汽油电控燃油喷射1

第五章汽油机电控燃油喷射2009年4月10日本章的主要教学内容

1.汽油喷射系统概述2.电控汽油喷射系统的组成3.燃油供应系统4.电子限制系统5.喷油限制系统教学目的与要求1.了解电子限制燃油喷射系统的基本组成；2.了解电子限制燃油喷射系统的基本工作原理；

一、汽油喷射系统的发展及应用20世纪30年头由于军用飞机上，1954年德国奔驰公司在奔驰300SL上装了机械式汽油喷射系统（K型）；20世纪60年头在K型的基础上发展了机电组合式汽油喷射系统（KE型）；20世纪60年头后期，随着电子技术的发展，德国BOSCH公司研制出电控燃油喷射系统（EFI）。二、电控燃油喷射系统的优点1.能供应发动机在各种工况下最合适的混合气浓度；2.用排放物限制系统后，降低了HC、CO和NOX三种有害气体的排放；3.增大了燃油的喷射压力，因此雾化比较好；4.在不同地区行驶时，发动机限制ECU能刚好精确地作出补偿；5.在汽车加减速行驶的过渡运转阶段，燃油限制系统能快速的作出反应；6.具有减速断油功能，既能降低排放，也能节约燃油；7.在进气系统中，由于没有像化油器那样的喉管部位，因而进气阻力小；8.发动机起动简洁，暖机性能提高。三、电控喷射系统的类型1.按喷射方式分类：同时喷射分组喷射依次喷射

2.按空气量的计量方式分类：D型电控燃油喷射系统L型电控燃油喷射系统

3.按喷射位置分类多点喷射系统单点喷射系统4.按有无信号分类开环限制系统闭环限制系统——将各气缸的喷油器并联，全部喷油器有电脑的同一个指令限制，同时喷油，同时断油。同时喷射：——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。

分组喷射——喷油器由电脑分别限制，按发动机各气缸的工作依次喷油。依次喷射——在依据进气量和发动机转速确定基本喷油量（比L型更精确）。插图D型电控燃油喷射系统——利用空气流量计干脆测量发动机的进气量，电脑不必进行推算，可依据空气流量计信号计算与该空气量相应的喷油量。L型电控燃油喷射系统每缸进气门处装有一个中心喷射装置，由ECU限制喷射。其燃油支配匀整性好，但限制系统困难，成本高。主要用与中、高级轿车。多点喷射系统气门喷油器输油管进气支管在节气门上方装一个中心喷射装置，由1～2个喷油器集中喷油。接受依次喷射方式。结构简洁，故障少、修理调整便利。广泛的应用于一般轿车和货车。单点喷射系统调压器喷油器节气门体位置传感器节气门ECU依据传感器的信号对执行器进行限制，但不去检测限制结果；开环限制系统传感器电子控制单元执行器发动机也叫反馈限制，在开环的基础上，它对限制结果进行检测，并反馈给ECU。闭环限制系统传感器电子控制单元执行器发动机闭环控制氧传感器其次节电控燃油喷射系统的功能一、喷射正时限制二、喷油量的限制三、燃油停供限制四、燃油泵限制在接受间歇喷射方式的电控燃油喷射系统中，电脑必需限制喷油器喷油的起先时刻，这就是喷油正时限制。其限制目标一般是在进气行程起从前，喷油结束。一、喷射正时限制1．同步喷油正时限制2．异步喷油正时限制（1）依次喷射正时限制（2）分组喷射正时限制（3）同时喷射正时限制1.同步喷油正时限制分为:（1）依次喷射正时限制工作原理：ECU依据凸轮轴位置传感器（G信号）、曲轴位置传感器（Ne信号）和发动机的作功依次，确定各气缸工作位置。当确定各缸活塞运行至排气行程上止点某一位置时，ECU输出喷油限制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸起先喷油。特点：喷油器驱动回路数与气缸数目相等。（2）分组喷射正时限制特点：把全部喷油器分成2～4组，由ECU分组限制喷油器。工作原理：以各组最先进入作功的缸为基准，在该气缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路，该组喷油器起先喷油。（3）同时喷射正时限制特点：全部各缸喷油器由ECU限制同时喷油和停油。工作原理：喷油正时限制是以发动机最先进入作功行程的缸为基准，在该缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路，该组喷油器起先喷油。（1）起动时异步喷油正时限制

（2）加速时异步喷油正时限制

2.异步喷油正时限制在同步喷油基础上，为改善发动机的起动性能，在增加一次异步喷油。在起动开关处于接通状态时，ECU接受到第一个凸轮轴位置传感器信号（Ne信号）后，接收到第一个曲轴位置传感器信号（G信号）时，起先进行起动时的异步喷油。（1）起动时异步喷油正时限制为了改善加速性能，ECU依据节气门位置传感器中怠速信号从接通到断开时，增加依次固定量的喷油。（2）加速时异步喷油正时限制目的：使发动机在各种运行工况下，都能获得最佳的喷油量，以提高发动机的经济性和降低排放污染。1.起动时的同步喷油量限制2.起动后的同步喷油量限制3.异步喷油量限制二、喷油量的限制减速断油限制——当汽车减速时，ECU将会切断燃油喷射限制电路，停止喷油，以降低碳氢化合物及一氧化碳的排放量。限速断油限制——加速时，发动机超过平安转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU将切断燃油喷射限制电路，停止喷油，防止超速。三、燃油停供限制当点火开关打开或发动机熄灭后，电控燃油喷射系统中的燃油泵一般预先或延迟工作2～3S，以保证燃油系统必需的油压。在发动机起动过程和运转过程中，燃油泵应保持正常工作。打开点火开关但不起动发动机，或关闭点火开关后，应适时切断燃油泵限制电路，使燃油泵停止工作。四、燃油泵限制一、空气供应系统二、燃油供应系三、限制系统第三节电控燃油喷射系统的组成与基本理

功用：为发动机供应清洁的空气并限制发动机正常工作时的供气量。工作原理如图一、空气供应系统功用：供应喷油器确定压力的燃油，喷油器则依据电脑指令喷油。工作原理如图二、燃油供应系油箱电动燃油泵燃油滤清器压力调节器喷油器燃油压力调整器ECUECU依据空气流量计信号和发动机转速信号确定基本喷油时间，在依据其他传感器对喷油时间进行修正，并按最终确定的总喷油时间向喷油器发出指令，使喷油器喷油或断油。三、限制系统空气流量计或进气管绝对压力传感器发动机转速传感器其他传感器基本喷油量修正喷油量喷油器第四节空气供应系统主要元件的构造与检修一、空气供应系统元件位置二、空气供应系统基本元件的构造三、空气供应系的检修1.D型EFI空气供应系2.L型EFI空气供应系一、空气供应系统元件位置功用：为发动机供应清洁的空气并限制发动机正常工作时进气量。组成:元件包括空气滤清器、节气门体和进气管。分类：1.Ｄ型ＥＦＩ空气供应系D型喷射系统由于没有空气流量计，其进气系统结构简洁，应用比较广泛。2.Ｌ型ＥＦＩ空气供应系

L型喷射系统对空气量的测量更精确，应用也比较广泛。

二．空气供应系统基本元件的构造1.空气滤清器2.节气门体3.进气管用于滤除空气中的灰尘，一般都为纸质滤心，其结构与一般发动机上相同。1.空气滤清器2.节气门体功能：节气门体安装在进气管中，来限制发动机正常工况下的进气量。组成：主要由节气门和怠速空气道等组成。节气门位置传感器装在节气门轴上，来检测节气门的开度。有的车上还设有副节气门和副节气门位置传感器3.进气管在多点电控燃油喷射式发动机上，为了消退进气波动和保证各缸进气匀整，对进气总管和进气歧管的形态、容积都有严格的要求，每个气缸必需一个单独的进气歧管。有些发动机的进气总管与进气歧管制成一体，有些则是分开制造再用螺栓连接。一、燃油供应系的组成二、电动燃油泵三、燃油滤清器四、脉冲阻尼器五、燃油压力调整器第五节燃油供应系统主要元件的构造与修理由电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调整器、脉动阻尼器及油管组成。如下图：压力调整器汽油滤清器油箱燃油支配管一、燃油供应系统的组成二.电动燃油泵的类型作用：向气缸供应燃烧所须要的燃油.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。1—入口2—出口3—滤芯四、脉动阻尼器功用：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。1—膜片弹簧2—膜片3—出油口4—进油口五、燃油压力调整器作用：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250～300kPa.第六节限制系统主要元件的构造与检修

一、传感器

二、电子限制单元（ECU）

三、喷油器

一、传感器

1．空气流量计（MAF）

2．进气管确定压力传感器（IMAPS）

3．节气门位置传感器（TPS）

4．进气温度传感器（IATS）

5．冷却水温度传感器（ECTS）

6．凸轮轴/曲轴位置传感器（CPS）

7．车速传感器（VSS）

8．信号开关（1）叶片式空气流量计（2）热式空气流量计（3）卡门旋涡式空气流量计：反光镜检测法超声波检测法1.空气流量计：（MAF）

1）结构如右图，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。

（1）叶片式空气流量计（见视频）下一页补偿挡板缓冲室弹簧测量板温度传感器旁通气道封口调节螺钉电位计（2）热式空气流量计（见视频）20世纪80年头后生产的日本日产公爵轿车和美国福特车系轿车多数接受热式空气流量计，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，其结构和工作原理基本相同。控制电路热膜温度传感器防护网在气流通道中放一个柱体，气体通过时在柱体后产生很多涡旋。按检测分为：超声波检测法和反光镜检测法（3）卡门旋涡式空气流量计（见视频）2．进气管确定压力传感器（IMAPS）在D型电控燃油喷射系统中，由进气管确定压力传感器测量进气管压力，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火限制的主限制信号。（见视频）（1）压敏电阻式进气管确定压力传感器传感器（2）电容式进气管确定压力传感器（3）进气管确定压力传感器电路及其检修作用：检测节气门的开度及开度变更，此信号输入ECU，限制燃油喷射及其他帮助限制。（见视频）（1）电位计式节气门位置传感器（2）触点式节气门位置传感器（3）综合式节气门位置传感器

3.节气门位置传感器（TPS）（动画）（1）电位计式节气门位置传感器利用触点在电阻体上的滑动来变更电阻值，测得节气门开度的线形输出电压，可知节气门开度。全关时电压信号应约为0.5V，随节气门增大，信号电压增加，全开时约为5V。（见视频）1、节气门位置传感器2、怠速触点3、全开触点4、滑动触点5、节气门轴由滑动触点和两个固定触点（功率触点和怠速触点）组成。节气门全关闭时，可动触点与怠速触点接触，当节气门开度达50°以上时，可动触点与怠速触点接触，检测节气门大开度状态。如右图（2）触点式节气门位置传感器（3）综合式节气门位置传感器由一个电位计和一个怠速触点组成，工作原理和前两种相同。如右图功用：给ECU供应进气温度信号，作为燃油喷射和点火正时限制的修正信号。4.进气温度传感器（IATS）（动画）

下一页功用：给ECU供应发动机冷却液温度信号，作为燃油喷射和点火正时限制修正信号。见视频5.冷却水温度传感器（ECTS）（动画）下一页（1）功用（2）电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器（3）霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器（4）光电式凸轮轴/曲轴位置传感器6.凸轮轴/曲轴位置传感器（CPS）（动画）凸轮轴位置传感器：给ECU供应曲轴转角基准位置（第一缸压缩上止点）信号，作为燃油喷射限制和点火限制的主控信号。曲轴位置传感器：检测曲轴转角位移，给ECU供应发动机转速信号和曲轴转角信号，作为燃油喷射和点火限制的主控信号。（见视频）（1）功用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记忆装置二、电子限制单元（ECU）发动机集中系统中运用的ECU主要由输入回路、模／数转换器（A／D转换器）、微型计算机（简称微机）和输出回路组成。

三、执行元件（喷油器）

1．喷油器的构造与工作原理

2．喷油器的驱动方式

3．喷油器的检修

4．喷油器限制电路

5．冷起动喷油器及其限制电路（见视频）1．喷油器的构造与工作原理（见视频