汽油机燃油系统

1,第四章汽油机供给系统,2,第一节汽油及其使用性能,汽油机所用的燃料是汽油，在进入气缸之前，汽油和空气已形成可燃混合气。可燃混合气进入气缸内被压缩，在接近压缩终了时点火燃烧而膨胀作功。可见汽油机进入气缸的是可燃混合气，压缩的也是可燃混合气，燃烧作功后将废气排出。因此汽油供给系的任务是根据发动机的不同情况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，供入气缸，最后还要把燃烧后的废气排出气缸。汽油是汽油机的燃料。汽油是石油制品，它是多种烃的混合物，其主要化学成分是碳(C)和氢(H)。汽油使用性能的好坏对发动机的动力性、经济性、可靠性和使用寿命都有很大的影响。因此，车用汽油需要满足许多要求。,见表4-1.馏程：燃油在规定条件下蒸馏出某一百分比的温度范围。保和蒸汽压：在规定条件下燃油和燃油蒸汽达到平衡状态时，燃油蒸汽的压力。,思考题1：何谓汽油的抗爆性？汽油的抗爆性用何种参数评价？汽油的牌号与其抗爆性有何关系？,可燃混合气在压缩过程终了时利用火花塞点燃。在正常燃烧的情况下，火焰从火花一直传播到远离火花塞的末端。若在火焰传播过程中，末端混合气自行发火燃烧，这时气缸内的压力急剧增高，并发生强烈的振荡，在气缸内产生清脆的金属敲击声，称这种不正常燃烧现象为爆燃。汽油在发动机气缸内燃烧时不发生爆燃的能力称为汽油的抗爆性。汽油的抗爆性用辛烷值评定。辛烷值越高，抗爆性越好。我国用研究法辛烷值划分车用汽油牌号。因此汽油的牌号与其抗爆性有直接关系。,汽油标号：90#93#97#指汽油的辛烷值，不同号数的汽油，其含碳量也不一样。汽油排号越高辛烷值就高抗爆性就越好盲目使用高标号汽油，不仅会在行驶中产生加速无力的现象，而且其高抗爆性的优势无法发挥出来，还会造成金钱的浪费。柴油标号：0#-20#-30#-35#指柴油的凝固点，温度过低，容易结蜡。根据温度不同，选择不同型号的柴油。,补充小知识,闪点（flashpoint）定义：燃油在规定结构的容器中加热挥发出可燃气体与液面附近的空气混合，达到一定浓度时可被火星点燃时的燃油温度。危险等级：油品的危险等级是根据闪点来划分的，闪点在45以下的叫易燃品；45以上的为可燃品。从闪点可判断油品组成的轻重，鉴定油品发生火灾的危险性。,6,安全性质：闪点是表示石油产品蒸发倾向和安全性质的项目，闪点越高越安全。在储存使用中禁止将油品加热到它的闪点，加热的最高温度，一般应低于闪点2030。区分液体：根据消防工程设计及应用，根据闪点的不同将可燃液体为了三大种类。即：甲类液体：闪点小于28的液体。（如原油、汽油等）乙类液体：闪点大于或等于28但小于60的液体。（如喷气燃料、灯用煤油）丙类液体：闪点大于60以上的液体。（重油、柴油、润滑油等）,7,测闪点的方法（国标）,开口闪点：用规定的开口闪点测定器所测得的结果叫做开口闪点，以表示。常用于测定润滑油。按GB/T267-88标准方法测开杯闪点时，把试样装入内坩埚到规定的刻度线。首先迅速升高试样温度，然后缓慢升温，当接近闪点时，恒速升温，在规定的温度间隔，用一个小的点火器火焰按规定速度通过试样表面，以点火器的火焰使试样表面上的蒸汽发生闪火的最低温度，作为开杯闪点。继续进行试验，直到用点火器火焰使试样发生点燃并至少燃烧5s时的最低温度，作为开杯法燃点。为了测准闪点，必须严格控制操作条件，尤其是升温速度。该方法重复性（同一操作者用同一台仪器重复试验）结果之差不得大于8；再现性（两个实验室对同一个样品进行检测）结果之差不得大于16。闭杯法的精密度则高一些，其重复性结果之差不得大于2/5.5（闪点104）；再现性结果之差不得大于3.5/8.5（闪点104）。,8,闭口闪点：用规定的闭口闪点测定器所测得的结果叫做闭口闪点，以表示。常用以测定煤油、柴油、变压器油等。按GB/T261-2008标准方法测闭杯闪点时，将样品倒入试验杯中，在规定的速率下连续搅拌，并以恒定速率加热样品。以规定的温度间隔，在中断搅拌的情况下，将火源引入试验杯开口处，使样品蒸汽发生瞬间闪火，且蔓延至液体表面的最低温度，此温度为环境大气压下的闪点，再用公式修正到标准大气压下的闪点。该方法重复性结果之差不得大于0.029X（X为两次试验平均值）；再现性结果之差不得大于0.071X。,9,10,第二节汽油发动机燃油系统,一、燃油系统的功用及组成燃油系统的功用：a)根据发动机运转工况的需要，向发动机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油，以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气。b)燃油系统还需要储存相当数量的汽油，以保证汽车有相当远的续驶里程。组成：燃油系统主要有油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油分配管、燃油压力调节器和喷油器等辅助装置。,第二节汽油发动机燃油系统,组成汽油供给装置：油箱、电动燃油泵、燃油滤清器和油管。空气供给装置：空气滤清器。可燃混合气准备装置：喷油器（化油器）。可燃混合气供给和废气排出装置：进气管、排气管及排气消声器（减少噪声和消除废气中的火焰及火星）。,燃料供给方式,化油器方式汽油喷射方式,12,空气滤清器,化油器,汽油泵,汽油滤清器,油管,油箱,13,当空气流经喉管时，由于喉管通道狭窄，空气流速加快，压力下降，在浮子室和喉管口处产生压力差，汽油从量孔中喷出。,针阀,浮子,浮子室,喷管,进气预热装置,进气歧管,量孔,量孔,节气门,喉管,二、可燃混合气的形成过程,14,二、可燃混合气的形成过程,三、发动机运转工况对可燃混合气成分的要求,(一)可燃混合气成分的表示法可燃混合气中空气与燃油的比例称为可燃混合气成分或可燃混合气浓度，通常用过量空气系数和空燃比表示。1.过量空气系数燃烧1kg燃油实际供给的空气质量与完全燃烧1kg燃油的化学计量空气质量之比为过量空气系数，记作a。即a=1的可燃混合气称为理论混合气；a1的称为浓混合气；a1的则称为稀混合气。,16,三、发动机运转工况对可燃混合气成分的要求,2.空燃比可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比，记作。即按照化学反应方程式的当量关系，可求出1kg汽油完全燃烧所需空气质量即化学计量空气质量约为14.8kg。显然，=14.8的可燃混合气为理论混合气；14.8的为浓混合气；14.8的为稀混合气。空燃比=14.8称为理论空燃比或化学计量空燃比。=14.8对应空燃比为a=1书中表4-2为和a的对应关系表。,混合气的浓度对发动机性能的影响,18,思考题2：汽车发动机运转工况对可燃混合气成分有何要求？,各种运行工况对可燃混合气成分有何要求如下：,1）稳定工况对混合气的要求,思考题2：汽车发动机运转工况对可燃混合气成分有何要求？,2）过渡工况对混合气的要求,20,四、辅助装置,(一)汽油箱汽油箱的功用是储存汽油。其数目、容量、形状及安装位置均随车型而异。汽油箱的容量应使汽车的续驶里程达300600km。汽油箱由钢板或塑料制造。在汽油箱上还装有油面指示表传感器、出油开关和放油螺塞等。汽油箱内通常有挡油板，为的是减轻汽车行驶时汽油的振荡。,汽油滤清器,汽油箱支架,加油管,汽油箱盖,滤网,加油延伸管,油面指示表传感器浮子,出油开关,放油螺栓,油箱,1.汽油输出，液面降低，形成真空度，汽油泵吸油困难，甚至无法工作。（吸饮料）2.温度升高，汽油蒸汽过多，压力变大。过大可引发爆炸。（高压锅）解决办法：空气阀和蒸汽阀汽油机的油箱盖装有空气阀和蒸汽阀，当油平面下降，油箱内压力低于大气压力0.098MPa，空气阀打开，使空气进入油箱。当油箱内汽油挥发，蒸汽压力高于大气压力0.11MPa时，蒸汽阀打开，使油气泄入大气。,油箱盖,作用：密封汽油箱。结构：,蒸汽阀,弹簧,弹簧,空气阀,(二)汽油滤清器,汽油从汽油箱进入汽油泵之前，先经过汽油滤清器除去其中的杂质和水分，以减少汽油泵和化油器等部件的故障。滤芯多用多孔陶瓷或微孔滤纸制造。陶瓷滤芯结构简单，不消耗金属，滤清效果较好，但滤芯不易清洗干净，使用寿命短。纸质滤芯滤清效果好，结果简单，使用方便。现代轿车发动机多采用一次性使用、不可拆式纸质滤芯汽油滤清器，一般每行驶30000km整体更换一次。,(二)汽油滤清器,功用：除去汽油中的水分和杂质，使汽油能达到发动机工作的需要。类别：可拆式、不可拆式结构：,进、出油口不可装反,纸质汽油滤清器,中央多孔筒,折叠纸滤芯,多孔滤纸外筒,五、辅助装置,(三)汽油泵汽油泵的功用是将汽油从汽油箱吸出，经油管和汽油滤清器泵入化油器浮子室。汽车上采用的汽油泵有机械驱动式和电动式两种。1.机械驱动式汽油泵机械驱动式汽油泵由发动机配气机构凸轮轴或中间轴上的偏心轮驱动。不同型号的汽油泵，其结构和工作原理基本相同。,1.机械驱动式汽油泵,1、功用：将汽油从油箱中吸出，经管路和汽油滤清器，然后泵入化油器浮子式。2、结构：,回位弹簧,泵膜,出油单向阀,出油口,进油口,进油单向阀,摇臂,汽油泵工作演示,汽油泵的最大供油量比汽油机最大耗油量大2.53.5倍。当泵油量大于耗油量，油泵出油管路中的压力提高，反应到油泵，使膜片行程缩短或停止工作。,桑塔纳发动机汽油泵,进油口,出油口,滤网,回位弹簧,摇臂,3、工作原理,正是由于有了汽油泵，汽油箱才能安放到远离发动机的汽车尾部，并低于发动机,电动汽油泵,电动式汽油泵，不靠凸轮轴带动，而靠电磁力带动。这种电动泵，可自由选择安装位置，并能防止气阻现象汽油泵装在油箱内，浸在燃油中，即电动燃油泵。,电动汽油泵工作原理,第三节电子控制汽油喷射系统,一、汽油喷射系统的分类汽油喷射式发动机的燃油系统简称汽油喷射系统，它是在恒定的压力下，利用喷油器将一定数量的汽油直接喷入气缸或进气管道内的汽油机燃油供给装置。与化油器相比，汽油喷射系统具有下列优点：1)能根据发动机工况的变化供给最佳空燃比的混合气；2)供入各气缸内的混合气，其空燃比相同，数量相等；3)由于进气管道中没有狭窄的喉管，因此进气阻力小，充气性能好。因此，汽油喷射式发动机具有较高的动力性和经济性，良好的排放性。此外，发动机的振动有所减轻，汽车的加速性也有显著改善。,一、汽油喷射系统的分类,电控汽油喷射系统类型：节气门体燃油喷射-单点电喷气道燃油喷射-多点电喷缸内直接喷射燃油,电控汽油喷射系统类型汽油喷射,汽油,节气门体空气,喷油器节气门,发动机,进气道空气,汽油,节气门,喷油器,发动机,发动机,节气门喷油器,汽油,缸内直喷空气,气道喷射,汽油机电控喷油系统比较,电控汽油喷射系统类型,气道燃油喷射,节气门体燃油喷射缸内直接喷射燃油,气道喷射燃油系统组成（1）,喷油器,油管油轨,燃油滤清器,油压调节器,油箱,燃油泵,燃油系统组成油箱电动燃油泵燃油滤清器燃油压力调节器燃油管路,喷油器（电控系统的执行器）,喷油器,油箱,油压调节器,燃油滤清器燃油泵,气道喷射燃油系统组成（2）油轨无回油管供油系统油压调节器装在油箱内或其附近,流经油轨的汽油都是,要喷入发动机的，回流的汽油温度低（未经发动机仓气缸盖附近加热），有利于蒸发污染控制。无回油管或很短,限压阀及压力传感器油箱电动燃油泵（带燃油滤清器）,喷油器,时钟模块,气道喷射燃油系统组成（3）油轨按需供油系统系统提供发动机需,要的油量和油压取消了压力调节器，ECU闭环控制,输出油压；改变油泵电机的驱动电压，从而控制油量,气道喷射燃油系统喷油时序（1）,同时喷射各缸喷油器同时喷射。有时一些油喷到了缸内。,气道喷射燃油系统喷油时序（2）,分组喷射将喷油器分成几组，各组喷油器轮流交替喷射,气道喷射燃油系统喷油时序（3）,顺序喷射各缸喷油器按照发动机的点火顺序在进气行程之前喷射。,目前的主流汽油机气道喷射采用顺序喷射。,电控汽油喷射系统(EFI系统)是以电控单元(ECU)为控制中心，并利用安装在发动机上的各种传感器测出发动机的各种运行参数，再按照电脑中预存的控制程序精确地控制喷油器的喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳空燃比的可燃混合气。目前，各类汽车上所采用的电控汽油喷射系统在结构上往往有较大的差别，在控制原理及工作过程方面也各具特点。,二、电控汽油喷射系统的基本类型,51,1.波许（博世）D型(D叶特朗尼克)汽油喷射系统D型汽油喷射系统是最早应用在汽车发动机上的电控多点间歇式汽油喷射系统，其基本特点是以进气管压力和发动机转速作为基本控制参数，用来控制喷油器的基本喷油量。,二、电控汽油喷射系统的基本类型,2.波许L型(L-叶特朗尼克)汽油喷射系统L型汽油喷射系统是在D型汽油喷射系统的基础上，在20世纪70年代发展起来的多点间歇式汽油喷射系统。其构造和工作原理与D型基本相同，只是L型汽油喷射系统采用翼片式空气流量计直接测量发动机的进气量，并以发动机的进气量和发动机转速作为基本控制参数，从而提高了喷油量的控制精度。,二、电控汽油喷射系统的基本类型,3.波许LH型(LH-叶特朗尼克)汽油喷射系统LH型汽油喷射系统是L型汽油喷射系统的变型产品，两者的结构与工作原理基本相同，不同之处是LH型采用热线式空气流量计，而L型采用翼片式空气流量计。热线式空气流量计无运动部件，进气阻力小，信号反应快，测量精度高。另外，LH型汽油喷射系统的电控装置采用大规模数字集成电路，运算速度快，控制范围广，功能更加完善。,二、电控汽油喷射系统的基本类型,4.波许M型(莫特朗尼克)汽油喷射系统M型汽油喷射系统将L型汽油喷射系统与电子点火系统结合起来，用一个由大规模集成电路组成的数字式微型计算机同时对这两个系统进行控制，从而实现了汽油喷射与点火的最佳配合，进一步改善了发动机的起动性、怠速稳定性、加速性、经济性和排放性。,二、电控汽油喷射系统的基本类型,5.博世ME型（莫特朗尼克）汽油喷射系统ME-Motronic发动机管理系统，其中“M”代表典型的对喷射和点火协同控制的Motronic功能，“E”代表集成电子节气门控制ETC。系统的明显特征是转矩引导控制原理。发动机管理系统的主要作用是把驾驶人的要求转化为发动机的功率和转矩输出。,6.博世MED型（莫特朗尼克）缸内直喷汽油喷射系统,MED-Motronic发动机管理系统，是以ME-Motronic进气道喷射发动机管理系统为基础的，其中“D”代表缸内直喷，主要用于GDI发动机的精确控制。,思考题：在电控喷射系统中喷油器的实际喷油量是如何确定的？试分析其过程。,电控汽油喷射系统(EFI系统)是以电控单元(ECU)为控制中心，并利用安装在发动机上的各种传感器测出发动机的各种运行参数，再按照电脑中预存的控制程序精确地控制喷油器的喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳空燃比的可燃混合气。电控单元根据进气管压力和发动机转速计算出的喷油量是基本喷油量，尚需根据发动机的运行状况加以修正。怠速时：节气门接近关闭，节气门位置传感器中的怠速触点闭合，这时电控单元指令喷油器增加喷油量，供给发动机较浓的混合气，以维持怠速运转稳定，并将怠速的有害排放控制在最低水平。,65,思考题：在电控喷射系统中喷油器的实际喷油量是如何确定的？试分析其过程。（续）,中小负荷运转时：电控单元根据发动机温度传感器和进气传感器传输来的发动机温度和进气温度信号，对基本喷油量进行修正，修正后的喷油量满足向发动机供给经济混合气的要求。全负荷工作时：节气门全开，节气门位置传感器中的全负荷触点闭合。电控单元按照供给发动机功率混合气的要求增加喷油量，实现全负荷加浓，以使发动机发出最大功率。起动时：点火开关处于起动位置，同时输送给电控单元一个起动信号。电控单元根据这个信号增加每次喷射的持续时间，以增加喷油量、提供起动所需的浓混合气。在发动机起动后再逐渐减少喷油量。在低温下起动时：利用装在进气管上的冷启动喷嘴，向进气管喷入一定数量的汽油，以加浓混合气，使发动机在低温下能够顺利起动。,66,思考题：试比较多点与单点电喷系统的优缺点。,单点电喷(SPI)：单点电喷是由电脑控制将燃油喷入进气总管，然后再依次吸入各气缸燃烧，一台发动机只有一个喷头；单点电喷是化油器技术向电喷过渡的结果，由于与化油器工作原理基本一致，因此不用改变原化油器发动机缸体设计，直接将化油器改换一套电脑控制设备即可。具有系统结构简单，工作可靠，维修调整方便的优点。多点电喷（MPI)：多点电喷是将燃油直接喷入各气缸的进气岐管，然后进入相应各缸的燃烧室，每个气缸一个喷头。多点电喷发动机是电喷技术发展成熟的结果，也是目前的主流产品。由于是分别直接喷入各气缸燃烧，因此空燃比控制更为精确，排放更优，更经济省油。,67,三、气道喷射系统主要组件的构造和工作原理,波许公司设计生产的几种电子控制汽油喷射系统已被广泛地用于各国生产的汽车上。此外还有一些国家也研制开发了多种汽油喷射系统。尽管电子控制汽油喷射系统多种多样，但就其组成和工作原理而言却大同小异。主要的区别是电控单元的控制方式、控制范围和控制程序不尽相同，所用传感器和执行元件的构造也有所差别。各类电子控制汽油喷射系统均可视为由燃油供给系统、进气系统和控制系统三部分组成。1.燃油供给系统主要组件的构造与工作原理电控汽油喷射系统的燃油供给系统由汽油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、燃油分配管、油压调节器、喷油器、冷起动喷嘴和输油管等组成，有的还设有油压脉动缓冲器。,1.燃油供给系统主要组件的构造与工作原理,1）电动汽油泵在电控汽油喷射系统中应用的电动汽油泵通常有两种类型，即滚柱式电动汽油泵和叶片式电动汽油泵。,70,图4-16叶片式电动汽油泵1-橡胶缓冲垫；2-滤网；3-叶轮及叶片；4、8-轴承；5-永久磁铁；6-电枢；7-碳刷；9-限压阀；10-止回阀；11-泵体,燃油分配管，也被称作共轨，其功用是将汽油均匀、等压地输送给各缸喷油器。由于它的容积较大，故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用。,71,2）燃油分配管,3）喷油器,喷油器的功用是按照电控单元的指令将一定数量的汽油适时地喷入进气道或进气管内，并与其中的空气混合形成可燃混合气。喷油器的通电、断电由电控单元控制。电控单元以电脉冲的形式向喷油器输出控制电流。当电脉冲从零升起时，喷油器因通电而开启；电脉冲回落到零时，喷油器又因断电而关闭。电脉冲从升起到回落所持续的时间称为脉冲宽度。若电控单元输出的脉冲宽度短，则喷油持续时间短，喷油量少；若电控单元输出的脉冲宽度长，则喷油持续时间长，喷油量多。一般喷油器针阀升程约为0.1mm，而喷油持续时间在210ms范围内。,72,73,图4-18喷油器构造a)上端供油式；b)侧面供油式1-滤网；2-电接头；3-电磁线圈；4-复位弹簧；5-衔铁；6-针阀,图4-19喷油器工作原理示意图a)发动机停机时无电脉冲输出；b)短脉冲宽度；c)长脉冲宽度1-电控单元；2-喷油器体；3-电磁线圈；4-复位弹簧；5-衔铁；6-针阀,74,4）油压调节器,油压调节器的功用是使燃油供给系统的压力与进气管压力之差即喷油压力保持恒定。因为喷油器的喷油量除取决于喷油持续时间外，还与喷油压力有关。在相同的喷油持续时间内，喷油压力越大，喷油量越多，反之亦然。所以只有保持喷油压力恒定不变，才能使喷油量在各种负荷下都只惟一地取决于喷油持续时间或电脉冲宽度，以实现电控单元对喷油量的精确控制。,75,弹簧阀座膜片回油阀,油腔,油压调节器（1）接进气管功用,使燃油系统压力与进气管压力之差保持恒定，从而使喷油量唯一地决定于喷油持续时间（喷油脉宽）。结构膜片、弹簧、回油阀气腔：通进气管,油腔：进油、回油,气腔,气道喷射燃油系统油压调节器（2）,上盖弹簧阀座膜片,壳体下盖回油管嘴,回油,进油,接进气歧管小弹簧阀球密封圈,工作原理进气管压力减小时，膜片向上弯曲，回油阀开启，回油，燃油系统压力下降。但两腔压差不变。进气管压力增大时，膜片向上弯曲，回油阀关闭，燃油系统压力增,大，使两腔压差不变。调节弹簧预紧力可改变压差。,Delphi油压调节器,上海联合电子,Polo带燃油压力调节器的燃油滤清器,（该燃油滤清器位于油箱右侧）,5）油压脉动缓冲器,当汽油泵泵油、喷油器喷射及油压调节器的回油平面阀开闭时，都将引起燃油管路中油压的脉动和脉动噪声。燃油压力脉动太大使油压调节器的工作失常。油压脉动缓冲器的作用就是减小燃油管路中油压的脉动和脉动噪声，并能在发动机停机后保持油路中有一定的压力，以利于发动机重新起动。,80,气道喷射燃油系统油压脉动阻尼器,减小燃油系统中油压波动幅度，以减轻油管、油轨、支架等因油压波动产生的振动和噪声。结构、原理与油压调节器相似。气腔相当于一个空气弹簧。油压升高时，气腔容积变小而油腔容积增大，削减了油压升高峰值；反之，油腔容积减小，又缓解油压下降。,安装螺钉膜片调整螺钉,北京现代SONATA2.0L，装在油轨端部,第三节电子控制汽油喷射系统,2.空气系统主要组件的构造与工作原理各类电控汽油喷射系统的空气系统主要包括空气流量计、补充空气阀、怠速控制阀、节气门及空气滤清器等。1）空气流量计空气流量计的功用是测量进入发动机的空气流量，并将测量的结果转换为电信号传输给电控单元。空气流量计有多种形式，如翼片式、热线式、热膜式和涡流式等。（1）翼片式空气流量计,83,图4-23翼片式空气流量计,84,图4-24翼片式空气流量计工作原理,85,第三节电子控制汽油喷射系统,（1）翼片式空气流量计发动机怠速工作时，节气门接近关闭，只有少量空气进入发动机。流过主流道的空气推动翼片偏转很小的角度，同时与翼片同轴的电位计则输出一个微弱的电压信号给电控单元，电控单元便向喷油器输出短脉冲宽度的电脉冲。这时流过旁通空气道的空气未经空气流量计计量，因此不影响喷油量，但却使混合气变稀，使CO的排放量减少。当发动机在高速大负荷运转时，节气门接近全开，吸入的空气量较多且全部流过主流道，空气推动翼片偏转较大的角度，电位计则输出较强的电压信号，电控单元相应地输出长脉冲宽度的电脉冲。,86,第三节电子控制汽油喷射系统,（2）热线式空气流量计当空气流过热线式空气流量计时，铂热线向空气散热，温度降低，铂热线的电阻减小，使电桥失去平衡。这时混合电路将自动增加供给铂热线的电流，以使其恢复原来的温度和电阻值，直至电桥恢复平衡。流过铂热线的空气流量越大，混合电路供给铂热线的加热电流也越大，即加热电流是空气流量的单值函数。加热电流通过精密电阻产生的电压降作为电压输出信号传输给电控单元，电压降的大小即是对空气流量的度量。温度补偿电阻的阻值也随进气温度的变化而变化，起到一个参照标准的作用，用来消除进气温度的变化对空气流量测量结果的影响。一般将铂热线通电加热到高于温度补偿电阻温度100。,87,88,89,第三节电子控制汽油喷射系统,（3）热膜式空气流量计其测量原理与热线式空气流量计相同，它是利用热膜与空气之间的热传递现象来测量空气流量的。热膜是由铂金属片固定在树脂薄膜上而构成的。用热膜代替热线提高了空气流量计的可靠性和耐用性，并且热膜不会被空气中的灰尘沾附。,90,图4-27热模式空气流量计及其桥式电路,91,第三节电子控制汽油喷射系统,（4）卡门涡流式空气流量计它是利用卡门涡流理论来测量空气流量的装置。在流量计进气道的正中央有一个流线形或三角形的立柱，称作涡源体。当均匀的气流流过涡源体时，在涡源体下游的气流中会产生一列不对称却十分规则的空气漩涡，即所谓卡门涡流。据卡门涡流理论，此漩涡移动的速度与空气流速成正比，即在单位时间内流过涡源体下游某点的漩涡数量与空气流速成正比。因此，通过测量单位时间内流过的漩涡数量便可计算出空气流速和流量。,92,图4-28卡门旋涡式空气流量计,93,第三节电子控制汽油喷射系统,2）进气管压力(MAP)传感器波许D型汽油喷射系统不设空气流量计，而是利用进气管压力传感器测量节气门后进气管内的绝对压力，并以此作为电控单元计算喷油量的主要参数。在发动机工作时，节气门开大，进气量增多，进气管压力相应增加。因此，进气管压力的大小反映了进气量的多少。常见的进气管压力传感器有膜盒式和应变仪式两种。（1）膜盒式进气管压力传感器在传感器中有一个密封的弹性金属膜盒，内部保持真空，外部与进气管相通。当进气管压力发生变化时，膜盒或收缩或膨胀，并带动衔铁在感应线圈中移动，从而在感应线圈中产生感应电压，将此电压信号传输给电控单元用来控制喷油量。,94,95,第三节电子控制汽油喷射系统,（2）应变仪式进气管压力传感器物体因承受应力而变形时，由于长度发生变化，其电阻值也将随之改变。应变仪式进气管压力传感器就是根据这一原理设计的。传感器的主要元件是一个很薄的硅片，四周较厚，中间最薄。硅片上下两面各有一层二氧化硅薄膜。沿硅片四周有4个传感电阻。在硅片的四角各有1个金属块，通过导线与传感电阻相连。,96,97,98,第三节电子控制汽油喷射系统,3）怠速控制阀在节气门体汽油喷射系统中，节气门体上装有步进电机式怠速控制阀。其功用是自动调节发动机的怠速转速，使发动机在设定的怠速转速下稳定运转。在使用空调器或转向助力器的汽车上，电控单元通过怠速控制阀自动提高怠速转速，以防止发动机因负荷加大而熄火。,99,100,第三节电子控制汽油喷射系统,3.控制系统主要组件的构造与工作原理电控汽油喷射系统中的控制系统由电控单元、各种传感器、执行器，以及连接它们的控制电路所组成。不同类型的电控汽油喷射系统的控制功能、控制方式和控制电路的布置不完全一样，但基本原理相似。1）传感器（1）发动机温度传感器因为发动机的温度用冷却液的温度表征，所以发动机温度传感器又称冷却液温度传感器。它安装在发动机机体或气缸盖上，与冷却液接触，用来检测发动机循环冷却液的温度，并将检测结果传输给电控单元以便修正喷油量。发动机温度传感器内部是一个半导体热敏电阻。冷却液温度越低，热敏电阻的阻值越大，反之亦然。传感器的两根导线都和电控单元连接，其中一根为搭铁线。,101,102,（2）进气温度传感器进气温度传感器通常安装在空气流量计上，用来测量进气温度，并将温度变化的信息传输给电控单元作为修正喷油量的依据之一。进气温度传感器内部也是一个热敏电阻，其电阻温度特性、构造、工作原理以及与电控单元的连接方式均与发动机温度传感器相同。,103,104,第三节电子控制汽油喷射系统,（3）节气门位置传感器节气门位置传感器安装在节气门轴上，与节气门联动。其功用是将节气门的位置或开度转换成电信号传输给电控单元，作为电控单元判定发动机运行工况的依据。节气门位置传感器有开关型和线性输出型两种。开关型节气门位置传感器内有两个触点，分别为怠速触点和全负荷触点。与节气门同轴的接触凸轮控制两个触点的闭合或断开。当发动机在怠速时，节气门接近关闭，怠速触点闭合，这时电控单元将指令喷油器增加喷油量以加浓混合气。全负荷时，节气门全开，接触凸轮使全负荷触点闭合，这时电控单元将输出脉冲宽度最长的电脉冲，以实现全负荷加浓。,105,106,线性输出型节气门位置传感器是一个线性电位计，由节气门轴带动电位计的滑动触点。当节气门开度不同时，电位计输出的电压也不同，从而将节气门由全闭到全开的各种开度转换为大小不等的电压信号传输给电控单元，使其精确地判定发动机的运行工况。,107,第三节电子控制汽油喷射系统,（4）曲轴位置传感器曲轴位置传感器通常安装在分电器内，用来检测发动机转速、曲轴转角以及作为控制点火和喷射信号源的第一缸和各缸压缩行程上止点信号。光电式曲轴位置传感器。由发光二极管、光敏三极管、转盘等组成，并安装在分电器底板上。两对发光二极管和光敏三极管组成信号发生器。在转盘的边缘均匀地开有360个小细缝和6个大细缝。当转盘随分电器轴转动时，发光二极管通过细缝射向光敏三极管的光线使光敏三极管导通，光线被转盘遮断时，光敏三极管截止，由此产生脉冲信号。分电器每转一转，输出360个相间1的脉冲信号（相当于2曲轴转角）和6个相间60的脉冲信号（相当于120曲轴转角）。光电式曲轴位置传感器输出矩形脉冲信号，适合与电腔单元的数字系统配用。,108,109,第三节电子控制汽油喷射系统,磁脉冲式曲轴位置传感器。由安装在分电器轴上的两个信号转子和安装在分电器底板上的三个传感线圈组成。信号转子随同分电器轴一起转动。当信号转子的凸齿接近传感线圈时，由于传感线圈内磁通量增加而感生正电压；当凸齿离开传感线圈时，由于磁通量减少而感生负电压。即一个凸齿每转过传感线圈一次，便在其中产生一个交流电压信号或称电脉冲信号。,110,111,第三节电子控制汽油喷射系统,霍尔效应式曲轴位置传感器。这种传感器由霍尔元件、永久磁铁和带缺口的转子组成。霍尔元件是带有集成电路的半导体基片。当把霍尔元件置于磁场中并通以电流，且使电流方向与磁场方向垂直，这时霍尔元件将在垂直于电流及磁场的方向产生霍尔电压，这一现象称作霍尔效应。改变磁场强度可以改变霍尔电压的大小，磁场消失霍尔电压为零。霍尔效应式曲轴位置传感器输出的信号是矩形脉冲，适用于电控单元的数字系统，且其信号电压的大小与发动机转速无关，在发动机低速状态下仍可获得很高的检测精度。,112,113,114,图4-40霍尔效应式曲轴位置传感器1-转子；2-霍尔元件；3-密封圈；4-防尘罩；5-分火头；6-分电器盖,第三节电子控制汽油喷射系统,（5）氧传感器氧传感器是电子控制汽油喷射系统进行反馈控制的传感器，安装在排气管上，反馈控制也称闭环