第四章發(fā)動機控制系統(tǒng)執(zhí)行器結構原理與檢修

1、汽車電子控制技術1第四章 發(fā)動機控制系統(tǒng)執(zhí)行器的結構原理與檢修本章主要內容：本章主要內容： 燃油供給系元件位置 電動燃油泵 燃油分配管與油壓調節(jié)器 電磁噴油器 怠速控制閥 汽車電子控制技術2掌握電動燃油泵的結構特點，學會電動燃油泵的使用與維護；掌握燃油分配管的功用與結構及油壓調節(jié)器的原理與特性，了解油壓調節(jié)器的檢修方法；掌握電磁噴油器的結構特點、工作原理和檢修方法; 掌握怠速控制閥的功用與類型，了解各種怠速控制閥的結構特點。本章學習目標汽車電子控制技術3第一節(jié) 燃油供給系統(tǒng)元件位置組成：組成：電動燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調節(jié)器、脈動阻尼器、油管等組成。燃油供給系統(tǒng)總體位置燃油供給系統(tǒng)總體位

2、置汽車電子控制技術4發(fā)動機上燃油供給系統(tǒng)元件的位置汽車電子控制技術5燃油供給系統(tǒng)示意圖汽車電子控制技術6燃油供給系統(tǒng)工作過程汽車電子控制技術7本節(jié)主要內容： 電動燃油泵的功用與類型 電動燃油泵的結構 滾柱式電動燃油泵的結構特點 葉片式電動燃油泵的結構特點電動燃油泵的使用與維修第二節(jié) 電動燃油泵汽車電子控制技術8一、電動燃油泵的功用與類型 功用： 燃油噴射系統(tǒng)均采用電動燃油泵，其功用是為噴油器提供油壓高于進氣歧管壓力250300kPa的燃油。因為燃油是從油箱內泵出，經過壓縮或動量轉換將油壓提高后，經再輸油管送到噴油器，所以油泵的最高輸出油壓需要450600kPa，其供油量比發(fā)動機最大耗油量大得多

3、，多余的汽油將從回油管返回油箱。分類： 根據(jù)安裝位置不同可分為： 內裝式：內裝式：安裝在油箱中，不易氣阻，噪聲小，應用較廣。 外裝式：外裝式：串連在油箱外面，噪聲大，易氣阻，應用較少。 根據(jù)電動燃油泵的結構不同分為： 滾柱式 葉片式 齒輪式 渦輪式 側槽式汽車電子控制技術9二、電動燃油泵的結構 電動燃油泵的結構如圖所示，主要由永磁式直流電動機、油泵、限壓閥、單向閥和泵殼等組成。電動機由永久磁鐵、電樞、換向器和電刷等組成。油泵由泵轉子和泵體組成。泵轉子固定在電動機軸上，隨電動機轉動而轉動。 當點火開關接通時，直流電動機電路接通，電樞受電磁力的作用而開始轉動，泵轉子便隨電動機一同轉動，將燃油從油箱

4、，經輸油管和進油口泵入燃油泵。當油泵內油壓超過單向閥處彈簧壓力時，燃油便從出油口經輸油管泵入供油總管，再分配給各個噴油器。 當油泵停止工作時，在油泵出口單向閥處彈簧壓力作用下，單向閥將阻止汽油回流，使供油系統(tǒng)中保存的燃油具有一定壓力，以便于發(fā)動機再次啟動。 汽車電子控制技術10三、滾柱式電動燃油泵的結構特點 滾柱泵主要由泵轉子、泵體和滾柱組成，結構4-1如圖所示。 滾柱式電動燃油泵的工作原理是利用容積變化來輸送燃油。當電樞旋轉時，泵轉子隨之一同旋轉，泵轉子齒缺內的滾柱在離心力的作用下，就會緊壓在泵體內表面上并隨泵轉子旋轉而產生滑轉，在兩個相鄰滾柱以及泵轉子和泵體之間便形成一個密封的腔室。由于泵

5、轉子偏心安裝在電樞軸上，因此當泵轉子旋轉時，密封腔室的容積就會發(fā)生變化（圖中左側腔室的容積增大，右側腔室的容積減少）。 圖圖4-1 滾柱泵滾柱泵的結構與原理的結構與原理汽車電子控制技術11葉輪 組成：燃油泵電動機、葉片泵、出油閥（單向閥）、卸壓閥等。泵殼體出油口進油口葉片濾清器葉輪前軸承電動機定子電動機轉子單向出油閥卸壓閥出油口四、葉片式電動燃油泵的結構特點汽車電子控制技術12 卸壓閥卸壓閥 作用：燃料壓力達到4.56.0Kg/cm以上時，閥門開啟，釋放一部分燃油，以防止燃油壓力上升過高。 單向出油閥單向出油閥作用： 阻止燃油倒流，保持系統(tǒng)內具有一定的殘余壓力，便于下次起動。 防止氣阻。燃料泵

6、工作時燃料泵工作時燃料泵停止工作時燃料泵停止工作時汽車電子控制技術13電動燃油泵控制電路 ECU控制的燃油泵控制電路 發(fā)動機高速、大負荷時，F(xiàn)PC端子向燃油泵ECU發(fā)出指令，F(xiàn)P輸出12V電壓，燃油泵高速運轉。發(fā)動機低速、小負荷工作時，DI端子向燃油泵ECU發(fā)出指令，F(xiàn)P輸出9V電壓，燃油泵低速運轉?；使诨使?.0轎車燃油泵控制電路轎車燃油泵控制電路汽車電子控制技術14凌志凌志LS400轎車燃油泵控制電路轎車燃油泵控制電路 燃油泵繼電器控制的燃油泵控制電路 發(fā)動機高速、大負荷時，F(xiàn)PR端子高電位，燃油泵繼電器觸點B閉合，燃油泵高速運轉。發(fā)動機低速、小負荷工作時，F(xiàn)PR端子低電位，燃油泵繼電器觸

7、點A閉合，燃油泵低速運轉。汽車電子控制技術15 大眾車系燃油泵控制電路 打開點火開關后，發(fā)動機控制單元J220的端子T80/4低電位，燃油泵繼電器J17觸點工作，由蓄電池直接向燃油泵G6供電，燃油泵工作。桑塔納桑塔納2000轎車燃油泵控制電路轎車燃油泵控制電路汽車電子控制技術16 （一）使用泵的使用中，必須注意以下兩點： （1）舊油泵不能干試。當油泵拆下后，由于泵殼內剩余有汽油，因此在通電實驗時，一旦電刷與換向器接觸不良，就會產生火花引燃泵殼內汽油而引起爆炸，其后果不堪設想。 （2）新油泵也不能干試。由于油泵電機密封在泵殼內，干試時通電產生的熱量無法散發(fā)，電樞過熱就會燒壞電機，因此必須將油泵浸

8、泡于汽油中進行試驗。 （二）燃油泵的檢修 （1）打開點火開關，但不起動發(fā)動機。 （2）打開油箱蓋，應能聽到燃油泵運轉的聲音，用手摸進油軟管應感覺到有壓力。 （3）若聽不到油泵工作聲音或進油管無壓力，應檢修燃油泵。否則應檢查燃油泵電路導線、繼電器、保險絲等。 （4）燃油泵若有故障，可拆卸燃油泵，測量燃油泵兩端子之間電阻值，應為23。四、電動燃油泵的使用與維護汽車電子控制技術17本節(jié)主要內容： 油壓分配管的功用與結構 油壓調節(jié)器的功用與結構 油壓調節(jié)器的原理與特性 油壓調節(jié)器的檢修第三節(jié) 油壓分配管與油壓調節(jié)器汽車電子控制技術18 燃油分配管又稱為供油總管或油架，安裝在發(fā)動機進氣歧管上部，其功用是

9、固定噴油器和油壓調節(jié)器，并將汽油分配給各個噴油器。 燃油分配管一般用鋁合金制成圓形管狀或方形管狀。分配管與噴油器連接處制有小孔，以便將燃油分配到各只噴油器。雖然分配管位于發(fā)動機倉上部，所處環(huán)境溫度較高，管中汽油容易增發(fā)，但是由于燃油泵的供油量遠遠大于發(fā)動機的最大耗油量，剩余汽油由油壓調節(jié)器上的回油管返回油箱，因此分配管及進油管中的熱量，對分配管和進油管及進油管中的熱量，對分配管和進油管起到冷卻 。另外由于大量汽油返回油箱，也帶走了分配管和進油管中的汽油蒸氣，因此可以防止氣阻，提高發(fā)動機的熱啟動性能。 一、燃油分配管的功用與結構汽車電子控制技術19作用：作用：調節(jié)燃油壓力，使輸油管內燃油壓力與進

10、氣管內氣體壓力的差值保持恒定。使噴油器噴油量僅與噴油時間有關。燃油壓力調節(jié)器構造燃油壓力調節(jié)器構造二、油壓調節(jié)器的功用與結構汽車電子控制技術20脈動阻尼器作用：作用：衰減噴油器噴油時引起的燃油壓力脈動，使燃油系統(tǒng)壓力保持恒定。往燃油泵閥門彈簧膜片分配管緩沖器燃油濾清器壓力調節(jié)器分配管噴油嘴發(fā)動機燃油箱燃油泵噴油嘴信號噴油嘴信號 脈動上流壓力脈動上流壓力 脈動下流壓力脈動下流壓力無緩沖器有緩沖器汽車電子控制技術21三、油壓調節(jié)器的原理與特性汽車電子控制技術22四、油壓調節(jié)器的檢修檢查供油系統(tǒng)的油壓 為了保證發(fā)動機在各種工況下，供油系統(tǒng)都能供給足夠數(shù)量的燃油，在不同情況下，供油系統(tǒng)實際供給的燃油壓

11、力并非為一固定值檢查供油系統(tǒng)的密封性能和保壓能力汽車電子控制技術23本節(jié)主要內容： 電磁噴油器的功用與類型 電磁噴油器的結構特點與工作原理 電磁噴油器的驅動方式 電磁噴油器的檢修第四節(jié) 電磁噴油器汽車電子控制技術24單點噴射系單點噴射系統(tǒng)用噴油器統(tǒng)用噴油器多點噴射系統(tǒng)安裝位置多點噴射系統(tǒng)安裝位置【功用】【功用】根據(jù)ECU的指令，控制燃油噴射量?！窘Y構型式】【結構型式】電磁式噴油器【安裝位置【安裝位置】單點噴射：節(jié)氣門體空氣入口處； 多點噴射：各缸進氣歧管或氣缸蓋上的各缸進氣道處?！痉诸悺俊痉诸悺?按噴油口的結構不同，分孔式和軸針式 按噴油器的驅動方式不同，分電流驅動和電壓驅動兩種一、電磁噴油器

12、的功用與類型汽車電子控制技術25多點燃油噴射系統(tǒng)的噴油器一般采用上部進油式，即進油口設在噴油器的頭部。電磁線圈電流導通，鐵心被吸，柱塞和針閥被吸到與銜鐵接觸為止，閥門開啟，燃料通過縫隙噴出。噴射量取決于針閥的行程，噴口面積, 燃料噴射壓力，電磁線圈的通電時間。 當噴油器的結構和噴油壓力一定時，噴油量取決于電磁線圈的通電時間電磁線圈的通電時間孔式噴油孔式噴油器構造器構造二、電磁噴油器的結構特點與工作原理汽車電子控制技術26各車型裝用的噴油器，按其線圈的電阻值可分為高阻（電阻高阻（電阻為為13131616）和低阻（電阻為低阻（電阻為2 233）兩種類型。高阻噴油器常采用電壓驅動方式。低阻噴油器電壓

13、、電流驅動方式都可采用。a）電流驅動）電流驅動b）電壓驅動（低阻）電壓驅動（低阻）c）電壓驅動（高阻）電壓驅動（高阻） 三、噴油器的驅動方式汽車電子控制技術27 電流驅動方式 只適用于低阻噴油器。 在剛開始時，電流很大，達8A，使噴油器針閥迅速打開；然后，ECU控制噴油器的電流降低至2A，以保持并穩(wěn)定噴油器針閥的打開。 特點：無附加電阻，回路阻抗小，針閥開啟速度快，噴油器噴油遲滯時間縮短，響應性好。 電壓驅動方式 既可用于高阻噴油器，又可用于低阻噴油器。 低阻噴油器采用電壓驅動方式時，須加入附加電阻，以降低流過線圈的電流，防止線圈發(fā)熱而損壞。 特點：噴油滯后時間較長。汽車電子控制技術28l 簡

14、單檢查：簡單檢查：用手觸摸或用聽診器檢查噴油器，應感覺到針閥有振動或聽得到聲響。l 噴油器電阻檢查：噴油器電阻檢查：高阻噴油器電阻為1316，低阻噴油器電阻為23。l 噴油器噴油量檢查：噴油器噴油量檢查：在專用設備上進行。 要求要求：噴油量為5070mL/15s， 各缸噴油器的噴油量相差不超過10。l 噴油器滴漏檢查：噴油器滴漏檢查：在專用設備上進行。噴油器停止噴油后，噴油器噴口在1min內滴漏不能超過1滴。噴油器清洗試驗臺四、電磁噴油器的檢修汽車電子控制技術29第五節(jié) 怠速控制閥一、怠速控制閥的功用與類型 當發(fā)動機怠速運轉時，由于空調壓縮機。動力轉向助力泵、發(fā)動機等負載的變化會引起怠速轉速發(fā)

15、生波動，因此需要用怠速控制閥對發(fā)動機怠速轉速進行調整。發(fā)動機ECU通過調節(jié)怠速控制閥閥門開度的大小控制發(fā)動機進氣量的多少，從而達到調整發(fā)動機怠速轉速的目的。怠速控制閥ISCV（Idle Speed Valve）的功用就是通過調節(jié)發(fā)動機怠速時的進氣量來調整怠速轉速。 發(fā)動機怠速時進氣量的控制方式有節(jié)氣門直接控制式和節(jié)氣門旁通空氣道控制式兩種。汽車電子控制技術30二、永磁轉子步進電機式怠速控制閥ISCV永磁轉子步進電機式怠速控制閥ISCV的結構 永磁轉子步進電機式怠速控制閥由步進電機、螺旋機構、閥心、閥座等組成，如圖4-2所示。 永磁轉子式步進電機的結構與其他電動機一樣，由永磁轉子、定子繞組等組成

16、。其功用式產生驅動力矩。螺旋機構的作用是將步進電機的旋轉運動變換為往復運動，有螺桿（又稱為絲桿）和螺母組成。螺母與步進電機的轉子制成一體，螺桿與閥體之間為滑動花鍵連接，只能沿軸向作直線移動，不能作旋轉運動。 當步進電機的轉子轉動時，螺母將移動一個螺距。因為閥心與螺桿固定連接，所以螺桿將帶動閥心開大或關小閥門開度。ECU通過控制步進電機的轉動方向和轉動角度來控制螺桿的移動方向和移動距離，從而達到控制怠速閥開度，調整怠速轉速之目的。汽車電子控制技術31圖4-2 永磁轉子步進電機式ISCV的結構1-空氣流量傳感器 2-節(jié)氣門 3-怠速控制閥4-旁通空氣道5-閥芯 6-閥座7-螺桿 8-定子繞組9-永

17、磁轉子10-線束插座11-電子控制器ECU12-傳感器信號汽車電子控制技術32三、永磁磁極步進電機式怠速控制閥ISCV永磁磁極步進電機式怠速控制閥ISCV的結構 永磁磁極步進電機式怠速控制閥又稱為旋轉滑閥式怠速控制閥。主要由旁通空氣閥和永磁式步進電機組成，結構如圖4-3所示。 旁通空氣閥固定在步進電機的電樞軸上，在步進電機驅動下，可在限定的90轉角范圍內轉動，以改變旁通空氣道開啟面積的大小來增減旁通進氣量。 步進電機的磁極用永久磁鐵制成，兩塊磁極用“U”型鋼絲彈性固定在電機殼體內壁上。電樞由電樞鐵心、兩個線圈、換向器和電樞軸組成。換向器由三塊銅片圍合而成，分別與三只電刷接觸，電刷引線連線到控制

18、閥的接線插座上，三線插座通過線束與ECU連接。汽車電子控制技術33圖4-3 永磁磁極步進電機式ISCV的結構1-接線插座 2-殼體 3-永磁磁極 4-電樞5-旁通空氣道6-旋轉滑閥汽車電子控制技術34四、脈沖電磁閥式怠速控制閥ISCV 脈沖電磁閥式怠速控制閥的結構如圖4-4所示，主要由電磁線圈、復位彈簧、閥芯、閥座、固定鐵心、活動鐵心、進氣口和出氣口等組成。閥芯固定在閥桿上，閥桿一端與固定鐵心連接，另一端設置有復位彈簧。進氣口與節(jié)氣門前段的進氣管相通，出氣口與節(jié)氣門后端的進氣管相通。 電磁線圈接通電流時就會產生電磁力吸力。當線圈產生的電磁吸力超過復位彈簧的彈力時，活動鐵心在電磁吸力的作用下就會向固定鐵心方向移動，同時通過閥桿帶動閥芯向右移動，使閥芯離開閥座將旁通空氣開啟。當電磁線圈斷電時，活動鐵心與閥芯在復位彈簧彈力的作用