《汽车发动机电控技术》汽油机电控燃油喷射系统详解

第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术第二章汽油机电控燃油喷射系统一、电控燃油喷射系统概述二、电控燃油喷射系统的功能三、电控燃油喷射系统的组成与基本原理四、空气供给系统主要元件的构造与检修五、燃油系供给系统主要元件的构造与检修六、控制系统主要元件的构造与检修七、汽油机电控燃油喷射系统新技术第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术一、汽油电控燃油喷射系统概述1.发展历程汽油喷射系统在20世纪30年代始用于军用飞机发动机上最早装用汽油喷射系统的汽车出现在1954年的汽车展览会上，是奔驰公司生产的奔驰300SL汽车汽油喷射系统的发展：K系统→KE系统→EFI系统电控燃油喷射系统简称为“EFI”，是由该系统的英文“ElectronicFuelInjection”简化而来的。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术2.汽油机电控燃油喷射系统的类型按空气量的计量方式分类D型：“D”是德语“压力”的第一个字母。L型：“L”是德文“空气”的第一个字母。L型又可分为质量－流量测量方式和体积流量测量方式两种。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术按喷油器喷射方式分类连续喷射方式间歇喷射方式分组喷射方式同时喷射方式顺序喷射方式第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术按喷射位置分类缸外喷射缸内喷射单点喷射（节气门体喷射）多点喷射（进气管喷射）第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术按电控系统的控制模式分类开环控制：对空燃比不进行反馈控制。闭环控制：对空燃比进行反馈控制。空燃比＝混合气：空气与燃料蒸汽的混合气体。混合气浓度的表示：空燃比、过量空气系数。汽油机理论空燃比：14.7：1混合气中空气质量混合气中燃料质量第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术一、汽油电控燃油喷射系统概述2.电控燃油喷射系统的优点精确控制喷油量，动力性、经济性、排放性好。进气阻力小，不需进气预热，充气效率高。多点喷射使各缸混合气分配均匀，排放降低。喷油雾化好，冷起动性好。电子控制系统响应迅速，加、减速灵敏性好。对空燃比反馈控制，排放更低。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术二、电控燃油喷射系统的功能喷油量控制：控制喷油器的喷油时间。喷油定时控制：控制喷油器喷油时刻。减速断油控制：减速工况切断燃油喷射。限速断油控制：超速时切断燃油喷射。燃油泵控制：控制电动汽油泵工作。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术1.喷油正时控制最佳的喷油正时一般是使各缸进气行程的开始时刻与喷油结束时刻同步。（1）同步喷油正时控制顺序喷射系统喷油正时控制顺序喷射喷油器控制电路第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术（1）同步喷油正时控制顺序喷射系统喷油正时控制顺序喷射正时图第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术（1）同步喷油正时控制分组喷射系统喷油正时控制分组喷射喷油器控制电路第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术（1）同步喷油正时控制分组喷射系统喷油正时控制分组喷射正时图第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术（1）同步喷油正时控制同时喷射系统喷油正时控制同时喷射喷油器控制电路第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术（1）同步喷油正时控制同时喷射系统喷油正时控制同时喷射正时图第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术（2）异步喷油正时控制起动时异步喷油正时控制在起动开关接通时，ECU接收到第一个凸轮轴位置传感器信号后，接收到第一个曲轴位置传感器信号时，开始起动时的异步喷油。加速时异步喷油正时控制起步加速时，ECU根据IDL信号从接通到断开时，增加一次固定量的喷油。在有些系统中，ECU接收到的IDL信号从接通到断开后，检测到第一个Ne信号时，开始喷油。有些系统，当节气门迅速开启或进气量突然增加（急加速）时，在同步喷射的基础上再增加异步喷射。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术2.喷油量控制目的在各种工况下，对空燃比进行最优化控制。控制方式通过控制喷油器喷油时间来实现。控制模式分同步喷油量控制和异步喷油量控制。同步喷油量控制又分起动时的喷油量控制和起动后的喷油量控制。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术2.喷油量控制起动时的同步喷油量控制ECU根据冷却水的温度来确定基本喷油时间，再根据进气温度和蓄电池电压进行修正。起动喷油持续时间=基本喷油时间＋进气温度修正值＋电压修正值第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术2.喷油量控制起动后的同步喷油量控制起动后转速超过预定值时，ECU确定的喷油时间为：喷油持续时间=基本喷油时间×喷油修正系数＋电压修正值喷油持续时间=基本喷油时间＋各修正值基本喷油时间是实现既定空燃比（即理论空燃比）的喷射时间。在D型系统中，ECU根据转速信号和进气管绝对压力信号，确定基本喷油时间。在L型系统中，ECU根据发动机转速信号和空气流量信号确定基本喷油时间。各工况基本喷油时间和各修正系数（或值）均贮存在ECU中。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术基本喷油时间D系统L系统第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术喷油修正水温修正（随冷却水温度提高减少喷油量）暖机修正（暖机过程中，随发动机温度提高减少喷油量）进气温度修正（随进气温度提高减少喷油量）负荷修正（根据不同负荷工况对混合气浓度的要求修正）过渡工况修正（加速或减速时修正）水温修正进气温度修正第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术2.喷油量控制异步喷油量控制发动机起动或加速时的异步喷油量一般是固定的，即各缸喷油器以一个固定的喷油持续时间，同时向各缸增加一次喷油。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术3.减速断油控制汽车行驶中，驾驶员快收加速踏板使汽车减速时，ECU将会切断燃油喷射控制电路，停止喷油，以降低碳氢化合物及一氧化碳的排放量。当发动机转速降至设定转速时又恢复正常喷油。4．限速断油控制发动机加速时，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，ECU将切断燃油喷射控制电路，停止喷油，防止超速。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术5.燃油泵控制当点火开关打开或发动机熄火后，燃油泵一般预先或迟后工作2～3s，以保证燃油系统必须的油压。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，应适时切断燃油泵控制电路，使燃油泵停止工作。有高、低两个转速挡的，根据发动机的转速和负荷来控制燃油泵以高速或低速运转。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术5.燃油泵控制当点火开关打开或发动机熄火后，燃油泵一般预先或迟后工作2～3s，以保证燃油系统必须的油压。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，应适时切断燃油泵控制电路，使燃油泵停止工作。有高、低两个转速挡的，根据发动机的转速和负荷来控制燃油泵以高速或低速运转。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术三、电控燃油喷射系统组成与基本原理三个子系统：进气系统、燃油系统、电控系统。1.空气供给系统第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术2.燃油供给系统第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术3.控制系统传感器电子控制单元执行器第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术四、空气供给系统主要元件的构造与检修1.空气供给系统元件位置1－空气滤清器2－稳压室3－节气门体4－进气控制阀5－进气总管6－真空罐7－真空控制电磁阀8－真空气室9－怠速控制阀D型第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术1－空气滤清器2－空气流量计3－进气软管4－节气门体5－进气总管L型1.空气供给系统元件位置第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术四、空气供给系统主要元件的构造与检修2.基本元件的构造包括：空气滤清器、节气门体和进气管。空气滤清器一般为纸质干式滤芯式。单点喷射系统对进气管要求与传统化油器式发动机相同。多点喷射系统对进气管形状和容积均有严格要求。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术2.基本元件的构造—节气门体安装位置：进气管中。功用：控制进气量。组成：节气门、主空气通道、怠速空气道等。1-节气门体衬垫2-节气门限位螺钉3-螺钉孔护套4-节气门体5-加热水管6-节气门位置传感器7-螺钉8-怠速控制阀9-O形密封圈10-螺钉常见D系统节门体第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术2.基本元件的构造—节气门体常见L系统节门体1-空气流量计2-怠速控制阀3-节气门位置传感器第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术2.基本元件的构造—节气门体常见单点系统节门体1-进油管接头2-喷油器3-燃油压力调节器4-回油管接头5-怠速控制阀6-节气门位置传感器7-真空管接头8-通活性炭罐管接头第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术3.空气供给系统的检修检查空滤器滤芯，必要时用压缩空气吹净或更换。检查各连接部位，应连接可靠，密封垫应完好。检查节气门体内腔，必要时用化油器清洗剂进行清洗积垢和结胶。注意：节气门体的密封部位，绝对不允许用砂纸或刮刀等清理积垢和结胶，以免损伤内腔，导致节气门关闭不严或改变怠速空气道尺寸，影响发动机正常工作第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术五、燃油供给系统主要元件的构造与检修1.燃油系统元件位置1－燃油压力调节器2－燃油分配管3－电动燃油泵4－燃油滤清器5－脉动阻尼器6－喷油器第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术五、燃油供给系统主要元件的构造与检修2.电动燃油泵安装位置：外置和内置两种，内置式电动燃油泵噪声小、不易产生气阻、不易泄漏，应用广泛。组成：主要由油泵电机、燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。类型：按燃油泵结构分为涡轮式、滚柱式、齿轮式和侧槽式等。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术涡轮式电动燃油泵1－前轴承2－油泵电机定子3－后轴承4－出油阀5－出油口6－卸压阀7－油泵电机转子8－叶轮9－进油口10－泵壳体11－叶片第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术滚柱式电动燃油泵1-卸压阀2-滚柱泵3-油泵电机4-出油阀5-进油口6-出油口1-泵壳体2-滚柱3-转子轴4-转子电动燃油泵短片第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术电动燃油泵控制电路ECU控制的燃油泵电路第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术电动燃油泵控制电路油泵开关控制的燃油泵电路第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术电动燃油泵控制电路油泵继电器控制的燃油泵电路第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术电动燃油泵检修燃油泵通电后不工作，应先检查油泵线路、易熔线、保险丝有无断路。油泵控制电路正常但油泵不工作，应检修或更换燃油泵。拆卸燃油泵时应释放燃油系统压力，并关闭用电设备。燃油泵两端子之间电阻，应为2~3Ω。用蓄电池直接给燃油泵通电，应能听到油泵电机高速旋转的声音，注意：通电时间不能过长。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术五、燃油供给系统主要元件的构造与检修3.燃油滤清器1－入口2－出口3－滤芯▼一般汽车每行驶20000~40000km或1~2年，应更换燃油滤清器。▼更换滤清器时，注意释放燃油系统压力和滤清器壳体上的箭头标记。第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术五、燃油供给系统主要元件的构造与检修4.脉动阻尼器功用：衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动。1－膜片弹簧2－膜片3－出油口4－进油口第二章汽油机电控燃油喷射系统汽车发动机电控技术五、燃油供给系统主要元件的构造与检修5.燃油压力调节器功用：就是调节燃油压力，使喷油压差保持恒定。构造：主要由膜片、弹簧和回油阀等组成。1－弹簧室2－弹簧3－膜片4－燃油室5－回油阀6－壳体7－