電控汽油機供給系統(tǒng)學(xué)習(xí)資料

第六章、電控汽油噴射系統(tǒng)

汽油噴射是噴油器將一定數(shù)量和壓力的汽油直接噴射到氣缸或進氣歧管中，與進入的空氣混合而形成可燃混合氣。其目的是提高汽油霧化質(zhì)量，改進燃燒，改善汽油機的性能。一、汽油噴射的優(yōu)點（1）克服化油器機械控制的缺點，可以精確地控制空燃比，改善排放。（2）可以提高動力性。（3）在起動、怠速及加減速的過渡運轉(zhuǎn)階段，電子控制單元（ECU）可以很迅速地將適時、適量的燃油供給發(fā)動機，使發(fā)動機怠速穩(wěn)定，起動及加減速反映靈敏，排放好。（4）當(dāng)汽車在各個季節(jié)和不同地區(qū)行駛時，因氣溫和氣壓的變化引起空氣密度變化時，電子控制單元（ECU）可以對外界環(huán)境的變化進行自適應(yīng)。（5）減速斷油功能：減速時，節(jié)氣門關(guān)閉，汽油機仍以高速運轉(zhuǎn)，造成進氣管內(nèi)真空度增大。在化油器供油系統(tǒng)中此時會大量供油使混合氣變濃而造成不完全燃燒，這樣將使廢氣中CO和HC增加，與此同時油耗也會增加。而采用電子控制燃油噴射后，電子控制單元（ECU）可以根據(jù)相應(yīng)的轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門信號采取斷油措施，可降低排放，節(jié)省燃油。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速降到一定程度或踏下油門踏板后恢復(fù)供油。二、汽油噴射系統(tǒng)發(fā)展概況

汽油噴射技術(shù)始于是20世紀(jì)30年代，最初是為航空發(fā)動機設(shè)計的。.50年代開始用于汽車發(fā)動機；·60年代前，大多采用機械式柱塞噴射泵；

·60年代，歐美日制定嚴(yán)格的汽車排放法規(guī)；

·70年代，各國制定汽車燃油經(jīng)濟性法規(guī)；

·1967年，Bosch公司K-Jetronic機械式汽油噴射系統(tǒng)，后改進為KE-Jetronic機電混合控制式；·0~70年代，電控汽油噴射經(jīng)歷了晶體管、集成電路和微機控制；

·90年代后，電控汽油噴射已占統(tǒng)治地位。四、電子控制汽油噴射系統(tǒng)組成供油系統(tǒng)組成：油箱、濾清器、汽油泵、噴油器、油壓調(diào)節(jié)器、燃油脈動衰減器、油管等。任務(wù)：供油、濾清、調(diào)壓、噴油?？諝夤┙o系統(tǒng)組成：空氣濾清器、進氣管、節(jié)氣門、怠速旁通道等。任務(wù)：濾清、調(diào)節(jié)、分配。電子控制系統(tǒng)組成：控制器、主繼電器、各種傳感器和電元件。任務(wù)：接受信號、運算處理、發(fā)出控制信號點火裝置組成：點火線圈、高壓導(dǎo)線、火花塞。任務(wù)：接受信號、產(chǎn)生電火花電控燃油噴射系統(tǒng)示意圖1、電控燃油供給系統(tǒng)（1）電動汽油泵電動汽油泵結(jié)構(gòu)與工作原理轉(zhuǎn)子偏心地安裝在泵體內(nèi)，滾柱裝在轉(zhuǎn)子的凹槽中。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，滾柱在離心力的作用下緊壓在泵體的內(nèi)表面上；同時在慣性力的作用下，滾柱總是與轉(zhuǎn)子凹槽的一個側(cè)面貼緊，從而形成若干個工作腔。

隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，汽油經(jīng)進油口被吸入工作腔內(nèi)。在出油口一側(cè)的工作腔容積減小，成為高壓油腔，高壓汽油從壓油腔經(jīng)出油口流出。油壓調(diào)節(jié)器功用：使燃油供給系統(tǒng)的壓力與進氣管壓力之差即噴油壓力保持恒定?！娪蛪毫?供油壓力–進氣管壓力。（2）油壓調(diào)節(jié)器

當(dāng)進氣管壓力減小時，油壓調(diào)節(jié)器中的膜片克服彈簧的彈力向上彎曲，回油閥口開啟，汽油經(jīng)回油口流回汽油箱，使燃油供給系統(tǒng)的壓力下降，但兩者的壓差保持不變。

當(dāng)進氣管壓力增大，膜片向下彎曲，將回油閥口關(guān)閉，回油終止，燃油供給系統(tǒng)的壓力增大，使兩者的壓差仍然保持不變。

燃油供給系統(tǒng)的壓力與進氣管壓力之差由油壓調(diào)節(jié)器中的彈簧的彈力限定，調(diào)節(jié)彈簧預(yù)緊力即可改變兩者的壓力差，也就是改變噴油壓力。油壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)與原理（3）噴油器電插濾網(wǎng)銜鐵電磁線圈針閥噴油器結(jié)構(gòu)與工作原理噴油器相當(dāng)于電磁閥，通電時電磁線圈產(chǎn)生電磁力，銜鐵及針閥吸起，噴油器開啟，汽油經(jīng)噴孔噴入進氣道或進氣管；

斷電時電磁力消失，銜鐵及針閥在復(fù)位彈簧的作用下將噴孔封閉，噴油器停止噴油。

噴油量由電脈沖寬度決定。脈沖寬度=噴油持續(xù)時間=噴油量

一般針閥升程約為0.1mm，而噴油持續(xù)時間在2~l0ms范圍內(nèi)（4）冷起動噴油器作用：冷起動時，額外加大噴油量，使混合氣瞬時加濃，便于著火起動。電插頭電磁線圈閥門彈簧閥門噴嘴冷起動噴油器結(jié)構(gòu)：燃油分配管功用：將汽油均勻等壓輸送給各缸噴油器。（5）燃油分配管燃油分配管與其他元件的連接關(guān)系：（6）油壓脈沖衰減器油壓脈沖衰減器功用：衰減噴油器噴油時引起的燃油壓力脈動，使燃油系統(tǒng)保持壓力穩(wěn)定

油壓脈沖衰減器原理：油壓脈動時膜片彈簧被壓縮或膨脹，膜片下方的容積略有增大或減小以穩(wěn)定油壓。2、空氣供給系統(tǒng)功用：供給與發(fā)動機負荷相適應(yīng)的清潔空氣，直接和間接計量空氣質(zhì)量，與噴油器噴出的汽油形成最佳混合氣。（1）空氣流量計a.卡門旋渦式空氣流量計卡門旋渦式空氣流量計工作原理流體流過渦流發(fā)生體時，流體會產(chǎn)生系列漩渦，且漩渦頻率與流體流速成正比。

漩渦頻率通過壓力孔使振動反光鏡振動，光敏三極管接受因振動產(chǎn)生變化的光能，轉(zhuǎn)化為脈沖電壓信號，該脈沖信號與漩渦頻率成正比b.葉片式空氣流量計翼片全關(guān)時，沒有進氣量，產(chǎn)生電壓信號最強；

翼片打開時，進氣量由小變大，產(chǎn)生電壓信號有強變?nèi)酰?/p>

翼片全開時，進氣量最大，產(chǎn)生電壓信號最弱。葉片式空氣流量計工作原理c.熱線、熱膜式空氣流量計控制電路自動控制電橋平衡，當(dāng)進氣量越大，因進氣的散熱使帕熱絲電阻減小，電橋平衡受到破壞?？刂齐娐纷詣釉龃箅娏?，增大帕熱絲電阻使電橋重新恢復(fù)平衡。因電路中電流的增大，使精密電阻的電位增大。該電位與進氣量成正比，作為進氣量信號電壓傳輸給發(fā)動機ECU熱線式空氣流量計結(jié)構(gòu)與工作原理:d.流量板式空氣流量計調(diào)整螺釘旁通氣道流量板緩沖板電位計緩沖室作用：通過流量板轉(zhuǎn)角的變化來計量吸入的空氣量，并將轉(zhuǎn)角的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘栞斔偷诫娔X。空氣流量計在車上位置（2）進氣壓力傳感器

空氣量越大（真空度越低）→進氣歧管壓力越高→硅膜片變形越大→應(yīng)變電阻變化越大→電信號放大輸出給發(fā)動機ECU進氣壓力傳感器工作原理：●注意：安裝時要使傳感器的歧管壓力取氣口向下或水平放置，且必須高于進氣歧管上的相應(yīng)的取氣口，這樣可防止歧管內(nèi)的水汽凝結(jié)成水回流到傳感器內(nèi)，造成壓力偏差。絕對壓力傳感器是通過一根橡膠真空管與節(jié)氣門上的真空管連接，所以，連接要緊密，膠管不允許破損、漏氣。進氣壓力傳感器的安裝（3）節(jié)氣門體（4）怠速控制裝置作用：根據(jù)發(fā)動機運行情況，與電腦配合自動調(diào)節(jié)進入空氣量。一般采用旁通空氣式

。

怠速時，節(jié)氣門完全關(guān)閉，怠速進氣量由怠速控制閥控制的旁通空氣道提供。怠速控制閥的類型：·步進電機型·旋轉(zhuǎn)電磁閥型·占空比控制電磁閥型·開關(guān)控制電磁閥型（5）補充空氣閥作用：提高冷起動怠速，加快暖機預(yù)熱過程，增加暖機過程中所需的空氣量，也稱高怠速控制；發(fā)動機完成暖機后，通過輔助空氣閥的空氣被自動切斷，恢復(fù)正常怠速；現(xiàn)代發(fā)動機集中管理系統(tǒng)，高怠速控制由怠速控制閥完成。熱起后狀態(tài)怠速狀態(tài)怠速狀態(tài)怠速狀態(tài)熱起后狀態(tài)3、電子控制系統(tǒng)（1）溫度傳感器作用：感知冷卻液溫度和進氣溫度，并將信號輸送到電腦，來控制修正噴油量。工作原理：采用熱敏電阻傳感器，具有負溫度系數(shù)熱敏電阻特性，即冷卻液溫度升高，熱敏電阻值降低。（2）節(jié)氣門位置傳感器

作用：將節(jié)氣門開度的大小和動作的快慢，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斎氲诫娔X，以反映負荷的大小?！CC：傳感器電源端子，由ECU提供。

·VTA：節(jié)氣門開度信號端子。節(jié)氣門開度越大，VTA-E2間電阻越大，開度電壓信號越大。

·IDL：怠速開關(guān)端子。節(jié)氣門關(guān)閉時，怠速開關(guān)閉合；節(jié)氣門打開時，怠速開關(guān)斷開。

·E2：傳感器通過ECU接地。節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)和原理:（3）曲軸位置和轉(zhuǎn)速傳感器磁電式（豐田TCCS系統(tǒng)，位于分電器內(nèi)）光電式（NISSAN公司，位于分電器內(nèi)）

霍爾式葉片對永久磁鐵和霍爾元件隔磁，不產(chǎn)生霍爾電壓；

葉片離開空氣隙，產(chǎn)生霍爾電壓。轉(zhuǎn)速傳感器的安裝（4）氧傳感器氧傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理混合氣?。号艢庵泻醵?，兩側(cè)氧濃度差小，產(chǎn)生電壓信號較低；

混合氣濃：排氣中含氧少，兩側(cè)氧濃度差大，產(chǎn)生電壓信號較高。（5）爆震傳感器壓電效應(yīng)：當(dāng)缸體振動時，配重受振動影響產(chǎn)生加速度，壓電元件受到加速度慣性力的作用而產(chǎn)生電壓信號。爆震傳感器結(jié)構(gòu)與原理（6）ECU總成

作用：發(fā)動機控制模塊具有連續(xù)監(jiān)測并控制發(fā)動機運轉(zhuǎn)的功能。ECU控制燃油和點火，并根據(jù)傳感器輸入數(shù)據(jù)計算所需要的空氣/燃油混合量。安裝位置：安裝在乘員室環(huán)境中最高環(huán)境溫85oC），其散熱面上不得有遮擋。盡可能在通風(fēng)冷卻的位置。不能安裝在熱源或充滿其它流體的空間里。安裝方向應(yīng)該保證模塊的連接件至少向下傾斜5度。不能有通向電控單元的液體泄漏途徑。ECU線束應(yīng)含有引水環(huán)。連接：ECU殼體和固定螺栓必須與車輛底盤電絕緣。4、電子控制汽油噴射系統(tǒng)的控制

電子控制汽油噴射系統(tǒng)控制項目有：噴油時刻控制、噴油持續(xù)時間控制（1）噴油時刻控制

電控單元以分電器內(nèi)或曲軸帶輪上的曲軸位置傳感器的信號為依據(jù)進行噴油時刻控制，使各缸噴油器能在規(guī)定的時刻噴油。噴油時刻控制方式有：同時噴射、分組噴射、順序噴射三種。a.同時噴射

所有噴油器并聯(lián)，同時噴油，所需燃油一次噴完。

進氣壓縮作功排氣排氣進氣壓縮作功作功排氣進氣壓縮壓縮作功排氣進氣13421803605400噴油噴油720b.分組噴射將氣缸分為兩組，兩次噴完一個循環(huán)的供油。進氣壓縮作功排氣排氣進氣壓縮作功作功排氣進氣壓縮壓縮作功排氣進氣13421803605400噴油噴油720c、順序噴射按各缸的進氣順序間歇噴油。進氣壓縮作功排氣排氣進氣壓縮作功作功排氣進氣壓縮壓縮作功排氣進氣13421803605400噴油噴油720(2)噴油量（噴油持續(xù)時間）控制

汽油機每次噴油量是根據(jù)進入的空氣量與目標(biāo)空燃比進行比較計算出來的，噴油量的多少噴油持續(xù)時間控制的?；緡娪统掷m(xù)時間：根據(jù)空氣重量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速計算出的噴油時間。

最佳噴油持續(xù)時間：綜合發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟