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1汽車電器主講:毛矛1汽車電器主講:毛矛2第七章電子燃油噴射系統(tǒng)簡稱EFI:ElectronicFuelInjection在此基礎(chǔ)上發(fā)展出發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng),對發(fā)動機(jī)的燃油噴射、點(diǎn)火時刻、怠速和廢氣再循環(huán)等進(jìn)行集中控制。本章系統(tǒng)地介紹各種電噴系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理以及檢測診斷的維修方法。2第七章電子燃油噴射系統(tǒng)簡稱EFI:Electroni37.1電噴系統(tǒng)的概念、類型及特點(diǎn)7.1.1電噴的概念電噴系統(tǒng)是按照發(fā)動機(jī)各種工況的要求和進(jìn)氣量控制噴油量,實(shí)現(xiàn)空燃比的最佳控制。37.1電噴系統(tǒng)的概念、類型及特點(diǎn)7.1.1電噴的47.1.1電噴的概念電噴系統(tǒng)工作時,ECU根據(jù)控制程序和各傳感器輸入的檢測信號→確定噴油量→向噴油器提供噴油脈沖信號,47.1.1電噴的概念電噴系統(tǒng)工作時,57.1.1電噴的概念噴油器將定量的燃油以一定的壓力噴向各缸進(jìn)氣歧管(多點(diǎn)噴射)或節(jié)氣門上方(單點(diǎn)噴射),與空氣混合→可燃混合氣→吸入發(fā)動機(jī)→點(diǎn)火燃燒做功。57.1.1電噴的概念噴油器將定量的燃油以一定的壓力67.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)1、多點(diǎn)/單點(diǎn)噴射系統(tǒng)按照噴油器數(shù)量和位置,分為多點(diǎn)噴射(MPI)和單點(diǎn)噴射系統(tǒng)(SPI)兩類。67.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)1、多點(diǎn)/單點(diǎn)噴射系統(tǒng)77.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)MPI是在每缸進(jìn)氣歧管進(jìn)氣門的上方分別安裝一個噴油器,ECU控制各噴油器的噴油時刻和噴油量,分別與各進(jìn)氣歧管的空氣混合形成混合氣。77.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)MPI是在每缸進(jìn)氣歧管進(jìn)氣87.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)87.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)97.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)SPI是在進(jìn)氣管集合部只安裝一個噴射器(通常稱為節(jié)氣門噴射體)。ECU控制該噴油器的噴油時刻和噴油量,形成混合氣后再分配到各缸進(jìn)氣歧管。97.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)SPI是在進(jìn)氣管集合107.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)2、間歇/連續(xù)噴射系統(tǒng)按照噴油方式分類。間歇噴射:由ECU控制各缸的噴油量和噴油時刻,間歇地向各缸進(jìn)氣歧管噴油。也叫“脈沖噴射”進(jìn)一步可分為同時噴射、分組噴射、順序噴射3種。107.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)2、間歇/連續(xù)噴射117.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)連續(xù)噴射:采用機(jī)械或機(jī)電混合式控制各缸噴油量,連續(xù)地噴油。如波許公司的K型和KE型,應(yīng)用在早期奧迪上。117.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)連續(xù)噴射:采用機(jī)械127.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)3、質(zhì)量流量式、速度密度式和節(jié)流速度式——按照進(jìn)氣量的檢測方式分類。質(zhì)量流量式(Mass-flow):由空氣流量計直接測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量,ECU根據(jù)進(jìn)氣量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,計算出每個循環(huán)各缸的進(jìn)氣量,從而確定相應(yīng)的噴油量。如波許公司的L型和LH型。127.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)3、質(zhì)量流量式、速137.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)速度密度式(Speed—Density):利用進(jìn)氣管絕對壓力和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號計算出每一工作循環(huán)各缸進(jìn)氣量,進(jìn)而確定噴油量。如D型。節(jié)流速度式(Throttle—Speed)利用節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號計算每一工作循環(huán)各缸進(jìn)氣量,從而確定噴油量。137.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)速度密度式(Spe147.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)4、單獨(dú)控制/集中控制系統(tǒng)單獨(dú)控制→只控制空燃比,點(diǎn)火時刻、怠速等由其他ECU控制。90年代初以前多此類。集中控制系統(tǒng)又稱發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),由一個電控單元完成空燃比、點(diǎn)火時刻、怠速等發(fā)動機(jī)的全部控制。90年代中以后均屬該種類型。147.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)4、單獨(dú)控制/集中157.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)5、空燃比開環(huán)/閉環(huán)控制系統(tǒng)按照控制系統(tǒng)有無反饋控制分類。開環(huán)系統(tǒng):把發(fā)動機(jī)不同工況下的最佳噴油量存在儲存器內(nèi),發(fā)動機(jī)運(yùn)行時,ECU根據(jù)各傳感器的信號確定噴油量。閉環(huán)控制:在排氣管內(nèi)增加氧傳感器作為空燃比的反饋信號,進(jìn)行噴油量的修正。157.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)5、空燃比開環(huán)/167.2L型電噴系統(tǒng)
L型電噴L-Jetronic,屬多點(diǎn)電噴,波許研發(fā)生產(chǎn)。LE型、LH型系統(tǒng)和Motronic系統(tǒng)均是在L型電噴基礎(chǔ)上發(fā)展而來。7.2.1L型電噴系統(tǒng)的組成L型電噴系統(tǒng)的組成如圖7-3。整個系統(tǒng)分為供油系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)
3個子系統(tǒng)。167.2L型電噴系統(tǒng)L型電噴L-Jetronic,屬177.2L型電噴系統(tǒng)
177.2L型電噴系統(tǒng)187.2.2供油系統(tǒng)1、系統(tǒng)組成和工作過程電動燃油泵將燃油從油箱中泵出,經(jīng)濾清器進(jìn)入燃油管,經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)壓力,使燃油壓力與進(jìn)氣壓力之差保持恒定。187.2.2供油系統(tǒng)1、系統(tǒng)組成和工作過程197.2.2供油系統(tǒng)燃油經(jīng)燃油管輸送給各缸噴油器和冷起動閥,噴油器根據(jù)ECU的信號,定時定量地將燃油噴射到進(jìn)氣歧管內(nèi)。197.2.2供油系統(tǒng)燃油經(jīng)燃油管輸送給各缸噴油器和207.2.2供油系統(tǒng)2、電動燃油泵作用:向燃油系統(tǒng)輸送一定壓力的燃油。由:永磁電動機(jī)、油泵轉(zhuǎn)子、滾柱和泵體等組成。207.2.2供油系統(tǒng)2、電動燃油泵217.2.2供油系統(tǒng)工作原理:燃油泵工作時,永磁電動機(jī)驅(qū)動油泵轉(zhuǎn)子和滾柱一起旋轉(zhuǎn),使泵體與轉(zhuǎn)子之間的空腔容積發(fā)生變化。217.2.2供油系統(tǒng)工作原理:227.2.2供油系統(tǒng)進(jìn)油口一側(cè)容積不斷增加產(chǎn)生真空,將燃油吸入。出油口一側(cè)容積不斷減少,將燃油加壓后泵出。227.2.2供油系統(tǒng)進(jìn)油口一側(cè)容積不斷增加產(chǎn)生真空237.2.2供油系統(tǒng)進(jìn)油口一端設(shè)有限壓閥,防止管路堵塞造成油壓過高。油壓超過300kpa時,限壓閥打開,燃油流回進(jìn)油口。237.2.2供油系統(tǒng)進(jìn)油口一端設(shè)有限壓閥,防止管路247.2.2供油系統(tǒng)出油口一端設(shè)有單向閥(止回閥),防止發(fā)動機(jī)熄火后管路中燃油倒流,以保持供油系統(tǒng)剩余壓力。247.2.2供油系統(tǒng)出油口一端設(shè)有單向閥(止回閥)257.2.2供油系統(tǒng)早期電動燃油泵裝在油箱外部。90年代后,直接將燃油泵安裝在油箱內(nèi)。使用時,不要將油箱中的油耗盡,以免燒壞油泵。
257.2.2供油系統(tǒng)早期電動燃油泵裝在油箱外部。267.2.2供油系統(tǒng)3、燃油濾清器作用是濾除汽油中的雜質(zhì)。濾清器殼體內(nèi)有一個紙質(zhì)濾芯,濾芯的孔徑平均為10um,后面串接一個纖維過濾網(wǎng)提高濾清效果。應(yīng)按規(guī)定行駛里程(約1萬KM)更換燃油濾清器。267.2.2供油系統(tǒng)3、燃油濾清器277.2.2供油系統(tǒng)4、壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)供油壓力與進(jìn)氣管壓力之差保持恒定,使噴油量不受進(jìn)氣壓力波動的影響,由噴油時間決定。由金屬殼體組成的內(nèi)腔,被膜片分成兩室,膜片的一側(cè)壓著彈簧,另一側(cè)承受燃油壓力。277.2.2供油系統(tǒng)4、壓力調(diào)節(jié)器287.2.2供油系統(tǒng)彈簧室內(nèi)有一真空管與節(jié)氣門后方的進(jìn)氣管相通,承受進(jìn)氣壓力。當(dāng)燃油壓力超過上方(彈簧+進(jìn)氣壓力)時,膜片上移,回油孔開啟,使超壓的燃油流回油箱?!构┯蛪毫﹄S進(jìn)氣壓力變化,供油壓力與進(jìn)氣壓力之差保持恒定,約為250kpa287.2.2供油系統(tǒng)彈簧室內(nèi)有一真空管與節(jié)氣門后方297.2.2供油系統(tǒng)297.2.2供油系統(tǒng)307.2.2供油系統(tǒng)5、噴油器噴油器在ECU的控制下向各缸進(jìn)氣歧管定時定量地噴油。噴油器體內(nèi)裝有電磁線圈,頭部的針閥與銜鐵結(jié)合成一體。307.2.2供油系統(tǒng)5、噴油器317.2.2供油系統(tǒng)當(dāng)ECU接通噴油器電路時,電磁線圈通電,產(chǎn)生的電磁力將銜鐵與針閥吸起,燃油從針閥頭部的環(huán)形間隙噴出并霧化。317.2.2供油系統(tǒng)當(dāng)ECU接通噴油器電路時,電磁327.2.2供油系統(tǒng)針閥的升程約0.1mm,噴油器每次開啟時間約為2~10ms。開啟時間越長,噴油量越多。多缸發(fā)動機(jī)通常采用分組噴射和順序噴射。327.2.2供油系統(tǒng)針閥的升程約0.1mm,噴油器337.2.2供油系統(tǒng)L型電噴系統(tǒng)采用分組噴射,將噴油器分成2~3組,每組有2~3個噴油器。同一組噴油器采用同時噴射方式,不同組的噴油器交替噴射。每個工作循環(huán),每組噴射1、2次。噴油正時由ECU根據(jù)分電器內(nèi)的曲軸位置傳感器信號或點(diǎn)火信號決定。337.2.2供油系統(tǒng)L型電噴系統(tǒng)采用分組噴射,將噴347.2.2供油系統(tǒng)順序噴射:在一個工作循環(huán)內(nèi),各噴油器按發(fā)動機(jī)工作順序,依次在本氣缸排氣行程上止點(diǎn)前噴油一次。各噴油器噴油時間和噴油量由ECU分別獨(dú)立控制。347.2.2供油系統(tǒng)順序噴射:357.2.2供油系統(tǒng)如:發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為4600rpm時,噴油間隔時間僅0.0065s,所以,順序噴射控制精度高,各缸混合氣均勻性好,提高了發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性,減少了排放。357.2.2供油系統(tǒng)如:發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為4600rpm367.2.2供油系統(tǒng)6、冷啟動閥和溫度-時間開關(guān)冷啟動閥的作用是冷車起動加濃,噴油量由溫度-時間開關(guān)控制。冷啟動閥的結(jié)構(gòu)與噴油器相似。367.2.2供油系統(tǒng)6、冷啟動閥和溫度-時間開377.2.2供油系統(tǒng)低溫(冷卻液溫度低于30℃)起動時,溫度-時間開關(guān)控制冷啟動閥電磁線圈形成電流回路,冷起動閥噴油;常溫起動時,冷起動閥不噴油。377.2.2供油系統(tǒng)低溫(冷卻液溫度低于30℃)起387.2.2供油系統(tǒng)溫度—時間開關(guān)安裝在發(fā)動機(jī)冷卻水道上,控制冷起動閥的噴油時間。起動時的冷卻液溫度越低,冷起動閥噴油時間越長。溫度越高,噴油時間越短。冷卻液溫度高于30℃時,冷起動閥不噴油。387.2.2供油系統(tǒng)溫度—時間開關(guān)安裝在發(fā)動機(jī)冷卻397.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)1、系統(tǒng)的組成及工作過程進(jìn)氣系統(tǒng)由空氣濾清器、空氣流量計、節(jié)氣門、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管等組成。397.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)1、系統(tǒng)的組成及工作過程407.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)空氣經(jīng)濾清器,由空氣流量計進(jìn)行檢測,再通過節(jié)氣門進(jìn)入各缸進(jìn)氣歧管。407.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)空氣經(jīng)濾清器,由空氣流量計進(jìn)行檢測,417.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)417.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)427.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門由駕駛員通過加速踏板操控,控制進(jìn)氣量的大小。在節(jié)氣門旁通道上裝有怠速空氣閥,控制怠速進(jìn)氣量的大小,實(shí)現(xiàn)怠速控制。ECU把空氣流量信號作為控制噴油量的主要依據(jù)之一。427.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門由駕駛員通過加速踏板操控,控制437.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)2、葉片式空氣流量計L型系統(tǒng)采用葉片式空氣流量計。流量計內(nèi)腔的空氣通道上裝有空氣流量葉片,葉片的偏轉(zhuǎn)角度隨進(jìn)氣量變化437.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)2、葉片式空氣流量計447.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣量增加,氣流對葉片作用力加大,葉片轉(zhuǎn)角增大,與回位彈簧作用力相平衡,使電位計向ECU輸出的電壓信號增大。ECU根據(jù)電位計輸出的電壓信號確定進(jìn)氣量的大小。447.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣量增加,氣流對葉片作用力加大,葉457.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)流量計中設(shè)有阻尼板,以克服進(jìn)氣管壓力波動造成的葉片振動。葉片一側(cè)設(shè)有怠速進(jìn)氣旁通道,由調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)流量,以調(diào)節(jié)怠速時混合氣的濃度。進(jìn)氣溫度傳感器安裝在流量計的進(jìn)氣通道上。457.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)流量計中設(shè)有阻尼板,以克服進(jìn)氣管壓力467.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)3、節(jié)氣門體節(jié)氣門體控制發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況。包括控制進(jìn)氣量的節(jié)氣門通道和怠速空氣旁通道。節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門軸上,用來檢測節(jié)氣門開度。467.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)3、節(jié)氣門體477.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)行時,節(jié)氣門完全關(guān)閉,旁通道進(jìn)氣。冷車時,怠速空氣閥隨冷卻液溫度變化自動調(diào)節(jié)旁通道開啟截面,實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)快怠速調(diào)節(jié)。熱車后,可通過怠速調(diào)整螺釘調(diào)整發(fā)動機(jī)的熱車穩(wěn)定怠速。477.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)行時,節(jié)氣門完全關(guān)閉,旁487.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)雙金屬片式怠速空氣閥結(jié)構(gòu)如圖7-16。冷車起動時,雙金屬片向下彎曲變形,閘狀閥門開啟截面增大,進(jìn)氣量增加,怠速升高。隨著發(fā)動機(jī)溫度升高和電流通過電熱絲,使雙金屬片受熱,緩緩將閥門關(guān)閉,怠速逐漸降低,直至達(dá)到穩(wěn)定的怠速。487.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)雙金屬片式怠速空氣閥結(jié)構(gòu)如圖7-16497.2.4電控系統(tǒng)1、系統(tǒng)的組成由各傳感器、電控單元ECU和執(zhí)行器三部分組成。各傳感器向ECU輸入檢測信號,ECU根據(jù)存儲的控制程序和輸入信號計算各缸所需噴油量,并向各缸噴油器輸出噴油脈沖信號,實(shí)現(xiàn)空燃比控制。497.2.4電控系統(tǒng)1、系統(tǒng)的組成5050517.2.4電控系統(tǒng)2、轉(zhuǎn)速傳感器該系統(tǒng)中以點(diǎn)火線圈“—”接線柱產(chǎn)生的脈沖信號作為轉(zhuǎn)速信號。3、空氣流量計采用葉片式,結(jié)構(gòu)與工作原理前面已作了介紹。517.2.4電控系統(tǒng)2、轉(zhuǎn)速傳感器527.2.4電控系統(tǒng)4、節(jié)氣門位置傳感器(TPS)節(jié)氣門位置傳感器的作用是檢測節(jié)氣門的開度。開關(guān)式節(jié)氣門傳感器又稱節(jié)氣門開關(guān),主要由動觸點(diǎn)、怠速觸點(diǎn)、功率觸點(diǎn)等部分組成。527.2.4電控系統(tǒng)4、節(jié)氣門位置傳感器(TPS)537.2.4電控系統(tǒng)動觸點(diǎn)可在導(dǎo)向凸輪導(dǎo)軌內(nèi)移動,導(dǎo)向凸輪隨節(jié)氣門軸一起轉(zhuǎn)動。當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉時,動觸點(diǎn)與怠速觸點(diǎn)接觸,測出發(fā)動機(jī)處于怠速狀態(tài);537.2.4電控系統(tǒng)動觸點(diǎn)可在導(dǎo)向凸輪導(dǎo)軌內(nèi)移動,導(dǎo)向凸547.2.4電控系統(tǒng)節(jié)氣門完全打開時,動觸點(diǎn)與功率觸點(diǎn)接觸,測出發(fā)動機(jī)處于全負(fù)荷狀態(tài);節(jié)氣門部分開啟時,動觸點(diǎn)既不跟怠速觸點(diǎn)接觸,也不跟功率觸點(diǎn)接觸。表明發(fā)動機(jī)處于部分負(fù)荷狀態(tài)。547.2.4電控系統(tǒng)節(jié)氣門完全打開時,動觸點(diǎn)與功率觸點(diǎn)接557.2.4電控系統(tǒng)電位計式節(jié)氣門位置傳感器:有2個動觸點(diǎn),其中線性電位計滑動觸點(diǎn)的輸出電壓信號隨節(jié)氣門開度線性增加。該種傳感器多用于其他電噴系統(tǒng)中。557.2.4電控系統(tǒng)電位計式節(jié)氣門位置傳感器:有2個動觸567.2.4電控系統(tǒng)5、冷卻液溫度傳感器和進(jìn)氣溫度傳感器冷卻液溫度傳感器安裝在冷卻液管道上。利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(溫度升高阻值降低),檢測冷卻液溫度。567.2.4電控系統(tǒng)5、冷卻液溫度傳感器和進(jìn)氣溫度傳感器577.2.4電控系統(tǒng)進(jìn)氣溫度傳感器安裝在空氣流量計的進(jìn)氣管道上,檢測發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度。結(jié)構(gòu)和工作原理與冷卻液溫度傳感器相似。577.2.4電控系統(tǒng)進(jìn)氣溫度傳感器安裝在空氣流量計的進(jìn)氣587.2.4電控系統(tǒng)6、氧傳感器氧傳感器又稱λ傳感器,安裝在發(fā)動機(jī)排氣管上,用于檢測排氣中氧的濃度,作為電控單元進(jìn)行空燃比反饋控制的輸入信號。氧傳感器有二氧化鋯Zro2、二氧化鈦Tio2等587.2.4電控系統(tǒng)6、氧傳感器597.2.4電控系統(tǒng)二氧化鋯式:由二氧化鋯固態(tài)電解質(zhì)制成的鋯管、鉑電極、保護(hù)套和加熱元件等組成。鋯管安裝在帶螺紋的固定套中,內(nèi)側(cè)與大氣相通,外側(cè)與廢氣相通。597.2.4電控系統(tǒng)二氧化鋯式:607.2.4電控系統(tǒng)鋯管內(nèi)、外表面覆蓋著一層多孔的鉑膜作為電極,在鉑膜的外表覆蓋一層多孔陶瓷。二氧化鋯在(300~850℃)高溫下使O2電離成O+,并在其內(nèi)部傳導(dǎo)。607.2.4電控系統(tǒng)鋯管內(nèi)、外表面覆蓋著一層多孔的鉑膜作617.2.4電控系統(tǒng)當(dāng)混合氣濃(λ<1)時,排氣中的含氧少,同時伴有未完全燃燒CO、HC、H2等成分,在鉑的催化作用下與氧發(fā)生反應(yīng),使鋯管外側(cè)的氧氣濃度變?yōu)榱悖瑑蓸O間產(chǎn)生800-1000mV的電壓;617.2.4電控系統(tǒng)當(dāng)混合氣濃(λ<1)時,排氣中的含氧627.2.4電控系統(tǒng)混合氣?。é耍?)時,排氣中的含氧多,鋯管內(nèi)外兩側(cè)的氧氣濃度差減小,兩極間產(chǎn)生100mV的較小的電壓;當(dāng)混合氣濃度為理論空燃比時(λ=1)時,兩極間產(chǎn)生的電壓發(fā)生突變。627.2.4電控系統(tǒng)混合氣?。é耍?)時,排氣中的含氧637.2.4電控系統(tǒng)安裝氧傳感器的發(fā)動機(jī)應(yīng)使用無鉛汽油,以免造成氧傳感器中毒失效。加熱元件由蓄電池供電,以加熱鋯管,使氧傳感器處于最佳工作溫度。637.2.4電控系統(tǒng)安裝氧傳感器的發(fā)動機(jī)應(yīng)使用無鉛汽油,647.2.4電控系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)常配套使用“三元催化器”三元催化器是重要的機(jī)外凈化裝置,可將尾氣中的CO、HC和NOx通過氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮?dú)狻?47.2.4電控系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)常配套使用“三元催化器”657.2.4電控系統(tǒng)三元催化器由殼體、減震層、載體和催化劑組成。催化劑的載體材料是以蜂窩狀陶瓷鍍氧化鋁涂層。催化劑是銠Rh、鉑Pt、鈀Pd——三元。657.2.4電控系統(tǒng)三元催化器由殼體、減震層、載體和催化667.2.4電控系統(tǒng)催化劑轉(zhuǎn)化效率與溫度相關(guān),最佳400~800℃,<400℃時不能有效催化,當(dāng)>800℃時,可能因熱損壞而導(dǎo)致三元催化器失效。三元催化器的轉(zhuǎn)化效率與空燃比有關(guān),在理論空燃比附近達(dá)到最高。667.2.4電控系統(tǒng)催化劑轉(zhuǎn)化效率與溫度相關(guān),最佳400677.2.4電控系統(tǒng)7、電控單元
電控單元是一個微電腦。裝在一個金屬殼內(nèi),防水和防熱輻射,使用溫度不應(yīng)超過80℃,否則會影響電控部件的功能。電控單元根據(jù)轉(zhuǎn)速和空氣流量計的信號確定持續(xù)噴油時間Tp(主噴時間)。677.2.4電控系統(tǒng)7、電控單元687.2.4電控系統(tǒng)然后根據(jù)工況參數(shù),如冷車起動、暖車、全負(fù)荷等信息,計算出修正系數(shù)K,得到修正時間Tm=KTp。蓄電池電壓影響噴油器的開啟時間,通過電壓補(bǔ)償時間Ts加以補(bǔ)償。噴油器總噴射時間是上述三部分之和,即T=Tp+Tm+Ts687.2.4電控系統(tǒng)然后根據(jù)工況參數(shù),如冷車起動、暖車、697.3LH型電噴系統(tǒng)
LH型是L型的改進(jìn)型。采用熱線式空氣流量計,不需運(yùn)動部件,進(jìn)氣阻力減小,檢測精度提高。697.3LH型電噴系統(tǒng)LH型是L型的改進(jìn)型。707.3LH型電噴系統(tǒng)
7.3.1系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)LH型與L型相比,取消了冷起動閥和溫度-時間開關(guān),由ECU控制各缸噴油器實(shí)現(xiàn)冷車起動加濃;進(jìn)氣系統(tǒng)采用熱線式空氣流量計;ECU還增加了油泵控制、急減速斷油和超速斷油控制等功能。707.3LH型電噴系統(tǒng)7.3.1系統(tǒng)的組成和71LH型電噴系統(tǒng)71LH型電噴系統(tǒng)727.3LH型電噴系統(tǒng)
7.3.2熱線式/熱膜式空氣流量計1、熱線式空氣流量計由:白金熱線、溫度補(bǔ)償電阻和控制線路等部分組成。如圖7-24。727.3LH型電噴系統(tǒng)7.3.2熱線式/熱7373747.3LH型電噴系統(tǒng)
白金熱線和溫補(bǔ)電阻安裝在取樣管內(nèi)。取樣管置于主空氣通道中央。白金熱線測量空氣流量,溫補(bǔ)電阻對進(jìn)氣溫度進(jìn)行補(bǔ)償修正??刂齐娐肥拱捉馃峋€與溫補(bǔ)電阻的溫差保持不變??刂齐娐穼⒖諝饬髁哭D(zhuǎn)化為電壓信號。747.3LH型電噴系統(tǒng)白金熱線和溫補(bǔ)電阻安裝在取樣管757.3LH型電噴系統(tǒng)
工作原理如圖:在空氣通道中放置白金熱線RH,其熱量被空氣吸收??諝饬髁吭酱螅瑤ё邿崃吭蕉?。757.3LH型電噴系統(tǒng)工作原理如圖:767.3LH型電噴系統(tǒng)
將白金熱線RH和溫補(bǔ)電阻RK分別置于惠斯頓電橋電路的兩個橋臂上,控制電路使白金熱線與吸入空氣的溫度差保持在100℃。767.3LH型電噴系統(tǒng)將白金熱線RH和溫補(bǔ)電阻RK分777.3LH型電噴系統(tǒng)
空氣流量增大,空氣帶走的熱量增多,為保持熱線溫度,控制電路增大熱線RH通過的電流;反之,則減小。777.3LH型電噴系統(tǒng)空氣流量增大,空氣帶走的熱量增787.3LH型電噴系統(tǒng)
精密電阻R3也是惠斯頓電橋的一個橋臂,將通過白金熱線RH的電流信號轉(zhuǎn)化為空氣流量計的輸出電壓信號UM。787.3LH型電噴系統(tǒng)精密電阻R3也是惠斯頓電橋的一797.3LH型電噴系統(tǒng)
若熱線玷污,其熱輻射降低,會影響測量精度。發(fā)動機(jī)每次停機(jī)后,控制電路使熱線高溫加熱1s,以燒掉熱線上的污物。797.3LH型電噴系統(tǒng)若熱線玷污,其熱輻射降低,會影807.3LH型電噴系統(tǒng)
2、熱膜式空氣流量計熱膜式空氣流量計的結(jié)構(gòu)和工作原理與熱線式空氣流量計基本相同,如圖7-26,采用熱膜取代白金熱線。熱膜由發(fā)熱金屬鉑固定在樹脂薄片上制成。結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。807.3LH型電噴系統(tǒng)2、熱膜式空氣流量計817.3LH型電噴系統(tǒng)
7.3.3電控系統(tǒng)
1、組成
三部分:各傳感器、電控單元和各執(zhí)行元件。LH型采用順序噴射的方式,系統(tǒng)中增加了轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器,其檢測信號作為確定各缸噴射時刻的依據(jù)。817.3LH型電噴系統(tǒng)7.3.3電控系統(tǒng)827.3LH型電噴系統(tǒng)
2、轉(zhuǎn)速傳感器
常用磁脈沖式。安裝在飛輪殼上,使磁脈沖探頭正對飛輪齒圈,二者之間保持約0.5~1.5mm的間隙。827.3LH型電噴系統(tǒng)2、轉(zhuǎn)速傳感器837.3LH型電噴系統(tǒng)
發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時,齒頂/齒根交替經(jīng)過探頭,傳感器電磁線圈的磁通量交替變化,產(chǎn)生交流電壓信號并輸入電控單元。信號經(jīng)濾波整形,作為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號。837.3LH型電噴系統(tǒng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時,齒頂/齒根交替經(jīng)847.3LH型電噴系統(tǒng)
3、曲軸位置傳感器工作原理與轉(zhuǎn)速傳感器相同。847.3LH型電噴系統(tǒng)3、曲軸位置傳感器工作原理與轉(zhuǎn)857.3LH型電噴系統(tǒng)
在飛輪端面上安裝一個鋼質(zhì)正時銷,曲軸每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一個交流電壓信號,該信號正對第一缸上止點(diǎn)位置,ECU結(jié)合轉(zhuǎn)速信號可確定各缸上止點(diǎn)的位置。857.3LH型電噴系統(tǒng)在飛輪端面上安裝一個鋼質(zhì)正時銷867.3LH型電噴系統(tǒng)
4、凸輪軸位置傳感器通常安裝在凸輪軸或分電器上,常用的結(jié)構(gòu)形式有霍爾式和磁脈沖式。867.3LH型電噴系統(tǒng)4、凸輪軸位置傳感器877.3LH型電噴系統(tǒng)
7.3.4電控系統(tǒng)其他控制功能LH型ECU除了噴油量控制外,還增加了燃油泵控制、怠速控制、急減速斷油和最高速限制等功能。1、燃油泵控制ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、起動和點(diǎn)火信號,控制燃油泵繼電器,接通/關(guān)斷電源,實(shí)現(xiàn)燃油泵的控制。877.3LH型電噴系統(tǒng)7.3.4電控系統(tǒng)其他控制功887.3LH型電噴系統(tǒng)
2、怠速控制
ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、空調(diào)開關(guān)等輸入信號,向怠速空氣閥輸出電流信號,控制怠速進(jìn)氣量,實(shí)現(xiàn)怠速控制。887.3LH型電噴系統(tǒng)2、怠速控制897.3LH型電噴系統(tǒng)
3、最高速限制和急減速斷油為防止發(fā)動機(jī)超速,當(dāng)n>nmax時,停止噴油,待轉(zhuǎn)速降至正常值再恢復(fù)噴油。為降低油耗和減少排污,節(jié)氣門突然關(guān)閉時,若n>設(shè)定的n怠,ECU切斷噴油脈沖,待轉(zhuǎn)速降至設(shè)定的n怠時,恢復(fù)噴油。897.3LH型電噴系統(tǒng)3、最高速限制和急減速斷油907.4D型電噴系統(tǒng)
又稱“壓力型電噴系統(tǒng)”。SpeedDensityStyle特點(diǎn)是采用進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器取代L型的空氣流量計,間接檢測發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量。壓力傳感器將進(jìn)氣管內(nèi)的進(jìn)氣壓力信號送給ECU,ECU根據(jù)壓力輸入信號和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號計算出進(jìn)氣量,然后發(fā)出與之相對應(yīng)的噴油脈沖信號,控制噴油器噴射適量的燃油。907.4D型電噴系統(tǒng)又稱“壓力型電噴系統(tǒng)”。Speed917.4D型電噴系統(tǒng)
D型系統(tǒng)同樣分為供油系統(tǒng),進(jìn)氣系統(tǒng)和電控系統(tǒng)三個子系統(tǒng)。與L型電噴系統(tǒng)相比,除進(jìn)氣系統(tǒng)與進(jìn)氣量的檢測方式不同外,其他系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理基本相同。917.4D型電噴系統(tǒng)D型系統(tǒng)同樣分為供油系統(tǒng),進(jìn)氣系統(tǒng)927.4D型電噴系統(tǒng)
7.4.2供油系統(tǒng)與L型基本相同。7.4.3
進(jìn)氣系統(tǒng)1、系統(tǒng)的組成主要由空氣濾清器、節(jié)氣門、怠速空氣閥和進(jìn)氣壓力傳感器等部件組成。927.4D型電噴系統(tǒng)7.4.2供油系統(tǒng)937.4D型電噴系統(tǒng)
發(fā)動機(jī)工作時,節(jié)氣門開度增大,節(jié)流作用減小,進(jìn)氣壓力增大;反之,節(jié)氣門開度減小,進(jìn)氣壓力減小。即進(jìn)氣壓力與進(jìn)氣量有關(guān)。各缸進(jìn)氣量可由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣壓力確定。937.4D型電噴系統(tǒng)發(fā)動機(jī)工作時,節(jié)氣門開度增大,節(jié)流947.4D型電噴系統(tǒng)
2、進(jìn)氣壓力傳感器又稱進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器。目前普遍應(yīng)用壓敏電阻式。其核心部分是壓力轉(zhuǎn)換元件和混合集成電路。為克服進(jìn)氣壓力波動對檢測信號的影響,用細(xì)孔徑的軟管將進(jìn)氣壓力引入壓力傳感器內(nèi)。947.4D型電噴系統(tǒng)2、進(jìn)氣壓力傳感器957.4D型電噴系統(tǒng)
957.4D型電噴系統(tǒng)967.4D型電噴系統(tǒng)
傳感器的壓力轉(zhuǎn)換元件是硅膜片,利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)。硅膜片是約為3mm的正方形,中部是?2mm,厚約50微米的薄膜,967.4D型電噴系統(tǒng)傳感器的壓力轉(zhuǎn)換元件是硅膜片,利用977.4D型電噴系統(tǒng)
薄膜周圍分布4個應(yīng)變電阻,以惠斯頓電橋方式連接。薄膜一側(cè)是真空室,另一側(cè)承受進(jìn)氣壓力。977.4D型電噴系統(tǒng)薄膜周圍分布4個應(yīng)變電阻,以惠斯頓987.4D型電噴系統(tǒng)
進(jìn)氣壓力越高,膜片變形越大,應(yīng)變電阻的阻值與壓力成正比利用惠斯登電橋?qū)⑦M(jìn)氣壓力轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?,?jīng)混合集成電路放大后輸出。987.4D型電噴系統(tǒng)進(jìn)氣壓力越高,膜片變形越大,應(yīng)變電997.4D型電噴系統(tǒng)
7.4.4電控系統(tǒng)的組成1、電控系統(tǒng)的組成3部分:各傳感器,ECU和各執(zhí)行元件。ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣壓力傳感器的輸入信號確定噴油脈沖的基本噴油時間。997.4D型電噴系統(tǒng)7.4.4電控系統(tǒng)的組成1007.4D型電噴系統(tǒng)
2、噴油時間的確定ECU內(nèi)存儲著滿足理論空燃比要求的“基本噴油時間與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力關(guān)系”的三維脈譜圖。1007.4D型電噴系統(tǒng)2、噴油時間的確定1017.4D型電噴系統(tǒng)
發(fā)動機(jī)工作時,ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣壓力傳感器信號確定基本噴油時間。然后根據(jù)節(jié)氣門位置、冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度等信號對基本噴油時間進(jìn)行修正,即可確定各噴油器的實(shí)際噴油時間。1017.4D型電噴系統(tǒng)發(fā)動機(jī)工作時,ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速和進(jìn)1027.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)單點(diǎn)噴射系統(tǒng)是在節(jié)氣門體(進(jìn)氣總管處)上設(shè)置一只或兩只噴油器,對發(fā)動機(jī)所有各缸集中噴射供油,噴射出的燃油再經(jīng)各進(jìn)氣歧管分配到各個氣缸。1027.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)單點(diǎn)噴射系統(tǒng)是在節(jié)氣門體(進(jìn)氣總管1037.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)單點(diǎn)電噴在結(jié)構(gòu)布置上與化油器相似,具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便,成本低等優(yōu)點(diǎn)。典型的單點(diǎn)電噴有波許公司的Mono-Jetronic系統(tǒng)、美國通用的TBI(ThrottleBodyInjection)、福特的CFI(CentralFuelInjection)等。1037.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)單點(diǎn)電噴在結(jié)構(gòu)布置上與化油器相似,1047.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)1047.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)1057.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)7.5.1系統(tǒng)的組成單點(diǎn)電噴可將整個系統(tǒng)分為:供油系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)和電控系統(tǒng)三個子系統(tǒng)。1057.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)7.5.1系統(tǒng)的組成1067.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)供油系統(tǒng):由電動燃油泵10、燃油濾清器8、壓力調(diào)節(jié)器7和噴油器6組成。1067.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)供油系統(tǒng):由電動燃油泵10、燃油濾1077.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)電動燃油泵將燃油從油箱中泵出,經(jīng)濾清器輸送給壓力調(diào)節(jié)器和噴油器。1077.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)電動燃油泵將燃油從油箱中泵出,經(jīng)濾1087.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)ECU控制噴油器將燃油間歇地噴入節(jié)氣門上方,與空氣混合形成混合氣后進(jìn)入各缸進(jìn)氣歧管內(nèi)。1087.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)ECU控制噴油器將燃油間歇地噴入節(jié)1097.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)由于噴油器安裝在節(jié)氣門上方,空氣流速大,有利于燃油霧化,單點(diǎn)電噴的噴油壓力低,與進(jìn)氣管的壓力差通常為80~100kPa。而MPI的噴油壓力差約為250kPa。1097.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)由于噴油器安裝在節(jié)氣門上方,1107.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)由空氣濾清器、節(jié)氣門和節(jié)氣門步進(jìn)電機(jī)等組成。空氣經(jīng)空氣濾清器、節(jié)氣門體、各缸進(jìn)氣歧管進(jìn)入氣缸。1107.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)由空氣濾清器、節(jié)氣門和節(jié)氣1117.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)可在節(jié)氣門前方安裝空氣流量計或在節(jié)氣門后方安裝進(jìn)氣壓力傳感器。單點(diǎn)電噴常通過節(jié)氣門位置和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器信號確定進(jìn)氣量。1117.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)可在節(jié)氣門前方安裝空氣流量1127.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)電控系統(tǒng)由電控單元、轉(zhuǎn)速傳感器、空氣流量計(或進(jìn)氣壓力、節(jié)氣門位置傳感器)、進(jìn)氣溫度、冷卻液溫度、氧傳感器和噴油器等組成。電控單元根據(jù)控制程序和各傳感器輸入信號計算出噴油脈沖信號寬度,控制噴油器噴油。1127.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)電控系統(tǒng)由電控單元、轉(zhuǎn)速傳感器、空1137.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)7.5.2系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)和工作原理大部分部件與前面介紹的類似,下面是典型部件。1、中央噴射單元
結(jié)構(gòu)如圖7-36,主要由油壓調(diào)節(jié)器、噴油器、節(jié)氣門體和節(jié)氣門組成,安裝位置類似化油器。在節(jié)氣門體上還裝有節(jié)氣門位置傳感器、怠速調(diào)節(jié)裝置等。1137.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)7.5.2系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)和工作1147.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)噴油器是中央噴射單元中的重要部件,在各種工況下,向氣缸提供精確計量的霧化燃油。噴油器的結(jié)構(gòu)如圖7-37。扁平銜鐵和球形閥熔焊在一起。球形閥下方有閥座,通過六個徑向布置的計量噴孔噴出燃油。在球形閥上方裝有壓縮彈簧和電磁線圈。1147.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)噴油器是中央噴射單元中的重要部件,1157.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)當(dāng)噴油脈沖電流通過電磁線圈時,產(chǎn)生的電磁吸力克服彈簧壓力將球形閥吸離閥座,使燃油噴出。電流切斷時,彈簧使球形閥落座,停止噴油。壓力調(diào)節(jié)器的作用是調(diào)節(jié)噴油壓力保持穩(wěn)定。油壓升高時,增大回油閥開啟截面,回油量增多;油壓降低時,減小回油量。1157.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)當(dāng)噴油脈沖電流通過電磁線圈時,1167.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)2、節(jié)氣門伺服電動機(jī)Mono-Jetronic系統(tǒng)在節(jié)氣門軸上設(shè)有伺服電機(jī)。ECU根據(jù)冷卻液溫度、節(jié)氣門位置傳感器等信號,驅(qū)動伺服電機(jī),自動控制節(jié)氣門的開度,調(diào)節(jié)怠速時進(jìn)氣量,實(shí)現(xiàn)怠速控制。1167.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)2、節(jié)氣門伺服電動機(jī)1177.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)電子節(jié)氣門1177.5單點(diǎn)電噴系統(tǒng)電子節(jié)氣門1187.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)由單一的一個ECU控制發(fā)動機(jī)燃油噴射、點(diǎn)火時刻、怠速和排放等。典型的有波許的莫特朗尼克系統(tǒng)(MOTRONIC)、福特的發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)(EEC-IV)、通用的數(shù)字燃油噴射系統(tǒng)(DFI)、豐田計算機(jī)控制系統(tǒng)(TCCS)、日產(chǎn)發(fā)動機(jī)計算機(jī)集中控制系統(tǒng)(ECCS)等。1187.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)由單一的一個EC1197.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
7.6.1MOTRONIC的組成和功能基本組成和功能如圖7-39。主要有電噴系統(tǒng)、電控點(diǎn)火系統(tǒng)、怠速控制系統(tǒng)等子系統(tǒng)。奧迪、富康等歐洲車系多采用。電控單元根據(jù)控制程序和各傳感器輸入的信號控制發(fā)動機(jī)的燃油噴射、點(diǎn)火時刻、怠速、燃油蒸汽控制和排氣再循環(huán)等。1197.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)7.6.1MOTRONIC1207.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
7.6.2電噴系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)電噴系統(tǒng)可采用L、LH、D、MONO等形式,結(jié)構(gòu)和工作原理與前面介紹的相同。點(diǎn)火系統(tǒng)具有閉合角、點(diǎn)火時刻和爆燃控制等功能。按高壓的分配方式分:有/無分電器兩類。1207.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)7.6.2電噴系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)1217.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
7.6.3怠速控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)怠速工況是指發(fā)動機(jī)運(yùn)行中,節(jié)氣門開度最小,汽車處于空檔,發(fā)動機(jī)只帶附件而維持最低轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定工況。怠速工況是汽車發(fā)動機(jī)常見的工況之一,所以,怠速控制是汽車發(fā)動機(jī)控制的一個重要環(huán)節(jié)。1217.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)7.6.3怠速控制系統(tǒng)1227.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
為降低怠速時的排放,提高經(jīng)濟(jì)性,并使發(fā)動機(jī)在怠速時轉(zhuǎn)速低而穩(wěn)定,須進(jìn)行怠速控制。開啟空調(diào)時,系統(tǒng)能調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,適應(yīng)空調(diào)工作的要求。怠速控制實(shí)質(zhì)是對怠速時進(jìn)氣量的控制,有兩種基本方式:①控制旁通道的旁通空氣式;②控制節(jié)氣門關(guān)閉位置的節(jié)氣門直動式。1227.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)為降低怠速時的排放,提高經(jīng)濟(jì)性1237.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
1、怠速控制系統(tǒng)的功能由怠速控制閥(ISCV)控制旁通道中空氣流量,使發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)總是處于最佳轉(zhuǎn)速。發(fā)動機(jī)怠速控制系統(tǒng)接收各相關(guān)傳感器的信號,由一臺步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行操作。1237.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)1、怠速控制系統(tǒng)的功能1247.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
2、啟動時的怠速控制發(fā)動機(jī)啟動時,節(jié)氣門關(guān)閉,進(jìn)氣量很小,此時怠速控制使旁通空氣量達(dá)到最大,以改善啟動性能。啟動后,ECU根據(jù)冷卻水溫度對進(jìn)氣量進(jìn)行調(diào)節(jié),使發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定,并受到控制。1247.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)2、啟動時的怠速控制1257.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
3、發(fā)動機(jī)升溫期間的怠速控制啟動后的升溫期間,怠速控制系統(tǒng)逐漸調(diào)整到由冷卻水溫度決定進(jìn)氣量,使發(fā)動機(jī)處于最佳的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。1257.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)3、發(fā)動機(jī)升溫期間的怠速控制1267.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
4、發(fā)動機(jī)升溫后的怠速控制升溫結(jié)束后,怠速控制系統(tǒng)通過接收各傳感器的信號,來檢測發(fā)動機(jī)的負(fù)荷情況。所接收的信號包括變速器空檔信號(標(biāo)明當(dāng)前變速檔所處的位置),以及空調(diào)器開啟信號。1267.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)4、發(fā)動機(jī)升溫后的怠速控制1277.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
根據(jù)以上信號,系統(tǒng)計算出最佳怠速轉(zhuǎn)速,通過改變進(jìn)氣量,對發(fā)動機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制,使怠速達(dá)到最佳值。1277.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)根據(jù)以上信號,系統(tǒng)計算出最佳怠1287.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
當(dāng)變速器掛檔或開啟空調(diào)時,為防止負(fù)荷突然改變使發(fā)動機(jī)熄火,在負(fù)荷加載到發(fā)動機(jī)之前,負(fù)荷變化的信號輸入怠速控制系統(tǒng),怠速控制閥(ISCV)動作→確保發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。1287.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)當(dāng)變速器掛檔或開啟空調(diào)時,為防1297.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
5、怠速控制閥——ISCV怠速運(yùn)行時,ECU發(fā)出脈沖信號使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動,啟閉閥門,控制進(jìn)氣量。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,帶動螺桿上下移動,推動閥門,使空氣流通面積變化,調(diào)節(jié)進(jìn)氣量。1297.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)5、怠速控制閥——ISCV1307.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
1307.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)1317.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
1317.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)1327.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
7.6.4排放控制包括:燃油蒸汽排放和廢氣再循環(huán)控制1、燃油箱燃油蒸汽控制1327.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)7.6.4排放控制1337.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
為了控制燃油蒸汽逸出,燃油蒸汽在發(fā)動機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時被碳罐中的活性碳所吸附,當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時,再將燃油蒸汽吸入發(fā)動機(jī)中。1337.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)為了控制燃油蒸汽逸出,燃油蒸汽1347.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
發(fā)動機(jī)工作時,ECU向電磁閥輸出電流信號使電磁閥開啟,活性炭罐中的燃油蒸汽通過真空管吸入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管內(nèi),進(jìn)入發(fā)動機(jī)中燃燒。1347.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)發(fā)動機(jī)工作時,ECU向電磁閥輸1357.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
2、排氣再循環(huán)控制EGR(ExhaustGasRecirculation)指將一定量的排氣重新吸入發(fā)動機(jī)中燃燒,以降低發(fā)動機(jī)燃燒溫度,減少排氣中NOx的含量。EGR影響混合氣的著火性,降低發(fā)動機(jī)的功率,所以需根據(jù)工況進(jìn)行適量的EGR。1357.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)2、排氣再循環(huán)控制1367.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
排氣循環(huán)量過少,不能有效地降低NOx;循環(huán)量過大,發(fā)動機(jī)性能惡化。通常用EGR率作為控制指標(biāo):EGR率=最大EGR率一般不超過15~25%。1367.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)排氣循環(huán)量過少,不能有效地降低1377.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
發(fā)動機(jī)工作時,ECU根據(jù)冷卻液溫度、轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門位置傳感器等信號和控制程序,向EGR閥輸出控制信號,控制電磁閥打開和關(guān)閉。1377.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)發(fā)動機(jī)工作時,ECU根據(jù)冷卻液1387.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
電磁閥打開,接通EGR控制閥真空管,EGR控制閥開啟,部分排氣進(jìn)入進(jìn)氣管,進(jìn)行EGR;電磁閥關(guān)閉,切斷EGR控制閥真空管,并將大氣壓力引入EGR控制閥上方,EGR控制閥關(guān)閉,停止EGR。1387.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)電磁閥打開,接通EGR控制閥真1397.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
以下工況,停止EGR:(1)發(fā)動機(jī)起動時(2)怠速時(3)發(fā)動機(jī)低溫時(4)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于900r/min(5)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于3200r/min1397.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)以下工況,停止EGR:1407.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
7.6.5故障自診斷、故障運(yùn)行和安全保險
1、故障自診斷ECU隨時監(jiān)視電控系統(tǒng)各部件的工作。出現(xiàn)故障時,故障指示燈點(diǎn)亮,并將故障信息存儲在存儲器中。檢修時,用測試儀從故障診斷座中讀取故障信息,即可迅速查明故障原因。1407.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)7.6.5故障自診斷、故障運(yùn)1417.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
2、故障運(yùn)行和后備系統(tǒng)故障運(yùn)行:某些傳感器出現(xiàn)故障時,電控單元啟用代用值,使發(fā)動機(jī)維持運(yùn)行。出現(xiàn)故障時具有代用值傳感器有:冷卻液溫度(80℃)、進(jìn)氣溫度(25℃)、空氣流量、進(jìn)氣壓力、節(jié)氣門位置等。1417.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)2、故障運(yùn)行和后備系統(tǒng)1427.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
后備系統(tǒng):當(dāng)ECU控制程序出現(xiàn)故障時,ECU啟用后備系統(tǒng)對發(fā)動機(jī)進(jìn)行簡易控制,使車輛維持運(yùn)行,進(jìn)入“跛行”狀態(tài)。后備系統(tǒng)采用專用集成電路,將噴油時間、點(diǎn)火時間、閉合角等發(fā)動機(jī)運(yùn)行基本參數(shù)設(shè)定為某一固定值。1427.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)后備系統(tǒng):當(dāng)ECU控制程序出現(xiàn)1437.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
3、安全保險功能是指當(dāng)電控系統(tǒng)某些重要的部件出現(xiàn)故障時,為確保安全,終止系統(tǒng)運(yùn)行的功能。如:點(diǎn)火系統(tǒng)不工作,終止噴油;當(dāng)ECU接受不到轉(zhuǎn)速信號時,電動燃油泵停止運(yùn)轉(zhuǎn),點(diǎn)火系統(tǒng)停止工作;當(dāng)爆燃傳感器出現(xiàn)故障時,ECU推遲點(diǎn)火提前角并終止爆燃控制程序。1437.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)3、安全保險功能1447.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)
1447.6發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)145OBD-Ⅱ故障碼世界各大汽車公司故障碼和隨車診斷裝置各不相同,給汽車檢測維修帶來很大不便。美國汽車工程師學(xué)會﹙SAE﹚制定了新一代隨車診斷裝置﹙OBD-Ⅱ﹚,統(tǒng)一診斷座和診斷代碼的標(biāo)準(zhǔn)。145OBD-Ⅱ故障碼世界各大汽車公司故障碼和隨車診斷裝置各146OBD-Ⅱ故障碼世界各大汽車公司從1996年起全面采用。同時,各種汽車測試儀也專門配備了標(biāo)準(zhǔn)OBD-Ⅱ測試卡和標(biāo)準(zhǔn)OBDⅡ-16測試接頭。
OBDⅡ-16測試接頭如圖。各端子的用途見表7-9。故障碼的含義見表7-10。146OBD-Ⅱ故障碼世界各大汽車公司從1996年起全面采用147燃油直噴發(fā)動機(jī)
奧迪采用的燃油直噴技術(shù)稱FSI。FSI是FuelStratifiedInjection的縮寫,燃油分層噴射,是一項(xiàng)創(chuàng)新的革命性技術(shù)。147燃油直噴發(fā)動機(jī)奧迪采用的燃油直噴技術(shù)稱FSI。148燃油直噴發(fā)動機(jī)
燃油直噴發(fā)動機(jī)將噴油嘴安裝在燃燒室內(nèi),直接噴射汽油;空氣通過進(jìn)氣門進(jìn)入,在燃燒室與汽油混合形成混合氣,點(diǎn)燃作功。148燃油直噴發(fā)動機(jī)燃油直噴發(fā)動機(jī)將噴油嘴安裝在燃燒室內(nèi),149燃油直噴發(fā)動機(jī)
直噴式汽油發(fā)動機(jī)采用類似于柴油發(fā)動機(jī)的供油技術(shù),通過一個活塞泵提供100bar以上的壓力,將汽油提供給位于氣缸內(nèi)的電磁噴油器。149燃油直噴發(fā)動機(jī)直噴式汽油發(fā)動機(jī)采用類似于柴油發(fā)動機(jī)的150燃油直噴發(fā)動機(jī)
FSI發(fā)動機(jī)的特點(diǎn):均勻燃燒和分層燃燒。均勻燃燒:在全負(fù)荷時,燃油噴射與進(jìn)氣同步,燃油得到完全霧化,使混合氣均勻地充滿燃燒室,得到充分燃燒。均勻燃燒時空燃比是14.7∶1。燃油的蒸發(fā)使混合氣降溫,避免了爆震的產(chǎn)生。在均勻燃燒情況下,既提高輸出功率和扭矩,又降低了油耗。150燃油直噴發(fā)動機(jī)FSI發(fā)動機(jī)的特點(diǎn):均勻燃燒和分層燃燒151燃油直噴發(fā)動機(jī)
分層燃燒:半負(fù)荷時,噴油嘴精確控制噴射時間及時刻(壓縮行程終了時)。特別設(shè)計的燃燒室形狀,使空氣產(chǎn)生較強(qiáng)的渦流,與汽油充分混合?;旌蠚獾姆植际腔鸹ㄈ苓厺猓鈬^稀。→在順利點(diǎn)火的情況下實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒。151燃油直噴發(fā)動機(jī)分層燃燒:152燃油直噴發(fā)動機(jī)
稀薄燃燒的一個優(yōu)點(diǎn)是隔絕了已燃混合氣向氣缸壁和氣缸蓋的散熱,從而降低了發(fā)動機(jī)的熱損耗。152燃油直噴發(fā)動機(jī)稀薄燃燒的一個優(yōu)點(diǎn)是隔絕了已燃混合氣向153燃油直噴發(fā)動機(jī)
FSI發(fā)動機(jī)采用可變進(jìn)氣歧管,由電子系統(tǒng)控制空氣流量,實(shí)現(xiàn)無節(jié)流變質(zhì)調(diào)節(jié),提高了充氣效率,獲得更高的升功率。發(fā)動機(jī)的動態(tài)響應(yīng)也變得更為直接。153燃油直噴發(fā)動機(jī)FSI發(fā)動機(jī)采用可變進(jìn)氣歧管,由電子系154燃油直噴發(fā)動機(jī)
FSI發(fā)動機(jī)在提高輸出功率和扭矩的同時,提高了燃油經(jīng)濟(jì)性并降低排放。與傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)相比,相同排量的FSI發(fā)動機(jī)油耗顯著降低。154燃油直噴發(fā)動機(jī)
FSI發(fā)動機(jī)在提高輸出功率和扭矩的同155燃油直噴發(fā)動機(jī)
缺點(diǎn):1、在比較柔和的駕駛方式下才能分層燃燒,獲得良好經(jīng)濟(jì)性;而在需要性能的時候必須轉(zhuǎn)換到均勻燃燒,性能表現(xiàn)和省油不能同時滿足。2、噪音比較大,尤其在低速的時候,聲音類似柴油機(jī)。155燃油直噴發(fā)動機(jī)缺點(diǎn):156燃油直噴發(fā)動機(jī)
類似技術(shù)上世紀(jì)末已出現(xiàn)。如:三菱公司的GDI、奔馳的CGI、菲亞特的JTS系統(tǒng)和豐田的直噴技術(shù)。在發(fā)達(dá)國家采用該技術(shù)的發(fā)動機(jī)已經(jīng)較為普遍。156燃油直噴發(fā)動機(jī)類似技術(shù)上世紀(jì)末已出現(xiàn)。157燃油直噴發(fā)動機(jī)
技術(shù)起源三菱公司的GDI技術(shù)是早期的缸內(nèi)直噴技術(shù)。沒用在中國的三菱車上。隨著三菱的沒落,這項(xiàng)技術(shù)沒有在三菱公司發(fā)揚(yáng)光大。157燃油直噴發(fā)動機(jī)技術(shù)起源158燃油直噴發(fā)動機(jī)
技術(shù)分類
奔馳CGI:02年底,奔馳上市配有1.8LCGI汽油缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)的C級車。峰值功率125kW,扭矩比上一代增加了15%,使該車加速能力大幅提高。158燃油直噴發(fā)動機(jī)技術(shù)分類159燃油直噴發(fā)動機(jī)
當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速只有1500rpm時即可輸出扭矩的75%。輕踏油門,即可感覺到強(qiáng)勁的動力輸出。如果同排量車的油耗在10L/100Km,CGI發(fā)動機(jī)的油耗只有8L/100Km。159燃油直噴發(fā)動機(jī)當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速只有1500rpm時即可輸160燃油直噴發(fā)動機(jī)
奔馳的CGI和奧迪的FSI技術(shù)同源。他們從構(gòu)造到原理,甚至配件供應(yīng)廠家都一樣。菲亞特的JTS屬于非主流的技術(shù),應(yīng)用的車不多。特點(diǎn)是將燃油直噴和渦輪增壓結(jié)合在一起,與奧迪的TFSI類似,這種發(fā)動機(jī)在高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速下都可以輸出充沛的動力。160燃油直噴發(fā)動機(jī)奔馳的CGI和奧迪的FSI技術(shù)同源。161燃油直噴發(fā)動機(jī)
豐田在國外的各車型普遍采用了直噴發(fā)動機(jī)(從低端的愛麗斯到雷克薩斯)。不過雷克薩斯新的LS460發(fā)動機(jī)采用了雙噴油技術(shù),在進(jìn)氣歧管和缸內(nèi)各有一個噴油嘴,兼顧了兩種噴射的優(yōu)點(diǎn),比較先進(jìn)。161燃油直噴發(fā)動機(jī)豐田在國外的各車型普遍采用了直噴發(fā)動機(jī)162燃油直噴發(fā)動機(jī)
總體來說,各大汽車廠的缸內(nèi)直噴技術(shù)從構(gòu)造到原理都是大同小異。奧迪的FSI將燃油缸內(nèi)直噴技術(shù)帶到中國。從另一個角度說明奧迪FSI技術(shù)的適應(yīng)性更強(qiáng),2.0TFSI、3.2FSI、4.2FSI、5.2FSI,都在中國市場上出現(xiàn)了。能適用中國的油品。162燃油直噴發(fā)動機(jī)總體來說,各大汽車廠的缸內(nèi)直噴技術(shù)從構(gòu)163復(fù)習(xí)思考題1、電子燃油噴射系統(tǒng)的類型有哪些?2、簡述L型電子燃油噴射系統(tǒng)的組成和各部件的作用?3、說明葉片式空氣流量計的組成和基本工作原理?4、LH型電子燃油噴射系統(tǒng)在組成和性能方面有何特點(diǎn)?簡述熱線式空氣流量計的工作原理?5、試比較D型電子燃油噴射系統(tǒng)和L型電子燃油噴射系統(tǒng)二者進(jìn)氣系統(tǒng)的差別?說明壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器的工作原理?6、簡述單點(diǎn)電子燃油噴射系統(tǒng)的組成?7、用框圖表示發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的組成?該系統(tǒng)有哪些基本功能?8、電噴發(fā)動機(jī)檢修的基本規(guī)則?簡述檢修一般步驟?163復(fù)習(xí)思考題1、電子燃油噴射系統(tǒng)的類型有哪些?164汽車電器主講:毛矛1汽車電器主講:毛矛165第七章電子燃油噴射系統(tǒng)簡稱EFI:ElectronicFuelInjection在此基礎(chǔ)上發(fā)展出發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng),對發(fā)動機(jī)的燃油噴射、點(diǎn)火時刻、怠速和廢氣再循環(huán)等進(jìn)行集中控制。本章系統(tǒng)地介紹各種電噴系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理以及檢測診斷的維修方法。2第七章電子燃油噴射系統(tǒng)簡稱EFI:Electroni1667.1電噴系統(tǒng)的概念、類型及特點(diǎn)7.1.1電噴的概念電噴系統(tǒng)是按照發(fā)動機(jī)各種工況的要求和進(jìn)氣量控制噴油量,實(shí)現(xiàn)空燃比的最佳控制。37.1電噴系統(tǒng)的概念、類型及特點(diǎn)7.1.1電噴的1677.1.1電噴的概念電噴系統(tǒng)工作時,ECU根據(jù)控制程序和各傳感器輸入的檢測信號→確定噴油量→向噴油器提供噴油脈沖信號,47.1.1電噴的概念電噴系統(tǒng)工作時,1687.1.1電噴的概念噴油器將定量的燃油以一定的壓力噴向各缸進(jìn)氣歧管(多點(diǎn)噴射)或節(jié)氣門上方(單點(diǎn)噴射),與空氣混合→可燃混合氣→吸入發(fā)動機(jī)→點(diǎn)火燃燒做功。57.1.1電噴的概念噴油器將定量的燃油以一定的壓力1697.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)1、多點(diǎn)/單點(diǎn)噴射系統(tǒng)按照噴油器數(shù)量和位置,分為多點(diǎn)噴射(MPI)和單點(diǎn)噴射系統(tǒng)(SPI)兩類。67.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)1、多點(diǎn)/單點(diǎn)噴射系統(tǒng)1707.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)MPI是在每缸進(jìn)氣歧管進(jìn)氣門的上方分別安裝一個噴油器,ECU控制各噴油器的噴油時刻和噴油量,分別與各進(jìn)氣歧管的空氣混合形成混合氣。77.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)MPI是在每缸進(jìn)氣歧管進(jìn)氣1717.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)87.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)1727.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)SPI是在進(jìn)氣管集合部只安裝一個噴射器(通常稱為節(jié)氣門噴射體)。ECU控制該噴油器的噴油時刻和噴油量,形成混合氣后再分配到各缸進(jìn)氣歧管。97.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)SPI是在進(jìn)氣管集合1737.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)2、間歇/連續(xù)噴射系統(tǒng)按照噴油方式分類。間歇噴射:由ECU控制各缸的噴油量和噴油時刻,間歇地向各缸進(jìn)氣歧管噴油。也叫“脈沖噴射”進(jìn)一步可分為同時噴射、分組噴射、順序噴射3種。107.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)2、間歇/連續(xù)噴射1747.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)連續(xù)噴射:采用機(jī)械或機(jī)電混合式控制各缸噴油量,連續(xù)地噴油。如波許公司的K型和KE型,應(yīng)用在早期奧迪上。117.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)連續(xù)噴射:采用機(jī)械1757.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)3、質(zhì)量流量式、速度密度式和節(jié)流速度式——按照進(jìn)氣量的檢測方式分類。質(zhì)量流量式(Mass-flow):由空氣流量計直接測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量,ECU根據(jù)進(jìn)氣量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,計算出每個循環(huán)各缸的進(jìn)氣量,從而確定相應(yīng)的噴油量。如波許公司的L型和LH型。127.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)3、質(zhì)量流量式、速1767.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)速度密度式(Speed—Density):利用進(jìn)氣管絕對壓力和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號計算出每一工作循環(huán)各缸進(jìn)氣量,進(jìn)而確定噴油量。如D型。節(jié)流速度式(Throttle—Speed)利用節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號計算每一工作循環(huán)各缸進(jìn)氣量,從而確定噴油量。137.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)速度密度式(Spe1777.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)4、單獨(dú)控制/集中控制系統(tǒng)單獨(dú)控制→只控制空燃比,點(diǎn)火時刻、怠速等由其他ECU控制。90年代初以前多此類。集中控制系統(tǒng)又稱發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),由一個電控單元完成空燃比、點(diǎn)火時刻、怠速等發(fā)動機(jī)的全部控制。90年代中以后均屬該種類型。147.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)4、單獨(dú)控制/集中1787.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)5、空燃比開環(huán)/閉環(huán)控制系統(tǒng)按照控制系統(tǒng)有無反饋控制分類。開環(huán)系統(tǒng):把發(fā)動機(jī)不同工況下的最佳噴油量存在儲存器內(nèi),發(fā)動機(jī)運(yùn)行時,ECU根據(jù)各傳感器的信號確定噴油量。閉環(huán)控制:在排氣管內(nèi)增加氧傳感器作為空燃比的反饋信號,進(jìn)行噴油量的修正。157.1.2電噴系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)5、空燃比開環(huán)/1797.2L型電噴系統(tǒng)
L型電噴L-Jetronic,屬多點(diǎn)電噴,波許研發(fā)生產(chǎn)。LE型、LH型系統(tǒng)和Motronic系統(tǒng)均是在L型電噴基礎(chǔ)上發(fā)展而來。7.2.1L型電噴系統(tǒng)的組成L型電噴系統(tǒng)的組成如圖7-3。整個系統(tǒng)分為供油系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)
3個子系統(tǒng)。167.2L型電噴系統(tǒng)L型電噴L-Jetronic,屬1807.2L型電噴系統(tǒng)
177.2L型電噴系統(tǒng)1817.2.2供油系統(tǒng)1、系統(tǒng)組成和工作過程電動燃油泵將燃油從油箱中泵出,經(jīng)濾清器進(jìn)入燃油管,經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)壓力,使燃油壓力與進(jìn)氣壓力之差保持恒定。187.2.2供油系統(tǒng)1、系統(tǒng)組成和工作過程1827.2.2供油系統(tǒng)燃油經(jīng)燃油管輸送給各缸噴油器和冷起動閥,噴油器根據(jù)ECU的信號,定時定量地將燃油噴射到進(jìn)氣歧管內(nèi)。197.2.2供油系統(tǒng)燃油經(jīng)燃油管輸送給各缸噴油器和1837.2.2供油系統(tǒng)2、電動燃油泵作用:向燃油系統(tǒng)輸送一定壓力的燃油。由:永磁電動機(jī)、油泵轉(zhuǎn)子、滾柱和泵體等組成。207.2.2供油系統(tǒng)2、電動燃油泵1847.2.2供油系統(tǒng)工作原理:燃油泵工作時,永磁電動機(jī)驅(qū)動油泵轉(zhuǎn)子和滾柱一起旋轉(zhuǎn),使泵體與轉(zhuǎn)子之間的空腔容積發(fā)生變化。217.2.2供油系統(tǒng)工作原理:1857.2.2供油系統(tǒng)進(jìn)油口一側(cè)容積不斷增加產(chǎn)生真空,將燃油吸入。出油口一側(cè)容積不斷減少,將燃油加壓后泵出。227.2.2供油系統(tǒng)進(jìn)油口一側(cè)容積不斷增加產(chǎn)生真空1867.2.2供油系統(tǒng)進(jìn)油口一端設(shè)有限壓閥,防止管路堵塞造成油壓過高。油壓超過300kpa時,限壓閥打開,燃油流回進(jìn)油口。237.2.2供油系統(tǒng)進(jìn)油口一端設(shè)有限壓閥,防止管路1877.2.2供油系統(tǒng)出油口一端設(shè)有單向閥(止回閥),防止發(fā)動機(jī)熄火后管路中燃油倒流,以保持供油系統(tǒng)剩余壓力。247.2.2供油系統(tǒng)出油口一端設(shè)有單向閥(止回閥)1887.2.2供油系統(tǒng)早期電動燃油泵裝在油箱外部。90年代后,直接將燃油泵安裝在油箱內(nèi)。使用時,不要將油箱中的油耗盡,以免燒壞油泵。
257.2.2供油系統(tǒng)早期電動燃油泵裝在油箱外部。1897.2.2供油系統(tǒng)3、燃油濾清器作用是濾除汽油中的雜質(zhì)。濾清器殼體內(nèi)有一個紙質(zhì)濾芯,濾芯的孔徑平均為10um,后面串接一個纖維過濾網(wǎng)提高濾清效果。應(yīng)按規(guī)定行駛里程(約1萬KM)更換燃油濾清器。267.2.2供油系統(tǒng)3、燃油濾清器1907.2.2供油系統(tǒng)4、壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)供油壓力與進(jìn)氣管壓力之差保持恒定,使噴油量不受進(jìn)氣壓力波動的影響,由噴油時間決定。由金屬殼體組成的內(nèi)腔,被膜片分成兩室,膜片的一側(cè)壓著彈簧,另一側(cè)承受燃油壓力。277.2.2供油系統(tǒng)4、壓力調(diào)節(jié)器1917.2.2供油系統(tǒng)彈簧室內(nèi)有一真空管與節(jié)氣門后方的進(jìn)氣管相通,承受進(jìn)氣壓力。當(dāng)燃油壓力超過上方(彈簧+進(jìn)氣壓力)時,膜片上移,回油孔開啟,使超壓的燃油流回油箱?!构┯蛪毫﹄S進(jìn)氣壓力變化,供油壓力與進(jìn)氣壓力之差保持恒定,約為250kpa287.2.2供油系統(tǒng)彈簧室內(nèi)有一真空管與節(jié)氣門后方1927.2.2供油系統(tǒng)297.2.2供油系統(tǒng)1937.2.2供油系統(tǒng)5、噴油器噴油器在ECU的控制下向各缸進(jìn)氣歧管定時定量地噴油。噴油器體內(nèi)裝有電磁線圈,頭部的針閥與銜鐵結(jié)合成一體。307.2.2供油系統(tǒng)5、噴油器1947.2.2供油系統(tǒng)當(dāng)ECU接通噴油器電路時,電磁線圈通電,產(chǎn)生的電磁力將銜鐵與針閥吸起,燃油從針閥頭部的環(huán)形間隙噴出并霧化。317.2.2供油系統(tǒng)當(dāng)ECU接通噴油器電路時,電磁1957.2.2供油系統(tǒng)針閥的升程約0.1mm,噴油器每次開啟時間約為2~10ms。開啟時間越長,噴油量越多。多缸發(fā)動機(jī)通常采用分組噴射和順序噴射。327.2.2供油系統(tǒng)針閥的升程約0.1mm,噴油器1967.2.2供油系統(tǒng)L型電噴系統(tǒng)采用分組噴射,將噴油器分成2~3組,每組有2~3個噴油器。同一組噴油器采用同時噴射方式,不同組的噴油器交替噴射。每個工作循環(huán),每組噴射1、2次。噴油正時由ECU根據(jù)分電器內(nèi)的曲軸位置傳感器信號或點(diǎn)火信號決定。337.2.2供油系統(tǒng)L型電噴系統(tǒng)采用分組噴射,將噴1977.2.2供油系統(tǒng)順序噴射:在一個工作循環(huán)內(nèi),各噴油器按發(fā)動機(jī)工作順序,依次在本氣缸排氣行程上止點(diǎn)前噴油一次。各噴油器噴油時間和噴油量由ECU分別獨(dú)立控制。347.2.2供油系統(tǒng)順序噴射:1987.2.2供油系統(tǒng)如:發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為4600rpm時,噴油間隔時間僅0.0065s,所以,順序噴射控制精度高,各缸混合氣均勻性好,提高了發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性,減少了排放。357.2.2供油系統(tǒng)如:發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為4600rpm1997.2.2供油系統(tǒng)6、冷啟動閥和溫度-時間開關(guān)冷啟動閥的作用是冷車起動加濃,噴油量由溫度-時間開關(guān)控制。冷啟動閥的結(jié)構(gòu)與噴油器相似。367.2.2供油系統(tǒng)6、冷啟動閥和溫度-時間開2007.2.2供油系統(tǒng)低溫(冷卻液溫度低于30℃)起動時,溫度-時間開關(guān)控制冷啟動閥電磁線圈形成電流回路,冷起動閥噴油;常溫起動時,冷起動閥不噴油。377.2.2供油系統(tǒng)低溫(冷卻液溫度低于30℃)起2017.2.2供油系統(tǒng)溫度—時間開關(guān)安裝在發(fā)動機(jī)冷卻水道上,控制冷起動閥的噴油時間。起動時的冷卻液溫度越低,冷起動閥噴油時間越長。溫度越高,噴油時間越短。冷卻液溫度高于30℃時,冷起動閥不噴油。387.2.2供油系統(tǒng)溫度—時間開關(guān)安裝在發(fā)動機(jī)冷卻2027.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)1、系統(tǒng)的組成及工作過程進(jìn)氣系統(tǒng)由空氣濾清器、空氣流量計、節(jié)氣門、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管等組成。397.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)1、系統(tǒng)的組成及工作過程2037.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)空氣經(jīng)濾清器,由空氣流量計進(jìn)行檢測,再通過節(jié)氣門進(jìn)入各缸進(jìn)氣歧管。407.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)空氣經(jīng)濾清器,由空氣流量計進(jìn)行檢測,2047.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)417.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)2057.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門由駕駛員通過加速踏板操控,控制進(jìn)氣量的大小。在節(jié)氣門旁通道上裝有怠速空氣閥,控制怠速進(jìn)氣量的大小,實(shí)現(xiàn)怠速控制。ECU把空氣流量信號作為控制噴油量的主要依據(jù)之一。427.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門由駕駛員通過加速踏板操控,控制2067.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)2、葉片式空氣流量計L型系統(tǒng)采用葉片式空氣流量計。流量計內(nèi)腔的空氣通道上裝有空氣流量葉片,葉片的偏轉(zhuǎn)角度隨進(jìn)氣量變化437.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)2、葉片式空氣流量計2077.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣量增加,氣流對葉片作用力加大,葉片轉(zhuǎn)角增大,與回位彈簧作用力相平衡,使電位計向ECU輸出的電壓信號增大。ECU根據(jù)電位計輸出的電壓信號確定進(jìn)氣量的大小。447.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣量增加,氣流對葉片作用力加大,葉2087.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)流量計中設(shè)有阻尼板,以克服進(jìn)氣管壓力波動造成的葉片振動。葉片一側(cè)設(shè)有怠速進(jìn)氣旁通道,由調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)流量,以調(diào)節(jié)怠速時混合氣的濃度。進(jìn)氣溫度傳感器安裝在流量計的進(jìn)氣通道上。457.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)流量計中設(shè)有阻尼板,以克服進(jìn)氣管壓力2097.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)3、節(jié)氣門體節(jié)氣門體控制發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況。包括控制進(jìn)氣量的節(jié)氣門通道和怠速空氣旁通道。節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門軸上,用來檢測節(jié)氣門開度。467.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)3、節(jié)氣門體2107.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)行時,節(jié)氣門完全關(guān)閉,旁通道進(jìn)氣。冷車時,怠速空氣閥隨冷卻液溫度變化自動調(diào)節(jié)旁通道開啟截面,實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)快怠速調(diào)節(jié)。熱車后,可通過怠速調(diào)整螺釘調(diào)整發(fā)動機(jī)的熱車穩(wěn)定怠速。477.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)行時,節(jié)氣門完全關(guān)閉,旁2117.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)雙金屬片式怠速空氣閥結(jié)構(gòu)如圖7-16。冷車起動時,雙金屬片向下彎曲變形,閘狀閥門開啟截面增大,進(jìn)氣量增加,怠速升高。隨著發(fā)動機(jī)溫度升高和電流通過電熱絲,使雙金屬片受熱,緩緩將閥門關(guān)閉,怠速逐漸降低,直至達(dá)到穩(wěn)定的怠速。487.2.3進(jìn)氣系統(tǒng)雙金屬片式怠速空氣閥結(jié)構(gòu)如圖7-162127.2.4電控系統(tǒng)1、系統(tǒng)的組成由各傳感器、電控單元ECU和執(zhí)行器三部分組成。各傳感器向ECU輸入檢測信號,ECU根據(jù)存儲的控制程序和輸入信號計算各缸所需噴油量,并向各缸噴油器輸出噴油脈沖信號,實(shí)現(xiàn)空燃比控制。497.2.4電控系統(tǒng)1、系統(tǒng)的組成213502147.2.4電控系統(tǒng)2、轉(zhuǎn)速傳感器該系統(tǒng)中以點(diǎn)火線圈“—”接線柱產(chǎn)生的脈沖信號作為轉(zhuǎn)速信號。3、空氣流量計采用葉片式,結(jié)構(gòu)與工作原理前面已作了介紹。517.2.4電控系統(tǒng)2、轉(zhuǎn)速傳感器2157.2.4電控系統(tǒng)4、節(jié)氣門位置傳感器(TPS)節(jié)氣門位置傳感器的作用是檢測節(jié)氣門的開度。開關(guān)式節(jié)氣門傳感器又稱節(jié)氣門開關(guān),主要由動觸點(diǎn)、怠速觸點(diǎn)、功率觸點(diǎn)等部分組成。527.2.4電控系統(tǒng)4、節(jié)氣門位置傳感器(TPS)2167.2.4電控系統(tǒng)動觸點(diǎn)可在導(dǎo)向凸輪導(dǎo)軌內(nèi)移動,導(dǎo)向凸輪隨節(jié)氣門軸一起轉(zhuǎn)動。當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉時,動觸點(diǎn)與怠速觸點(diǎn)接觸,測出發(fā)動機(jī)處于怠速狀態(tài);537.2.4電控系統(tǒng)動觸點(diǎn)可在導(dǎo)向凸輪導(dǎo)軌內(nèi)移動,導(dǎo)向凸2177.2.4電控系統(tǒng)節(jié)氣門完全打開時,動觸點(diǎn)與功率觸點(diǎn)接觸,測出發(fā)動機(jī)處于全負(fù)荷狀態(tài);節(jié)氣門部分開啟時,動觸點(diǎn)既不跟怠速觸點(diǎn)接觸,也不跟功率觸點(diǎn)接觸。表明發(fā)動機(jī)處于部分負(fù)荷狀態(tài)。547.2.4電控系統(tǒng)節(jié)氣門完全打開時,動觸點(diǎn)與功率觸
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