動及空擋開關信號起動及空擋開關信號 用來判斷發(fā)動機是否處于起動狀態(tài)。用來判斷發(fā)動機是否處于起動狀態(tài)。安裝在發(fā)動機缸體上，檢測發(fā)動機的爆震狀況。安裝在發(fā)動機缸體上，檢測發(fā)動機的爆震狀況。20三、電動燃油泵三、電動燃油泵滾柱式電動燃油泵滾柱式電動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

15、閥濾網(wǎng)濾網(wǎng)泵蓋泵蓋組成：油泵電機、滾柱組成：油泵電機、滾柱泵、單向閥、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：作用：供給供給各噴油器及冷起動噴油器各噴油器及冷起動噴油器 所需要的燃油所需要的燃油。21四、燃油壓力調節(jié)器四、燃油壓力調節(jié)器進油口進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氣支管接進氣支管作用：調節(jié)噴油器的燃油壓力，作用：調節(jié)噴油器的燃油壓力， 使燃油壓力與進氣管壓力之差使燃油壓力與進氣管壓力之差保持常數(shù)。保持常數(shù)。 22五、噴油器五、噴油器作用：作用： 在恒定壓力下定時、在恒定壓力下定時、定量地噴油并使之霧定量地噴油并使之霧化?；?。 電

16、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構：結構：23六、冷起動噴油器六、冷起動噴油器作用：作用： 冷起動時，額外加大冷起動時，額外加大噴油量，使混合氣瞬時噴油量，使混合氣瞬時加濃，便于著火起動。加濃，便于著火起動。 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 嘴嘴結構：結構：24七、電控噴射工作演示七、電控噴射工作演示255.4 5.4 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、噴油時刻的控制一、噴油時刻的控制 1 1、同時噴射：、同時噴射：所有噴油器并聯(lián)，同時噴油。兩所有噴油器并聯(lián)，同時噴油。兩次噴完一個循環(huán)的供油量。次噴完一個循環(huán)的供油量。進氣進氣

17、壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣排氣排氣 進氣進氣 壓縮壓縮 作功作功作功作功 排氣排氣 進氣進氣 壓縮壓縮壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣 進氣進氣1 13 34 42 21801803603605405407207200 0噴油噴油噴油噴油26 將氣缸分為兩組，所將氣缸分為兩組，所需燃油一次噴完。需燃油一次噴完。進氣進氣 壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣排氣排氣 進氣進氣 壓縮壓縮 作功作功作功作功 排氣排氣 進氣進氣 壓縮壓縮壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣 進氣進氣1 13 34 42 21801803603605405400 0噴油噴油噴油噴油2 2、分組噴射、分組噴射 27 按各缸的進氣順序間按各

18、缸的進氣順序間 歇噴油。歇噴油。進氣進氣 壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣排氣排氣 進氣進氣 壓縮壓縮 作功作功作功作功 排氣排氣 進氣進氣 壓縮壓縮壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣 進氣進氣1 13 34 42 21801803603605405400 0噴油噴油噴油噴油3 3、順序噴射、順序噴射 28二、噴油持續(xù)時間的控制二、噴油持續(xù)時間的控制 控制噴油器的噴射持續(xù)時間實際上是控制噴油量，即控制噴油器的噴射持續(xù)時間實際上是控制噴油量，即噴油脈寬。噴油脈寬。（1）對于質量流量式的電控燃油噴射系統(tǒng)）對于質量流量式的電控燃油噴射系統(tǒng)基本噴射時間基本噴射時間=K 進氣流量進氣流量/發(fā)動機轉速發(fā)動機轉速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： 輸出反映就是質量流量，直接用上式求得基本燃油輸出反映就是質量流量，直接用上式求得基本燃油噴射時間。噴射時間。（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：測得是進氣的體積流量，需要進行密度修正。測得是進氣的體積流量，需要進行密度修正。1 1）基本噴油量）基本噴油量29（4）對于速度密度方式的電子控制燃油噴射系統(tǒng)：）對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)按一定形式存儲在電據(jù)按一定形式存