电喷系统结构与工作原理.ppt

1、电喷系统结构与工作原理,2020/8/13,什么是“电喷”？ Electronic painting? NO! 电喷=电控燃油喷射 一般称为“发动机管理系统” 即“Engine Management System” 简称EMS,2020/8/13,发动机工作原理,二、发动机作用,2020/8/13,汽车动力源,电喷系统的结构及原理,四、电喷系统的组成： 电喷系统即电子控制燃油喷射系统（Electronic Fuel Injection ）的简称，其组成为各类传感器、电子控制单元、各类执行器。,2020/8/13,发动机,传感器,执行器,电喷系统的结构及原理,2020/8/13,传感器 ECU

2、执行器,2020/8/13,电喷系统组成零部件,1、发动机控制模块 功能与原理： 发动机控制模块（ECU）是一个以单片机为核心的微处理器。它的功能就是处理来自整车不同部位的传感器数据，判断发动机的工作状况，再通过执行器对发动机的供油、点火、供气及相应的机构进行精确的控制。,2020/8/13,电喷系统组成零部件,2020/8/13,2、喷油器 功能及原理： 喷油嘴结构是一个电磁开关装置，线圈引出两极经过发动机线束与ECU和电源相连；线圈受ECU控制对系统地导通后，产生磁力克服弹簧力、燃油的压力和歧管的真空吸力，吸起铁芯，燃油就穿过与铁芯一体的阀孔密封面，从导向孔喷出，雾状地喷到进气门处；断电后

3、，磁力消失喷嘴关闭,电喷系统组成零部件,3、点火线圈 功能：根据发动机控制模块发出的点火指令，适时地点燃发动机气缸内的空气和燃油的混合气体。 原理：当初级绕阻的接地通道接通时，该初级绕阻充电。一旦ECU将初级绕阻电路切断，则充电中止，同时在次级绕阻中感应出高压电，使火花塞放电，放电电压达到20000V。,2020/8/13,电喷系统组成零部件,4、曲轴位置传感器 功能：感应式转速传感器跟脉冲盘相配合，用于无分电器点火系 统中提供发动机转速信息和曲轴上止点信息。 原理：与脉冲盘配合使用。脉冲盘是一个齿盘，原本有60个齿， 但是有两个齿空缺。脉冲盘装在曲轴上，随曲轴旋转。当齿尖紧挨着传 感器的端部

4、经过时，铁磁材料制成的脉冲盘切割传感器中永久磁铁的磁 力线，在线圈中产生感应电压，作为转速信号输出。 安装位置：发动机前部或后部信号轮平面上。,2020/8/13,电喷系统组成零部件,5、凸轮轴位置传感器 功能：本传感器用于无分电器的场合跟转速传感器相配合，为ECU提供曲轴相位信息，即区分1缸的压缩上止点和排气上止点。 原理：本传感器由一个霍尔传感器和一个钢板制成的转子组成。霍尔传感器固定，转子装在凸轮轴上，转子上有一个凸台。当凸台经过霍尔传感器时，霍尔传感器内部磁场发生变化，从而使输出的信号电压产生变化。这就区分了两个不同的上止点。 安装位置：气门室盖端部。,2020/8/13,电喷系统组成

5、零部件,6、冷却水温传感器 功能：本传感器用于提供发动机冷却液温度信息。以便控制器据此对喷油和点火进行修正。 原理：本传感器是一个负温度系数（NTC）的热敏电阻 ，其电阻值随着温度上升而减少，但不是线性关系。该热敏电阻装在一个铜质导热套筒里面。 安装位置：安装在发动机出水口上。,2020/8/13,电喷系统组成零部件,7、进气温度压力传感器 功能：本传感器测量进气歧管绝对压力与进气温度，提供发动机负荷与进气温度信息。 原理：测量进气压力部分为压电型传感器，可根据大气压力与进气歧管压力差提供给控制器“负荷信号”；由控制器提供5V电压，并根据进气压力的不同而反馈0-5V电压至控制器。 测量进气温度

6、部分为NTC型（负温度系数）传感器，电阻随进气温度变化，此传感器输送给控制器一个表示进气温度变化的电压。 安装位置：进气歧管上。,2020/8/13,电喷系统组成零部件,8、电子节气门 功能：节气门蝶阀的位置受电机控制，发动机控制单元中定位控制模块控制电机旋转，该产品中装有两个非接触式位置传感器，可以实时监测蝶阀位置并把信号反馈给发动机控制单元进行分析，在断电的情况下，蝶阀由回位弹簧和扭矩弹簧共同作用保持在初始位置。 组成部件：节气阀门、齿轮传动及回位结构、直流电机、传感器接插头,2020/8/13,电喷系统组成零部件,9、爆震传感器 功能：本传感器用于向电子控制器ECU提供发动机爆震信息，进

7、行爆震控制。 原理：爆震传感器是一种振动加速度传感器。装在发动机气缸体上，可以安装一个或者多个。传感器的敏感元件是一个压电晶体。发动机气缸体的振动通过传感器内的质量块传递到压电晶体上。压电晶体由于受质量块振动产生的压力，在两个极面上产生电压，把振动信号转变成电压信号输出。 安装位置： 4缸发动机安装在2-3缸之间。,2020/8/13,1 震动块 2 外壳 3 压电陶瓷体 4 触头 5 电接头,电喷系统组成零部件,10、氧传感器 功能：氧传感是闭环燃油控制系统的一个重要标志性零件，它调整和保持理想的空燃比，使三元催化器达到最佳的转换效率。当参与发动机燃烧的空燃比变稀时，排气中的氧含量增加，氧传

8、感器的输出电压降低，反之输出电压值则增高，由此向ECU反馈空燃比的状况。 原理：氧传感器的主要敏感材料是氧化锆，氧化锆被排气加热300度激活后，氧离子穿过氧化锆元件到达其外部电极，氧化锆元件感应发动机排气中的氧的含量并改变其输出电压值； 安装位置：排气门和三元催化之间,2020/8/13,电喷开发流程介绍,2020/8/13,发动机准备,台架基本匹配,车辆准备,台架基本匹配的整车验证,整车匹配,环境试验：夏季、冬季、高原,耐久性试验,故障诊断OBD/EOBD,驾驶性匹配,排放优化 （精调）,温度、振动、点火能量、EMC,认可试验,数据审查 批产车检查,数据冻结,数据认可,批量生产,2020/8

9、/13,系统定义： ECM选择 燃油系统确定 节流阀体选择 怠速执行器选择 点火系统硬件选择 氧传感器选择 燃油蒸发系统硬件 尾气处理系统 数据串模式 顾客特殊要求,零部件特性定义及开发： 点火线圈选择/开发 喷油器选择 燃油分配管开发 怠速执行器选择/开发 节流阀体选择/开发 转速传感器选择/开发 相位传感器选择/开发 高压阻尼线选择/开发 水温传感器选择/开发 流量传感器或温度压力传感器选择/开发 其他传感器选择/开发,发动机基础标定： 验证发动机硬件 燃油开环控制 基本点火提前角 动力点火提前角调整,车辆基础标定： 起动过程点火提前角 燃油开环控制 起动过程燃油控制 燃油闭环控制 空调控

10、制 怠速控制 瞬态燃油控制 爆震控制 基本排放控制,电喷开发流程介绍,电喷开发流程介绍,2020/8/13,热带开发标定： 零部件温度检验 高温环境点火修正 怠速功能检验 热态重复起动 热态冷启动 怠速点火角修正 爆震修正 空调控制功能检验 碳罐清洗功能,寒带开发标定： 冷起动 冷态驾驶 怠速功能检验 冷态点火修正 瞬态燃油控制,高原开发标定： 冷起动 高海拔燃油修正 怠速功能检验 高原驾驶性能,最终标定： 优化排放 故障诊断及通讯功能 跛行功能验证,燃油系统标定,2020/8/13,基本喷油脉冲宽度 喷油时间计算,充气效率,MAP,AE,PE/ConvP,O2 Corr.,MAT/CTS,D

11、FCO,BLM,BPC,ASSF,ASDF,DE,IAC-AE,A/F,V-bat,基本喷油脉冲宽度 喷油时间ms,电喷开发流程介绍,2020/8/13,电喷开发流程介绍,2020/8/13,电喷开发流程介绍,2020/8/13,热态验证： 热油运行试验 爆震极限验证 热起动 怠速性能,冷态验证： 冷起动 冷态驾驶 怠速性能,高原验证： 最高海拔验证 爆震敏感度验证 怠速控制 高原驾驶性能,电喷开发流程介绍,排放基础知识介绍,发动机尾气成分 主要成分：废气的主要成份是氮气（N2）、二氧化碳（CO2）和水蒸气（H2O）。这些都是无毒物质。 燃烧副产物：燃烧过程中最主要的副产物是一氧化碳（CO）、

12、碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx） 排放控制技术 （1）闭环控制，通过氧传感器实现； （2）废气催化处理，即在排气管路上加入三元催化器，使三种有害气体同时发生氧化还原反应，使之转化为无害的一氧化碳（CO2）、水 蒸气（H2O)和氮气（N2）； （3）OBD技术，即在线自诊断技术，主要是通过检测在用车辆的排放情况来达到控制长期排放的目的，使车辆在整个寿命周期内都有一个良好的排放效果，并在出现排放恶化时提醒驾驶员进行维修。,2020/8/13,排放基础知识介绍,2020/8/13,GB 11641-89,ECE R15/04GB 14761.1-93,GB 14761-1999 欧1,GB 18352.2-2001 欧2,95 98 2000 2004 2007,GB 18352.3-2