第7章 發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制汽油噴射系統(tǒng)的基本知識(shí)

第7章發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制汽油噴射系統(tǒng)的基本知識(shí)

第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制汽油噴射系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理教學(xué)重點(diǎn)：1.了解電控汽油噴射系統(tǒng)控制功能，內(nèi)容及噴油量控制原理；2.掌握典型汽油噴射系統(tǒng)的特點(diǎn)；3.掌握空氣計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理；4.掌握燃油供給系統(tǒng)主要部件（燃油壓力調(diào)節(jié)器）結(jié)構(gòu)和工作原理。一、噴射式汽油供給系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

（與化油器式汽油供給系統(tǒng)相比較）1、能提高發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率；2、耗油量低，經(jīng)濟(jì)性能好；3、減小了排放污染；4、改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫啟動(dòng)性能；5、怠速平穩(wěn)，工況過(guò)度圓滑，工作可靠，靈敏度高。二、電子控制汽油直接噴射裝置的組成和各組成系統(tǒng)的部件、作用1、組成：三個(gè)子系統(tǒng)：燃油系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)組成：電腦和各種傳感器作用：各種傳感器把發(fā)動(dòng)機(jī)的工況信息，隨時(shí)反饋給電腦，電腦將信息處理、對(duì)比后確定出最佳方案，并向噴油器發(fā)出噴射信號(hào)，使噴油器在一定的時(shí)刻噴射一定量的汽油燃油系統(tǒng)組成：噴油器、冷起動(dòng)噴油器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、燃油濾清器、汽油箱和電動(dòng)汽油泵等作用：將燃油加壓后，根據(jù)電腦的指令噴射燃油燃油箱燃油泵燃油濾清器燃油壓力調(diào)節(jié)器噴油器各缸進(jìn)氣管低壓回油管進(jìn)氣系統(tǒng)組成：空氣濾清器、節(jié)氣門(mén)體、怠速空氣調(diào)整器、進(jìn)氣總管和進(jìn)氣歧管等作用：根據(jù)節(jié)氣門(mén)或怠速空氣調(diào)整器的開(kāi)度向各缸供給空氣二、電噴汽油機(jī)的燃油系統(tǒng)供油裝置結(jié)構(gòu)示意圖電噴汽油機(jī)燃油系統(tǒng)的工作過(guò)程：電動(dòng)汽油泵將汽油從汽油箱中泵出，經(jīng)汽油濾清器除掉水分和雜質(zhì)后送入供油總管，并經(jīng)供油歧管送至各缸的噴油器和冷起動(dòng)噴油器中。1、油壓調(diào)節(jié)器作用： 使供油總管內(nèi)的油壓隨進(jìn)氣歧管內(nèi)的氣壓變化而變化，以此控制二者的壓差基本不變。結(jié)構(gòu)：工作原理：轉(zhuǎn)速不變：節(jié)氣門(mén)開(kāi)度增大，進(jìn)氣歧管真空度減小，回油量減小，出油量增大。節(jié)氣門(mén)開(kāi)度不變：轉(zhuǎn)速增加，進(jìn)氣歧管真空度增大，回油量增多，出油量減少。2、噴油器作用： 在恒定壓力下定時(shí)、定量地噴油并使之霧化。結(jié)構(gòu)：電插電磁線(xiàn)圈濾網(wǎng)銜鐵針閥3、冷起動(dòng)噴油器作用： 冷起動(dòng)時(shí)，額外加大噴油量，使混合氣瞬時(shí)加濃，便于著火起動(dòng)。結(jié)構(gòu)：電插頭電磁線(xiàn)圈閥門(mén)彈簧閥門(mén)噴嘴4、電動(dòng)汽油泵1、組成：泵體、電動(dòng)機(jī)、外殼等部分組成。另外還裝有安全閥和單向閥。2、作用：供給燃油系統(tǒng)足夠的具有規(guī)定壓力的汽油3、分類(lèi)：滾柱泵、齒輪泵、渦輪泵、側(cè)槽泵4、電動(dòng)汽油泵的結(jié)構(gòu)圖1、作用：為發(fā)動(dòng)機(jī)提供其正常燃燒必需的空氣量，并且能夠通過(guò)電控單元對(duì)進(jìn)氣量進(jìn)行測(cè)量和控制。2、分類(lèi)：L型汽油噴射系統(tǒng)、D型汽油噴射系統(tǒng)三、空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成（L型）空氣供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成（D型）L型D型L型和D型發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意3、節(jié)氣門(mén)體（1）安裝位置：空氣流量計(jì)和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管之間（L型系統(tǒng)）空氣濾清器和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管之間（D型系統(tǒng)）。（2）組成：節(jié)氣門(mén)，節(jié)氣門(mén)位置傳感器，怠速旁通氣道，怠速調(diào)整螺釘，輔助空氣閥等組成。（3）各構(gòu)件作用1）節(jié)氣門(mén)作用：調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率.2）怠速旁通道作用：怠速時(shí)節(jié)氣門(mén)完全關(guān)閉，空氣經(jīng)旁通道進(jìn)入總管，可調(diào)整怠速螺釘，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。3）輔助空氣閥作用：發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)后，輔助空氣閥開(kāi)啟，提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，加快暖機(jī)過(guò)程，額外補(bǔ)充空氣量。（4）怠速空氣調(diào)整器1）工作原理：通過(guò)控制節(jié)氣門(mén)旁通道的截面積來(lái)控制怠速時(shí)進(jìn)入進(jìn)氣總管的進(jìn)氣量，實(shí)現(xiàn)怠速調(diào)整2）組成（步進(jìn)電動(dòng)式怠速空氣調(diào)整器）：電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子和與轉(zhuǎn)子配合的進(jìn)給絲桿及閥門(mén)3）功用：穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)和實(shí)現(xiàn)快怠速轉(zhuǎn)換4）分類(lèi)：步進(jìn)電動(dòng)式、金屬片式、石蠟式電磁式和旋轉(zhuǎn)滑閥式四、點(diǎn)噴汽油機(jī)的電子控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介1、傳感器的類(lèi)型和功能簡(jiǎn)介

分類(lèi)功能

傳感器進(jìn)氣管壓力傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣量空氣流量傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣量空氣溫度傳感器檢測(cè)進(jìn)氣溫度，用以計(jì)算空氣量冷卻水溫傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及曲軸位置節(jié)氣門(mén)位置傳感器檢測(cè)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度氧傳感器檢測(cè)空燃比車(chē)速傳感器測(cè)量車(chē)速爆震傳感器檢測(cè)有沒(méi)有爆震產(chǎn)生開(kāi)關(guān)量及其信號(hào)發(fā)生裝置向ECU提供各用電設(shè)備的開(kāi)關(guān)狀態(tài)2、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量檢測(cè)裝置1）空氣流量計(jì)的類(lèi)型2）翼片式空氣流量計(jì)組成：翼片部分、電位計(jì)部分和接線(xiàn)插頭等結(jié)構(gòu)：3）熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)組成：鉑金熱線(xiàn)電阻（正溫度系數(shù)電阻）—感知空氣流量溫度補(bǔ)償電阻(冷線(xiàn)，負(fù)溫度系數(shù)的電阻)—感知進(jìn)氣溫度控制線(xiàn)路板—控制熱線(xiàn)電流并產(chǎn)生輸出信號(hào)殼體4）熱膜式空氣流量計(jì)（結(jié)構(gòu)工作原理和熱線(xiàn)式類(lèi)似，將鉑固定在薄的樹(shù)脂模上）優(yōu)點(diǎn)：發(fā)熱體不直接承受空氣流量所產(chǎn)生的作用力，增加了發(fā)熱體的強(qiáng)度，提高可靠性結(jié)構(gòu):熱膜式溫度傳感器結(jié)構(gòu)5）進(jìn)氣歧管壓力傳感器1）作用：通過(guò)測(cè)量進(jìn)氣歧管的真空度來(lái)間接測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)空氣進(jìn)氣量。2）組成：由壓電效應(yīng)的半導(dǎo)體硅膜片、IC電路組成。3）原理：進(jìn)氣歧管壓力變化時(shí)，硅膜片變形，引起硅膜片上壓敏電阻的阻值變化，導(dǎo)致惠斯頓電橋輸出電壓變化，IC電路放大電壓值送給ECU。進(jìn)氣歧管壓力傳感器圖3、節(jié)氣門(mén)位置傳感器1）作用：檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，以便ECU修正噴油量2）形式：線(xiàn)性輸出型、開(kāi)關(guān)量輸出型等3）線(xiàn)性輸出型節(jié)氣門(mén)位置傳感器（1）結(jié)構(gòu)：怠速觸點(diǎn)，滑片式變阻器。（2）工作特點(diǎn)：節(jié)氣門(mén)開(kāi)大時(shí)，滑動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上滑動(dòng)，從而引起可變電阻的電阻值變化，導(dǎo)致輸出電壓變化，輸出電壓與節(jié)氣門(mén)開(kāi)度呈線(xiàn)性關(guān)系，ECU根據(jù)電壓信號(hào)變化來(lái)判斷氣門(mén)開(kāi)度的大小，從而來(lái)修止噴油量。線(xiàn)性輸出型節(jié)氣門(mén)位置傳感器4、氧傳感器1）安裝位置：安裝在排氣管內(nèi)2）作用：檢測(cè)廢氣中氧的濃度，由ECU控制最佳混合氣濃度3）分類(lèi)：氧化鈦式和氧化鋯式4）氧化鋯式氧傳感器（1）結(jié)構(gòu)：鋯管，鉑電極，加熱器鋯管內(nèi)表面與大氣相通，外表面與廢氣相通鋯管內(nèi)正極，鋯管外為負(fù)極。（2）工作特點(diǎn)：內(nèi)外兩極的電勢(shì)差即為氧傳感器傳感器傳送信號(hào)電壓，而信號(hào)電壓的高低取決于內(nèi)外表面的氧濃度差，內(nèi)側(cè)氧的濃度不變，因此，濃度差完全取決于外表面廢氣中氧的濃度。當(dāng)混合氣濃度稀時(shí)，廢氣中的氧的濃度大，輸出電壓低，反之則高。5、溫度傳感器（1）作用：連續(xù)精確的測(cè)量冷卻水溫度、進(jìn)氣溫度與排氣溫度（2）分類(lèi):繞線(xiàn)電阻式、熱敏電阻式、擴(kuò)散電阻式、半導(dǎo)體晶體管式、金屬芯片式和熱電偶式等（3）冷卻水溫度傳感器1）作用：檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度，并輸送信號(hào)給ECU，由ECU修正噴油量和噴油時(shí)刻。2）工作特點(diǎn)：冷卻水溫度低時(shí)，熱敏電阻值大，ECU檢測(cè)到其分擔(dān)的電壓值高，由此ECU增加噴油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)低溫運(yùn)轉(zhuǎn)性能得以改善。反之，減少?lài)娪土俊?、曲軸位置傳感器（1）作用：檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速和活塞上止點(diǎn)位置。（2）安裝位置：飛輪處、分電器內(nèi)以及曲軸或凸輪軸前端（3）類(lèi)型：磁脈沖、光電式和霍爾式7、電腦作用:按照自身已有的程序?qū)Ω鱾€(gè)傳感器輸入的信息進(jìn)行運(yùn)算、處理、判斷然后輸出指令，控制有關(guān)執(zhí)行器的動(dòng)作，達(dá)到快速、準(zhǔn)確、自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的目的。電腦主要功能：燃油噴射控制功能、點(diǎn)火控制功能、怠速控制、廢氣再循環(huán)控制、自診斷功能、備用系統(tǒng)五、電噴汽油機(jī)的排氣裝置1、組成：排氣歧管、三元催化器、消聲器和排氣管第二節(jié)

電噴汽油機(jī)燃油系統(tǒng)故障的檢查和診斷

一、燃油系統(tǒng)各部件工作不正常時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響故障現(xiàn)象：

電動(dòng)汽油泵故障：發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，運(yùn)轉(zhuǎn)中熄火。汽油濾清器故障：發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，發(fā)動(dòng)機(jī)喘抖，動(dòng)力性差。壓力調(diào)節(jié)器故障：發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，發(fā)動(dòng)機(jī)喘抖，油耗增加。

噴油器故障：發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，排氣管放炮，油耗增加。

二、燃油系各部件工作失效的原因分析

三、燃油系統(tǒng)故障的檢查與診斷1)首先利用汽車(chē)電腦的故障自診斷系統(tǒng)，調(diào)出并解讀故障碼，了解電腦的自診斷結(jié)果。2)人工檢查：直觀試探法并配以必要的儀表，進(jìn)一步診斷出故障的確切部位和原因。

1．故障碼的調(diào)出與清除調(diào)出故障碼的方法有三種：一是用專(zhuān)用的解碼儀，它能顯示出故障碼及故障的文字、符號(hào)和數(shù)據(jù)流；二是利用汽車(chē)儀表盤(pán)上故障燈的閃光信號(hào)來(lái)讀??；三是用直流電壓表(萬(wàn)用表的直流電壓擋)，根據(jù)表針的擺動(dòng)情況讀取故障碼。

2．燃油系各部件的檢查

(1)汽油泵將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到ON的位置，用導(dǎo)線(xiàn)連接檢查器的+B和FP端子，用手捏住油壓調(diào)節(jié)器的回油管。如感覺(jué)到橡膠軟管堅(jiān)硬，說(shuō)明汽油泵的工作正常。如果感覺(jué)不到有回油壓力，應(yīng)檢查汽油泵電源線(xiàn)與搭鐵端電壓，其值應(yīng)為蓄電池的電壓(12V)；再檢查汽油泵線(xiàn)路是否斷路或搭鐵是否可靠，汽油泵線(xiàn)圈的電阻應(yīng)在0.5~3Ω之間。如果電壓為0V，應(yīng)檢查開(kāi)路繼電器和汽油泵控制回路是否斷路。

(2)油路系統(tǒng)壓力的檢查在輸油管路接壓力表。用導(dǎo)線(xiàn)連接診斷座的+B和FP端子，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至ON后，測(cè)量燃油壓力，其標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為265~304kPa。然后取下導(dǎo)線(xiàn)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，從壓力調(diào)節(jié)器上取下真空管，并堵住軟管，此時(shí)燃油壓