电控发动机课件.

项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修一、汽油机电控燃油喷射系统的概述(一)汽油机燃油喷射系统的分类燃油喷射系统在发动机上的应用可按以下形式分类。1、按汽油喷射部位不同分类（1）缸内直喷。（2）进气管喷射。(a)单点喷射方式(b)多点喷射方式项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修2、按喷射控制装置的形式不同分类（1)机械式：燃油的计量是通过机械传动与液体传动来实现的，即K型系统。（2）电子控制式：燃油的计量是由电控单元及电磁喷油器实现的，即EFI(ElectronicFuelInjection）型系统。（3）机电一体混合控制式：和机械式喷射系统一样，它也是通过机械、液体喷射装置实现控制的，同时它还设有一个电控单元、多个传感器和电液混合气调节器来调节混合气的成分，从而提高了控制的灵活性，扩展了控制功能，即KE型系统。3、按喷射方式不同分类（1）间歇喷射或脉冲喷射：对每一个汽缸的喷射都有一经计算确定的喷射持续期，喷射多数是在进气过程中的某段时间内进行的，喷射持续时间对应所控制的喷油量。所有的缸内直接喷射系统和多数进气管喷射系统都采用间歇喷射的方式。项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修（2）连续喷射或稳定喷射式：燃油喷射的时间占用全工作循环的时间，连续喷射都是喷在进气管道内，而且大部分的燃油是在进气门关闭后喷射的，因此大部分燃油也是在进气道内蒸发的，K型、KE型和大部分SPI系统采用这种喷射方式。4、按空气流量的测量方式不同分类（1）速度密度控制型（D型EFI系统）：它是通过检测进气歧管（真空度）和发动机的转速，推算发动机吸入的进气量，并计算燃油流量的速度密度控制方式。“D”是德文“压力”一词的第一个字母。D型系统是最早的、典型的多点压力感应式喷射系统。美国的通用、福特和克莱斯勒，日本的丰田、本田、铃木和大发等主要汽车公司，都有类似的产品。由于空气在进气管内的压力波动，该方法的测量精度稍差，并且响应性较慢。项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修（2）质量流量控制型（L型EFI系统）：这种方式用空气流量传感器直接测量发动机吸入的空气量，其测量的准确程度高于D型，故可更精确地控制空燃比。“L”是德文“空气”一词的第一个字母。（3）节流速度控制型：节流速度控制型利用节气门的开度和发动机的转速，推算每一循环吸入发动机的空气量，根据推算出的空气量，计算汽油喷射量。由于是直接测量节气门开度的角位移，所以过渡响应性能好。它在竞赛汽车中得以应用，有些Mono（单点喷射）系统也采用该方式。但是，由于吸入的空气量与节气门开度和发动机转速的关系是一个复杂的函数关系，所以不容易准确测定吸入的空气量。项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修5、按喷油器之间的喷油顺序不同分类(1)同时喷射。（2）分组喷射。（3）顺序喷射。同时喷射的控制电路分组喷射的控制电路顺序喷射的控制电路项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修（二）汽油机电控燃油喷射系统的优点1、能实现空燃比的精确控制。2、充气效率高。3、瞬时响应快。4、启动容易。5、节油和排放净化效果明显。7、便于安装。6、减速、限速断油功能。项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修（三）电控燃油喷射系统的控制功能1、喷油时间的控制脉冲宽度控制图谱2、各种校正信号项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修起动加浓预热加浓（1）起动加浓（2）预热加浓项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修空燃比反馈校正燃油切断（3）空燃比反馈校正（4）燃油切断项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修加速加浓功率加浓进气温度校正（5）加速加浓（6）功率加浓及进气温度校正项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修3、喷油正时控制在多数发动机中，其喷油正时是不变的。但在电子控制间歇喷射系统中采用顺序喷射时，电子控制单元还要有燃油喷射系统的汽缸辨别信号，根据发动机各缸的点火顺序和随发动机工况的不同而将喷油正时控制在最佳时刻。4、减速断油控制汽车减速行驶时，驾驶员松开加速踏板，节气门关闭，此时电子控制单元会断开燃油喷射控制电路，停止喷油以降低排放和燃油消耗。5、限速断油控制当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，电子控制单元将会在发动机临界转速或减速时断开燃油喷射控制电路，以停止喷油，防止超速。项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修6、溢油消除控制助里，若将加速踏板踩到底，系统将进行断油控制。7、冷启动喷油器喷油时间控制为了提高低温时发动机的启动性能，有的汽车在进气总管上安装了一个冷启动喷油器，其喷油时间由热限时开关控制，或由电子控制单元和热限时开关同时控制，也可由电子控制单元单独控制。不过，大部分汽车现已取消了冷启动喷油器。8、燃油泵的控制在装有电控燃油喷射系统的汽车上，电子控制单元对油泵的控制有两种形式：一种是当点火开关打开后电子控制单元指令汽油泵运转2～3s，以产生必须的油压，若发动机没启动，电子控制单元控制汽油泵正常工作；另一种形式是只有发动机运转时，油泵才工作。9、汽油泵泵油量的控制多数发动机例如丰田7M-GE、7M-GTE，其油泵的泵油量是随发动机负荷的变化而变化的，即发动机在启动、高转速、大负荷工况时，油泵提高转速以增加泵油量；当发动机在低转速、中小负荷工作时，油泵低速运转，以减少电能消耗和油泵的磨损。项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修二、空气供给系统主要部件结构及工作原理（一）空气供给系统的作用空气供给系统的作用是测量和控制汽油在发动机内燃烧时所需要的进气量。（二）空气供给系统的工作原理1、质量流量方式空气供给系统（L型）工作原理2、速度密度方式空气供给系统（D型）工作原理（三）空气供给系统的组成空气供给系统由空气滤清器、空气流量计/进气歧管压力传感器、节气门位置传感器、怠速控制装置、进气总管、进气歧管和增压控制装置等组成。1、空气滤清器空气滤清器的作用是防止空气中灰尘、杂物等随空气吸入气缸，同时还可以防止发动机回火时火焰传到外面。项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修质量流量方式空气供给系统速度密度方式空气供给系统项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修2、空气流量计（MAF）空气流量计的作用是测量进入发动机的空气流量，将此信号输送给ECU，ECU根据此信号决定将要喷射的油量。空气流量计必须准确地测量每一瞬间吸人发动机的空气量，如果空气流量计出现问题，ECU收不到准确的进气量信号，此时，喷油量就不能准确控制，将会造成混合比过浓或过稀，使发动机不能正常工作。常见的空气流量计有叶片式空气流量计、卡门旋涡式空气流量计、热线式空气流量计和热膜式空气流量计。项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修热线式空气流量计的结构热线式空气流量计的工作原理和工作特性项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修进气压力传感器的结构和工作原理图3、进气压力传感器进气压力传感器又称为歧管绝对压力传感器，用来测量进气歧管内绝对压力的变化并转化为电信号。进气压力传感器有半导体应变式、电容式、差动变压器式等，其中半导体应变式进气压力传感器应用最为广泛。半导体应变式进气压力传感器单元内装有一个硅芯片，并有保持在预定真空度的真空室。硅芯片的一侧暴露于歧管进气压力，另一侧则暴露于内部真空管。因为即使海拔高度有变化，歧管进气压力也能精确测量，所以不需要采用高海拔补偿校正。歧管进气压力的变化会造成硅芯片形状的变化，硅芯片的电阻值也会根据变形程度而变化（称为压阻效应），产生进气压力信号。项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修4、节气门位置传感器（TPS）节气门位置传感器安装在节气门体上，它将节气门开度转换成电压信号输出到发动机控制单元。ECU利用该信号和其他传感器输人的信号一起，确定发动机的工况。常见的节气门位置传感器有开关型、线性和霍尔元件型3种类型。（1）开关型节气门位置传感器开关型节气门位置传感器结构和电路开关型节气门位置传感器工作特性项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修（2）线性节气门位置传感器线性节气门位置传感器结构和电路项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修（3）霍尔元件型节气门位置传感器线性节气门位里传感器工作特性霍尔元件型节气门位置传感器结构霍尔元件型节气门位置传感器电路和工作特性项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修三、燃油供给系统主要部件结构及工作原理（一）燃油供给系统的作用燃油供给系统的作用是向发动机精确地提供所需要的燃油量。燃油供给系统一般由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器（有的汽车没有这个阻尼器）、燃油压力调节器、喷油器、冷启动喷油器（有的汽车没有该喷油器）及供油总管等组成。项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修（二）燃油系统的类型燃油系统分为有回油的燃油供给系统和无回油的燃油供给系统两种。有回油的燃油供给系统无回油的燃油供给系统项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修（三）燃油系统的组成发动机燃油系统主要由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器（有的汽车没有这个阻尼器）、燃油压力调节器、喷油器、冷启动喷油器（有的汽车没有该喷油器）及供油总管等组成。1、燃油箱根据德国等效标准FMVSS/CUR，油箱必须防腐蚀，燃油滤清器、燃油输送管、燃油分并且在两倍正常工作压力或比正常工作压力高出30kPa的压力条件下，不应发生泄漏。必须配置加油口、安全阀等，可以超压放气。任何正常行驶条件下，燃油都不许从滤清器罩或压力平衡装置中溢出。即使在发生意外时，油箱从汽车上移开也不能让燃油点燃。对于出租车、牵引车和公共汽车，相应的安全规则更为严格。2、电动燃油泵(1)电动燃油泵的结构类型电动燃油泵组件由电动机和机械泵组成。机械泵通常有滚柱泵、齿轮泵、涡轮泵和侧槽泵等型式。项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修①滚柱泵滚柱泵属于正排量泵，其出油压力约为650kPa。在泵腔内装有偏心的转子体，金属滚子位于转子体四周的槽中。转子在电动机的驱动下转动时，滚子在离心力的作用下压向泵体内壁，使相邻的两滚子之间形成了一个密封的空腔。在燃油泵运转的过程中，一部分空腔的容积不断增长，成为低压吸油腔，而另一部分空腔的容积则不断减小，成为高压泵油腔。②齿轮泵齿轮泵也属于正排量泵，其出油压力约为400kPa。它由主动的内齿轮、从动的外齿轮和泵套组成。偏心安装的主动齿轮靠电动机驱动，在齿轮啮合转动的过程中，内外轮齿所封闭的腔室容积发生变化。齿轮泵正是利用这种容积的变化，将燃油以一定的压力泵出。项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修③涡轮泵涡轮泵属于流动型泵，泵的燃油输送和压力升高完全是由液体分子之间动量转换实现的。转动的叶轮圆周有许多叶片，叶片两侧是开有合适流道的泵壳。燃油泵工作时，叶轮将燃油加速，甩到油道内，在油道内脉冲压力转换为连续的压力。涡轮泵产生的最大油压为400kPa。由于燃油的流动实际上是没有波动的，因此很适合低噪声要求的场合。由于涡轮泵压力升高的效率不太高，因此它主要用于低压和输油量较大的场合。叶轮与泵壳之间的轴向间隙以及密封进、出油口通道的径向间隙都应很小，否则会造成内部泄漏而导致输出损失。④侧槽泵侧槽泵也属于流动型泵，它的工作原理与涡轮泵相似，燃油也受离心力驱动。主要差别在于叶轮的叶片少，叶轮的形状和流道的布置不同。侧槽泵由两部分组成：法兰和叶轮。法兰包括进油口、侧槽和封闭式导流槽；叶轮包括正对着边槽的叶片环和可使燃油从导流槽穿过叶轮流向其背面的轮辐。侧槽泵的突出优点在于能以蒸气和燃油的混合物运转，并能通过适当的放气口分离或提高压力使蒸气冷凝来消除蒸气泡。另外，这种泵所产生的压力在20一30kPa之间，比涡轮泵低，更适合作为初级增压泵，用于容易出现热起动问题的车辆或单点喷射系统中。项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修电动燃油泵的常见结构型式a）滚柱式b）涡轮泵c）齿轮泵d）侧槽泵项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修（2）燃油泵控制电路①燃油泵开关控制的燃油泵电路燃油泵开关控制的燃油泵电路②ECM控制的油泵电路③具有转速控制功能的燃油泵电路燃油泵开关控制的燃油泵电路燃油泵转速控制电路ECM控制的燃油泵电路项目一汽油机电控燃油喷射系统的检修3、燃油滤清器燃油滤清器串联在供油管路中，可滤去燃油中直径大于0.01lmm的机械杂质。4、燃油分配管燃油分配管（也称油轨）用来