中山雷氏学校汽发动机教案单元电控汽油喷射系统的构造与维修

1、中山雷氏学校汽发动机教案首页第 次授课授课时间年月曰学时级班教案修改时间年月曰第 次授课授课时间年月曰学时级班教案修改时间年月曰课程名称汽车发动机构造与维修专业名称汽车检测与维修授课教师/职称授课方式三个月授课题目（章、单元5电控汽油喷射系统的构造与维修教材及参考书目教材：汤定国.汽车发动机构造与维修.北京：人民交通出版社，2005 参考书U：陈家瑞主编汽车构造北京：人民交通出版社，2003 清华大学汽车工程系编着汽车维修北京：人民邮电出版社，2000教学目的与要求：1、熟悉电控汽油喷射系统的分类、组成和工作原理；2、掌握电控汽油喷射系统主要零部件的构造和工作原理；3、熟悉电控汽油喷射系统主要

2、检测仪器的性能；4、掌握电控汽油喷射系统主要检测仪器的使用方法；5、掌握电控汽油喷射系统主要部件的检测方法；6、掌握电控汽油喷射系统三个子系统的检修方法；7、熟悉电控汽油喷射系统常见故障种类和现象；8、掌握电控汽油喷射系统常见故障的诊断和排除方法。内容和时间安排、教学方法：1. 内容和时间安排：16学时2. 教学方法：以课堂讲授为主，结合实训及作业、辅导进行教学重点和难点：1. 重点：构造、维修与故障诊断2. 难点：维修与故障诊断复习思考题、作业题：思考题：实施情况及分析：第5章 电控汽油喷射系统构造与维修 第1节 电控汽油喷射系统的分类与组成 一.电控汽油喷射系统的分类1、直接测量空气流量方

3、式的汽油喷射系统（L和H型）直接 测量方式采用空气流量计直接测量单位时间发动机吸入的空气 量。（1）体积流量方式。利用翼片式空气流量计或卡门涡流式空气流量计，直接测量单 位时间发动 机吸入的空气体积流量。压力UI节畧博世法司 L-JetrOniC 系 统（2）质量流量方式。利用热线式空气流量讣或热膜式空气流量计，直接测量单位时 间发动机吸 入的空气质量流量。U/LH型电控汽油喷射系 统2、间接测量空气流量方式的汽油喷射系统电控ECU通过对节气门开度或进气岐管圧力、发动机转速的测量,计算出发动机吸入的 空气量。（1）节流一速度方式。ECU根据节气门开度和发动机转速汁算出每一循环的进气 量，并由此

4、计算出循环基本喷油量。（2）速度一密度方式。ECU根据进气岐管压力和发动机转速计算出每一循环的进气ft,并山此计算出循环基本喷油量。冷起动喷油髀零油裁压力g节器D型电控汽油喷射系统汽油超度进代歧 管压力传感童1H电控单元IloD、动汽油泵二.电控汽油喷射系统的组成1、空气供给系统空气滤淸各缸进气岐2、燃油供给系统低压回油管測叶片翼片式空气流计第2节空气供给系统的结构与工作原理一. 空气供给系统的作用控制并测量吸入发动机的空气量，提供可燃混合气形成所需的气。二、空气供给系统的组成空气供给系统主要山空气滤清器、空气流量计、节气门体、进气总管、进气岐管、 怠速控制阀等组成。1、空气计量装置(I) 空

5、气流量计AFSO电控汽油喷射发动机常用的空气流量计主要有：翼片式、卡 门旋涡式、热线式、热膜式。翼片式空气流量计。结构及组成：翼片式空气流量计工作原理丄作原理:O热膜式空气流量计。 结构：热股热膜式空代流计丄作原理:热痕式空气流fit计T作顶理应用：桑塔纳200OGSi卡门旋涡式空气流量计。分类：反光镜检测式卡门旋涡式空气流量计和超 声波检测式卡门旋涡式空气流量计。特点：响应速度快，测量精度高，进气 阻力小，无磨损。成本高，体积大。(2) 进气岐管绝对压力传感器MAPo分类：根据信号产生的原理可分为半导体压敏电 阻式、电容式、膜盒传动可变电感式。下图为半导体压敬电阻式。2、节气门体和节气门位置

6、传感器（1）节气门位置传感器的功用。将节气门开度大小转变为电压信号输入ECU, ECU根据 节气门位置信号判别发动机的工况，并根据发动机的不同工况控制喷油脉冲宽度。（2）节气门位置传感器的类型按总体结构分1）触电开关式2）可变电阻式例：夏利2000、捷达AT、GTX型、桑塔纳200OGSi型、红旗CA7220E 型轿车3）触电与可变电阻接触式按输出信号的类型分1）线性输出型2）开关输出型（3）触点开关式节气门位置传感器组成：节气门轴、功率触点、凸轮、怠速触点、接线插座触点开关式TPS输出特性图352触点开关式TPS的结构a）外形图;b）内部结构;C）第出特性1节气门執2功率触点（PSW）;凸轮

7、泠息速触点（肌）;5 接线插座怠速触点功率触点VSS工况喷油器状态输出状态输岀节气门关闭合(断开1O怠速增加喷油量减速不喷油负荷增大断开1断开1部分负荷大负荷断开1闭合O大负荷增加喷油量全负荷(4) 组合式节气门位置传感器组合式TPS组成：可变电阻、节气门轴.怠速触点壳体。W 3-53组合式1?S结恂原理内部结构:b)原理电路1可变电阻滑动融点;2电源电压(SV)Q 绝缘部件金节代门轴;怠連傩点组合式TPS输出特性全阳图354组令 TPS綸出特性G总速触点输出信号;b滑动触点输岀信号(5) 装备电控自动变速器汽车用节气门位置传感器b)3-55丰田轿车开关錨出型TpSa)结构图;b)原理图IDL

8、ACCIACC2PSWLLILZ7 1 525 3550 (A10 20 30 40 50 60 70 80 90 100节气门开度3节 燃油供给鞍舞鮒齡礙0編理一、电动汽油泵作用：将汽油从油箱内吸出，加压后经喷油器供入发动机 气缸。分类：按照安装位置可分为外装式和内装式两种。1、内装式电动汽油泵 主要有涡轮泵和侧槽泵两种。(1) 涡轮泵(翼片式电动汽油泵)组成：电机、涡轮泵、单 向阀、限压阀、滤网。特点：运转噪声小，出油压力脉动 小，运转无磨损，使用寿命长。限压阀电剧一轴承、呼1擀轮、Il片式电动汽油泵(2) 侧槽 泵结构：側槓泵的部分结构油泵控制开具有转速控制的油泵控制电昭油泵发动机起动结

9、束，ST端断开，线圈L2断电，但山于线圈LI仍然通电，故油泵开关仍 保持闭合，油泵继续工作。0发动机停止工作，分电器不输出触发信号，晶体管Tr截止，断路继电器线圈Ll断 电，油泵开关断开，油泵停止工作。应用：D型汽油喷射系统或采用卡门旋涡式和热线式空气流量计的汽油喷射系统。(2)油泵开关控制的油泵控制电路匸作情况：关闭合，Ll通电，断路继电器触点闭合，油泵工作。发动机不工作时，翼片不摆动, 油泵控制开关断开，LI不通电，断路继电器触点分开，油泵不工作。(3) 具有转速控制的油泵控制电路岀袖口工作原理：发动机在中小负荷低转速运转时，触点 B闭合，油泵电路串入电阻R使油泵转速降低。当发 动机大负荷

10、高转速运转时，ECU发出信号切断油泵控 制继电器，触点A闭合，使油泵转速提高。二. 汽油压力调节器喷油压力=燃油压力一进气岐管压力油压调节器的作用：根据进气岐管压力的变化来 调节进入喷油器的燃油压力，使燃油压力与进 气岐管 压力之差保持不变，使喷油压力在不同的节气门开度 保持定值。三. 喷油器1、电磁喷油器的功用与类型（1）功用：根据发动机ECu发出的喷油脉冲信号，将计量准确的燃油喷入节气门附近 的进岐岐管内。（2）对喷油器的要求：动态流量大，抗堵塞抗污染能力强，燃油雾化性能好。（3）类型：轴针式、球阀式、片阀式。2、结构轴针针阀喷油器第4节 电子控制系统的结构与工作原理电子控制系统包括发动机

11、运行状况的各种传感器和ECUo电子控制系统的作用：接收各传感器送来的信号，根据ECU预置的程序，对喷油时 刻、喷油量以及点火时刻等进行确定和修正。一. 发动机运行状况传感器1、发动机曲轴位置及转速传感器（1）电磁脉冲式传感器（2）霍尔效应式传感器2、温度传感器3、氧传感器4、开关信号5、车速传感器二、电子控制单元1、作用：按照预置程序对各个传感器输入的信息进行运算、处理、判断，然后发出指 令，控制相关执行组件的动作，以快速、准确、自动控制发动机工作。2、电控单元的组成 主要包括输入通路、A/D转换器.微型计算机、输出通路。（1）输入通路。将系统中各传感器检测到的信号经输入/输出（I/O）接口送

12、入微型计 算机，使计算机能对汽油机运行工况进行检测和控制。（2）A/D转换器。将模拟信号转换为数字信号，输入ECUo（3）微型计算机。（4）输岀通路。将计算机输出的低圧数字信号转换成可以驱动执行组件的输出信号。3、汽油喷射的控制过程 电控汽油喷射系统的控制过程就是对喷油正时和喷油 持续时间（喷油量）的控制过程。（1）喷油正时控制喷油正时：即喷油器何时开始喷油。D单点喷射系统多点燃油喷射系统1）同时喷射的控制特点：各缸喷油器同时喷油，各缸喷油器并联在一起，电磁线圈电流山一只功率管控 制。喷油正时与发动机工作循环无关。优点：控制电路和控制程序简单，且通用性较好。缺点：各缸喷油时刻不可能最佳。2）分

13、组喷射的控制控制电路:可功拮II进功排进I排进功I进功排功I进功排II进压纟功2fc压S进压SLl进图$4多点燃油分组嗡射控制电路与正时关系 a）控制电路;b）正时关系3）顺序喷射的控制T2O卡TW 320c时，Kptb增加喷油量(延长喷油时间) 大气压力变化时的修正当大气压力VIOIkPa时，KPT减小，喷油量减少当大气压力10IkPd时，KPT增大，喷油量增加K _ / 273 20 IrP _ ff pf n - TIAT W 101 273 + W 式中：Krt空气温度与大气压力修正系数；T1at逬气温度传感器检测的温度（K）；Pg大气压力传感器检测的压力（kPa）;t进气的摄氏温度（

14、T：）。0921；11-201001020304050代）93 939799 !01 103 105 I（W 109 p（kPa）图&9进气温度与大气压力修正系数 脉谱图：修正系数KPT与空气温度t和大气压力PatlIlZ间的关系曲线。2）空燃比（A/F）的修正（系数KAF）鱗发动机不肛跚的巍比就那12：M2：1MIBi2：M5：1开稠2:1-15:1ffi榊IgEttJ14.7:1热,to厭于琳跚作热桶馳ECU不采用Sme uftIEflisiW.ECUWTiB3）空燃比反馈控制修正（系数）空燃比反馈控制系统的组成：图6-11 A/F反馈控制系统组成4）电源电压的修正（系数KBAT） &口

15、喷油;*修正系数与电池电压 的关系（4）喷油增量的控制1）起动后喷油增量的修正（系数KAS）随着起动后时间的增长，KAS逐渐减小到1。2）冷却液温度的修正（系数KCT）3）加速时喷油增量的修正（系数KAC）4、断油控制（1）减速断油控制。发动机高速运转时，节气门突然关闭而处于急减速状态，为避免 混合气过 浓、燃料经济性和排放性能变坏，ECU停止向喷油器驱动电路发送喷油信号，喷油 器暂时停止工作。（2）超速断油控制。发动机运行时，当转速超过设定转速时，ECIJ停止输出喷油信 号，转速下降至设定转速时再恢复喷油，如此反复循环，防止发动机转速继续上升。第5节 主要检测仪器的性能和使用方法一. 大众V

16、. A. G1552仪器的使用1、作用与功能。V.A.G1552是大众汽车集团岀品的大众系列车型专用诊断仪，它 能迅速、准确地读取大众车系发动机、自动变速器、ABS、防盗等系统的故障码和数 据流并检测上述系统执行元件的工作状况，且具有体积紧凑、质量轻、使用方便等优 点。VAG1552 外观显示屏插座$3 程序卡插槽；4a-标准OBD U 16Pin测试电缆;4b奥迪2 2pin测试电缆 $键盘2、操作方法（I）基本操作D根据车型选用相应的程序卡。连接诊断仪。Q键盘操作。a 含文OTC,朋壯-个歸理隸止掰斷QHELP用瑚親示師拟用瑚紐示鹹颂Q可供选择的操作模式。操作模式一：RaPid data

17、transfer （快速数据测试）操作模式二:Self-test （自检）操作模式三：DeaIerShiP COde （经销商代码）需要输入仪器电控单元地址码有:Ol发动机电控系统02自动变速器电控系统03制动控制系统08空调/暖气电控系统14车轮减震电控系统15安全气囊16动力转向电控系统22四轮驱动电控系统24 行驶防滑控制25 防盗器26 电控车34 悬挂自动水平电控系统35 中空门锁37巡航控制56一收音机65轮胎气压检测00整车电气系统自动检测程序二、通用TECH-2诊断仪的使用1、概述TeCh-2是为了协助带有电子控制器和接口（界面）装置的车辆系统的诊断和修理 而设计的，它 能够检

18、索和阅览诊断咨询，执行车辆诊断和执行功能自检。实现这些 功能的程序全部装载在一张PCMClA卡片上，此卡片就像电子系统的软件升级一样 可通过重新程序化而不断更新。TeCh-2诊 断仪上的通讯端口使其能与个人电脑连 接，通过相应的软件，通过Inte:Tnet从美国GM公司的服务 器上下载更新数据。2、组成（I）主要部件TECH 2诠断仪外观（2）连接器、线束和接头7008 -OOOOO连接器、线束和接头(3) 电源。可通过电瓶电源线、点烟器电源氐、外接电源线提供电源。电噸线(4) 键盘布置。 键盘布置(5) 安装 PCMClA 卡。检査PCMCIA插槽(6)更换车辆通讯接口（VCl）更换车辆通讯

19、接U（VCI）三. FIUke 98示波器的使用1、概述FlUke 98便携式示波器可用于汽油和柴油发动机测试。它采用高亮度的液晶显示 屏并同时具有对比度调节功能。具有独立的双通道及一个外触发通道设置，同时配有 打印机及电脑连接接口，可以直接打印所存储的波形或与电脑进行数据通信。自备線铭充电电池，可通过交流（220V）直流（12V、24V）电源进行充电，而且在 单独使用 充电电池供电时，为节约电源，当使用者连续min未进行任何操作或电池2电压不足时，能发出警告并且自动关机。仪器外观I-屏幕2信号输入插座；3接打印机或 个人电脑；4 交盛流电源插座；5 磔铅 电池;6 键盘2、操作方法（1）电源

20、连接及开机（2）键盘外观第6节 主要传感器检测一、空气流量计的检测1、翼片式空气流量计（1）常见故障：电位计滑片与碳膜电阻接触不良、电阻值发生变化、汽油泵开关接 触不良、翼片轴回位弹簧失效等。（2）检测方法：D查看空气流量计有无开裂、翼片转动是否发卡、轴是否松旷。Q在关闭点火开关后拔下空气流量计与ECU的连接器,用万用表测量空气流量计 连接器各端子 间的电阻，测量时还应慢慢转动测量板，观察电阻值的变化。如果随测 量板的转动，电阻值胡大胡 小、时有间断或电阻很大的情况，均为空气流量计传感器 不良，需更换。0测量汽油泵开关端子，在测量板关闭时（初始）电阻值应为8,测量板一打开, 电阻就应为0,否则

21、，就说明汽油泵开关触点接触不良。O翼片式空气流量计还可采用就车检测电压的方法，接通点火开关，但不要起动 发动机。检测 空气流量计与ECU的接插件各相应端子间的电压。若电压不符合要求, 还应检查空气流量计与ECU之间的导线；若导线正常，则应检查或更换ECUOa)b)翼片式空气流量计的捡测2、热膜式空气流量计由于热膜式空气流量计的信号是频率型的,所以用万用表检测信 号应选择频率档（HZ）如SGM别克轿车怠速时2000 HZ,若信号低于1200 HZ,将设置为故障。二. 进气岐管绝对压力传感器的检测1、常见故障：控制系统短路或断路、真空软管连接不当或破裂等。2、检测方法（1）打开点火开关，测量连接器

22、VCC端子与E2端子之间的电压，应为4.5 5.5V。 此时，PlM与E2端子之间的信号电压应为3.3-3. 9Vo如果没有电压，则应检查ECU上相应端 子。若ECU端 子电压正常，则为ECU至传感器之间线路故障，无电压则为ECU故障。（2）当发动机怠速运转时（负荷小）进气岐管绝对压力低，传感器向ECu输出 1.5-2. IV的 低电压。随着节气门开度的增大，传感器输出的信号电压应升高。当发 动机处于大负荷时，进气支 管绝对压力高，传感器向EClJ输出约3.339V的较高的 电压信号。2、节气门位置传感器的检测1、常见故障：触点接触不良、电位计阻值不准确、电位计活动触点接触不良等。2、检测方法

23、（1）检查节气门拉索运动是否有发卡、回位过于迟缓等现象。如为怠速不能调低， 可将怠速空 气通道中的怠速调整螺钉旋入并观察怠速转速；若怠速仍然不下降，则应 检查节气门是否能全闭，怠速调整螺钉是否有效。（2）线性输出型节气门位置传感器的接线有4线制和3线制两种。丰田车系节气门位置 传感器一般采用4线制，其检测方法：拔下节气门位置传感器的连接器，测量各端子之间的电阻值。所测电阻值应符合生产厂家所提供的标准阻值，如电阻 值不正常，则应 更换节气门位置传感器。接上传感器连接器，打开点火开关，不必起动发动机。测量各端子之间的电压应符 合标准值。（3）开关输出型节气门位置传感器结构简单，只需测量其怠速触点和

24、功率触点通断情 况即可判定其好坏。怠速触点在节气门全闭时应闭合，节气门稍略打开应即断开。功率 触点在节气门开度小于50%时应断开，节气门开度超过50%时应闭合。四、曲轴位置和凸轮轴位置传感器的检测1、电磁脉冲式曲轴位置传感器（1）常见故障：信号发生器线圈短路、断路；转轴磨损、偏摆或感应线圈与导磁铁芯 组件（磁头）移动，使转子与磁头之间的气隙不当；正时转子轮齿间有脏物填塞，造成信 号失真等。（2）线圈电阻值的测量（3）交流信号电压的检测。将万用表置于交流电压20V档，拔下电磁脉冲式传感器的 连接器，用万用表测量传感器两个端子，转动发动机，观察交流信号电压的变化，交流 信号电压应随转速的增加而升高

25、。2、霍尔效应式曲轴位置传感器（1）常见故障：内部集成块烧坏或线路断路等。不能产生点火电压信号或信号太弱， 从而使电控喷油和电子点火系统不能正常工作。（2）霍尔效应式曲轴位置传感器信号是频率调制信号，其波形是方波，所以可以用万 用表的直流电压档检测平均电压，以判断霍尔传感器有无信号输出。五、温度传感器及其线路的检测1、常见故障：电路断路，温度传感器损坏等。温度传感器及其线路的故障，对发动机 的影响有怠速不稳.无怠速、燃烧不良和油耗增大等。2、检测方法。拆下传感器，测量传感器THW、THA端子与E2端子之间，在不同温 度下的电阻值，应符合原厂要求。拔下传感器连接器，打开点火开关，测量连接器上TH

26、W、THA端子与E2之间的 电压，应为5Vo若无电压，则应检查ECU连接器上THWS THA端子电压，若为5V,则为ECU与传感 器之间线路故障；若无电压，则为ECU故障。接上连接器，起动发动机，测量传感器THW、YHA端子与E2之间在不同温度下的电压，应在40.5 V之间变化。a)水佰号水传牆饕PCMb)MAP水温传感器电路图六. 氧传感器的检测1、常见故障：使用含铅汽油造成氧传感器灵敬度下降，最终导致氧传感器完全失 效。2、氧传感器的电阻值检测以桑塔纳2000 AJR发动机为例（见下图）关闭点火开关，拔下氧传感器接线的连接 器，用电阻表测量1号与2号端子之间的电阻，其阻值应在0520Q之间

27、（与温度有 关）2、氧传感器的电压值检测当点火开关打开时，蓄电池经汽油泵继电器向氧传感器的1号端子供给12V电 压，2号端子经ECU的27号端子搭铁。当发动机排气温度达到氧传感器能正常工作时，ECU断开氧传感器中加热器供电电 路。此时，用电压表可测得1号端子对地电压为12Vo发动机正常运转时，在ECu 的25号与26号端子之间，可测得在0l0.9V之间变化的电压值。氧传感器信号电 路断路，发动机ECu 一定设置故障码。但是，氧传感器信号电压一直小于0. 45V,或 一直大于0.45V,发动机ECu不一定设置故障码。所以，当 发动机运行不良，怠速不稳，排气管冒黑烟时，应检测氧传感器。第7节电控汽

28、油喷射系统的检修一.空气供给系统的检修1、检修注意事项（1）发动机量油尺，机油加油口盖必须安装好，否则，会影响发动机运行。（2）进气软管不能有破裂，箍固要安装紧固，因为漏气会影响空气流量计或进气压 力传感器的信号，从而影响喷油量，使发动机怠速不稳，易熄火、动力性和加速性能 差。（3）真空管不能破裂、扭结，也不能插错，真空管插错会使发动机怠速不稳，甚至 使各缸无规律地交替工作不良。（4）喷油器安装应完好，密封可幕。2、主要检修内容（1）传感器的检修 进气系统中的传感器有空气流量计.进气岐管绝对压力传感 器、节气门位 置传感器。检修方法参见上一节。（2）怠速控制装置的检修D检查怠速。用诊断仪进行检测。检测节气门控制部件。用诊断仪对节气门电位计、怠速开关、节气门定位电位计等 进行检测。（3）怠速控制阀的检修步进电机竝制阀琲原理因D在车上检查怠速控制阀：当发动机熄火时，怠速控制阀会“咔嗒一声，如果 不响，应检查ISC 阀和 ECUO检查ISC阀的电阻:检测BI