项目四汽油机燃料供给系统ppt课件

项目四 汽油机燃料供给系统,1,任务一 概述,一、汽油机燃料供给系统的作用和类型 1、作用 将空气与雾化后的汽油充分混合后，形成可燃混合气提供给发动机，并对可燃混合气的供给量及其浓度进行有效的控制，使发动机在各种工况下都能连续、稳定运转。 2、类型 汽油机燃料供给系统有化油器式燃料供给系统和电控喷射式燃料供给系统两大类型。（化油器式燃料供给系统已逐渐退出历史舞台，目前汽车发动机广泛采用电控喷射式燃料供给系统。）,2,二、车用汽油机对可燃混合气浓度的要求,1、可燃混合气浓度 可燃混合气中燃料含量的多少称为可燃混合气浓度。 表示方法：过量空气系数和空燃比A/F。,过量空气系数, =,理论上完全燃烧1kg燃料时所需要的空气质量,燃烧1kg燃料实际供给的空气质量, = 1 为标准混合气 1 为浓混合气 1 为稀混合气,空燃比A/F是燃烧时空气质量与燃料质量之比。,A/F=14.7为标准混合气；A/F14.7为浓混合气；A/F14.7为稀混合气,3,2、可燃混合气浓度对发动机性能的影响,4,经济混合气,功率混合气,5,3、车用汽油机对可燃混合气浓度的要求,发动机工况： 混合气浓度 怠速 0.60.8 小负荷 0.70.9 中等负荷 0.91.1 大负荷及全负荷 0.80.9 加速 0.80.9 启动 0.20.6,6,三、汽油喷射系统的分类,1.按喷射位置的不同分类,每一个气缸有一个喷油器。,（1）缸内喷射,（2）缸外喷射,a、进气总管喷射式。 b、各缸进气口喷射式。,7,2. 按喷油器安装部位和数量的不同分类,（1）多点喷射系统（MPI）,每缸进气门处装有一个喷油器，由ECU控制喷射。其燃油分配均匀性好，但控制系统复杂，成本高。主要用与中、高级轿车 。,8,（2）单点喷射系统（SPI）（又称节气门体喷射）,在节气门上方装一个喷油器集中喷油。结构简单，故障少、维修调整方便。广泛的应用于普通轿车和货车，但是然油分配性不均匀。采用连续喷射方式。,9,3. 按燃油喷射方式不同分类,（1）连续喷射 又称为稳定喷射，在发动机运转期间是连续喷射汽油。,（2）间歇喷射 又称为脉冲喷射，在发动机运转期间间歇性地向进气 歧管中喷油，其喷油量多少取决于喷油器的开启时间，即发 动机控制模块(ECU)发出的喷油脉冲宽度。间歇喷射系统根据 喷射时序不同又可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种。,10,将各气缸的喷油器并联，所有喷油器有电脑的同一个指令控制，同时喷油，同时断油。不考虑发动机的工作顺序，发动机曲轴转两周（即每缸完成一个工作循环），每缸的喷油器喷 两次油。,同时喷射,喷油,喷油,1,3,4,2,0,180,360,540,11,将各气缸的喷油器分成几组，同一组喷油器同时喷油或断油。不考虑发动机的工作顺序，在发动机的一个工作循环中，每一组喷油器喷一次油。,分组喷射,1,3,4,2,180,360,540,0,喷油,喷油,12,喷油器由电脑分别控制，按发动机各气缸的工作顺序喷油。按发动机的工作顺序喷油，发动机曲轴转动两周，每缸喷油器各喷一次油。,顺序喷射,1,3,4,2,180,360,540,0,喷油,喷油,喷油,喷油,13,4.按进入气缸空气量的检测方式分类,（1） D型 以进气管压力和发动机转速作为基本控制参数， 来控制喷油量。,14,（2） L型 利用空气流量计直接测量发动机的进气量，电 脑不必进行推算，可根据空气流量计信号计算与该 空气量相对应的喷油量进行喷油。 控制精度较D型系统高。,15,（2）节流速度控制型 根据节气门开度和发动机转速，推算吸入发动机的空气量，根据推算的空气量，计算汽油喷射量。,16,（2）闭环控制,5.按有无反馈信号分类,（1）开环控制,ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，但不 去检测控制结果；,也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给ECU。,氧传感器,17,6.按照喷射系统的控制方式分类 （1）机械控制式（K型） （2）机械电子控制式（KE型） （3）电子控制式（EFI型）,18,机械控制式,19,机械电子控制式,20,电子控制式,21,任务二 电控汽油喷射系统的组成和工作原理,发动机电子控制喷射系统一般由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统3部分组成。,22,一、空气供给系统,功用：为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气， 并测量和控制空气量。,L型空气供给系统,型空气供给系统,23,二、燃油供给系统,功用：向气缸内供给供给燃烧时所需一定量的燃油.,24,三、电子控制系统,电控单元（ECU）：接受来自各个传感器传来的信号，并完成对这些信息的处理和发出指令控制执行器的动作。,组成：,各种传感器：把各种反映发动机工况和汽车运行状况的参数（非电量参数）转变为电信号（电压或电流）提供给电控单元，使电控单元正确地控制发动机运转或汽车运行。,执行器 ：用来完成电控单元发出的各种指令，是电控单元指令的执行者。,功用：是根据发动机运转状况和车辆运行状态，确定 汽油的最佳喷射量和点火时刻等。,25,任务三 空气供给系统主要装置的结构与工作原理,一、空气供给系统的组成,功用：为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气， 并测量和控制空气量。,26,二、空气滤清器,1空气滤滑器外壳;2-滤芯;3-.空气滤滑器支架;4-环套;5-卡夹,用于滤除空气中的灰尘，一般都为纸质滤心。,27,三、节气门体,功能：节气门体安装在进气管中，通过改变节气门开度的大小，来控制发动机正常工况下的进气量。,组成：主要由节气门、节气门位置传感器、怠速旁通气道、怠速调节螺钉和怠速控制阀等组成。节气门位置传感器装在节气门轴上，来检测节气门的开度。,28,1、节气门衬垫 2节气门限螺钉 3、螺钉孔护套 4、节气门体5、加热水管 6、节气门位置传感器 7、螺钉 8、怠速控制阀9、O形密封圈 10、螺钉,D型多点喷射系统节气门体,29,1、空气流量计 2、怠速控制阀 3、节气门位置传感器,L型多点喷射系统节气门体,30,单点喷射系统节气门体,1、进油管接头 2、喷油器 3、燃油压力调节器 4、回油接头 5、怠速控制阀 6、节气门位置传感器 7、真空管接头 8、活性炭管接头,31,任务四 燃油供给系统主要元件的构造与检修,一、燃油供给系统的组成,功用：供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电 脑指令喷油。,主要由电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、脉动阻尼器及油管组成。,构造,工作原理,32,二、电动燃油泵,作用：将燃油从燃油箱中吸出，并以一定压力输送。,按安装位置不同分为： 内置式安装在油箱中，具有噪声小、不易产 生气阻、不易泄漏、管路安装简单。 外置式串接在油箱外部的输油管路中，易布置、安装自由大，但噪声大，易产生气阻。 按电动燃油泵的结构不同分为：涡轮式、滚柱式、转子式和侧槽式。,1.电动燃油泵的类型,电动燃油泵,33,2、电动燃油泵的构造,（1）涡轮式电动燃油泵,结构：主要由燃油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀组成。,特点：泵油量大、泵油压力较高、供油压力稳定、运转噪声小、使用寿命长等。不需消声器，易于小型化，适合装在油箱内。,34,（2）滚柱式电动燃油泵,结构：主要由燃油泵电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸 压阀等组成。,1卸压阀 2滚柱泵 3油泵电动机 4出油阀 5进油口 6出油口,35,（3）齿轮式和叶片式电动汽油泵,齿轮式结构：由带外齿的主动齿轮、带内齿的从动齿轮和泵套组成。,叶片式工作原理：与涡轮式电动汽油泵相似，主要利用液体之间的动能转换实现汽油的输送和压力升高。,齿轮式与叶片式区别：叶轮的形状，数目和滚道布置。,36,3、燃油泵控制电路,（1）ECU控制的燃油泵控制电路 主要应用在装用D型EFI和装用热式和卡门旋涡式空气流量计的L型EFI系统中。,37,（2）油泵开关控制的油泵控制电路 主要用于装用叶片式空气流量计的L型EFI系统中。,38,（3）采用转速控制的油泵控制电路 在原控制回路中增设燃油泵控制继电器即可实现燃油泵的转速控制。,39,4、燃油泵的就车检查,用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上。 将点火开关转至“ON”位置，但不要启动发动机。 旋开油箱盖能听到燃油泵工作的声音，或用手捏进油软管应感觉有压力。 若听不到燃油泵的工作声音或进油管无压力，应检修或更换燃油泵。 若有燃油泵不工作故障，且上述检查正常，应检查燃油泵电路导线、继电器、易熔线各熔丝有无断路。,40,5、燃油泵的拆装与检验,拆装燃油泵时注意：应释放燃油系统压力，并关闭用电设备；拆下燃油泵后，测量燃油泵两端子之间电阻，应为23；用蓄电池直接给燃油泵通电，应能听到油泵电机高速旋转的声音，注意通电时间不能太长。,41,三、燃油滤清器,功用：滤清燃油中的杂质和水分，防止燃油系统堵塞，减小机件磨损，保证发动机正常工作。 一般采用纸质滤心，每行驶2000040000或1到2年应更换，安装时应注意燃油流动方向的箭头，不能装反。如右图,1入口，2出口，3滤芯,42,四、脉动阻尼器,1膜片弹簧2膜片3出油口 4进油,功用：减小在喷油器喷油时，油路中的油压可能会产生微小的波动，使系统压力保持稳定。 组成：由膜片、回位弹簧、阀片和外壳组成。 原理：发动机工作时，燃油经过脉动阻尼器膜片下方进入输油管，当燃油压力产生脉动时，膜片弹簧被压缩或伸张，膜片下方的容积稍有增大或减小，从而起到稳定燃油系统压力的作用。,43,五、燃油压力调节器,（1）作用：稳定燃油管的压力，使它与进气歧管之间的压力差保持恒定的250300kPa。 （2）组成：主要由阀片、膜片、膜片弹簧和外壳组成。,燃油压力调节器,44,（3）工作原理：发动机工作时，燃油压力调节器膜片下方承受的压力为弹簧压力和进气管内气体的压力之和，膜片上方承受的压力为燃油压力，当压力相等时，膜片处于平衡位置不动。当进气管内气体压力下降时，膜片向下移动，回油阀开度增大，回油量增多，使输油管内燃油压力也下降；反之，进气管内气体压力升高时，燃油的压力也升高。,45,1、燃油系统的压力释放,2、燃油系统压力预置,3、燃油系统压力测试,六、燃油供给系统的检修,46,任务五 控制系统主要元件的构造与检修,控制系统的作用是根据发动机运转状况和车辆运行状态，确定汽油的最佳喷射量和点火时刻等。由传感器、电子控制单元（ECU）、执行器三部分组成。,电子控制系统,47,48,一、传感器,（一）空气流量计,空气流量计又称为空气流量传感器，用以检测发动机的进气量，并将信号传送给ECU，以供ECU结合发动机转速计算确定喷油量和点火时间。 类型：叶片式、卡门旋涡式、热线式和热模式。,空气流量计,热式,49,1叶片式空气流量计,1）结构,空气流量计主要由测量板、补偿板、回位弹簧、电位计、旁通气道组成，此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关及进气温度传感器等。,50,2）工作原理,来自空气滤清器的空气通过空气流量计时，空气推力使测量板打开一个角度，当吸入空气推开测量板的力与弹簧变形后的回位力相平衡时，叶片停止转动。与测量扳同轴转动的电位计检测出叶片转动的角度，将进气量转换成电压信号VS送给ECU。,1、电位计滑臂 2、可变电阻 3、接进气管 4、测量叶片 5、旁通空气道 6、接空气滤清器,51,2卡门旋涡式空气流量计,基本原理：在均匀气流的中间放置一个圆柱体或三角柱，圆柱体或三角柱又称为涡流产生器，当气流通过涡流产生器后，在其下游会产生旋转方向相反的涡流，称为卡门涡流。 卡门涡流的频率与空气流量成正比，因此检测卡门涡流产生的频率，即可知道空气流量。 按检测分为超声波检测法和反光镜检测法两种。,52,反光镜检测法,原理：空气流经过发生器时，压力发生变化，经压力导向孔作用在反光镜上，使反光镜发生振动，从而将反光二极管投射的的光发射给光电管，对反射光进行检测，即可得到涡流的频率。,53,超声波检测法,原理：卡门涡旋造成空气密度变化，受其影响，信号发生器发出的超声波到达接受器的时机或变早或变晚，测出其相位差，利用放大器使之形成矩形波，矩形的脉冲频率为卡门涡旋的频率。,ECU,54,3热式空气流量计,热式空气流量计的主要元件是热线电阻，可分为热线式和热膜式两种类型。,工作原理：当空气流经RH时，使热线温度发生变化，电阻减小或增大，使电桥失去平衡，若要保持电桥平衡，就必须使流经热线电阻的电流改变，以恢复其温度与阻值，精密电阻RA两端的电压也相应变化，并且该电压信号作为热式空气流量计输出的电压信号送往ECU。,A：集成电路；RH：热线电阻 RK：温度补偿电阻 RA：精密电阻 RB：电桥电阻,55,热线式空气流量计的结构,56,（二）进气管绝对压力传感器,在D型电控燃油喷射系统中，用来检测进气管压力，将压力信号与发动机转速信号送给ECU，来间接求出发动机的进气量。进气管绝对压力传感器的类型主要有半导体压敏电阻式、电容式、膜盒式、表面弹性波式等。,歧管压力传感器的安装位置,57,控制电路,58,（三）节气门位置传感器,作用：检测节气门的开度及开度变化，并转换成电压信号输送给ECU，作为判定发动机运转工况的依据。 结构形式：开关式、滑动电阻式、综合式等。 安装在节气门轴的一端。,节气门位置传感器,59,怠速开关触点IDL和全负荷开关触点PSW，一个和节气门轴联动的凸轮控制触点的开启和闭合。当节气门处于全关闭位置时，怠速触点闭合，ECU判定发动机处于怠速工况，从而按怠速工况的要求控制喷油和点火；当节气门打开至一定角度时，全负荷开关触点闭合，ECU进行全负荷加浓控制。,1开关式节气门位置传感器,60,2滑动电阻式节气门位置传感器,滑动电阻式节气门位置传感器的设计避免了开关式节气门传感器只能检测发动机怠速工况和全负荷工况的弊端。这种传感器采用滑动电阻，可以获得节气门开关从全闭到全开连续变化的信号，从而更精确地判断发动机的运行工况。,61,3综合式节气门位置传感器,在滑动式节气门传感器的基础上加装了一个怠速开关。,62,（四）进气温度传感器,功用：给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号 。,D型安装在空气滤清器或进气管内，L型安装在空气流量计内。 当热敏电阻随进气温度变化时，ECU通过THA端子测得的分压值随之变化，ECU根据此分压值判断进气温度。,63,（五）冷却液温度传感器,功用：给ECU提供发动机冷却液温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制修正信号。,一般安装在气缸体水道上或冷却水出口处。 其工作原理与进气温度传感器相同。,64,（六）凸轮轴 / 曲轴位置传感器,1.功用,凸轮轴位置传感器：给ECU提供曲轴转角基准位置（第一缸压缩上止点）信号，作为燃油喷射控制和点火控制的主控信号。 曲轴位置传感器：检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号，作为燃油喷射和点火控制的主控信号。 类型：电磁式、霍尔效应式、光电式。,65,2.电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器,组成：上部分为凸轮轴位置传感器，由带一个凸齿的G转子和两个感应线圈G1和G2组成。下部分为曲轴位置传感器由一个带24个凸齿的Ne转子和一个Ne感应线圈组成。 原理：利用电磁线圈产生的脉冲信号来确定发动机转速和各缸的工作位置。,1G转子 2G1感应线圈 3G2感应线圈 4Ne转子 5、9Ne感应线圈 6G和Ne转子 7G1和G2感应线圈 8分电器壳体,66,电磁式曲轴位置传感器的结构,电磁式凸轮轴曲轴位置传感器电路,67,3.霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器,1转子 2永久磁铁 3霍尔晶体管 4放大器,同步信号传感器电路,组成：由转子、永久磁铁、霍尔晶体管和放大器组成。 原理：ECU通过电源使电流通过霍尔晶体管，旋转转子的凸齿经过磁场时使磁场强度改变，霍尔晶体管产生的霍尔电压放大后输送给ECU，ECU根据霍尔电压产生的次数确定曲轴转角和发动机转速。,68,4.光电式凸轮轴/曲轴位置传感器.,1、密封圈 2、分火头 3、发光二级管 光电式曲轴和凸轮轴位置传感器电路 4、光敏二极管 5、放大电路 6、转子,组成：由转子、发光二极管、光敏二极管和放大器组成。 原理：利用发光二极管作为信号源。随转子转动，当透光孔与发光二极管对正时，光线照射到光敏二极管上产生电压信号，经放大电路放大后输送给ECU。,69,二、电子控制单元,电控单元常用ECU（Electronic Control Unit）表示，也称电脑或微型计算机。主要由输入回路、A/D转换器、微机和输出回路四部分组成。,1、传感器 2、模拟信号 3、输入回路 4、A/D转换器 5、输出回路 6、执行元件 7、微型计算机 8、数字信号9、ROM/RAM记忆装置,70,三、执行元件（喷油器）,1、喷油器的构造与工作原理,1）构造： 按喷油口的结构不同，喷油器可分为轴针式和孔式两种。,喷油器的类型 1进油滤网；2线束插接器；3电磁线圈；4回位弹簧；5衔铁；6针阀；7轴针,71,2）工作原理,喷油器不喷油时，回位弹簧通过衔铁使针阀紧压在阀座上，防止滴油。当电磁线圈通电时，产生电磁吸力，将衔铁吸起并带动针阀离开阀座，同时回位弹簧被压缩，燃油经过针阀并由轴针与喷口的环隙或喷孔中喷出。当电磁线圈断电时，电磁吸力消失。口位弹簧迅速使针阀关闭，喷油器停止喷油。,72,2、喷油器的驱动方式,喷油器的驱动方式可分为电流驱动和电压驱动两种方式。 喷油器按其线圈电阻值不同分为高阻（1316 ）喷油器和低阻（23 ）喷油器。,喷油器驱动方式的分类 （a）电流驱动 （b）电压驱动（低阻） （c）电压驱动（高阻）,73,3、喷油器的检修,4、喷油器控制电路,（1）简单检查方法 检查喷油器针阀开启时的振动和声响。 （2）喷油器电阻检查 低阻为23，高阻为1316。 （3）喷油器滴漏检查 用专用设备检查，在1min内喷油器应无滴油现象。 （4）喷油量检查 用专用设备检查，检查15s内的喷油量应为5070mL。,各车型喷油器控制电路基本相同，一般都是通过点火开关和主继电器（或熔丝）给喷油器供电，ECU控制喷油器搭铁。只是不同发动机喷油器数量、喷射方式、分组方式不同，ECU控制端子数量不同。,喷油器的检修,74,任务六 汽油喷射系统的检修,电控燃油喷射发动机较常见的故障是难于启动或根本无法启动着火，多由供油不良引起。 1. 燃油系统油压的释放与预置 拆卸燃油管道、进行检修或更换燃油滤清器、电动燃油泵、喷油器等部件时，为防止大量汽油漏出，应对燃料系统内的压力进行释放，同时注意用毛巾等将汽油引入油盆中。其方法如下： （1）启动发动机。 （2）在发动机运转中拔下电动燃油泵继电器（或拔下电动燃油泵电源插头）。 （3）待发动机自行熄火后，再转动启动开关，启动发动机23次，燃油压力即可完全释放。 （4）关闭点火开关，装上燃油泵继电器（或插上电动燃油泵电源接线）。,75,2. 燃油压力的检测 检测发动机运转时燃油管路内的油压可以判断油路有无故障。按下列步骤检测燃油压力： （1）将燃油系统卸压，拆下蓄电池负极电缆线。 （2）拆除冷启动喷油器油管接头螺栓，将量程为1MPa左右的油压表和专用的油管一起安装在冷启动发动机喷油器油管接头或燃油滤清器油管接头、分配油管进油接头，或用三通接头接在燃油管道上便于安装和观察的任何部位。 （3）重新装上蓄电池负极电缆线。 （4）测量燃油系统的怠速和运转油压。用一根短导线将电动燃油泵的两个检测插孔短接，若油压过高，应检查油压调节器及其真空软管。若油压过低，应检查电动燃油泵、燃油