電控燃油噴射系統(tǒng)

電控燃油噴射系統(tǒng)當(dāng)前第1頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)第一節(jié)

汽油機(jī)電子控制汽油噴射系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理當(dāng)前第2頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)一、概述

電子控制汽油噴射系統(tǒng)簡稱EFI，是英文ElectronicFuelInjection字頭的縮寫，就是用計(jì)算機(jī)控制的汽油噴射系統(tǒng)。電控汽油噴射系統(tǒng)是以電控單元(ECU)為控制中心，并利用安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的各種傳感器測出發(fā)動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行參數(shù)，再按照電腦中預(yù)存的控制程序精確地控制噴油器的噴油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能獲得最佳空燃比的可燃混合氣。電控汽油噴射的優(yōu)點(diǎn)

(1)進(jìn)氣系統(tǒng)無喉管和預(yù)熱的影響；無流動(dòng)損失和調(diào)頭換向、搶氣的影響；無霧化不好、分配不均的影響。

(2)利用電腦計(jì)量控制，均勻點(diǎn)噴，隨機(jī)修正，能使空燃比A/F控制在14.8最佳區(qū)域內(nèi)，精確控制空燃比和點(diǎn)火提前腳(3)獲得了“動(dòng)力性”、“經(jīng)濟(jì)性”、“凈化性”三豐收。當(dāng)前第3頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)

一般而言，與傳統(tǒng)的化油器發(fā)動(dòng)機(jī)相比，裝用電控燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率提高5％一10％。燃料消耗降低5％一15％，廢氣排放量減少20％；由于扭矩特性的明顯改善，瞬時(shí)響應(yīng)快，汽車的加速性能大大提高，怠速平穩(wěn),冷車起動(dòng)更容易，暖機(jī)更迅速。

當(dāng)前第4頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)一、電控燃油噴射系統(tǒng)的組成

電控燃油噴射系統(tǒng)一般由三個(gè)子系統(tǒng)組成：燃油供給系統(tǒng)：汽油箱、電動(dòng)汽油泵、汽油濾清器、燃油分配管、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器?？諝夤┙o系統(tǒng)：空氣濾清器、節(jié)氣門體、怠速空氣調(diào)整器、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管。電子控制系統(tǒng)：傳感器、電控單元、執(zhí)行器。當(dāng)前第5頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)當(dāng)前第6頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)當(dāng)前第7頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)二、電噴汽油機(jī)的燃油系統(tǒng)當(dāng)前第8頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)燃油供給系統(tǒng)的主要裝置

當(dāng)前第9頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)作用：電控汽油噴射系統(tǒng)的電動(dòng)汽油泵是一種由小型直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的油泵,其作用是提供汽油噴射所需的壓力燃油。類型：（1）按安裝位置不同分為：內(nèi)置式——安裝在油箱中，具有噪聲小、不易產(chǎn)生氣阻、不易泄漏、管路安裝簡單。外置式——串接在油箱外部的輸油管路中，易布置、安裝自由大，但噪聲大，易產(chǎn)生氣阻。（2）按電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)不同分為：葉輪式、滾柱式、轉(zhuǎn)子式和側(cè)槽式，常用的為葉輪式、滾柱式。1.電動(dòng)汽油泵當(dāng)前第10頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)滾柱泵當(dāng)前第11頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)

當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),位于其凹槽內(nèi)的滾柱在離心力的作用下,緊壓在泵體內(nèi)表面上,在相鄰兩個(gè)滾柱之間形成了一個(gè)空腔。在燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,一部分空腔的容積不斷增大,成為低壓油腔,將汽油吸入,而另一部分空腔容積不斷減小,成為高壓泵油腔,受壓汽油流過電動(dòng)機(jī),通過出油口壓出。單向閥：在油泵不工作時(shí),它阻止汽油倒流回油箱,這樣可保持油路中有一定的殘余壓力,便于下次起動(dòng)；

限壓閥：當(dāng)泵油壓力超過規(guī)定值以上時(shí),裝在泵體內(nèi)的限壓閥即被推開,使部分汽油返回到進(jìn)油口一側(cè)。當(dāng)前第12頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)2.燃油濾清器當(dāng)前第13頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)

作用：濾除燃油中的氧化鐵、粉塵等固體夾雜物，防止燃料系統(tǒng)堵塞，減小系統(tǒng)的機(jī)械磨損，確保發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，提高工作可靠性。

性能：應(yīng)具有過濾效率高、壽命長、壓力損失小、耐壓性能好、體積小、質(zhì)量輕等性能。

使用：濾芯阻塞時(shí)，將使油壓下降、起動(dòng)困難、發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低，故應(yīng)按規(guī)定更換濾清器。當(dāng)前第14頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)作用：將汽油均勻、等壓地輸送給各缸噴油器；還有貯油蓄壓、減緩油壓脈動(dòng)的作用。

3.燃油分配管當(dāng)前第15頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)4.油壓調(diào)節(jié)器

作用

保證各工況噴油壓力恒定。即使供油總管內(nèi)油壓與進(jìn)氣歧管內(nèi)壓力差保持恒定。當(dāng)前第16頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)組成

上、下殼體；膜片；彈簧；進(jìn)油管；回油管；真空管；閥等。當(dāng)前第17頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)當(dāng)前第18頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)5.噴油器

作用

在恒壓下定時(shí)噴油、定時(shí)斷油，提高霧化質(zhì)量，改善燃燒條件。

構(gòu)造

由殼體、繞組、針閥、回位彈簧、噴嘴等組成，其噴嘴的型式有單孔、雙孔、多孔之分。當(dāng)前第19頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)ECU的噴油控制信號將噴油器與電源回路接通時(shí)，電磁線圈通電并在周圍產(chǎn)生磁場，吸引銜鐵移動(dòng)，而銜鐵與針閥一體，因此克服彈簧張力而打開，燃油即開始噴射。當(dāng)ECU將電路切斷時(shí)，吸力消失，彈簧使針閥關(guān)閉，噴射停止。噴油量的多少取決于針閥行程、噴口截面積及噴射環(huán)境壓力與燃料壓力的壓差和噴油時(shí)間。當(dāng)前述各因素確定時(shí)，噴油量就取決于針閥的開啟時(shí)間，即電磁線圈的通電時(shí)間。當(dāng)前第20頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)6.冷起動(dòng)噴油器作用：冷起動(dòng)噴油器安裝在進(jìn)氣總管上,其功用由熱限時(shí)開關(guān)控制，在發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫起動(dòng)時(shí)投入工作,以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)性能。當(dāng)前第21頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)工作原理

冷起動(dòng)噴油器是在發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)時(shí),向進(jìn)氣管道附加地噴人一定量的汽油,以利于冷機(jī)起動(dòng)。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)和熱限時(shí)開關(guān)均接通時(shí),冷起動(dòng)噴油器電磁線圈通電,將閥門吸起。汽油通過旋流式噴嘴噴出旋轉(zhuǎn)的霧狀的汽油到進(jìn)氣管道內(nèi),加濃混合氣。

當(dāng)前第22頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)功用：提供、測量和控制汽油燃燒時(shí)所需要的空氣量。組成：空氣濾清器、空氣流量計(jì)(D系統(tǒng)無此裝置)、節(jié)氣門體、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管等。

三、電噴汽油機(jī)的空氣供給系統(tǒng)

當(dāng)前第23頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)

按發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的檢測方式分為：質(zhì)量流量控制法(L型)和速度密度控制法(D型)

L型EFI系統(tǒng)是用空氣流量計(jì)直接測量發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣量?！癓”是德文“空氣”一詞的第一個(gè)字母。其測量的準(zhǔn)確程度高于D型，故可更精確地控制空燃比?！俺Ｓ玫目諝饬髁坑?jì)有葉片式、熱式和卡門渦旋式三種類型。

D型EFI系統(tǒng)是通過檢測進(jìn)氣歧管的壓力(真空度)和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,推算發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣量,并計(jì)算燃油流量的速度密度控制方式。“D”是德文“壓力”一詞的第一個(gè)字母。由于空氣在進(jìn)氣管內(nèi)的壓力波動(dòng)，該方法的測量精度稍差。當(dāng)前第24頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)當(dāng)前第25頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)1.空氣濾清器

作用：清除空氣中所含的塵土和沙粒，以減少氣缸、活塞和活塞環(huán)的磨損。當(dāng)前第26頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)2.節(jié)氣門體

節(jié)氣門體裝在空氣流量計(jì)后方的進(jìn)氣管上,由節(jié)氣門、節(jié)氣門位置傳感器、旁通道、怠速調(diào)整螺釘（或怠速空氣調(diào)整器）等組成。節(jié)氣門用來控制發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行工況下的進(jìn)氣量。由于EFI系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)通常將節(jié)氣門全關(guān)，故設(shè)一旁通氣道，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)供給少量空氣。當(dāng)前第27頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)怠速旁通道和調(diào)整螺釘發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的節(jié)氣門近乎全閉，因此需經(jīng)節(jié)流閥本體上的旁通道供應(yīng)空氣以控制怠速，怠速調(diào)整螺釘就是用來調(diào)整時(shí)空氣流量的。當(dāng)?shù)∷僬{(diào)整螺釘順時(shí)針方向旋入時(shí)，旁通氣道開口減小，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速降低；反時(shí)針旋轉(zhuǎn)怠速調(diào)整螺釘，旁通氣道開口加大，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速升高。在一些有ISCV（怠速控制閥）的發(fā)動(dòng)機(jī)中，沒有此螺釘，ECU通過控制ISCV來實(shí)現(xiàn)對怠速轉(zhuǎn)速的控制。當(dāng)前第28頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)3、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管

SPI系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用中央噴射法，進(jìn)氣管形狀與化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)基本一致。(a)SPI系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(b)MPI系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管SPI系統(tǒng)進(jìn)氣管

當(dāng)前第29頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)

MPI系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)為消除進(jìn)氣脈動(dòng)和使各缸配氣均勻，對進(jìn)氣總管、歧管在形狀、容積等方面都提出了嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求。各缸分別設(shè)立獨(dú)立的歧管，歧管和總管可制成整體型，也可分開制造再以螺栓連接。

MPI系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)分開型進(jìn)氣管當(dāng)前第30頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)四、電噴汽油機(jī)的電子控制系統(tǒng)簡介當(dāng)前第31頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)1.空氣流量計(jì)

空氣流量計(jì)是測量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的裝置,它將吸入的空氣量轉(zhuǎn)換成電信號送至電腦,作為決定噴油量的基本信號之一,主要用于L型EEI系統(tǒng)。根據(jù)測量原理不同，空氣流量計(jì)有翼片式、卡門旋渦式、熱線式及熱膜式幾種類型。當(dāng)前第32頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)原理：翼片打開的角度隨進(jìn)氣量大小而變化，電位計(jì)測量此角度并將它轉(zhuǎn)為電信號送給電控單元。（1）翼片式空氣流量計(jì)補(bǔ)償擋板緩沖室彈簧測量板溫度傳感器旁通氣道封口調(diào)節(jié)螺釘電位計(jì)當(dāng)前第33頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)翼片式空氣流量計(jì)實(shí)物

當(dāng)前第34頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)（2）熱線式空氣流量計(jì)控制電路熱膜溫度傳感器防護(hù)網(wǎng)A：集成電路；RH：熱線電阻RK：溫度補(bǔ)償電阻RA：精密電阻RB：電橋電阻原理：把通電加熱的鉑絲置于空氣流中，使鉑絲溫度和吸入空氣溫度差保持一定。鉑絲成為惠斯頓電橋中的一個(gè)臂。當(dāng)前第35頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)當(dāng)前第36頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)（3）熱膜式空氣流量計(jì)與熱線式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。它將熱線、溫度補(bǔ)償電阻及精密電阻用厚膜工藝鍍在一塊陶瓷基片上(稱為熱膜電阻)裝在測量管內(nèi)。用熱膜代替熱線提高了空氣流量計(jì)的可靠性和耐用性，并且熱膜不會被空氣中的灰塵黏附。當(dāng)前第37頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)2.進(jìn)氣管壓力傳感器當(dāng)前第38頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)半導(dǎo)體壓敏電阻式：由硅膜片、集成電路、濾清器和真空室組成。原理：壓力變化，硅膜片變形，應(yīng)變電阻阻值變化，電橋輸出電壓變化。作用：測量節(jié)氣門后面進(jìn)氣管的絕對壓力，并轉(zhuǎn)換成電信號送給電控單元以作為計(jì)算噴油量的主要參數(shù)。當(dāng)前第39頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)3.節(jié)氣門位置傳感器

節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，與節(jié)氣門軸同軸設(shè)置。節(jié)氣門位置傳感器有線性輸出和開關(guān)量輸出兩種型式。當(dāng)前第40頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)線性輸出節(jié)氣門位置傳感器

傳感器有兩個(gè)與節(jié)氣門聯(lián)動(dòng)的可動(dòng)電刷觸點(diǎn)。

一個(gè)觸點(diǎn)可在電阻體上滑動(dòng)，利用變化的電阻值，測得與節(jié)氣門開度對應(yīng)的線性輸出電壓，根據(jù)輸出的電壓值，可知節(jié)氣門開度。

另一個(gè)電刷觸點(diǎn)在節(jié)氣門全關(guān)閉時(shí)與怠速觸點(diǎn)接觸。主要用于斷油控制和點(diǎn)火提前角的修正。當(dāng)前第41頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)4.冷卻液溫度傳感器

采用熱敏電阻檢測水溫。傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水通路上，水溫的變化將引起電阻值的變化，隨水溫升高，電阻值下降。

ECU中的電阻與水溫傳感器的熱敏電阻串聯(lián)，熱敏電阻阻值變化時(shí)，所得分壓值THW，隨之改變。當(dāng)前第42頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)當(dāng)前第43頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)5.進(jìn)氣溫度傳感器給ECU提供進(jìn)氣溫度信號，作為燃油噴射和點(diǎn)火正時(shí)控制的修正信號。

結(jié)構(gòu)原理與水溫傳感器相同，也是采用熱敏電阻檢測進(jìn)氣溫度。D型EFI系統(tǒng)中進(jìn)氣溫度傳感器安裝在空氣濾清器(簡稱空濾器)殼體內(nèi)或進(jìn)氣總管內(nèi)。L型EFI系統(tǒng)中的進(jìn)氣溫度傳感器裝在空氣流量計(jì)內(nèi)。當(dāng)前第44頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)當(dāng)前第45頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)6.凸輪軸/曲軸位置傳感器（CPS）凸輪軸位置傳感器：給ECU提供曲軸轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)位置（第一缸壓縮上止點(diǎn)）信號，作為燃油噴射控制和點(diǎn)火控制的主控信號。曲軸位置傳感器：檢測曲軸轉(zhuǎn)角位移，給ECU提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號，作為燃油噴射和點(diǎn)火控制的主控信號。當(dāng)前第46頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)組成：上部分為曲軸位置傳感器，有帶一個(gè)凸齒的G轉(zhuǎn)子和兩個(gè)感應(yīng)線圈G1和G2組成。下部分為曲軸位置傳感器由一個(gè)帶24個(gè)凸齒的Ne轉(zhuǎn)子和一個(gè)Ne感應(yīng)線圈組成。原理：利用電磁線圈產(chǎn)生的脈沖信號來確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和各缸的工作位置。（1）電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器當(dāng)前第47頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)組成：由轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、霍爾晶體管和放大器組成。原理：，ECU通過電源使電流通過霍爾晶體管，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的凸齒經(jīng)過磁場時(shí)使磁場強(qiáng)度改變，霍爾晶體管產(chǎn)生的霍爾電壓放大后輸送給ECU，ECU根據(jù)霍爾電壓產(chǎn)生的次數(shù)確定曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。（2）霍爾式凸輪軸/曲軸位置傳感器永久磁鐵霍爾元件觸發(fā)輪當(dāng)前第48頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)組成：由轉(zhuǎn)子、發(fā)光二極管、光敏二極管和放大器組成。原理：，利用發(fā)光二極管作為信號源。隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)透光孔與發(fā)光二極管對正時(shí)，光線照射到光敏二極管上產(chǎn)生電壓信號，經(jīng)放大電路放大后輸送給ECU。（3）光電式凸輪軸/曲軸位置傳感器1、密封圈2、分火頭3、發(fā)光二級管4、光敏二極管5、放大電路6、轉(zhuǎn)子光電式曲軸和凸輪軸位置傳感器電路當(dāng)前第49頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)當(dāng)前第50頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)7.電腦（電控單元ECU)1、傳感器2、模擬信號3、輸入回路4、A/D轉(zhuǎn)換器5、輸出回路6、執(zhí)行元件7、微型計(jì)算機(jī)8、數(shù)字信號9、ROM/RAM記憶裝置

發(fā)動(dòng)機(jī)集中系統(tǒng)中使用的ECU主要由輸入回路、模／數(shù)轉(zhuǎn)換器（A／D轉(zhuǎn)換器）、微型計(jì)算機(jī)（簡稱微機(jī)）和輸出回路組成。當(dāng)前第51頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)五、三元催化轉(zhuǎn)換器當(dāng)前第52頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)第二節(jié)

電噴汽油機(jī)燃油系統(tǒng)故障的檢查與診斷當(dāng)前第53頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)一、燃油系統(tǒng)各部件工作不正常時(shí)

對發(fā)動(dòng)機(jī)的影響

故障現(xiàn)象電動(dòng)汽油泵故障：發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，運(yùn)轉(zhuǎn)中熄火。汽油濾清器故障：發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，發(fā)動(dòng)機(jī)喘抖，動(dòng)力性差。壓力調(diào)節(jié)器故障：發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，發(fā)動(dòng)機(jī)喘抖，油耗增加。

噴油器故障：發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，排氣管放炮，油耗增加。當(dāng)前第54頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)

二、燃油系各部件工作失效的原因分析

當(dāng)前第55頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)

三、燃油系統(tǒng)故障的檢查與診斷

1)首先利用汽車電腦的故障自診斷系統(tǒng)，調(diào)出并解讀故障碼，了解電腦的自診斷結(jié)果。

2)人工檢查：直觀試探法并配以必要的儀表，進(jìn)一步診斷出故障的確切部位和原因。當(dāng)前第56頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)當(dāng)前第57頁\共有64頁\編于星期六\10點(diǎn)

1．故障碼的調(diào)出與清除

調(diào)出故障碼的方法有三種：一是用專用的解碼儀，它能顯示出故障碼及故障的文字、符號和數(shù)據(jù)流；二是利用汽車儀表盤上故障燈的閃光信號來讀?。蝗怯弥绷麟妷罕?萬用表的直流電壓擋)，根據(jù)表針的擺動(dòng)情況讀取故障碼。當(dāng)前第58頁\共有64頁\編于星