電控汽油噴射式發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng).pptVIP

第五章：電控汽油噴射式發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng),第一節(jié)：概述 第二節(jié)：電控汽油噴射系統(tǒng)主要零部件的構(gòu)造和工作原理 重點：電控汽油噴射系統(tǒng)的基本組成與工作原理；學(xué)會電控汽油 噴射系統(tǒng)總成部件的拆裝 難點：各種傳感器的結(jié)構(gòu)與基本工作原理 教學(xué)目的：掌握汽油噴射系統(tǒng)的組成及工作原理 思考題：課后題,第一節(jié)：概述,電子控制汽油噴射系統(tǒng)始于1967年的德國BOSCH公司開發(fā)并應(yīng)用的D-Jeronic系統(tǒng)，此后經(jīng)歷了模擬電路到數(shù)字電路，簡單控制到計算機控制，單一（噴油）控制到綜合控制（空燃比、點火時刻、怠速轉(zhuǎn)速和廢氣再循環(huán)）。 美國GM公司的DEFI系統(tǒng)；Ford公司的EEC 系統(tǒng)；日本日產(chǎn)公司的ECCS系統(tǒng)；豐田公司的TCCS系統(tǒng)等。 一、電控汽油噴射系統(tǒng)優(yōu)點： 二、電控汽油噴射系統(tǒng)的類型： 三、電控汽油噴射系統(tǒng)的組成和工作原理： 如圖,一、電子控制汽油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點,1.計量準確、均勻點噴、隨機修正，使空燃比經(jīng)常保持在14.7最佳區(qū)內(nèi)； 2.“三無”帶來“三好” 無喉管阻力和進氣預(yù)熱的影響；無流動損失和調(diào)頭換向和搶氣的影響；無霧化不良、分配不均的影響。因而，充氣效率好、燃燒條件好、熱效率好。 獲得動力性、經(jīng)濟性、凈化性“三豐收” 發(fā)動機功率提高了1520；油耗率降低了15；排放污染值明顯的減少（CO1；HC100X10。 3改善了使用性能 冷起動性能、熱起動性能、過渡性能、急減速防污染性能、負荷自調(diào)性能、防止不熄火性能等。 4改善了汽油機對地理及氣候環(huán)境的適應(yīng)性 氣候和環(huán)境變化時無需調(diào)整都能保持良好的綜合性能,5.擴大了控制功能，增加了自診功能 因用計算機（ECU）控制，可以覆蓋點火、噴油、自動變速器、防抱死制動系統(tǒng)、巡航系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、車身高度自調(diào)系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)等。由于有存儲、記憶能力，具備了自診功能。 6.降低了汽油機油路和電路的故障率 其關(guān)鍵部件是“電腦”，10萬km的故障率僅為11000；又因電控件多，而磨損件少，故障率明顯減少。,二、電控汽油噴射系統(tǒng)的類型,1.按燃油噴射位置分類： 2.按噴油器安裝部位分： 3.按汽油噴射方式分： 4.按空氣量的檢測方式分：,三、電控汽油噴射系統(tǒng)的組成和工作原理,1.組成：空氣供給裝置；供油裝置；控制裝置 。 2.各種典型的汽油噴射系統(tǒng)： 博世L型；博世D型；博世LH型；博世M型；節(jié)氣門體汽油噴射系統(tǒng)。 3.工作原理： 4.電噴系統(tǒng)發(fā)展情況：,節(jié)氣門體汽油噴射系統(tǒng),單點噴射系統(tǒng)。與上述多點噴射系統(tǒng)不同,單點噴射系統(tǒng)只用一個或兩個安裝在節(jié)氣門體上的噴油器,將汽油噴入節(jié)氣門前方的進氣管內(nèi),并與吸入的空氣混合形成混合氣,再通過進氣支管分配至各氣缸。 節(jié)氣門體噴射系統(tǒng)有如下的特點: 它是向氣流速度較高的大喉管中噴射,噴油壓力只有0.1 MPa即可,可采用使用壽命較長的葉片式汽油泵,所以降低了對燃油系統(tǒng)零部件的技術(shù)要求,從而降低了成本；結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維護方便。在小、中、大排量的汽油機中廣泛使用；節(jié)氣門體的熱負荷小,噴油器不易污堵(碳化物、鉛化物),故障率低,維修周期長；在性能上優(yōu)于電控化油器,而不及多點噴射系統(tǒng)。 典型的單點噴射系統(tǒng)有通用汽車公司的TBI系統(tǒng),福特公司的CFI系統(tǒng),三菱公司的ECI系統(tǒng)和波許公司的Mono-葉特朗尼克系統(tǒng),3.工作原理,電控單元首先讀取進氣支管真空度（進氣量）發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫傳感器、進氣溫度、節(jié)氣門位置傳感器等傳感器輸入的信息，將這些信息貯存在ROM存貯器中的預(yù)置好的信息進行比較，進而確定這種狀態(tài)下發(fā)動機所需的油量和點火提前時間。預(yù)先貯存在ROM存貯器內(nèi)的信息是由發(fā)動機優(yōu)化實驗數(shù)據(jù)獲得的。 一般，進氣支管真空度（或進氣量）和發(fā)動機轉(zhuǎn)速是主參數(shù)，由它們可以確定在一般工況下的基本燃油供給量和基本的點火時刻。其它幾個參數(shù)對基本量起修正作用，如：冷卻水溫度修正、進氣溫度修正、蓄電池電壓修正、節(jié)氣門瞬變（加速）修正、排氣含氧量修正及暖機修正等。,D型,D型汽油噴射系統(tǒng)是最早應(yīng)用在汽車發(fā)動機上的電子控制多點間歇式汽油噴射系統(tǒng)，其基本特點是以進氣管壓力和發(fā)動機轉(zhuǎn)速作為基本控制參數(shù)，用來控制噴油器的基本噴油量。 D型汽油噴油系統(tǒng): 結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。但控制精度稍差，當大氣狀態(tài)有較大變化時，汽車車速反應(yīng)不良。 現(xiàn)代汽車發(fā)動機上所使用的D型汽油噴射系統(tǒng)都是經(jīng)過改進的，如采用運算速度快、內(nèi)存容量大的微機，完善控制功能等。 德國大眾公司的1600型、奔馳250CE、奔馳280SE，日本豐田公司的HIACE、CROWN等轎車均采用D型汽油噴射系統(tǒng)。 如圖1；圖2。,第二節(jié)：電控汽油噴射系統(tǒng)主要零部件的構(gòu)造和工作原理,一、空氣供給裝置主要零部件的構(gòu)造與工作原理：圖1；圖2 1.進氣管；2.空氣流量計；3.進氣管壓力傳感器；4.補充空氣閥；5.怠速控制閥；6.節(jié)氣門體。 二、燃油供給裝置主要零部件的構(gòu)造和工作原理：圖1；圖2；圖3 1.電動汽油泵；2.噴油器；3.燃油壓力調(diào)節(jié)器；4.冷起動噴油器及熱時間開關(guān)；5.燃油壓力脈動阻尼器。 三、電子控制裝置主要零部件的構(gòu)造與工作原理： 1.傳感器；2.電控單元,1空氣濾清器 2空氣流量計 3節(jié)氣門 4補充空氣閥 5動力腔 6進氣支管,1.進氣管,加長進氣管；動力腔、諧振腔。 氣流慣性效應(yīng)：進氣管內(nèi)高速流過的氣流具有一定的慣性。 氣流壓力波效應(yīng)：利用進氣過程具有間歇性、周期性導(dǎo)致進氣管內(nèi)產(chǎn)生一定氣流壓力波在管道內(nèi)反射形成的共振后的壓力波提高進氣量。,2.空氣流量計,一、功用：將吸入的空氣量轉(zhuǎn)換為電信號送給發(fā)動機ECU，是發(fā)動機ECU確定發(fā)動機基本噴油量的重要信號之一。 二、分類： 1.翼片式空氣流量計：結(jié)構(gòu)及工作原理。 2.熱線式空氣流量計：結(jié)構(gòu)及工作原理。 3.卡門旋渦式空氣流量計 ：結(jié)構(gòu)及工作原理。,工作原理,2.熱線式空氣流量計,組成： 1-金屬防護網(wǎng)； 2-測試管； 3-鉑熱線； 4-溫度補償電阻 ；5-控制電路板 ；6-電源插座 ；7-殼體,3.卡門旋渦式空氣流量計,組成：1超聲波發(fā)生器 2至發(fā)動機 3與旋渦對應(yīng)的疏密聲波 4電路 5整形后矩形波 6接電控單元 7接收器 8卡門旋渦 9旋渦發(fā)生器10渦流穩(wěn)定板l1信號發(fā)生器12整流器 13空氣14旁通通路,4.補充空氣閥,一、位置:在繞過節(jié)氣門旁通氣道上 二、作用: 在發(fā)動機低溫啟動和運行時，增加旁通氣道中的空氣量，使發(fā)動機快怠速運轉(zhuǎn)縮短暖車時間；在正常溫度運行中，逐漸減小旁通氣道中的空氣量，直到完全關(guān)閉旁通氣道。 蠟式補充空氣閥。,蠟式補充空氣閥,1節(jié)氣門 2怠速調(diào)整螺釘 3錐閥 4推桿 5蠟盒,5.怠速控制閥,利用傳感器收集發(fā)動機的怠速運行狀態(tài)，冷卻液溫度、空調(diào)開啟情況、用電器負荷等信號，經(jīng)ECU分析、比較、發(fā)出指令讓執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)對發(fā)動機怠速控制的裝置。步進電動機式怠速控制閥。,6.節(jié)氣門體,組成:節(jié)氣門、節(jié)氣門位置傳感器，怠速旁通氣到道、怠速控制閥等。,步進電機式怠速控制閥,供油裝置構(gòu)成,汽油箱、電動汽油泵、濾油器、油壓調(diào)節(jié)器、分配管、噴油器、冷啟動噴油器等。 作用：供油、濾油、調(diào)壓、噴油。,1.電動汽油泵,汽油泵固定在汽油箱的底部，泵油壓力可達0.20.47MPa。常用的有滾柱式和葉片式。 由于燃油是噴入負壓的進氣道中或混合室中，噴油壓力要求不高，多點噴射的為0.20.47 MPa。低油壓的多用葉輪式或渦輪式油泵，稍高油壓的多用滾柱轉(zhuǎn)子式或齒輪轉(zhuǎn)子式汽油泵。,(1)滾柱式汽油泵,1進油口2接ECU電源接口(直流12V) 3回油口4出油口 。工作原理。,工作原理,1進油口 2限壓閥 3汽油泵 4電動機 5單向止回閥 6出油口 7泵體 8滾柱 9轉(zhuǎn)子,（2）葉片式電動汽油泵,電機、葉片泵、單向閥及濾網(wǎng)。 電壓：12V; 泵油量：80120L/h; 油壓：200350kPa; 優(yōu)點：運轉(zhuǎn)噪聲小;油壓脈動小；泵油壓力高；葉片磨損?。?使用壽命長。,2.噴油器,噴油器是按ECU的指令在恒壓下，定時、定量的噴油霧化。 噴油器由殼體、電磁線圈3、針閥1、回位彈簧7、濾網(wǎng)4、針閥和銜鐵8組為一體，在回位彈簧的作用下關(guān)閉。噴油控制信號使大功率三極管導(dǎo)通或截止，脈沖電流使線圈產(chǎn)生磁吸力，將針閥吸起而噴油，噴油脈沖電流截止而停噴。 噴油器外形圖。工作原理。,3.油壓調(diào)節(jié)器,油壓調(diào)節(jié)器的功用是根據(jù)進氣支管真空度的變化來調(diào)節(jié)進入噴油器的燃油壓力，使燃油系統(tǒng)的絕對油壓和進氣支管的空氣壓力之間的差值恒定不變。讓噴油壓力在不同的節(jié)氣門開度下保持定值。保證發(fā)動機ECU對噴油量的精確控制（通過噴油時間長短）。 即噴油壓力保持在300350kPa，不受轉(zhuǎn)速和 節(jié)氣門的影響，確保噴油壓力恒定。 工作原理。,工作原理,噴油壓力燃油壓力進氣支管絕對壓力 (彈簧壓力進氣支管絕對壓力) 進氣支管絕對壓力 彈簧壓力（定值） 轉(zhuǎn)速一定時：節(jié)氣門開度x 回油量Q（用油量大）；節(jié)氣門開度x回油量Q（用油量?。?節(jié)氣門開度一定時：nx回油量Q（用油量?。?；nx回油量Q（用油量大）,4.冷起動噴油器和熱時間開關(guān),冷態(tài)起動時，額外加大噴油量，使混合氣瞬時變濃，便于著火起動。一般是10s以上的持續(xù)加濃時間，水溫愈低、加濃時間愈長。氣溫-20 C時，噴油量為正常狀態(tài)的兩倍。 工作原理。,工作原理,a)冷起動噴油器噴油 b)冷起動噴油器停噴 1可動鐵心 2進油口 3平面閥 4電磁線圈 5彈簧 6渦流式噴嘴 7雙金屬片 8白金觸點 9電熱絲,5.燃油壓力脈動阻尼器,功用是減弱燃油總管中的壓力脈動波，提供噴油精度和降低噪聲。通常安裝在燃油總管上，或在輸油管上。實際效果。,三、電子控制裝置主要零部件的構(gòu)造于工作原理控制裝置,電子控制裝置包括電控單元、傳感器、執(zhí)行器及電路。如圖所示。 1.傳感器： 發(fā)動機溫度傳感器（CTS）；進氣溫度傳感器（ATS）；節(jié)氣門傳感器（TPS）；轉(zhuǎn)速傳感器（SP） 和曲軸位置傳感器（IGT/NE）；氧傳感器（OX）；爆燃傳感器（KS）；車速傳感器（VSS）；水溫傳感器（CTS） 有的還裝有輔助空氣閥和控制冷起動噴油器的熱時間開關(guān)等。 2.電控單元：控制器（微電腦ECU、ECM、ECI等）。,發(fā)動機溫度傳感器（CTS）,1傳感器外殼成2導(dǎo)線 3熱敏電阻 發(fā)動機溫度傳感器又稱冷卻液溫度傳感器。安裝在發(fā)動機機體或氣缸蓋上后端出水管上,與冷卻液接觸，用來檢測發(fā)動機冷卻液的溫度,并將檢測結(jié)果傳輸給電控單元以便修正噴油量,進氣溫度傳感器（ATS）,進氣溫度傳感器功用是測量進氣溫度,并將溫度變化的信息傳輸給電控單元作為修正噴油量的依據(jù)之一。通常安裝在空氣流量計上或進氣支管處。,節(jié)氣門傳感器（TPS）,將節(jié)氣門的開度信號轉(zhuǎn)換成電壓信號輸送到發(fā)動機ECU，以便在節(jié)氣門不同開度狀態(tài)時控制噴油量。 分類： 開關(guān)式：與節(jié)氣門同步轉(zhuǎn)的可動觸點。節(jié)氣門全關(guān)閉可動觸點與怠速觸點接觸；節(jié)氣門50% 可動觸點與功率觸點接觸；節(jié)氣門中間開度可動觸點無接觸無檢測信號。 線性式,線性式,高靈敏度的電位器，由兩個與節(jié)氣門聯(lián)動的可動觸點、電位器、怠速觸點IDL 點火開關(guān)閉合，發(fā)動機ECU輸入5伏電壓， 另一觸點在節(jié)氣門關(guān)閉（怠速）時與怠速觸點IDL接觸，向ECU提供怠速信號，用于急怠速斷油控制和點火提前角提前修正。,轉(zhuǎn)速傳感器（SP） 和曲軸位置傳感器（IGT/NE）,發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器是檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速的傳感器,曲軸位置傳感器是檢測活塞上止點及曲軸轉(zhuǎn)角的傳感器,它們一般制成一體。發(fā)動機轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器是發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中最主要的傳感器之一,是控制點火時刻和噴油時刻不可缺少的信號源,安裝位置可在曲軸上、飛輪上、凸輪軸前端和分電器內(nèi)。 主要有光電感應(yīng)式、電磁感應(yīng)式、霍爾效應(yīng)式等類型, 其中以電磁感應(yīng)式的應(yīng)用較多。,光電式,l信號發(fā)生器 2信號盤 l分火頭 2防塵罩 3信號盤 4分電器底 板 5光敏三極管 6發(fā)光三極管 光電式傳感器一般裝在分電器內(nèi),由信號發(fā)生器1和帶光孔的信號盤2組成 。,電磁感應(yīng)式,齒盤上有若干方齒，來作為信號產(chǎn)生的激勵，旋轉(zhuǎn)時由于空氣隙的變化，使磁回路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其大小和盤的轉(zhuǎn)速成正比；其頻率和轉(zhuǎn)速與齒數(shù)的乘積成正比。這樣，每轉(zhuǎn)過一個齒就產(chǎn)生一個輸出脈沖，曲軸每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生幾十個脈沖，表示了曲軸旋轉(zhuǎn)快慢的步數(shù)，經(jīng)電腦處理后即確定曲軸的轉(zhuǎn)速。,氧化鋯氧傳感器,氧化鋯是具有傳導(dǎo)氧離子能力的固體電解質(zhì)，它能在氧分子濃度差的作用下產(chǎn)生電動勢。 氧化鋯內(nèi)外表面處氧的濃度有較大差別時，鋯管內(nèi)外側(cè)兩鉑電極之間將會產(chǎn)生電壓。400度時參加工作。 Ford汽車用氧傳感器。 三元催化轉(zhuǎn)換器于空燃比的關(guān)系。 氧傳感器的電壓輸出特性。,三元催化轉(zhuǎn)換器于空燃比的關(guān)系,為了滿足當前嚴格排放法規(guī)的要求。在電控汽油噴射的發(fā)動機上,均需安裝三元催化轉(zhuǎn)換器。 它可以把發(fā)動機尾氣中的一氧化碳(CO),碳氫化合物(HC)氧化成二氧化碳和水,把氮氧化物(NOx)還原成氮和氧。 三元催化轉(zhuǎn)換器安裝在排氣消聲器的前邊,盡可能地接近排氣支管。,輸出特性,氧傳感器的輸出特性是：使噴油量與排氣中的氧含量成正比的變化。 即混合氣濃時，排氣中的氧含量少，氧離子從大氣電極一側(cè)向廢氣電極一側(cè)擴散，兩極間 產(chǎn)生升壓電動勢，輸入ECU，噴油量即減少；反之則增多。其電壓值隨工況（十n）而變，在100 mV900 mV范圍內(nèi)變化，如加裝加熱器，可提高反應(yīng)速度。,爆燃傳感器（KS）,1壓電元件;2外殼 傳感器輸出信號的頻率范圍 爆燃傳感器安裝在發(fā)動機缸體上