電控燃油噴射系統(tǒng)

電控燃油噴射系統(tǒng)當(dāng)前第1頁\共有64頁\編于星期六\10點第一節(jié)

汽油機電子控制汽油噴射系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理當(dāng)前第2頁\共有64頁\編于星期六\10點一、概述

電子控制汽油噴射系統(tǒng)簡稱EFI，是英文ElectronicFuelInjection字頭的縮寫，就是用計算機控制的汽油噴射系統(tǒng)。電控汽油噴射系統(tǒng)是以電控單元(ECU)為控制中心，并利用安裝在發(fā)動機上的各種傳感器測出發(fā)動機的各種運行參數(shù)，再按照電腦中預(yù)存的控制程序精確地控制噴油器的噴油量，使發(fā)動機在各種工況下都能獲得最佳空燃比的可燃混合氣。電控汽油噴射的優(yōu)點

(1)進氣系統(tǒng)無喉管和預(yù)熱的影響；無流動損失和調(diào)頭換向、搶氣的影響；無霧化不好、分配不均的影響。

(2)利用電腦計量控制，均勻點噴，隨機修正，能使空燃比A/F控制在14.8最佳區(qū)域內(nèi)，精確控制空燃比和點火提前腳(3)獲得了“動力性”、“經(jīng)濟性”、“凈化性”三豐收。當(dāng)前第3頁\共有64頁\編于星期六\10點

一般而言，與傳統(tǒng)的化油器發(fā)動機相比，裝用電控燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)動機功率提高5％一10％。燃料消耗降低5％一15％，廢氣排放量減少20％；由于扭矩特性的明顯改善，瞬時響應(yīng)快，汽車的加速性能大大提高，怠速平穩(wěn),冷車起動更容易，暖機更迅速。

當(dāng)前第4頁\共有64頁\編于星期六\10點一、電控燃油噴射系統(tǒng)的組成

電控燃油噴射系統(tǒng)一般由三個子系統(tǒng)組成：燃油供給系統(tǒng)：汽油箱、電動汽油泵、汽油濾清器、燃油分配管、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器?？諝夤┙o系統(tǒng)：空氣濾清器、節(jié)氣門體、怠速空氣調(diào)整器、進氣總管、進氣歧管。電子控制系統(tǒng)：傳感器、電控單元、執(zhí)行器。當(dāng)前第5頁\共有64頁\編于星期六\10點當(dāng)前第6頁\共有64頁\編于星期六\10點當(dāng)前第7頁\共有64頁\編于星期六\10點二、電噴汽油機的燃油系統(tǒng)當(dāng)前第8頁\共有64頁\編于星期六\10點燃油供給系統(tǒng)的主要裝置

當(dāng)前第9頁\共有64頁\編于星期六\10點作用：電控汽油噴射系統(tǒng)的電動汽油泵是一種由小型直流電動機驅(qū)動的油泵,其作用是提供汽油噴射所需的壓力燃油。類型：（1）按安裝位置不同分為：內(nèi)置式——安裝在油箱中，具有噪聲小、不易產(chǎn)生氣阻、不易泄漏、管路安裝簡單。外置式——串接在油箱外部的輸油管路中，易布置、安裝自由大，但噪聲大，易產(chǎn)生氣阻。（2）按電動燃油泵的結(jié)構(gòu)不同分為：葉輪式、滾柱式、轉(zhuǎn)子式和側(cè)槽式，常用的為葉輪式、滾柱式。1.電動汽油泵當(dāng)前第10頁\共有64頁\編于星期六\10點滾柱泵當(dāng)前第11頁\共有64頁\編于星期六\10點

當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,位于其凹槽內(nèi)的滾柱在離心力的作用下,緊壓在泵體內(nèi)表面上,在相鄰兩個滾柱之間形成了一個空腔。在燃油泵運轉(zhuǎn)過程中,一部分空腔的容積不斷增大,成為低壓油腔,將汽油吸入,而另一部分空腔容積不斷減小,成為高壓泵油腔,受壓汽油流過電動機,通過出油口壓出。單向閥：在油泵不工作時,它阻止汽油倒流回油箱,這樣可保持油路中有一定的殘余壓力,便于下次起動；

限壓閥：當(dāng)泵油壓力超過規(guī)定值以上時,裝在泵體內(nèi)的限壓閥即被推開,使部分汽油返回到進油口一側(cè)。當(dāng)前第12頁\共有64頁\編于星期六\10點2.燃油濾清器當(dāng)前第13頁\共有64頁\編于星期六\10點

作用：濾除燃油中的氧化鐵、粉塵等固體夾雜物，防止燃料系統(tǒng)堵塞，減小系統(tǒng)的機械磨損，確保發(fā)動機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，提高工作可靠性。

性能：應(yīng)具有過濾效率高、壽命長、壓力損失小、耐壓性能好、體積小、質(zhì)量輕等性能。

使用：濾芯阻塞時，將使油壓下降、起動困難、發(fā)動機功率降低，故應(yīng)按規(guī)定更換濾清器。當(dāng)前第14頁\共有64頁\編于星期六\10點作用：將汽油均勻、等壓地輸送給各缸噴油器；還有貯油蓄壓、減緩油壓脈動的作用。

3.燃油分配管當(dāng)前第15頁\共有64頁\編于星期六\10點4.油壓調(diào)節(jié)器

作用

保證各工況噴油壓力恒定。即使供油總管內(nèi)油壓與進氣歧管內(nèi)壓力差保持恒定。當(dāng)前第16頁\共有64頁\編于星期六\10點組成

上、下殼體；膜片；彈簧；進油管；回油管；真空管；閥等。當(dāng)前第17頁\共有64頁\編于星期六\10點當(dāng)前第18頁\共有64頁\編于星期六\10點5.噴油器

作用

在恒壓下定時噴油、定時斷油，提高霧化質(zhì)量，改善燃燒條件。

構(gòu)造

由殼體、繞組、針閥、回位彈簧、噴嘴等組成，其噴嘴的型式有單孔、雙孔、多孔之分。當(dāng)前第19頁\共有64頁\編于星期六\10點ECU的噴油控制信號將噴油器與電源回路接通時，電磁線圈通電并在周圍產(chǎn)生磁場，吸引銜鐵移動，而銜鐵與針閥一體，因此克服彈簧張力而打開，燃油即開始噴射。當(dāng)ECU將電路切斷時，吸力消失，彈簧使針閥關(guān)閉，噴射停止。噴油量的多少取決于針閥行程、噴口截面積及噴射環(huán)境壓力與燃料壓力的壓差和噴油時間。當(dāng)前述各因素確定時，噴油量就取決于針閥的開啟時間，即電磁線圈的通電時間。當(dāng)前第20頁\共有64頁\編于星期六\10點6.冷起動噴油器作用：冷起動噴油器安裝在進氣總管上,其功用由熱限時開關(guān)控制，在發(fā)動機在低溫起動時投入工作,以改善發(fā)動機的低溫起動性能。當(dāng)前第21頁\共有64頁\編于星期六\10點工作原理

冷起動噴油器是在發(fā)動機低溫起動時,向進氣管道附加地噴人一定量的汽油,以利于冷機起動。當(dāng)點火開關(guān)和熱限時開關(guān)均接通時,冷起動噴油器電磁線圈通電,將閥門吸起。汽油通過旋流式噴嘴噴出旋轉(zhuǎn)的霧狀的汽油到進氣管道內(nèi),加濃混合氣。

當(dāng)前第22頁\共有64頁\編于星期六\10點功用：提供、測量和控制汽油燃燒時所需要的空氣量。組成：空氣濾清器、空氣流量計(D系統(tǒng)無此裝置)、節(jié)氣門體、進氣總管、進氣歧管等。

三、電噴汽油機的空氣供給系統(tǒng)

當(dāng)前第23頁\共有64頁\編于星期六\10點

按發(fā)動機進氣量的檢測方式分為：質(zhì)量流量控制法(L型)和速度密度控制法(D型)

L型EFI系統(tǒng)是用空氣流量計直接測量發(fā)動機吸入的空氣量?！癓”是德文“空氣”一詞的第一個字母。其測量的準(zhǔn)確程度高于D型，故可更精確地控制空燃比?！俺Ｓ玫目諝饬髁坑嬘腥~片式、熱式和卡門渦旋式三種類型。

D型EFI系統(tǒng)是通過檢測進氣歧管的壓力(真空度)和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,推算發(fā)動機吸入的空氣量,并計算燃油流量的速度密度控制方式?！癉”是德文“壓力”一詞的第一個字母。由于空氣在進氣管內(nèi)的壓力波動，該方法的測量精度稍差。當(dāng)前第24頁\共有64頁\編于星期六\10點當(dāng)前第25頁\共有64頁\編于星期六\10點1.空氣濾清器

作用：清除空氣中所含的塵土和沙粒，以減少氣缸、活塞和活塞環(huán)的磨損。當(dāng)前第26頁\共有64頁\編于星期六\10點2.節(jié)氣門體

節(jié)氣門體裝在空氣流量計后方的進氣管上,由節(jié)氣門、節(jié)氣門位置傳感器、旁通道、怠速調(diào)整螺釘（或怠速空氣調(diào)整器）等組成。節(jié)氣門用來控制發(fā)動機正常運行工況下的進氣量。由于EFI系統(tǒng)在發(fā)動機怠速時通常將節(jié)氣門全關(guān)，故設(shè)一旁通氣道，在發(fā)動機怠速時供給少量空氣。當(dāng)前第27頁\共有64頁\編于星期六\10點怠速旁通道和調(diào)整螺釘發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時的節(jié)氣門近乎全閉，因此需經(jīng)節(jié)流閥本體上的旁通道供應(yīng)空氣以控制怠速，怠速調(diào)整螺釘就是用來調(diào)整時空氣流量的。當(dāng)?shù)∷僬{(diào)整螺釘順時針方向旋入時，旁通氣道開口減小，發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速降低；反時針旋轉(zhuǎn)怠速調(diào)整螺釘，旁通氣道開口加大，發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速升高。在一些有ISCV（怠速控制閥）的發(fā)動機中，沒有此螺釘，ECU通過控制ISCV來實現(xiàn)對怠速轉(zhuǎn)速的控制。當(dāng)前第28頁\共有64頁\編于星期六\10點3、進氣總管、進氣歧管

SPI系統(tǒng)發(fā)動機采用中央噴射法，進氣管形狀與化油器式發(fā)動機基本一致。(a)SPI系統(tǒng)發(fā)動機進氣管(b)MPI系統(tǒng)發(fā)動機進氣管SPI系統(tǒng)進氣管

當(dāng)前第29頁\共有64頁\編于星期六\10點

MPI系統(tǒng)發(fā)動機為消除進氣脈動和使各缸配氣均勻，對進氣總管、歧管在形狀、容積等方面都提出了嚴(yán)格的設(shè)計要求。各缸分別設(shè)立獨立的歧管，歧管和總管可制成整體型，也可分開制造再以螺栓連接。

MPI系統(tǒng)發(fā)動機分開型進氣管當(dāng)前第30頁\共有64頁\編于星期六\10點四、電噴汽油機的電子控制系統(tǒng)簡介當(dāng)前第31頁\共有64頁\編于星期六\10點1.空氣流量計

空氣流量計是測量發(fā)動機進氣量的裝置,它將吸入的空氣量轉(zhuǎn)換成電信號送至電腦,作為決定噴油量的基本信號之一,主要用于L型EEI系統(tǒng)。根據(jù)測量原理不同，空氣流量計有翼片式、卡門旋渦式、熱線式及熱膜式幾種類型。當(dāng)前第32頁\共有64頁\編于星期六\10點原理：翼片打開的角度隨進氣量大小而變化，電位計測量此角度并將它轉(zhuǎn)為電信號送給電控單元。（1）翼片式空氣流量計補償擋板緩沖室彈簧測量板溫度傳感器旁通氣道封口調(diào)節(jié)螺釘電位計當(dāng)前第33頁\共有64頁\編于星期六\10點翼片式空氣流量計實物

當(dāng)前第34頁\共有64頁\編于星期六\10點（2）熱線式空氣流量計控制電路熱膜溫度傳感器防護網(wǎng)A：集成電路；RH：熱線電阻RK：溫度補償電阻RA：精密電阻RB：電橋電阻原理：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臂。當(dāng)前第35頁\共有64頁\編于星期六\10點當(dāng)前第36頁\共有64頁\編于星期六\10點（3）熱膜式空氣流量計與熱線式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。它將熱線、溫度補償電阻及精密電阻用厚膜工藝鍍在一塊陶瓷基片上(稱為熱膜電阻)裝在測量管內(nèi)。用熱膜代替熱線提高了空氣流量計的可靠性和耐用性，并且熱膜不會被空氣中的灰塵黏附。當(dāng)前第37頁\共有64頁\編于星期六\10點2.進氣管壓力傳感器當(dāng)前第38頁\共有64頁\編于星期六\10點半導(dǎo)體壓敏電阻式：由硅膜片、集成電路、濾清器和真空室組成。原理：壓力變化，硅膜片變形，應(yīng)變電阻阻值變化，電橋輸出電壓變化。作用：測量節(jié)氣門后面進氣管的絕對壓力，并轉(zhuǎn)換成電信號送給電控單元以作為計算噴油量的主要參數(shù)。當(dāng)前第39頁\共有64頁\編于星期六\10點3.節(jié)氣門位置傳感器

節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，與節(jié)氣門軸同軸設(shè)置。節(jié)氣門位置傳感器有線性輸出和開關(guān)量輸出兩種型式。當(dāng)前第40頁\共有64頁\編于星期六\10點線性輸出節(jié)氣門位置傳感器

傳感器有兩個與節(jié)氣門聯(lián)動的可動電刷觸點。

一個觸點可在電阻體上滑動，利用變化的電阻值，測得與節(jié)氣門開度對應(yīng)的線性輸出電壓，根據(jù)輸出的電壓值，可知節(jié)氣門開度。

另一個電刷觸點在節(jié)氣門全關(guān)閉時與怠速觸點接觸。主要用于斷油控制和點火提前角的修正。當(dāng)前第41頁\共有64頁\編于星期六\10點4.冷卻液溫度傳感器

采用熱敏電阻檢測水溫。傳感器安裝在發(fā)動機冷卻水通路上，水溫的變化將引起電阻值的變化，隨水溫升高，電阻值下降。

ECU中的電阻與水溫傳感器的熱敏電阻串聯(lián)，熱敏電阻阻值變化時，所得分壓值THW，隨之改變。當(dāng)前第42頁\共有64頁\編于星期六\10點當(dāng)前第43頁\共有64頁\編于星期六\10點5.進氣溫度傳感器給ECU提供進氣溫度信號，作為燃油噴射和點火正時控制的修正信號。

結(jié)構(gòu)原理與水溫傳感器相同，也是采用熱敏電阻檢測進氣溫度。D型EFI系統(tǒng)中進氣溫度傳感器安裝在空氣濾清器(簡稱空濾器)殼體內(nèi)或進氣總管內(nèi)。L型EFI系統(tǒng)中的進氣溫度傳感器裝在空氣流量計內(nèi)。當(dāng)前第44頁\共有64頁\編于星期六\10點當(dāng)前第45頁\共有64頁\編于星期六\10點6.凸輪軸/曲軸位置傳感器（CPS）凸輪軸位置傳感器：給ECU提供曲軸轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)位置（第一缸壓縮上止點）信號，作為燃油噴射控制和點火控制的主控信號。曲軸位置傳感器：檢測曲軸轉(zhuǎn)角位移，給ECU提供發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號，作為燃油噴射和點火控制的主控信號。當(dāng)前第46頁\共有64頁\編于星期六\10點組成：上部分為曲軸位置傳感器，有帶一個凸齒的G轉(zhuǎn)子和兩個感應(yīng)線圈G1和G2組成。下部分為曲軸位置傳感器由一個帶24個凸齒的Ne轉(zhuǎn)子和一個Ne感應(yīng)線圈組成。原理：利用電磁線圈產(chǎn)生的脈沖信號來確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速和各缸的工作位置。（1）電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器當(dāng)前第47頁\共有64頁\編于星期六\10點組成：由轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、霍爾晶體管和放大器組成。原理：，ECU通過電源使電流通過霍爾晶體管，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的凸齒經(jīng)過磁場時使磁場強度改變，霍爾晶體管產(chǎn)生的霍爾電壓放大后輸送給ECU，ECU根據(jù)霍爾電壓產(chǎn)生的次數(shù)確定曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動機轉(zhuǎn)速。（2）霍爾式凸輪軸/曲軸位置傳感器永久磁鐵霍爾元件觸發(fā)輪當(dāng)前第48頁\共有64頁\編于星期六\10點組成：由轉(zhuǎn)子、發(fā)光二極管、光敏二極管和放大器組成。原理：，利用發(fā)光二極管作為信號源。隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，當(dāng)透光孔與發(fā)光二極管對正時，光線照射到光敏二極管上產(chǎn)生電壓信號，經(jīng)放大電路放大后輸送給ECU。（3）光電式凸輪軸/曲軸位置傳感器1、密封圈2、分火頭3、發(fā)光二級管4、光敏二極管5、放大電路6、轉(zhuǎn)子光電式曲軸和凸輪軸位置傳感器電路當(dāng)前第49頁\共有64頁\編于星期六\10點當(dāng)前第50頁\共有64頁\編于星期六\10點7.電腦（電控單元ECU)1、傳感器2、模擬信號3、輸入回路4、A/D轉(zhuǎn)換器5、輸出回路6、執(zhí)行元件7、微型計算機8、數(shù)字信號9、ROM/RAM記憶裝置

發(fā)動機集中系統(tǒng)中使用的ECU主要由輸入回路、模／數(shù)轉(zhuǎn)換器（A／D轉(zhuǎn)換器）、微型計算機（簡稱微機）和輸出回路組成。當(dāng)前第51頁\共有64頁\編于星期六\10點五、三元催化轉(zhuǎn)換器當(dāng)前第52頁\共有64頁\編于星期六\10點第二節(jié)

電噴汽油機燃油系統(tǒng)故障的檢查與診斷當(dāng)前第53頁\共有64頁\編于星期六\10點一、燃油系統(tǒng)各部件工作不正常時

對發(fā)動機的影響

故障現(xiàn)象電動汽油泵故障：發(fā)動機不能起動，運轉(zhuǎn)不穩(wěn)，運轉(zhuǎn)中熄火。汽油濾清器故障：發(fā)動機不能起動，運轉(zhuǎn)不穩(wěn)，發(fā)動機喘抖，動力性差。壓力調(diào)節(jié)器故障：發(fā)動機不能起動，運轉(zhuǎn)不穩(wěn)，發(fā)動機喘抖，油耗增加。

噴油器故障：發(fā)動機不能起動，運轉(zhuǎn)不穩(wěn)，排氣管放炮，油耗增加。當(dāng)前第54頁\共有64頁\編于星期六\10點

二、燃油系各部件工作失效的原因分析

當(dāng)前第55頁\共有64頁\編于星期六\10點

三、燃油系統(tǒng)故障的檢查與診斷

1)首先利用汽車電腦的故障自診斷系統(tǒng)，調(diào)出并解讀故障碼，了解電腦的自診斷結(jié)果。

2)人工檢查：直觀試探法并配以必要的儀表，進一步診斷出故障的確切部位和原因。當(dāng)前第56頁\共有64頁\編于星期六\10點當(dāng)前第57頁\共有64頁\編于星期六\10點

1．故障碼的調(diào)出與清除

調(diào)出故障碼的方法有三種：一是用專用的解碼儀，它能顯示出故障碼及故障的文字、符號和數(shù)據(jù)流；二是利用汽車儀表盤上故障燈的閃光信號來讀??；三是用直流電壓表(萬用表的直流電壓擋)，根據(jù)表針的擺動情況讀取故障碼。當(dāng)前第58頁\共有64頁\編于星