項(xiàng)目四電控燃油噴射系統(tǒng)_第1頁
項(xiàng)目四電控燃油噴射系統(tǒng)_第2頁
項(xiàng)目四電控燃油噴射系統(tǒng)_第3頁
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文檔簡介

1、項(xiàng)目四項(xiàng)目四 電控燃油噴射系統(tǒng)電控燃油噴射系統(tǒng) 知識目標(biāo):知識目標(biāo): 1了解電控燃油噴射系統(tǒng)的概念、分類及組成; 2. 掌握電控燃油噴射系統(tǒng)的組成及各工況控制; 3掌握燃油供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)以及排放控制系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理。 能力目標(biāo):能力目標(biāo): 1. 掌握電控燃油噴射系統(tǒng)各傳感器、執(zhí)行器、電腦檢測方法; 2. 掌握電控燃油噴射系統(tǒng)數(shù)據(jù)流、波形的讀取與分析; 3. 了解電控燃油噴射系統(tǒng)典型故障診斷與排除方法。 無論化油器系統(tǒng)還是汽油噴射系統(tǒng)都有一個共同的設(shè)計(jì)目標(biāo),就是在任何工況下都應(yīng)向發(fā)動機(jī)提供最佳的燃油混合氣。汽油噴射系統(tǒng)尤其是電子控制的噴射系統(tǒng),它利用各種傳感器檢測

2、發(fā)動機(jī)的各種狀態(tài),經(jīng)微機(jī)判斷、計(jì)算,使發(fā)動機(jī)在不同的工況下均能獲得合適空燃比的混合氣,在燃油經(jīng)濟(jì)性、動力性、舒適性和操縱性方面更勝一籌。隨著排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格,電控汽油噴射系統(tǒng)已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用?;顒右换顒右?電控燃油噴射系統(tǒng)的概述電控燃油噴射系統(tǒng)的概述一、電控燃油噴射系統(tǒng)的概念一、電控燃油噴射系統(tǒng)的概念 電子燃油噴射控制系統(tǒng)(簡稱EFI -Electronic Fuel injection system或EGI系統(tǒng)),以電子控制裝置(又稱電腦或ECU)為控制中心,利用安裝在發(fā)動機(jī)不同部位上的各種傳感器,測得發(fā)動機(jī)的各種工作參數(shù),按照在電腦中設(shè)定的控制程序,通過控制噴油器,精確地控制噴油

3、量,使發(fā)動機(jī)在各種工況下都能獲得最佳濃度的混合氣。 此外,電子控制燃油噴射系統(tǒng)通過電腦中的控制程序,還能實(shí)現(xiàn)起動加濃、暖機(jī)加濃、加速加濃、全負(fù)荷加濃、減速調(diào)稀、強(qiáng)制斷油、自動怠速控制等功能,滿足發(fā)動機(jī)特殊工況對混合氣的要求,使發(fā)動機(jī)獲得良好的燃料經(jīng)濟(jì)性和排放性,也提高了汽車的使用性能。二、汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)二、汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 1能實(shí)現(xiàn)空燃比的精確控制。其一,采用多點(diǎn)噴射(MPI)獨(dú)立向各缸噴油,使各缸空燃比偏差減??;其二,通過閉環(huán)控制系統(tǒng)中的氧傳感器反饋機(jī)能,可進(jìn)一步精確控制空燃比:其三,在汽車運(yùn)行地區(qū)的氣壓、氣溫、空氣密度變化時或加速行駛過渡運(yùn)行階段,空燃比均可及時地

4、得到適當(dāng)修正;其四,點(diǎn)火控制、怠速控制等輔助系統(tǒng)的采用,使各種工況都有最佳空燃比。 2充氣效率高。在進(jìn)氣系統(tǒng)中,由于沒有像化油器那樣的喉管部位,進(jìn)氣壓力損失小。只要合理設(shè)計(jì)進(jìn)氣管道,就可充分利用吸入空氣的慣性增壓作用,增大充氣量,提高輸出功率,增加發(fā)動機(jī)的動力。 3瞬時響應(yīng)快。當(dāng)汽車處于加減速行駛的過渡運(yùn)行階段時,空燃比控制系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng),使汽車加減速反應(yīng)靈敏:當(dāng)汽車在不同地區(qū)行駛時,對大氣壓力或外界環(huán)境溫度變化引起的空氣密度變化,可以進(jìn)行快速的空燃比修正。 4啟動容易。在發(fā)動機(jī)啟動時,可以用ECU計(jì)算出啟動供油量,并且能使發(fā)動機(jī)順利經(jīng)過暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 5節(jié)油和排放凈化效果明顯。能提供各種運(yùn)行工

5、況下最適當(dāng)?shù)幕旌蠚饪杖急龋胰加挽F化好,各缸分配均勻,使燃燒效率提高,有害氣體排放量降低。 6減速、限速斷油功能。能降低廢氣排放量,節(jié)省燃油。減速時,節(jié)氣門關(guān)閉,發(fā)動機(jī)仍以高速運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)入汽缸的空氣量減少,進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度增大。在化油器系統(tǒng)中,此時會使勃附于進(jìn)氣歧管壁面的汽油由于歧管內(nèi)真空度急驟升高而蒸發(fā)后進(jìn)入汽缸,使混合氣變濃,燃燒不完全,排氣中HC的含量增加。而在電控燃油噴射發(fā)動機(jī)中,當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉而發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過預(yù)定轉(zhuǎn)速時,噴油就會停止,使排氣中HC的含量減少,并可降低燃油消耗。 7便于安裝。電控燃油噴射系統(tǒng)大致上是由空氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成的,它是不存在機(jī)械驅(qū)動等問題的分散型系統(tǒng)

6、,有利于在發(fā)動機(jī)上安裝。一般而言,與傳統(tǒng)的化油器發(fā)動機(jī)相比,裝有電控燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)功率可提高5%10% ,燃料消耗降525,廢氣排放量減少20。由于轉(zhuǎn)矩特性的明顯改善,瞬時響應(yīng)快,汽車的加速性能大大提高。怠速平穩(wěn),冷啟動更容易,暖機(jī)更迅速。但存在價格偏高,維修要求高等缺點(diǎn)。三、電控燃油噴射系統(tǒng)的分類三、電控燃油噴射系統(tǒng)的分類 1按汽油噴射部位不同分類 (1)缸內(nèi)直噴 該噴射方式是將汽油直接噴射到氣缸內(nèi),故又稱缸內(nèi)直噴式。因噴油器直接安裝在發(fā)動機(jī)缸蓋上,其本身必須能夠承受燃?xì)馑a(chǎn)生的高溫、高壓,且受到發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)制約,但隨著技術(shù)的進(jìn)步,這種噴射方式應(yīng)用的越來越多。 (2)進(jìn)氣管噴射 該噴射方

7、式是目前普遍采用的噴射方式。根據(jù)噴油器數(shù)量和安裝位置的不同又可分為兩種:一種是在進(jìn)氣總管的節(jié)氣門上方裝有l(wèi)2個噴油器的單點(diǎn)節(jié)氣門體噴射方式,也稱為單點(diǎn)噴射方式(SPI) ,如圖4-1(a)所示;另一種是在各缸的進(jìn)氣歧管上分別裝有一個噴油器的多點(diǎn)噴射方式(MPI),如圖4-1(b)所示。對于節(jié)氣門體噴射,由于采用的噴油器少,易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制,成本比多點(diǎn)噴射方式低,但存在各缸燃料分配不均勻和供油滯后等缺點(diǎn)。與缸內(nèi)噴射比較起來,進(jìn)氣歧管噴射噴油器不受缸內(nèi)高溫、高壓的直接影響,噴油器的設(shè)計(jì)和發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)的改動都要簡單些。(a)單點(diǎn)噴射方式 (b)多點(diǎn)噴射方式圖圖 4-1 4-1 噴油器安裝位置示意圖噴

8、油器安裝位置示意圖 2按噴射控制裝置的形式不同分類 (1)機(jī)械式。燃油的計(jì)量是通過機(jī)械傳動與液體傳動來實(shí)現(xiàn)的,即K型系統(tǒng) 。 (2)電子控制式。燃油的計(jì)量是由電控單元及電磁噴油器實(shí)現(xiàn)的,即 EFI ( Electronic Fuel Injection)型系統(tǒng)。 (3)機(jī)電一體混合控制式。和機(jī)械式噴射系統(tǒng)一樣,它也是通過機(jī)械、液體噴射裝置實(shí)現(xiàn)控制的,同時它還設(shè)有一個電控單元、多個傳感器和電液混合氣調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)混合氣的成分,從而提高了控制的靈活性,擴(kuò)展了控制功能,即KE型系統(tǒng)。 3按噴射方式不同分類 (1)間歇噴射或脈沖噴射。對每一個汽缸的噴射都有一經(jīng)計(jì)算確定的噴射持續(xù)期,噴射多數(shù)是在進(jìn)氣過程中

9、的某段時間內(nèi)進(jìn)行的,噴射持續(xù)時間對應(yīng)所控制的噴油量。所有的缸內(nèi)直接噴射系統(tǒng)和多數(shù)進(jìn)氣管噴射系統(tǒng)都采用間歇噴射的方式。 (2)連續(xù)噴射或穩(wěn)定噴射式。燃油噴射的時間占用全工作循環(huán)的時間,連續(xù)噴射都是噴在進(jìn)氣管道內(nèi),而且大部分的燃油是在進(jìn)氣門關(guān)閉后噴射的,因此大部分燃油也是在進(jìn)氣道內(nèi)蒸發(fā)的,K型、KE型和大部分SPI系統(tǒng)采用這種噴射方式。 4按空氣流量的測量方式不同分類 按空氣流量的測量方式,電子控制汽油噴射系統(tǒng)可分為速度密度控制型、質(zhì)量流量控制型和節(jié)流速度控制型等形式。 (1)速度密度控制型(D型EFI系統(tǒng))。 它是通過檢測進(jìn)氣歧管(真空度)和發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速,推算發(fā)動機(jī)吸入的進(jìn)氣量,并計(jì)算燃油流量的

10、速度密度控制方式。 “D”是德文“壓力”一詞的第一個字母。D型系統(tǒng)是最早的、典型的多點(diǎn)壓力感應(yīng)式噴射系統(tǒng)。美國的通用、福特和克萊斯勒,日本的豐田、本田、鈴木和大發(fā)等主要汽車公司,都有類似的產(chǎn)品。由于空氣在進(jìn)氣管內(nèi)的壓力波動,該方法的測量精度稍差,并且響應(yīng)性較慢。 (2)質(zhì)量流量控制型(L型EFI系統(tǒng))。這種方式用空氣流量傳感器直接測量發(fā)動機(jī)吸入的空氣量,其測量的準(zhǔn)確程度高于 D 型,故可更精確地控制空燃比。 (3)節(jié)流速度控制型。節(jié)流速度控制型利用節(jié)氣門的開度和發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速,推算每一循環(huán)吸入發(fā)動機(jī)的空氣量,根據(jù)推算出的空氣量,計(jì)算汽油噴射量。由于是直接測量節(jié)氣門開度的角位移,所以過渡響應(yīng)性能好

11、。它在競賽汽車中得以應(yīng)用,有些Mono(單點(diǎn)噴射)系統(tǒng)也采用該方式。但是,由于吸入的空氣量與節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系是一個復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系,所以不容易準(zhǔn)確測定吸入的空氣量。 5按噴油器之間的噴油順序不同分類 對于多點(diǎn)間歇噴射系統(tǒng),可根據(jù)噴油器之間的噴油順序分為同時噴射、分組噴射和間歇噴射。 (1)同時噴射 早期生產(chǎn)的間歇燃油噴射發(fā)動機(jī)多采用同時噴射。其噴油器的控制電路和控制程序都較簡單,控制電路如圖4-2所示。圖圖 4-2 4-2 同時噴射的控制電路同時噴射的控制電路 所有的噴油器并聯(lián)連接,微機(jī)根據(jù)曲軸位置傳感器送來的基準(zhǔn)信號,發(fā)出噴油器控制信號,控制功率三極管的導(dǎo)通和截止,從而控制各噴油器

12、電磁線圈同時接通和切斷,使各缸噴油器同時噴油,同時斷油。通常曲軸每轉(zhuǎn)一圈,各缸噴油器同時噴射一次。申于在發(fā)動機(jī)的一個工作循中噴射兩次,因此有人稱這種噴射方式為同時雙次噴射。 (2)分組噴射 分組噴射一般是把所有汽缸的噴油器分成24組。4 缸發(fā)動機(jī)一般把噴油器分為兩組,由微機(jī)分組控制噴油器,兩組噴油器輪流交替噴射。分組噴射的控制電路如圖4-3所示。每一個工作循環(huán)中,各噴油器均噴射一次或兩次。一般發(fā)動機(jī)每轉(zhuǎn)一圈,只有一組噴射。圖圖4-3 4-3 分組噴射的控制電路分組噴射的控制電路 (3)順序噴射 順序噴射也稱為獨(dú)立噴射。曲軸每轉(zhuǎn)兩圈,各缸噴油器都輪流噴射一次,且像點(diǎn)火系統(tǒng)一樣,按照特定的順序依次

13、進(jìn)行噴射。北京切諾基汽車發(fā)動機(jī)就采用順序噴射方式,順序噴射的控制電路如圖4-4所示。各缸噴油器分別由微機(jī)進(jìn)行控制。驅(qū)動回路數(shù)與汽缸數(shù)目相等。圖圖 4-4 4-4 順序噴射的控制電路順序噴射的控制電路 順序噴射可以設(shè)立在最佳時間噴油,對混合氣的形成非常有利,因此它對提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低有害物的排放等有一定好處。盡管采用順序噴射方式的控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)及軟件都較復(fù)雜,但這對日益發(fā)展的先進(jìn)電子技術(shù)來說,是比較容易得到解決的。順序噴射方式既適用于進(jìn)氣管噴射,也適用于汽缸內(nèi)噴射。活動二活動二 電控燃油噴射系統(tǒng)組成與各工況控制電控燃油噴射系統(tǒng)組成與各工況控制 一、電控燃油噴射系統(tǒng)的組成一、電控燃油噴射系統(tǒng)

14、的組成 1電控燃油噴射系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)可分為:控制裝置(電腦)、傳感器和執(zhí)行器。 2電控燃油噴射系統(tǒng)按工作原理分為:燃油供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)幾部分組成,如圖4-5所示。圖圖 4-5 電控燃油噴射系統(tǒng)的組成電控燃油噴射系統(tǒng)的組成二、電控燃油噴射系統(tǒng)各工況控制二、電控燃油噴射系統(tǒng)各工況控制 20世紀(jì)80年代后,大部分發(fā)動機(jī)用的電子控制單元除了控制汽油噴射之外,同時還可以進(jìn)行點(diǎn)火控制、怠速控制、轉(zhuǎn)速控制及其他控制,其所用的傳感器各項(xiàng)功能公用,從而使整個控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化,電控燃油噴射系統(tǒng)有如下控制功能。 1噴油時間的控制 電磁噴油器的噴油量取決于電磁閥打開的時間,即控制單元提供的噴油脈沖信號

15、寬度(簡稱為噴油脈寬)。 燃油噴射時間基本燃油噴射時間校正噴射時間 基本燃油噴射時間通過進(jìn)人的空氣量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速確定。圖4-6給出了一個發(fā)動機(jī)的負(fù)荷P、轉(zhuǎn)速 n 和空燃比的關(guān)系圖,也稱作“圖譜”,這張圖譜以數(shù)字方式存儲在控制單元的只讀存儲器中,用于確定脈沖寬度。箭頭指向負(fù)荷、轉(zhuǎn)速和空燃比增加的方向,曲線的交叉點(diǎn)即代表期望的空燃比相對值。圖圖 4-6 脈沖寬度控制圖譜脈沖寬度控制圖譜 校正噴射時間取決于各傳感器的信號,包括起動加濃、預(yù)熱加濃、空燃比反饋校正、加速加濃、燃油切斷、功率加濃、進(jìn)氣溫度校正、電壓校正等。 2各種校正信號 (1)起動加濃 起動時的噴油量不能根據(jù)進(jìn)人的空氣量來計(jì)算。因?yàn)樵谄?/p>

16、動時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低,而進(jìn)人的空氣量的變化較大。起動時的燃油噴射時間根據(jù)冷卻液溫度來決定。發(fā)動機(jī)溫度越低,燃油的霧化性越差,需增加噴射時間來得到較濃的混合氣。起動加濃如圖4-7所示。圖圖4-7 起動加濃起動加濃 (2)預(yù)熱加濃 發(fā)動機(jī)ECU在冷機(jī)時,因?yàn)榇藭r燃油不容易霧化,所以需要增加燃油的噴油量,即增加燃油噴射時間,來獲得較濃的混合氣,從而達(dá)到較好的行車性。預(yù)熱加濃最大校正量是常溫下的兩倍,如圖4-8所示。圖圖 4-8 預(yù)熱加濃預(yù)熱加濃 (3)空燃比反饋校正 當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速沒有較大的波動,如發(fā)動機(jī)預(yù)熱后的怠速以恒定速度行駛時,此時根據(jù)氣缸內(nèi)進(jìn)人空氣量的多少而供給燃油量(接近理論的空燃

17、比值),使用氧傳感器進(jìn)行反饋控制。 發(fā)動機(jī) ECU 決定了基本的噴射時間以達(dá)到理論上的空燃比值。但是要與發(fā)動機(jī)的實(shí)際工作條件保持一致,便有可能出現(xiàn)實(shí)際空燃比稍微偏離理論值的情況。因此,根據(jù)氧傳感器檢測的混合氣體中的氧氣濃度值,來確定在此時的燃油噴射時間是否達(dá)到了空燃比的理論值。如果發(fā)動機(jī)ECU從氧傳感器的信號中斷定空燃比高于理論值,它會減少噴射時間產(chǎn)生較稀的混合氣;如果發(fā)動機(jī)ECU從氧傳感器的信號中斷定空燃比低于理論值,它會增加噴射時間產(chǎn)生較濃的混合氣。反饋控制操作通過重復(fù)進(jìn)行較小的校正,使空燃比保持在理論值附近,又被稱為閉環(huán)控制,如圖4-9所示。圖圖 4-9 空燃比反饋校正空燃比反饋校正 為

18、防止催化劑過熱和保證發(fā)動機(jī)的良好運(yùn)作,空燃比反饋在以下情況下不會產(chǎn)生反饋控制,又為開環(huán)控制。 發(fā)動機(jī)起動時。 起動后加濃。 功率加濃。 當(dāng)冷卻液溫度低于預(yù)定值時。 當(dāng)燃油切斷時。 檢測到電控系統(tǒng)故障時。 (4)加速加濃突然加速時,空燃比變小,特別是在加速的開始階段。因?yàn)楫?dāng)踩下加速器踏板開始加速時,根據(jù)進(jìn)人的空氣量而增加噴油量,會出現(xiàn)燃油供應(yīng)滯后于進(jìn)人氣缸內(nèi)的空氣快速變化量。因此需延長燃油噴射時間,以防止空氣和燃油混合氣偏稀。加速加濃的大小取決于節(jié)氣門開啟角度的變化速度。加速校正在加速開始階段會大量增加,增加到上限值后又會逐漸減小。此外,加速越快,燃油噴油量的增加越大。加速加濃如圖4-10所示。

19、圖圖4-10 加速加濃加速加濃 (5)燃油切斷在減速過程中,為了減少有害氣體的排放和增強(qiáng)發(fā)動機(jī)的制動效果,根據(jù)減速的具體條件可停止噴油,即燃油切斷。減速狀態(tài)取決于節(jié)氣門的開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高時,發(fā)動機(jī)ECU就斷定車輛在減速。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過預(yù)定值并且節(jié)氣門關(guān)閉時,燃油切斷控制工作。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于預(yù)定值或節(jié)氣門開啟時,燃油噴射將重新開始。燃油切斷如圖4-11所示。 圖圖 4-11 燃油切斷燃油切斷 當(dāng)冷卻液溫度低的時候,發(fā)動機(jī)的燃油切斷轉(zhuǎn)速和燃油重新噴射轉(zhuǎn)速將會增加。此外,當(dāng)打開空調(diào)開關(guān)時,為防止發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降和發(fā)動機(jī)失速,發(fā)動機(jī)的燃油切斷轉(zhuǎn)速和燃油重新噴射轉(zhuǎn)速也會增加

20、。在某些發(fā)動機(jī)上,為避免發(fā)動機(jī)超速運(yùn)行,當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速時,控制單元使燃油切斷。某些發(fā)動機(jī)在汽車行駛速度超過限定值時,也會切斷燃油。 (6)功率加濃發(fā)動機(jī)在高負(fù)荷情況下,比如當(dāng)爬陡峭的山路時,很難使吸進(jìn)的空氣和噴射的燃油充分混合。燃燒時,進(jìn)氣空氣并非全部使用,一些進(jìn)氣空氣被殘留。因此,燃燒過程中就需要噴射比理論空燃比多的燃油以使空氣充分燃燒而增加功率。功率加濃如圖4-12所示。高負(fù)荷是由節(jié)氣門位置傳感器的開啟、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣質(zhì)量來確定的。進(jìn)氣質(zhì)量越高或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越高,比率的增加量越大;當(dāng)節(jié)氣門的開啟角度等于或大于預(yù)定值時也會增加比率。增加量的校正從大約1030。 圖圖4-12 功率加

21、濃功率加濃 圖圖 4-13進(jìn)氣溫度校正進(jìn)氣溫度校正 (7)進(jìn)氣溫度校正空氣密度隨空氣溫度的變化而變化,因此需要根據(jù)進(jìn)入氣缸中的空氣溫度來增加或減少燃油的量。發(fā)動機(jī)ECU將空氣溫度標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定為20 ,當(dāng)空氣溫度高于或低于標(biāo)準(zhǔn)值時,就會確定一個校正量。進(jìn)氣溫度低,密度增加,因而校正量也增加;進(jìn)氣溫度高,密度降低,因而校正量也減少。校正量增加或減少接近10。進(jìn)氣溫度校正如圖4-13 所示。對熱線式空氣流量計(jì),由于流量計(jì)會輸出一個空氣溫度的校正信號。因此,進(jìn)氣溫度就不需要再校正。 (8)電壓校正發(fā)動機(jī) ECU把噴射信號傳給噴油器的時間和噴油器實(shí)際噴射燃油的時間之間存在時間延遲,這個延遲時間用于打開噴油

22、器電磁閥。若蓄電池電壓嚴(yán)重降低,則延遲時間較長,即噴油器噴射時間較發(fā)動機(jī)ECU計(jì)算的噴射時間短,這時混合氣偏稀。因此發(fā)動機(jī)ECU 將根據(jù)蓄電池電壓的降低而延長噴射時間以進(jìn)行調(diào)節(jié),如圖4-14所示。圖圖 4-14 電壓校正電壓校正 3噴油正時控制 在多數(shù)發(fā)動機(jī)中,其噴油正時是不變的。但在電子控制間歇噴射系統(tǒng)中采用順序噴射時,電子控制單元還要有燃油噴射系統(tǒng)的汽缸辨別信號,根據(jù)發(fā)動機(jī)各缸的點(diǎn)火順序和隨發(fā)動機(jī)工況的不同而將噴油正時控制在最佳時刻。 4減速斷油控制 汽車減速行駛時,駕駛員松開加速踏板,節(jié)氣門關(guān)閉,此時電子控制單元會斷開燃油噴射控制電路,停止噴油以降低排放和燃油消耗。 5限速斷油控制 當(dāng)發(fā)

23、動機(jī)轉(zhuǎn)速超過安全轉(zhuǎn)速或汽車車速超過設(shè)定的最高車速時,電子控制單元將會在發(fā)動機(jī)臨界轉(zhuǎn)速或減速時斷開燃油噴射控制電路,以停止噴油,防止超速。 6溢油消除控制助里,若將加速踏板踩到底,系統(tǒng)將進(jìn)行斷油控制。 7冷啟動噴油器噴油時間控制 為了提高低溫時發(fā)動機(jī)的啟動性能,有的汽車在進(jìn)氣總管上安裝了一個冷啟動噴油器,其噴油時間由熱限時開關(guān)控制,或由電子控制單元和熱限時開關(guān)同時控制,也可由電子控制單元單獨(dú)控制。不過,大部分汽車現(xiàn)已取消了冷啟動噴油器。 8燃油泵的控制 在裝有電控燃油噴射系統(tǒng)的汽車上,電子控制單元對油泵的控制有兩種形式:一種是當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打開后電子控制單元指令汽油泵運(yùn)轉(zhuǎn)23s,以產(chǎn)生必須的油壓,若

24、發(fā)動機(jī)沒啟動,電子控制單元控制汽油泵正常工作;另一種形式是只有發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時,油泵才工作。 9汽油泵泵油量的控制 多數(shù)發(fā)動機(jī)例如豐田 7M-GE、7M-GTE,其油泵的泵油量是隨發(fā)動機(jī)負(fù)荷的變化而變化的,即發(fā)動機(jī)在啟動、高轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷工況時,油泵提高轉(zhuǎn)速以增加泵油量;當(dāng)發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速、中小負(fù)荷工作時,油泵低速運(yùn)轉(zhuǎn),以減少電能消耗和油泵的磨損?;顒尤顒尤?燃油供給系統(tǒng)的構(gòu)造與維修燃油供給系統(tǒng)的構(gòu)造與維修 燃油供給系統(tǒng)是電控汽油噴射系統(tǒng)的主要組成部分,主要的作用是給噴油器提供足夠的壓力,噴油器根據(jù)來自電子控制單元(ECU)的控制信號,向進(jìn)氣歧管內(nèi)或進(jìn)氣門上方噴射定量的汽油。一、燃油系統(tǒng)的類型一、燃

25、油系統(tǒng)的類型 燃油系統(tǒng)分為有回油的燃油供給系統(tǒng)(圖4-15)和無回油的燃油供給系統(tǒng)(圖4-16) 兩種。由于無回油管供油系統(tǒng)減少了發(fā)動機(jī)對燃油回流的加熱,油箱內(nèi)的燃油溫度相對較低,從而減少了燃油的蒸發(fā)。圖圖 4-15 有回油的燃油供給系統(tǒng)有回油的燃油供給系統(tǒng) 圖圖 4-16 無回油的燃油供給系統(tǒng)無回油的燃油供給系統(tǒng)二、燃油供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成二、燃油供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 燃油供給系統(tǒng)主要由燃油箱、電動燃油泵、燃油濾清器、汽油分配管、噴油器、壓力調(diào)節(jié)器、回油管等組成 ,如圖4-17所示。 圖圖 4-17 燃油供給系統(tǒng)的組成燃油供給系統(tǒng)的組成 (一)燃油箱(一)燃油箱 根據(jù)德國等效標(biāo)準(zhǔn) FMVSS /

26、 CUR ,油箱必須防腐蝕,燃油濾清器、燃油輸送管、燃油分并且在兩倍正常工作壓力或比正常工作壓力高出30kPa的壓力條件下,不應(yīng)發(fā)生泄漏。必須配置加油口、安全閥等,可以超壓放氣。任何正常行駛條件下,燃油都不許從濾清器罩或壓力平衡裝置中溢出。即使在發(fā)生意外時,油箱從汽車上移開也不能讓燃油點(diǎn)燃。對于出租車、牽引車和公共汽車,相應(yīng)的安全規(guī)則更為嚴(yán)格。 奧迪A4采用的是單腔式燃油箱,其容積為75升,結(jié)構(gòu)如圖4-18所示。單腔式燃油箱的優(yōu)點(diǎn)如下:易于抽取燃油; 燃油表只用一個傳感器就行了。為了抑制燃油的晃動,油箱內(nèi)都裝有防晃隔板,這些防晃隔板除了用于抑制燃油的晃動外,還用于增強(qiáng)油箱的強(qiáng)度。 圖圖4-18

27、 奧迪奧迪A4轎車單腔式燃油箱轎車單腔式燃油箱 (二)電動燃油泵(二)電動燃油泵 電動燃油泵由小型直流電動機(jī)驅(qū)動,其作用是提供燃油噴射所需的壓力燃油?,F(xiàn)在所有的電噴車都采用內(nèi)裝式葉片泵,內(nèi)裝式電動燃油泵安裝管路較簡單,不易產(chǎn)生氣阻和漏油,并降低運(yùn)轉(zhuǎn)噪音,其結(jié)構(gòu)如圖4-19所示。常用的電動燃油泵有葉片泵和滾柱泵兩種類型。 圖圖4-19 電動燃油泵的結(jié)構(gòu)電動燃油泵的結(jié)構(gòu) 1葉片泵 葉片泵由電動機(jī)和泵體兩大部分組成。它包括有:濾清器、葉輪、單向閥、減壓閥等主要零部件。如圖4-20所示。葉輪被電動機(jī)驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)子周圍小槽內(nèi)的燃油跟隨轉(zhuǎn)子一同高速旋轉(zhuǎn)。由于離心力的作用,使燃油出口處油壓增高,同時在進(jìn)口

28、處產(chǎn)生一定的真空,從而使燃油從進(jìn)口吸入并被泵向出口。 圖圖 4-20 葉片式電動燃油泵葉片式電動燃油泵 葉片泵的最大泵油壓力可達(dá)到0.6MPa,當(dāng)壓力達(dá)到0.4MPa0.6MPa時,減壓閥打開,高壓燃油直接流回油箱,減壓閥可防止燃油壓力升高,以致超過上述壓力。當(dāng)葉片燃油泵停轉(zhuǎn)時,燃油泵出口的單向閥關(guān)閉,以保持燃油管路中的燃油壓力,這樣有助于重新起動。如果沒有殘余壓力,在高溫下很容易產(chǎn)生氣阻使發(fā)動機(jī)重新起動困難。有時在油箱內(nèi)還設(shè)有一個小油箱,并將燃油泵置于小油箱中,這樣可防止在油箱燃油不足時,因汽車轉(zhuǎn)向或傾斜引起燃油泵周圍燃油的移動,使燃油泵吸入空氣而產(chǎn)生氣阻。葉片式電動燃油泵泵油量大,在各種工

29、況下,它都能保持較穩(wěn)定的供油壓力,而且運(yùn)轉(zhuǎn)噪音小,葉片無磨損,使用壽命長。 2.滾柱泵 滾柱泵安裝在燃油箱外部的燃油管路中,泵殼的一端是進(jìn)油口,另一端是出油口,電源插頭在出油口一側(cè)。進(jìn)油口一側(cè)的滾柱式燃油泵由殼體中間的直流電動機(jī)高速驅(qū)動,當(dāng)燃油泵旋轉(zhuǎn)時,由于離心力的作用,轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的滾柱向外移動,緊靠在偏心的泵體壁面上。滾柱隨轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)時泵腔容積發(fā)生變化,燃油進(jìn)口處容積越來越大,出口處容積越來越小,使燃油經(jīng)過入口的濾網(wǎng)被吸入燃油泵,加壓后經(jīng)過電動機(jī)周圍的空隙,推開單向閥,通過消音器然后自泵內(nèi)排出。消音器吸收泵所產(chǎn)生的壓力波動并減小噪音,減壓閥和單向閥的作用同葉片泵中。如圖4-21所示。圖圖4-

30、21 滾柱式電動燃油泵滾柱式電動燃油泵 以上兩種形式的油泵雖然燃油流過電動機(jī),但是泵內(nèi)全部充滿燃油,無氧氣存在,即使油箱中燃油用盡,因?yàn)楣苈分谐錆M汽油蒸氣,所以電刷如有火花也不會有爆炸危險(xiǎn)。 3.燃油泵控制電路 (1)燃油泵開關(guān)控制的燃油泵電路燃油泵開關(guān)控制的燃油泵電路如圖4-22 所示。燃油泵開關(guān)裝在空氣流量計(jì)內(nèi)。斷路繼電器有兩個線圈和一對觸點(diǎn)。只要有一個線圈通電,繼電器觸點(diǎn)就會閉合給電動泵供電。 發(fā)動機(jī)起動時,點(diǎn)火開關(guān)ST端接通,斷路繼電器中的線圈L2通電,繼電器觸點(diǎn)閉合向電動泵供電,燃油泵開始工作。發(fā)動機(jī)起動后,空氣流使空氣流量計(jì)內(nèi)的燃油泵開關(guān)接通,繼電器線圈L1通電。只要發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),即

31、使點(diǎn)火開關(guān)的起動端ST斷開,繼電器觸點(diǎn)總是處于接通狀態(tài)。如果發(fā)動機(jī)由于某種原因停止工作,空氣流量計(jì)內(nèi)的燃油泵開關(guān)斷開,線圈L1斷電,燃油泵停止工作。圖圖 4-22 燃油泵開關(guān)控制的燃油泵電路燃油泵開關(guān)控制的燃油泵電路 (2)ECM 控制的油泵電路 圖4-23所示為一種ECM控制的燃油泵電路。發(fā)動機(jī)起動時,點(diǎn)火開關(guān)的ST 端接通,繼電器線圈 L2 通電,其觸點(diǎn)閉合,燃油泵通電工作。發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)速信號Ne 。輸入ECM , ECM內(nèi)的晶體管導(dǎo)通,繼電器線圈 L1通電。因此,只要發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),繼電器觸點(diǎn)總是閉合的。 ECM通過轉(zhuǎn)速信號來檢測發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。如果發(fā)動機(jī)停止轉(zhuǎn)動,晶體管截止,繼電器線

32、圈 L1斷電,其觸點(diǎn)斷開,燃油泵停止工作。圖圖4-23 ECM控制的燃油泵電路控制的燃油泵電路 (3)具有轉(zhuǎn)速控制功能的燃油泵電路 發(fā)動機(jī)在低速或中小負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時的燃油需求量小,若此時燃油泵低速運(yùn)轉(zhuǎn),則可以減少燃油泵的磨損、噪聲和不必要的電能消耗。發(fā)動機(jī)在高速或大負(fù)荷下工作時的燃油需求量較多,此時則應(yīng)使燃油泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)以增加泵油量。 燃油泵轉(zhuǎn)速的控制電路如圖4-24所示。 ECM根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制燃油泵繼電器工作。發(fā)動機(jī)在低速、中小負(fù)荷下工作時,觸點(diǎn)B閉合。因燃油泵電路中串聯(lián)有降壓電阻,油泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動機(jī)在高速、大負(fù)荷下工作時,ECM 輸出高電平信號,切斷燃油泵控制繼電器線圈電路,觸點(diǎn)A

33、閉合,燃油泵電動機(jī)直接與電源相連,燃油泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)。圖圖4-24 燃油泵轉(zhuǎn)速控制電路燃油泵轉(zhuǎn)速控制電路 ( (三三) )燃油濾清器燃油濾清器 燃油濾清器的作用是濾去燃油中的雜質(zhì),以防止污物堵塞噴油器針閥等精密機(jī)件。燃油濾清器裝在電動燃油泵之后的輸油管路中,由紙質(zhì)濾芯再串聯(lián)一個棉纖維過濾網(wǎng)制成。濾網(wǎng)有很好的濾清效果,能濾去直徑大于0.01mm的雜質(zhì),其外殼為密封式鋁殼或鐵殼,有一定的耐壓能力。在正常使用情況下,這種燃油濾清器的使用壽命較長,視燃油清潔情況,視車型而定,一般汽車每行駛4萬km以上時需要更換。其結(jié)構(gòu)如圖4-25所示。圖圖4-25 燃油濾清器的結(jié)構(gòu)燃油濾清器的結(jié)構(gòu) ( (四四) )燃油壓

34、力調(diào)節(jié)器燃油壓力調(diào)節(jié)器 1燃油壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)與工作原理 燃油壓力調(diào)節(jié)器的作用是根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力的變化來調(diào)節(jié)進(jìn)入噴油器的燃油壓力,使兩者保持恒定的壓力差,這樣,從噴油器噴出的燃油量便只取決于噴油器的開啟時間,使ECU能通過控制噴油時間的長短來精確地控制噴油量。燃油壓力調(diào)節(jié)器的膜片把金屬殼體組成的內(nèi)腔分為彈簧室和燃油室,彈簧室內(nèi)有一根通氣管與進(jìn)氣歧管相連,使供油系統(tǒng)中的油壓不僅取決于彈簧力,而且還取決于進(jìn)氣歧管內(nèi)的氣體壓力。當(dāng)?shù)∷贂r進(jìn)氣歧管壓力低,輸入的燃油壓力高于彈簧力與進(jìn)氣歧管壓力之和,燃油向上推動膜片壓縮彈簧,回油閥開度較大,使部分燃油流回油箱,油路中的油壓降低。全負(fù)荷時進(jìn)氣歧管壓力升高,

35、輸入的燃油壓力與彈簧力和進(jìn)氣管壓力達(dá)成平衡位置,膜片向下退回一些,回油閥開度減小,油壓升高。這樣,噴油壓力隨進(jìn)氣歧管的壓力而變化,從而使噴油壓力與進(jìn)氣歧管壓力之差值保持不變。如圖4-26所示。 圖圖4-26 燃油壓力調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)燃油壓力調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) 2燃油壓力調(diào)節(jié)器的常見故障 (1)真空管漏氣 燃油壓力調(diào)節(jié)器真空管漏氣會導(dǎo)致油壓偏高,在相同時間內(nèi)噴入發(fā)動機(jī)內(nèi)的氣油量額外增多了,使得混合氣過濃,發(fā)動機(jī)油耗高、尾氣冒黑煙。 (2)膜片預(yù)緊彈簧疲勞 膜片預(yù)緊彈簧疲勞變軟導(dǎo)致油壓偏低,使得混合氣偏稀,發(fā)動機(jī)動力不足、加速無力 (3)膜片破裂燃油壓力調(diào)節(jié)器內(nèi)部膜片老化破裂后,汽油會從裂紋處通過真空管進(jìn)人歧管

36、,導(dǎo)致混合氣極濃而熄火,甚至淹缸。 (五)噴油器(五)噴油器 1噴油器的作用 噴油器是根據(jù)ECU提供的電信號,控制燃油噴射。近年生產(chǎn)的電噴發(fā)動機(jī)大多采用多點(diǎn)噴射系統(tǒng),噴油器安裝在進(jìn)氣歧管上。 2噴油器的種類 (1)按結(jié)構(gòu)分類 噴油器可分為軸針式、球閥式和片閥式三種。 軸針式噴油器 軸針式噴油器主要由噴油器外殼、濾網(wǎng)、插座、電磁線圈、銜鐵、閥針、軸針、上下密封圈組成。如圖4-27所示。當(dāng)噴油器的電磁線圈沒有電流通過時,針閥在彈簧的作用下將噴油器的閥口關(guān)閉,噴油器不噴油。當(dāng)電磁線圈通電時,線圈產(chǎn)生磁場,電磁吸力將銜鐵吸起上移,與銜鐵一體的閥針同時上移,噴油器的閥口被打開,燃油從精密的環(huán)形噴口以霧狀

37、噴出。噴油器用專門的O形密封圈安裝,該密封圈為橡膠成型件,具有隔熱作用能防止噴油器中的燃油產(chǎn)生氣泡,有助于提高發(fā)動機(jī)的高溫起動性能。噴油器經(jīng)燃油管,或使用帶保險(xiǎn)夾頭的聯(lián)接插座與燃油分配管連接。 圖圖4-27 軸針式噴油器結(jié)構(gòu)軸針式噴油器結(jié)構(gòu) 球閥式噴油器 球閥式噴油器的閥針是由鋼球、導(dǎo)桿和銜鐵,用激光束焊接成整體制成的。如圖4-28所示。為了保證燃油密封,軸針式閥針必須有較長而空心的導(dǎo)向桿,而球閥具有自動定心作用,無須較長的導(dǎo)向桿,因此,球閥式的閥針質(zhì)量輕,且具有較高的燃油密封能力,明顯優(yōu)于軸針式針閥。當(dāng)噴油脈沖輸入電磁線圈時,產(chǎn)生電磁吸力,固定在閥針上的銜鐵向上吸起,閥針抬離閥座,燃油開始通

38、過計(jì)量孔噴出。當(dāng)噴油脈沖終止時,吸力消失,閥針在彈簧力作用下返回閥座,于是噴油結(jié)束。因此,每次的噴油量取決于輸入電磁線圈的電流脈沖寬度。 圖圖4-28 球閥式噴油器球閥式噴油器 片閥式電磁噴油器 片閥式電磁噴油器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是輕質(zhì)量的閥片和孔式閥座,如圖4-29所示。它們與磁性優(yōu)化的噴油器總成結(jié)合起來,使噴油器不僅具有較大的動態(tài)流量范圍,而且抗堵塞能力較強(qiáng)。電磁線圈可按任何特性值繞制,但典型的一種是低電阻型噴油器,阻值為23,用于電流驅(qū)動型系統(tǒng);另一種是高電阻型噴油器,阻值為1317,用于電壓驅(qū)動型系統(tǒng),燃油從噴油器頂部注入。 圖圖4-29 片閥式噴油器片閥式噴油器 (2)按電阻值分類

39、高阻值噴油器。電磁線圈電阻值為1317。 低阻值噴油器。電磁線圈電阻值為23。 (3)按電磁線圈的驅(qū)動方式分類 電壓驅(qū)動式 電壓驅(qū)動式是指ECU利用恒定的脈沖電壓驅(qū)動噴油器噴油 。 電流驅(qū)動式 噴油器驅(qū)動脈沖信號開始時是用一個較大的電流,使電磁線圈產(chǎn)生較大的吸力,以迅速打開噴口。隨后用較小電流保持噴口的開啟狀態(tài),從而防止電磁線圈過熱,因此其驅(qū)動效果較好。二、燃油供給系統(tǒng)的檢修二、燃油供給系統(tǒng)的檢修 (一)燃油供給系統(tǒng)檢修注意事項(xiàng)(一)燃油供給系統(tǒng)檢修注意事項(xiàng) 1燃油供給系統(tǒng)中存有高壓汽油,因此任何涉及油路拆卸之前都應(yīng)卸壓并準(zhǔn)備好消防設(shè)施,作業(yè)區(qū)應(yīng)通風(fēng)良好、斷絕火源,作業(yè)時也要格外仔細(xì),避免泄漏

40、的汽油引發(fā)火災(zāi)。 2油管多用鋼、橡膠或尼龍制造,不得滲漏、裂紋、扭結(jié)、變形、刮傷、軟化或老化,否則應(yīng)立即予以更換。 3所有密封元件、油管卡箍為均一次性零件,維修時應(yīng)予以更換。 4油管接頭不得松動,否則應(yīng)立即予以緊固;鋼制油管端部的喇叭口應(yīng)密封良好無滲漏,否則應(yīng)重新制作。有些轎車采用特制的油管快速接頭,拆裝時應(yīng)使用專用工具。 5安裝噴油器時可在其密封元件上滴上數(shù)滴機(jī)油,以利于順利安裝。噴油器安裝后應(yīng)可在其位置上轉(zhuǎn)動,否則說明密封圈扭曲,應(yīng)重新裝配。 (二)供油壓力的檢測(二)供油壓力的檢測 燃油供給系統(tǒng)的燃油壓力不受ECU的控制,然而燃油壓力就像人體的血壓一樣,如果出現(xiàn)了偏差就會導(dǎo)致故障。因此在

41、車輛二級維護(hù)時應(yīng)檢測燃油壓力并根據(jù)檢測結(jié)果確定車輛二級維護(hù)附加作業(yè)項(xiàng)目: 1卸壓 起動發(fā)動機(jī),在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時拔下電動燃油泵繼電器或電動燃油泵導(dǎo)線插頭的自行熄火后,再次起動發(fā)動機(jī)35次,利用起動噴射卸除油管中殘余壓力。 2安裝燃油壓力表直至發(fā)動機(jī) 拆下蓄電池負(fù)極搭鐵線,安裝燃油壓力表(量程為1MPa),燃油壓力表一般安裝于汽油濾清器的出油口或燃油分配管的進(jìn)油口處,帶測壓口的車輛可將燃油壓力表連接至測壓口處,在拆卸油管時要用一塊棉布包住油管接頭以防汽油噴濺。最后擦于濺出的汽油,重新裝復(fù)蓄電池負(fù)極搭鐵線、電動燃油泵繼電器和電動燃油泵導(dǎo)線插頭。 3檢測靜態(tài)油壓 拔下電動燃油泵繼電器,用導(dǎo)線將電動燃油泵

42、繼電器供電端子短接;打開點(diǎn)火開關(guān)使電動燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn),此時的燃油壓力應(yīng)符合技術(shù)要求,一般應(yīng)在300kPa左右擺動(油壓調(diào)節(jié)器的工作使得油壓表指針擺動)。 靜態(tài)油壓偏高多是由于回油管變形或油壓調(diào)節(jié)器損壞造成的,應(yīng)先仔細(xì)檢查回油管,變形的油管會阻礙燃油的流動,導(dǎo)致靜態(tài)油壓升高;若回油管完好應(yīng)更換燃油壓力調(diào)節(jié)器。 靜態(tài)油壓偏低多是由于油泵進(jìn)油濾網(wǎng)臟堵、電動汽油油泵內(nèi)部磨損、電動燃油泵限壓閥損壞、汽油濾清器臟堵、油壓調(diào)節(jié)器調(diào)壓彈簧過軟或噴油器噴孔卡滯常噴油造成的,可更換汽油濾清器試一下,若油壓沒有恢復(fù)正常,找出故障確切位置。 4檢測怠速工作壓力 起動發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時油壓表示數(shù)即為燃油供給系統(tǒng)的怠速工作壓力

43、,一般為350kPa或符合車型技術(shù)規(guī)定。怠速工作油壓偏高多是由于油壓調(diào)節(jié)器真空管錯裝、漏裝或漏氣造成的,此時應(yīng)先檢視真空管安裝是否正確、是否存在漏氣部位,必要時予以更換。 檢測怠速工作壓力時,拔下真空管時油壓應(yīng)上升至400kPa,與節(jié)氣門全開時的加速油壓基本相等,否則應(yīng)更換油壓調(diào)節(jié)器。 5檢測急加速壓力 急加速至節(jié)氣門全開時油壓表示數(shù)即為燃油供給系統(tǒng)的急加速油壓,一般急加速時油壓應(yīng)迅速由怠速工作時的350kPa上升至400kPa,或符合車型技術(shù)規(guī)定。 若急加速油壓無變化,則可能是真空管插在了有單向閥的真空儲氣罐上(如剎車真空系統(tǒng)),應(yīng)予以恢復(fù)。 若急加速油壓與怠速工作油壓差值小于50kPa,則

44、說明在節(jié)氣門全開時進(jìn)氣系統(tǒng)仍存在真空節(jié)流(例如節(jié)氣門無法開至最大角度),應(yīng)予以檢修。 6檢測油泵最大供油壓力 用包有軟布的鉗子夾住燃油壓力表至燃油分配管之間的進(jìn)油軟管,此時油壓表表示讀即為油泵最大供油壓力,其值應(yīng)符合車型技術(shù)要求,一般為工作油壓的23倍,即7001050kPa。 油泵最大供油壓力偏高是由于油泵限壓閥卡滯造成的,應(yīng)更換電動燃油泵。 油泵最大供油壓力偏低是由于燃油濾清器堵塞、油泵進(jìn)油濾網(wǎng)臟堵、電動燃油泵內(nèi)部磨損、油泵限壓閥關(guān)閉不嚴(yán)或調(diào)壓彈簧過軟造成的。應(yīng)先更換燃油濾清器后重新檢測,若油壓仍然偏低則從油箱中拆出電動燃油泵檢視:若油泵進(jìn)油濾網(wǎng)臟污則清洗汽油箱和油泵進(jìn)油濾網(wǎng);若油泵進(jìn)油濾

45、網(wǎng)良好應(yīng)更換電動燃油泵總成。 7檢測燃油供給系統(tǒng)保持壓力 松開油管夾鉗,恢復(fù)靜態(tài)油壓,取下油泵繼電器跨接線使油泵停止運(yùn)轉(zhuǎn),此時油壓表示數(shù)即為燃油供給系統(tǒng)保持壓力,一般在30min內(nèi)油壓應(yīng)不下降或在規(guī)定時間內(nèi)油壓下降值符合車型技術(shù)規(guī)定,奧迪A6發(fā)動機(jī)規(guī)定系統(tǒng)保持壓力在lOmin以后應(yīng)大于200kPa。 保持壓力過低是由于電動燃油泵止回閥關(guān)閉不嚴(yán)、油壓調(diào)節(jié)器回油口關(guān)閉不嚴(yán)或噴油器滴漏造成的。應(yīng)首先恢復(fù)靜態(tài)油壓,再用包有軟布的鉗子夾住回油軟管,若壓力停止下降,則應(yīng)更換油壓調(diào)節(jié)器;若保持壓力繼續(xù)下降,則用包有軟布的鉗子夾住燃油壓力表三通接頭至燃油分配管之間的進(jìn)油軟管,如果壓力停止下降說明噴油器漏油,則

46、應(yīng)結(jié)合噴油器試驗(yàn),找出滴漏的噴油器并予以清洗,清洗后復(fù)檢,必要時予以更換;若保持壓力繼續(xù)下降說明電動燃油泵止回閥密封不嚴(yán),應(yīng)更換電動燃油泵總成。 保持壓力檢測完畢后再次復(fù)查靜態(tài)壓力,如果靜態(tài)壓力仍然偏低應(yīng)更換油壓調(diào)節(jié)器。三、汽油機(jī)缸內(nèi)直噴技術(shù)(汽油機(jī)缸內(nèi)直噴技術(shù)(FSIFSI) FSI發(fā)動機(jī)與其他傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的區(qū)別在于:與歧管噴射原理不同,F(xiàn)SI發(fā)動機(jī)配備了按需控制的燃油供給系統(tǒng),汽油被直接噴入燃燒室,共軌高壓噴射系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供精確的燃料,形成10兆帕左右的工作壓力。同時,可以毫秒級精確計(jì)算注入汽油量,從而提高燃燒效率,節(jié)省燃油。其結(jié)構(gòu)如圖4-30所示。圖圖4-30 FSI缸內(nèi)直噴結(jié)構(gòu)缸內(nèi)直噴結(jié)構(gòu)

47、 (一)(一)FSlFSl的特點(diǎn)的特點(diǎn) 有關(guān)研究表明,理想狀態(tài)下,汽車發(fā)動機(jī)做功后只有31的能量轉(zhuǎn)化為有效牽引力,而發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)的自身能耗則高達(dá)38。如此高的能耗比例對于汽車廠家來說既是個頭疼的難題,也是一個難得的機(jī)遇。利用更多的氣門已無法大幅度提升發(fā)動機(jī)的性能,而燃油缸內(nèi)直噴技術(shù)則是目前最佳的解決方案之一。 理解燃油缸內(nèi)直噴技術(shù)的先進(jìn)性,還要從傳統(tǒng)的汽車發(fā)動機(jī)說起。早已淘汰的化油器發(fā)動機(jī)和現(xiàn)今仍是主流的電噴發(fā)動機(jī)都屬于“缸外供油”發(fā)動機(jī),由于設(shè)計(jì)上的局限(燃油經(jīng)燃油噴射器噴出,在進(jìn)氣歧管內(nèi)與空氣混合后通過進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸),混合油氣在活塞運(yùn)動的負(fù)壓作用下進(jìn)入燃燒室的過程中,不可能完全適應(yīng)發(fā)

48、動機(jī)的復(fù)雜工況,必然導(dǎo)致熱能轉(zhuǎn)換效率的降低。這不僅影響到發(fā)動機(jī)的動力性能,更增加了油耗和排放。而如果能根據(jù)發(fā)動機(jī)不斷變化的工況需要,精確控制燃油的噴射量,并直接噴射進(jìn)燃燒室,則可以明顯提高燃燒效率、減少排放和油耗。 (二)工作原理(二)工作原理 奧迪FSl發(fā)動機(jī)的最大特點(diǎn)是它可以根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷工況自動選擇兩種運(yùn)行模式。在低負(fù)荷時為分層稀薄燃燒,在高負(fù)荷時則為均質(zhì)燃燒。 在低負(fù)荷時,節(jié)氣門為半開狀態(tài),如圖4-31所示。燃油系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)壓縮行程噴注燃油,特別的活塞項(xiàng)設(shè)計(jì)使吸入的空氣和噴入的燃油形成滾流,僅在火花塞周圍形成達(dá)到理論空燃比的足以燃燒的混合氣,來引燃整個燃燒室內(nèi)的混合氣;而在燃燒室的其他

49、地方則為富含空氣的高空燃比的混合氣,所以形成稀薄燃燒。圖圖4-31 發(fā)動機(jī)低負(fù)荷時,節(jié)氣門為半開狀態(tài)發(fā)動機(jī)低負(fù)荷時,節(jié)氣門為半開狀態(tài) 在高負(fù)荷時,節(jié)氣門全開,如圖4-32所示。根據(jù)吸入空氣量精確控制燃油的噴注量,燃油與空氣同步注入氣缸并充分霧化混合,使符合理論空燃比的混合氣均勻地充滿燃燒室,即形成均質(zhì)燃燒,充分的燃燒使發(fā)動機(jī)動力得到淋漓盡致的發(fā)揮。而燃油的蒸發(fā)又使混合氣降溫去除了爆燃的產(chǎn)生。也就是說在均勻燃燒情況下,在獲得高動力和高轉(zhuǎn)矩輸出的同時,只付出了較低的燃油消耗。圖圖4-32 發(fā)動機(jī)高負(fù)荷時,節(jié)氣門為全開狀態(tài)發(fā)動機(jī)高負(fù)荷時,節(jié)氣門為全開狀態(tài) 可以看到FSI技術(shù)省油的技巧主要是通過分層稀

50、薄燃燒來實(shí)現(xiàn)的,這個時候的動力相比傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)來說并無優(yōu)勢,提高動力性能表現(xiàn)的時候則是在均質(zhì)燃燒階段。在節(jié)氣門半開狀態(tài)下,分層噴射方式可充分發(fā)揮燃料的經(jīng)濟(jì)效益,因?yàn)檫@時只在火花塞周圍才需要富含汽油的可燃燒油氣混合物。而在燃燒室的其他地方只需噴射含高比例空氣的油氣混合物。在日常駕駛條件下,直噴式汽油發(fā)動機(jī)技術(shù)的節(jié)油性能更加顯著,因?yàn)榘l(fā)動機(jī)會不斷地來回更換采用分層噴射和均勻噴射兩種模式。將燃油直接噴射入氣缸的FSl發(fā)動機(jī),相比將燃油噴射至進(jìn)氣歧管的傳統(tǒng)發(fā)動機(jī),其優(yōu)點(diǎn)在于:(1)動力反應(yīng)能力顯著提高;(2)輸出更大的功率和轉(zhuǎn)矩;(3)明顯降低燃油消耗。 活動四活動四 空氣供給系統(tǒng)構(gòu)造與維修空氣供給系統(tǒng)

51、構(gòu)造與維修一、空氣供給系統(tǒng)的作用一、空氣供給系統(tǒng)的作用 空氣供給系統(tǒng)的作用是測量和控制汽油在發(fā)動機(jī)內(nèi)燃燒時所需要的進(jìn)氣量。二、空氣供給系統(tǒng)的工作原理二、空氣供給系統(tǒng)的工作原理 1質(zhì)量流量方式空氣供給系統(tǒng)(L型)工作原理 質(zhì)量流量方式空氣供給系統(tǒng),如圖4-33所示。在氣缸內(nèi)進(jìn)氣行程真空吸力的作用下,經(jīng)空氣濾清器過濾的空氣,流經(jīng)空氣流量計(jì)、節(jié)氣門體與怠速控制閥、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管,然后與噴油器噴出的汽油混合,吸入到氣缸內(nèi)燃燒??諝饬髁坑?jì)測量進(jìn)氣量,ECU根據(jù)進(jìn)氣質(zhì)量流量和發(fā)動機(jī)工況所需的空燃比計(jì)算汽油的基本噴射量。圖圖4-33 質(zhì)量流量方式空氣供給系統(tǒng)質(zhì)量流量方式空氣供給系統(tǒng) 2速度密度方式空氣供

52、給系統(tǒng)(D型)工作原理 速度密度方式空氣供給系統(tǒng),如圖4-34所示。進(jìn)氣歧管壓力傳感器測量進(jìn)氣歧管內(nèi)的氣體壓力,然后ECU根據(jù)該壓力和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算出發(fā)動機(jī)每一工作循環(huán)吸入的空氣質(zhì)量,并根據(jù)進(jìn)氣質(zhì)量和發(fā)動機(jī)工況所需的空燃比計(jì)算出汽油的基本噴射量。圖圖4-34 速度密度方式空氣供給系統(tǒng)速度密度方式空氣供給系統(tǒng)三、空氣供給系統(tǒng)的組成三、空氣供給系統(tǒng)的組成 空氣供給系統(tǒng)由空氣濾清器、空氣流量計(jì)/進(jìn)氣歧管壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、怠速控制裝置、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管和增壓控制裝置等組成。 1空氣濾清器 空氣濾清器的作用是防止空氣中灰塵、雜物等隨空氣吸入氣缸,同時還可以防止發(fā)動機(jī)回火時火焰?zhèn)鞯酵饷妗?電

53、控汽油噴射發(fā)動機(jī)的空氣濾清器的結(jié)構(gòu)、原理與普通發(fā)動機(jī)上相同。 2空氣流量計(jì)(MAF) 空氣流量計(jì)的作用是測量進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣流量,將此信號輸送給ECU,ECU根據(jù)此信號決定將要噴射的油量??諝饬髁坑?jì)必須準(zhǔn)確地測量每一瞬間吸人發(fā)動機(jī)的空氣量,如果空氣流量計(jì)出現(xiàn)問題,ECU收不到準(zhǔn)確的進(jìn)氣量信號,此時,噴油量就不能準(zhǔn)確控制,將會造成混合比過濃或過稀,使發(fā)動機(jī)不能正常工作。 常見的空氣流量計(jì)有葉片式空氣流量計(jì)、卡門旋渦式空氣流量計(jì)、熱線式空氣流量計(jì)和熱膜式空氣流量計(jì)。 (1)葉片式空氣流量計(jì) 葉片式空氣流量計(jì)安裝在空氣濾清器和節(jié)氣門之間,由兩大部分組成,一是擔(dān)任檢測任務(wù)的葉片部分,二是擔(dān)任轉(zhuǎn)換任務(wù)的

54、電位計(jì),如圖4-35所示。(a)葉片部分 (b)電位計(jì)部分圖圖 4-35 葉片式空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)葉片式空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)1-測量葉片 2-緩沖葉片 3-燃油泵開關(guān) 4-平衡配重 5-調(diào)整齒圈 6-回位彈簧 7-電位計(jì) 8-印刷電路板 當(dāng)空氣流動時產(chǎn)生壓力差,克服回位彈簧的拉力,將測量板(葉片)推開,通過電位計(jì)檢測葉片轉(zhuǎn)動的角度,即可測量空氣流量。通常,葉片式空氣流量計(jì)中還安裝有燃油泵開關(guān)和進(jìn)氣溫度傳感器。 (2)卡門旋渦式空氣流量計(jì) 所謂卡門旋渦,是指在流體中放置一個圓柱狀或三角狀物體時,在這個物體的下游就會生成兩列旋轉(zhuǎn)方向相反,并交替出現(xiàn)的旋渦,如圖4-36所示。通過測量卡門旋渦發(fā)生的頻率,可以測

55、量出空氣的流速和體積流量。利用卡門旋渦原理測量空氣流量的流量計(jì)稱為卡門旋渦式空氣流量計(jì)。圖圖 4-36 卡門旋渦卡門旋渦 常見的卡門旋渦式空氣流量計(jì)有光學(xué)式和超聲波式兩種。 光學(xué)式卡門旋渦空氣流量計(jì)。光學(xué)式卡門旋渦空氣流量計(jì)利用反光鏡檢測的方式,通過氣流壓力的交替變化檢測旋渦的發(fā)生頻率。其主要由管路、旋渦發(fā)生器彈簧、發(fā)光二極管 ( LED )、光敏晶體管等部分組成,結(jié)構(gòu)如圖4-37所示。 圖圖 4-37 光學(xué)式卡門旋渦空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)光學(xué)式卡門旋渦空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu) 圖圖4-38 超聲波式卡門旋渦空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)超聲波式卡門旋渦空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu) 超聲波式卡門旋渦空氣流量計(jì)。超聲波式卡門旋渦空氣流量計(jì)

56、利用超聲波的方式,通過氣流中速度的交替變化來檢測旋渦的發(fā)生頻率,其結(jié)構(gòu)如圖4-38所示。 (3)熱線式空氣流量計(jì) 熱線式空氣流量計(jì)的構(gòu)造簡單、構(gòu)造緊湊、質(zhì)量輕。它由感知空氣流量的鉑金熱線、根據(jù)進(jìn)氣溫度進(jìn)行修正的熱敏電阻(又稱為冷線)和控制熱線電流的控制電路組成,如圖4-39所示。通過直接測量進(jìn)氣質(zhì)量,檢測精度高且?guī)缀鯖]有進(jìn)氣阻力。圖圖4-39 熱線式空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)熱線式空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu) 熱線式空氣流量計(jì)的工作原理和工作特性如圖4-40所示。熱線通電并產(chǎn)生熱量,當(dāng)進(jìn)人檢測區(qū)域的空氣流經(jīng)熱線時,帶走部分熱量使熱線溫度下降,而空氣流量計(jì)中的電路設(shè)計(jì)使熱線和進(jìn)人的空氣之間保持恒定的溫度差;進(jìn)氣量增大

57、,則需要向熱線提供較大的電流,而空氣流量計(jì)電路的輸出電壓信號隨之發(fā)生改變。 (a)工作原理 (b)工作特性圖圖4-40 熱線式空氣流量計(jì)的工作原理和工作特性熱線式空氣流量計(jì)的工作原理和工作特性 (4)熱膜式空氣流量計(jì) 熱膜式空氣流量計(jì)與熱線式空氣流量計(jì)的工作原理類似,不同的是將發(fā)熱體由熱線式改為熱膜式,把金屬鉑做成的熱膜固定在薄的樹脂膜上構(gòu)成發(fā)熱體,增加了發(fā)熱體的強(qiáng)度。熱膜式空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)如圖4-41所示。圖圖 4-41 熱膜式空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)熱膜式空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu) 3進(jìn)氣壓力傳感器 進(jìn)氣壓力傳感器又稱為歧管絕對壓力傳感器,用來測量進(jìn)氣歧管內(nèi)絕對壓力的變化并轉(zhuǎn)化為電信號。進(jìn)氣壓力傳感器有半導(dǎo)體應(yīng)變

58、式、電容式、差動變壓器式等,其中半導(dǎo)體應(yīng)變式進(jìn)氣壓力傳感器應(yīng)用最為廣泛。半導(dǎo)體應(yīng)變式進(jìn)氣壓力傳感器單元內(nèi)裝有一個硅芯片,并有保持在預(yù)定真空度的真空室。硅芯片的一側(cè)暴露于歧管進(jìn)氣壓力,另一側(cè)則暴露于內(nèi)部真空管。因?yàn)榧词购0胃叨扔凶兓?,歧管進(jìn)氣壓力也能精確測量,所以不需要采用高海拔補(bǔ)償校正。歧管進(jìn)氣壓力的變化會造成硅芯片形狀的變化,硅芯片的電阻值也會根據(jù)變形程度而變化(稱為壓阻效應(yīng)),產(chǎn)生進(jìn)氣壓力信號。其結(jié)構(gòu)和工作原理如圖4-42所示。 (a)結(jié)構(gòu)圖 (b)工作原理圖圖4-42 進(jìn)氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 4節(jié)氣門位置傳感器(TPS) 節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門

59、體上,它將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出到發(fā)動機(jī)控制單元。 ECU利用該信號和其他傳感器輸人的信號一起,確定發(fā)動機(jī)的工況,如怠速工況、加速工況、減速工況、全負(fù)荷工況。 常見的節(jié)氣門位置傳感器有開關(guān)型、線性和霍爾元件型3種類型。 (1)開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器使用一個怠速(IDL)觸點(diǎn)和高功率(PSW)觸點(diǎn)來檢測發(fā)動機(jī)是怠速還是在高負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn),其結(jié)構(gòu)和電路如圖4-43所示。當(dāng)節(jié)氣門完全關(guān)閉時,怠速觸點(diǎn)閉合、高功率觸點(diǎn)斷開。這時發(fā)動機(jī)ECU確定發(fā)動機(jī)處于怠速。當(dāng)踩下加速踏板時,怠速觸點(diǎn)斷開,當(dāng)節(jié)氣門開度達(dá)50以上時, PSW觸點(diǎn)閉合,表明發(fā)動機(jī)處于大負(fù)荷狀態(tài);而當(dāng)節(jié)氣門開度在關(guān)閉

60、至50之間時,動觸點(diǎn)懸空,表明發(fā)動機(jī)處于中小負(fù)荷狀態(tài)。工作特性如圖4-44所示。(a)紹構(gòu) (b)電路圖圖4-43 開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)和電路開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)和電路圖圖 4-44 開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器工作特性開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器工作特性 (2)線性節(jié)氣門位置傳感器 線性節(jié)氣門位置傳感器采用線性電位計(jì),由兩個滑塊和一個電阻器構(gòu)成,滑塊的兩端有怠速(IDL) 信號和節(jié)氣門開度(VTA)信號用的觸點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)和電路圖如4-45所示。當(dāng)節(jié)氣門完全關(guān)閉時,IDL 信號觸點(diǎn)和E2端連接。當(dāng)節(jié)氣門開啟,觸點(diǎn)保持同步沿電阻器滑動時,VTA的端子電壓與節(jié)氣門開度成正比。(a)結(jié)構(gòu) (b)電路圖

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