汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理與維修第02章

1第2章汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)

22.1汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)概述

汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣的配制與化油器不一樣，它以直接或間接測(cè)出的空氣量信號(hào)為基礎(chǔ)，計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒必需的汽油量，通過(guò)噴油的開(kāi)啟給發(fā)動(dòng)機(jī)提供適量的燃油，控制精確的空燃比。汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)，經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的不斷完善和發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)上。32.1.1汽油機(jī)電控噴射系統(tǒng)的分類(lèi)1.按汽油噴射方式分類(lèi)1）缸內(nèi)噴射2）進(jìn)氣管?chē)娚?.按噴射控制裝置的形式不同分類(lèi)1）機(jī)械式2）電子控制式3）機(jī)電一體混合控制式43.按噴射方式不同分類(lèi)1）間歇噴射或脈沖噴射式2）連續(xù)噴射或穩(wěn)定噴射方式4.對(duì)電子控制省油噴射系統(tǒng)，可按空氣流量的測(cè)量方式分類(lèi)電子控制汽油噴射系統(tǒng)按空氣流量的測(cè)量方式可分為速度密度控制、質(zhì)量控制和節(jié)流速度控制等形式。5.多點(diǎn)間歇噴射系統(tǒng)可根據(jù)噴油器的噴油順序分為同時(shí)噴射、分組噴射和順序噴射。52.1.2汽油機(jī)電控噴射系統(tǒng)的組成6按其控制原理完成方式來(lái)看，電控汽油噴射系統(tǒng)沒(méi)電控單元（ECU）、傳感器和執(zhí)行器3個(gè)部分組成，如下圖所示。72.1.3汽油機(jī)電控噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1．能提供發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下最合適的混合氣濃度，是發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況條件下保持最佳的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能。2．電控燃油噴射系統(tǒng)配用排放物控制系統(tǒng)后，大大降低了HC、CO和NOx三種有害氣體的排放。3．增大了燃油的噴射壓力，因此霧化比較好。4．汽車(chē)在不同地區(qū)行駛時(shí)，對(duì)大氣壓力或外界環(huán)境溫度變化引起的空氣密度的變化，發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU能及時(shí)準(zhǔn)確地作出補(bǔ)償。5．汽車(chē)加減速行駛的過(guò)渡運(yùn)轉(zhuǎn)階段，燃油控制系統(tǒng)能迅速的作出反應(yīng)。6．有減速斷油功能，既能降低排放，也能節(jié)省燃油。7．在進(jìn)氣系統(tǒng)中，由于沒(méi)有象化油器那樣的喉管部位，因而進(jìn)氣阻力小。8．發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)起動(dòng)容易，暖機(jī)性能提高。82.2空氣供給系統(tǒng)2.2.1空氣供給系統(tǒng)的組成與型式

1.質(zhì)量流量式進(jìn)氣系統(tǒng)如下圖所示為質(zhì)量流量式進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，該進(jìn)氣系統(tǒng)利用空氣流量計(jì)直接測(cè)量吸入的空氣量，通常用測(cè)得的空氣流量與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的比值作為計(jì)算噴油量的標(biāo)準(zhǔn)。9102.速度密度式進(jìn)氣系統(tǒng)速度密度式進(jìn)氣系統(tǒng)，利用進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器測(cè)得進(jìn)氣歧管中的絕對(duì)壓力，然后根據(jù)對(duì)壓力值和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速推算出第一循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣量。如下圖所示。11122.2.2空氣供給系統(tǒng)主要零、部件的結(jié)構(gòu)1.空氣濾清器電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣濾清器與一般發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣濾清器相同。2.空氣流量計(jì)空氣流量計(jì)安裝在空氣濾清器和節(jié)氣門(mén)之間，用來(lái)測(cè)量進(jìn)入缸內(nèi)空氣量的多少，然后，將進(jìn)氣量信號(hào)轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)輸入電控單元，從而由電控單元計(jì)算出噴油量，控制噴油器向節(jié)氣門(mén)室（進(jìn)氣管）噴入與進(jìn)氣量成最佳比例的燃油。目前汽車(chē)上所用的空氣流量計(jì)主要有葉片式空氣流量計(jì)，卡門(mén)渦旋式空氣流量計(jì)、熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)、真空度一轉(zhuǎn)速式（壓感式）空氣流量計(jì)（進(jìn)氣歧管壓力傳感器）和熱膜式空氣流量計(jì)5種。133.節(jié)氣門(mén)體節(jié)氣門(mén)體分為多點(diǎn)式和單點(diǎn)式兩種，節(jié)氣門(mén)的外觀和結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。144.空氣閥發(fā)動(dòng)機(jī)冷車(chē)起動(dòng)時(shí)，溫度低，摩擦阻力大，暖機(jī)時(shí)間長(zhǎng)?？諝忾y的作用是在發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)時(shí)，可通過(guò)空氣閥為發(fā)動(dòng)機(jī)提供額外的空氣（此部分空氣也由空氣流量計(jì)計(jì)量），保持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定直運(yùn)轉(zhuǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后迅速暖車(chē)，從而縮短暖車(chē)時(shí)間。下圖所示由空氣閥構(gòu)成的空氣通道。155.怠速控制閥（ISCV）怠速控制閥不僅集中了藝氣門(mén)和由怠速高速螺釘控制的旁通通道的功能，而且能在ECU控制下，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工況來(lái)改怠速注入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量。下圖所示為兩種執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成原理圖。166.真空調(diào)節(jié)器汽車(chē)急減速時(shí)，節(jié)氣門(mén)突然關(guān)小，進(jìn)氣管真空度升高，進(jìn)所量劇減速，容易引起發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)熄火，為防止這種不利情況，使用真空調(diào)節(jié)器，控制進(jìn)氣管真空度，保持發(fā)動(dòng)機(jī)的工作穩(wěn)定。真空調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)如下圖所示。17

2.3燃油系統(tǒng)

燃油系統(tǒng)主要由汽油箱、電動(dòng)汽油泵、燃油壓力調(diào)節(jié)器、汽油濾清器、噴油器、冷起動(dòng)噴沒(méi)器等構(gòu)成。如下圖所示182.3.1燃油濾清器

燃油濾清器把含在汽油中的氧化鐵、粉塵等固體夾雜物質(zhì)除去，防止燃油系統(tǒng)堵塞，減小機(jī)械磨損，確保發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，提高可靠性。由于燃油系統(tǒng)發(fā)生故障，會(huì)嚴(yán)重影響車(chē)輛的行駛性能，所以為使燃油系統(tǒng)部件保持正常工作狀態(tài)，燃油濾清器起著重要作用。燃油濾清器要起到上述作用，應(yīng)具有以下性能：（1）過(guò)濾效率高；（2）壽命長(zhǎng)；（3）壓力損失??；（4）耐壓性能好；（5）體積小、質(zhì)量小。192.3.2電動(dòng)汽油泵電動(dòng)汽油泵從油箱吸入汽油，加壓后通過(guò)噴器供給發(fā)動(dòng)。電動(dòng)汽油泵有兩種安裝方式：一種是在汽油箱外，安裝在輸送管路中的外裝串聯(lián)式；另一種是安裝在油箱中的內(nèi)裝式。從結(jié)構(gòu)形式分，電動(dòng)汽油泵有滾柱式、旋渦式和次擺線(xiàn)式3種，其分類(lèi)情況如下表示。201.外裝式串聯(lián)電動(dòng)汽油泵212.內(nèi)裝式電動(dòng)汽油泵222.3.3燃油壓力調(diào)節(jié)器燃油壓力調(diào)節(jié)器的作用是控制噴油器的壓力保持為255kPa的恒定值，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種負(fù)荷和轉(zhuǎn)速下，精確地進(jìn)行噴沒(méi)控制。燃油壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)如下圖所示。232.3.4燃油壓力脈動(dòng)減振器當(dāng)噴油器噴射燃油時(shí)，在輸送管道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生燃油壓力脈動(dòng)，燃油壓力脈動(dòng)減振器是使燃油壓力脈動(dòng)衰減，以減弱燃油輸送管道中的脈動(dòng)傳遞，降低噪聲。燃油壓力脈動(dòng)減振器結(jié)構(gòu)如下圖所示。242.3.5噴油器1.對(duì)噴油器的要求（1）具有良好的霧化能力和適當(dāng)?shù)膰婌F形狀，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起支性、怠速穩(wěn)定性，并滿(mǎn)足降低排放的要求。（2）具有良好的流量特性，以適應(yīng)于多種拜師發(fā)動(dòng)機(jī)的使用。（3）具有良好的防積炭功能。（4）使用壽命長(zhǎng)（5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單252.噴油器的各類(lèi)根據(jù)汽油噴射類(lèi)型不同，噴油器可分為SPI用噴油器和MPI噴油器，如下圖所示。263.噴油器的結(jié)構(gòu)與工作噴油器的結(jié)構(gòu)如下圖所示。274.冷起動(dòng)噴油器冷起動(dòng)噴油器是一種裝在進(jìn)氣總管中央部位進(jìn)行燃油輔助噴射的電磁閥式噴油閥，它可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)性能，與一般噴油器的主要區(qū)別有：一是它只用于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，要求工作電壓較低；二是要求其噴霧微?；覈婌F角較大。后一項(xiàng)是衡量冷起動(dòng)噴油器性能的重要指標(biāo)。282.4電子控制系統(tǒng)

發(fā)動(dòng)機(jī)電控汽油噴射系統(tǒng)的電控系統(tǒng)一般由各種傳感器、ECU和執(zhí)行器3部分組成。電控系統(tǒng)的功用是接收來(lái)自表示發(fā)動(dòng)機(jī)工作的各個(gè)傳感器輸送來(lái)的信號(hào)，根據(jù)ECU內(nèi)預(yù)存的程序加以比較和修正，決定噴油量和點(diǎn)火提前角。電控汽油噴射控制系統(tǒng)部件總體構(gòu)成如下圖所示。29302.4.1水溫傳感器

水溫傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)溫器出水口，它的功用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度。在發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)過(guò)程中需要一定的附加加濃，其加濃量主要取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、負(fù)荷和轉(zhuǎn)速，為此采用水溫傳感器向ECU輸送水溫信號(hào)。水溫傳感器結(jié)構(gòu)如下圖所示。31322.4.2進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)氣溫度傳感器是確定燃油基本噴油量的三個(gè)主要傳感器之一，是用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)吸入（進(jìn)入空氣流量計(jì)）的空氣溫度的傳感器，并將空氣溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變成ECU能識(shí)別的電信號(hào)傳送給ECU，它根據(jù)進(jìn)氣溫度的高低而進(jìn)行不同程度的額外噴油。進(jìn)氣傳感器剖視圖及與ECU的連接電路圖如下圖所示。33342.4.3曲軸位置傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器1.電磁式傳感器電磁式傳感器可用于測(cè)定曲軸、凸輪軸和分電器驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，用來(lái)控制點(diǎn)火和燃油噴射時(shí)間或