汽車電控發(fā)動機(jī)原理與維修圖解教程第二章課件

1、汽車電控發(fā)動機(jī)原理與維修圖解教程譚本忠2017汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)可分為空氣供給系統(tǒng)和燃油供給系統(tǒng)兩個主要部分?？諝夤┙o系統(tǒng)向發(fā)動機(jī)提供清潔的空氣并根據(jù)發(fā)動機(jī)工況控制進(jìn)氣量，燃油供給系統(tǒng)供給發(fā)動機(jī)經(jīng)過計量后的燃油。第一節(jié) 系 統(tǒng) 組 成第二章 汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)標(biāo)題數(shù)字等都可以通過點(diǎn)擊和重新輸入進(jìn)行更改，頂部“開始”面板中可以對字體、字號、顏色、行距等進(jìn)行修改。一、空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)的功用是為發(fā)動機(jī)提供清潔的空氣并控制發(fā)動機(jī)正常工作時的進(jìn)氣量如圖所示。工作原理：發(fā)動機(jī)工作時，空氣經(jīng)空氣濾清器過濾后，通過空氣流量計（型）、節(jié)氣門體進(jìn)入進(jìn)氣總管，再通過進(jìn)氣歧管分配給各缸，節(jié)氣門體中設(shè)有

2、節(jié)氣門，用以控制進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣量，從而控制發(fā)動機(jī)的輸出功率（負(fù)荷）。在節(jié)氣門體的外部或內(nèi)部設(shè)有與主進(jìn)氣道并聯(lián)的旁通怠速進(jìn)氣通道，并由怠速控制閥控制怠速時的進(jìn)氣量。標(biāo)題數(shù)字等都可以通過點(diǎn)擊和重新輸入進(jìn)行更改，頂部“開始”面板中可以對字體、字號、顏色、行距等進(jìn)行修改?？諝夤┙o系統(tǒng)標(biāo)題數(shù)字等都可以通過點(diǎn)擊和重新輸入進(jìn)行更改，頂部“開始”面板中可以對字體、字號、顏色、行距等進(jìn)行修改。二 、 燃油供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)的功用是供給噴油器一定壓力的燃油，噴油器則根據(jù)電控單元指令噴油。工作原理：電動燃油泵將汽油從燃油箱內(nèi)吸出，經(jīng)濾清器過濾后，由壓力調(diào)節(jié)器調(diào)壓，通過油管輸送給噴油器，噴油器根據(jù)電控單元指令向進(jìn)

3、氣管噴油。燃油泵供給的多余汽油經(jīng)回油管流回燃油箱。燃油泵一般裝在燃油箱內(nèi)。噴油器由電控單元控制，有些發(fā)動機(jī)上還裝有冷起動噴油器。冷起動噴油器安裝在進(jìn)氣總管，僅在發(fā)動機(jī)低溫起動時噴油，以改善發(fā)動機(jī)的低溫起動性能。燃油供給系統(tǒng)的工作原理如圖所示。標(biāo)題數(shù)字等都可以通過點(diǎn)擊和重新輸入進(jìn)行更改，頂部“開始”面板中可以對字體、字號、顏色、行距等進(jìn)行修改。 燃油供給系統(tǒng)工作原理示意圖三 、 控制系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)的功用是供給噴油器一定壓力的燃油，噴油器則根據(jù)電控單元指令噴油。在電控燃油噴射系統(tǒng)中，噴油量控制是最基本的也是最重要的控制內(nèi)容，如圖所示。工作原理：ECU根據(jù)空氣流量信號和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號確定基本的噴油

4、時間（噴油量），再根據(jù)其他傳感器（如冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等）對噴油時間進(jìn)行修正，并按最后確定的總噴油時間向噴油器發(fā)出指令，使噴油器噴油（通電）或斷油（斷電）。 控制系統(tǒng)框圖四 、 噴油控制軟件電子控制燃油噴射式發(fā)動機(jī)噴油控制采用實(shí)時控制，其控制精度高、運(yùn)算速度快，因此一般都采用匯編語言編程。為了便于程序編制與調(diào)試，一般采用模塊化結(jié)構(gòu)，將程序分成若干個子程序進(jìn)行編制與調(diào)試。噴油控制軟件的流程主要由主程序、自檢程序、故障報警子程序、啟動子程序和怠速子程序等組成，如圖所示。主程序的主要作用:監(jiān)測并判定發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)，計算或從噴油脈譜圖中查詢確定空燃比A/F、噴油時間、噴油提前時間（噴油

5、提前角），并發(fā)出噴油指令、控制噴油器開始噴油和結(jié)束噴油。 噴油控制軟件流程圖第二節(jié) 電控燃油噴射系統(tǒng)的分類一、按噴射方式指在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，汽油連續(xù)不斷地噴射在進(jìn)氣道內(nèi)，且大部分汽油是在進(jìn)氣門關(guān)閉時噴射的，因此大部分汽油在進(jìn)氣道內(nèi)蒸發(fā)，除K型機(jī)械式、KE型機(jī)電組合式汽油噴射系統(tǒng)外，電控燃油噴射系統(tǒng)一般不采用此種噴射方式。1.連續(xù)噴射方式（） 同時噴射將各缸的噴油器并聯(lián)，在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，所有噴油器由電控單元的同一個噴油指令控制，同時噴油、同時斷油，采用同時噴射方式的電控燃油噴射系統(tǒng)，一般都是曲軸每轉(zhuǎn)一圈各缸同時噴油一次，對每個氣缸來說，每一次燃燒所需的供油量需要噴射兩次，即曲軸每轉(zhuǎn)一圈噴射1/

6、2的油量，如圖所示。采用此種噴射方式，對各缸而言，噴油時刻不可能都是最佳的，其性能較差， 一般用在部分缸數(shù)較少的汽油發(fā)動機(jī)上，如韓國大宇轎車上使用的四缸發(fā)動機(jī)電控多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)等。2.間歇噴射方式 同時噴射圖 分組噴射（2）分組噴射指將各缸的噴油器分成幾組，同一組的噴油器同時噴油或斷油，如圖所示。（3）順序噴射指各噴油器由電控單元分別控制，按發(fā)動機(jī)各缸的工作順序噴油，如圖所示。多缸發(fā)動機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)采用分組噴射或順序噴射方式較多。分組噴射 順序噴射二、按進(jìn)氣量計量方式分類電控燃油噴射系統(tǒng)必須對進(jìn)入氣缸的空氣量進(jìn)行精確的計量，才能通過對噴油量的控制，實(shí)現(xiàn)混合氣濃度的高精度控制，按進(jìn)氣量計量

7、方式不同，電控燃油噴射系統(tǒng)可分為D型和L型。圖 型 ( 檢測進(jìn)氣絕對壓力 ) 電控燃油噴射系統(tǒng)原理其工作原理如圖所示，“D”是德語Druck （壓力） 的第一個字母，D型電控燃油噴射系統(tǒng)利用絕對壓力傳感器檢測進(jìn)氣管內(nèi)的絕對壓力，電控單元根據(jù)進(jìn)氣管內(nèi)的絕對壓力和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速推算出發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量，再根據(jù)進(jìn)氣量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速確定基本噴油量。1.型電控燃油噴射系統(tǒng) D型(檢測進(jìn)氣絕對壓力)電控燃油噴射系統(tǒng)原理 L型電控燃油噴射系統(tǒng)利用空氣流量計直接測量發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量，電控單元不必進(jìn)行推算，即可根據(jù)空氣流量計信號計算與該空氣量相應(yīng)的噴油量。由于消除了推算進(jìn)氣量的誤差影響，其測量的準(zhǔn)確程度高于D型 ，故對混合

8、氣濃度的控制更精確 。其工作原理如圖所示。2.L型電控燃油噴射系統(tǒng) L型(檢測進(jìn)氣量)電控燃油噴射系統(tǒng)原理三、按噴射位置分類缸內(nèi)直接噴射是將噴油器安裝在氣缸蓋上，把燃油直接噴入氣缸內(nèi)，配合缸內(nèi)的氣體流動形成可燃混合氣，容易實(shí)現(xiàn)分層燃燒和稀混合氣燃燒，可進(jìn)一步提高汽油發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性，如圖所示。1.缸內(nèi)直接噴射 缸內(nèi)直接噴射目前汽車上應(yīng)用的電控燃油噴射系統(tǒng)一般都是進(jìn)氣管噴射式，按噴油器的數(shù)量不同，又可分為單點(diǎn)噴射（SPI）系統(tǒng)和多點(diǎn)噴射（MPI）系統(tǒng)，如圖所示。2.進(jìn)氣管噴射 進(jìn)氣管噴射（1）單點(diǎn)噴射在節(jié)氣門上方裝一個中央噴射裝置，用12 只噴油器集中噴射，如圖所示。汽油噴入進(jìn)氣流中，形成

9、的可燃混合氣由進(jìn)氣歧管分配到各氣缸中。單點(diǎn)噴射又稱為節(jié)氣門體噴射（TBI）或中央噴射（CFI）。單點(diǎn)電控燃油噴射系統(tǒng)在每個氣缸進(jìn)氣行程開始的時候噴油，采用的是順序噴射方式，又稱獨(dú)立噴射方式。獨(dú)立噴射可使燃油在進(jìn)氣管中滯留的時間最短，各缸得到燃油量盡可能一致。單點(diǎn)噴射系統(tǒng)與多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)的控制原理相似，空氣量可采用空氣流量計直接計量，也可采用絕對壓力傳感器間接測量。 單點(diǎn)噴射（）多點(diǎn)噴射在每缸進(jìn)氣門處裝有只噴油器，由電控單元（ECU）控制噴油，因此多點(diǎn)噴射又稱為多氣門噴射，如圖所示。多點(diǎn)噴射系統(tǒng)的燃油分配均勻性好，進(jìn)氣管可按最大進(jìn)氣量來設(shè)計，而且無論發(fā)動機(jī)處于冷態(tài)或熱態(tài)，其過渡的響應(yīng)及燃油經(jīng)濟(jì)

10、性都是最佳的；但多點(diǎn)電控燃油噴射系統(tǒng)的控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，成本較高，主要應(yīng)用于對汽車性能要求較高的中、高級轎車上。 多點(diǎn)噴射四、按有無反饋信號分類 .開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)按預(yù)先設(shè)定在電控單元中的控制規(guī)律工作，只受發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況參數(shù)變化的控制，簡單易行，如圖所示。但其精度直接依賴于所設(shè)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和噴油器調(diào)整標(biāo)定的精度。噴油器及發(fā)動機(jī)的產(chǎn)品性能存在差異，或由于磨損等引起性能參數(shù)變化時，就不能使混合氣準(zhǔn)確地保持在預(yù)定的濃度（空燃比）上。因此，開環(huán)控制系統(tǒng)對發(fā)動機(jī)及控制系統(tǒng)各組成部分的精度要求高，抗干擾能力差，當(dāng)使用工況超出預(yù)定范圍時，不能實(shí)現(xiàn)最佳控制。工作原理：它是將通過實(shí)驗(yàn)確定的發(fā)動機(jī)各工況的

11、最佳供油參數(shù)預(yù)先存入電控單元，在發(fā)動機(jī)工作時，電控單元根據(jù)系統(tǒng)中各傳感器的輸入信號，判斷自身所處的運(yùn)行工況，并計算出最佳噴油量，通過對噴油器噴射時間的控制，來控制混合氣的濃度，使發(fā)動機(jī)優(yōu)化運(yùn)行。 開環(huán)控制示意圖閉環(huán)控制系統(tǒng)可達(dá)到較高的空燃比控制精度，并可消除因產(chǎn)品差異和磨損等引起的性能變化，工作穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)，如圖所示。但是，為了使排氣凈化達(dá)到最佳效果，只能運(yùn)行在理論空燃比14.7附近。對起動、暖機(jī)、加速、怠速、滿負(fù)荷等特殊工況，仍需采用開環(huán)控制，使噴油器按預(yù)先設(shè)定的加濃混合氣配比工作，以滿足發(fā)動機(jī)特殊工況的工作要求。所以，目前普遍采用開環(huán)和閉環(huán)相結(jié)合的控制方案。工作原理：在該系統(tǒng)中，

12、發(fā)動機(jī)排氣管上加裝了氧傳感器，根據(jù)排氣中含氧量的變化，判斷實(shí)際進(jìn)入氣缸的混合氣空燃比，再通過電控單元與設(shè)定的目標(biāo)空燃比值進(jìn)行比較，并根據(jù)誤差修正噴油器噴油量，使空燃比保持在設(shè)定的目標(biāo)值附近。2. 閉環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制示意圖五、按功能分類1976年德國博世公司成功研制出-Jetronic燃油噴射系統(tǒng)，1984年德國大眾公司捷達(dá)轎車采用-Jetronic系統(tǒng)。此外，早期奔馳 190E、300E、560SEC 等也用這種噴射系統(tǒng)。該系統(tǒng)用一個圓形的擋板作為空氣流量傳感器，在檢測進(jìn)氣量大小的同時帶動燃油分配器中的柱塞上下運(yùn)動，進(jìn)而改變計量槽孔的導(dǎo)通面積來控制燃油的噴射量。對混合氣濃度的調(diào)整則是通過控

13、制柱塞上方的燃油壓力來實(shí)現(xiàn)的，其結(jié)構(gòu)如圖所示。該系統(tǒng)發(fā)動機(jī)控制模塊主要用于控制怠速，而不能控制燃油噴射。. -Jetronic燃油噴射系統(tǒng) -Jetronic燃油噴射系統(tǒng)該系統(tǒng)在 型基礎(chǔ)上增加了電液式壓差調(diào)節(jié)器 （EHA）、節(jié)氣門位置傳感器 （TPS）、 冷卻液溫度傳感器 （THW）、 氧傳感器等元件，這種燃油噴射系統(tǒng)主要由空氣流量感知板的移動帶動控制柱塞上下移動，通過改變計量槽孔的導(dǎo)通面積來改變?nèi)加偷膰娚淞?，而對混合氣濃度的修正，是由電控單?（ECU） 根據(jù)這個傳感器的信號去控制電液式壓差調(diào)節(jié)器 （EHA）的電流大小和流向，進(jìn)而改變?nèi)加头峙淦魃舷率业膲翰?，根?jù)各孔調(diào)節(jié)混合氣的濃度。其結(jié)構(gòu)如

14、圖所示。2.E-Jetronic燃油噴射系統(tǒng) E-Jetronic燃油噴射系統(tǒng)該系統(tǒng)在進(jìn)氣歧管原來安裝化油器的部位安裝了一個大功率電磁噴油器，集中進(jìn)行燃油噴射，與多點(diǎn)燃油噴射相比，節(jié)氣門體噴射系統(tǒng)用節(jié)氣門的開啟角度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速來控制空燃比，結(jié)構(gòu)和控制方式更加簡單。早期的國產(chǎn)奇瑞 、尼桑藍(lán)鳥 、大宇王等采用該系統(tǒng) ，其結(jié)構(gòu)如圖所示 。3.單點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng) 單點(diǎn)油噴射系統(tǒng)該系統(tǒng)由葉板式空氣流量傳感器 （MAF） 代替進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器 （MAP) 檢測進(jìn)氣量來控制噴油器的噴油量。豐田佳美、豐田大霸王以及馬自達(dá) MPV多用途汽車采用此系統(tǒng)。 其結(jié)構(gòu)如圖所示。4.L-Jetronic電控燃油噴射系統(tǒng) L-Jetronic電控燃油噴射系統(tǒng) 該系統(tǒng)是速度密度型電子燃油噴射系統(tǒng)，它將進(jìn)氣歧管絕對壓力信號和轉(zhuǎn)速信號輸送到發(fā)動機(jī)電控單元，由發(fā)動機(jī)電控單元根據(jù)該信號計算出進(jìn)氣量，再發(fā)生與之相對應(yīng)的噴油脈沖寬度信號，控制電磁噴油器噴射出適量的燃油。國產(chǎn)桑塔納2000GLi、切諾基、富康、威馳以