《汽车发动机电控技术》讲座PPT课件

1、 汽车发动机电控技术 讲座 汽车机电控燃油喷射系统一 汽油喷射系统在汽车上的应用二 电控燃油喷射系统的基本组成三 电控燃油喷射系统的功能四 电控燃油喷射系统主要元件五 燃油系统检修六 汽油机电控系统传感器七 ECU 一 汽油喷射系统在汽车上的应用1 发展历程汽油喷射系统在20世纪30年代始用于军用飞机发动机上最早装用汽油喷射系统的汽车出现在1954年的汽车展览会上 是奔驰公司生产的奔驰300SL汽车汽油喷射系统的发展 K系统 KE系统 EFI系统电控燃油喷射系统简称为 EFI 是由该系统的英文 ElectronicFuelInjection 简化而来的 2 汽油机电控燃油喷射系统的类型按空气量的计量方式分类D型 D 是德语 压力 的第一个字母 L型 L 是德文 空气 的第一个字母D型 L型又可分为质量 流量测量方式和体积流量测量方式两种 按喷油器喷射方式分类 连续喷射方式 间歇喷射方式 分组喷射方式 同时喷射方式 顺序喷射方式 按喷射位置分类 缸外喷射 缸内喷射 单点喷射 节气门体喷射 多点喷射 进气管喷射 按电控系统的控制模式分类开环控制 对空燃比不进行反馈控制 闭环控制 对空燃比进

2、行反馈控制 空燃比 混合气 空气与燃料蒸汽的混合气体 混合气浓度的表示 空燃比 过量空气系数 汽油机理论空燃比 14 7 1 混合气中空气质量 混合气中燃料质量 一 汽油喷射系统在汽车上的应用2 电控燃油喷射系统的优点精确控制喷油量 动力性 经济性 排放性好 进气阻力小 不需进气预热 充气效率高 多点喷射使各缸混合气分配均匀 排放降低 喷油雾化好 冷起动性好 电子控制系统响应迅速 加 减速灵敏性好 对空燃比反馈控制 排放更低 二 电控燃油喷射系统的基本组成三个子系统 进气系统 燃油系统 电控系统 1 进气系统 1 空气滤清器2 稳压室3 节气门体4 进气控制阀5 进气总管6 真空罐7 真空控制电磁阀8 真空气室9 怠速控制阀 D型 1 空气滤清器2 空气流量计3 进气软管4 节气门体5 进气总管 L型 1 进气系统 进气系统组成框图 进气系统短片 2 燃油系统 1 燃油压力调节器2 燃油分配管3 电动燃油泵4 燃油滤清器5 脉动阻尼器6 喷油器 燃油系统组成框图 燃油系统短片 3 控制系统 传感器电子控制单元执行器 电控燃油喷射系统组成及基本原理 三 电控燃油喷射系统的功能喷油量控制

3、控制喷油器的喷油时间 喷油定时控制 控制喷油器喷油时刻 减速断油控制 减速工况切断燃油喷射 限速断油控制 超速时切断燃油喷射 燃油泵控制 控制电动汽油泵工作 1 喷油量控制目的在各种工况下 对空燃比进行最优化控制 控制方式通过控制喷油器喷油时间来实现 控制模式分同步喷油量控制和异步喷油量控制 同步喷油量控制又分起动时的喷油量控制和起动后的喷油量控制 1 喷油量控制起动时的同步喷油量控制ECU根据冷却水的温度来确定基本喷油时间 再根据进气温度和蓄电池电压进行修正 起动喷油持续时间 基本喷油时间 进气温度修正值 电压修正值 1 喷油量控制起动后的同步喷油量控制起动后转速超过预定值时 ECU确定的喷油时间为 喷油持续时间 基本喷油时间 喷油修正系数 电压修正值喷油持续时间 基本喷油时间 各修正值基本喷油时间是实现既定空燃比 即理论空燃比 的喷射时间 在D型系统中 ECU根据转速信号和进气管绝对压力信号 确定基本喷油时间 在L型系统中 ECU根据发动机转速信号和空气流量信号确定基本喷油时间 各工况基本喷油时间和各修正系数 或值 均贮存在ECU中 基本喷油时间 D系统 L系统 喷油修正水温修正

4、随冷却水温度提高减少喷油量 暖机修正 暖机过程中 随发动机温度提高减少喷油量 进气温度修正 随进气温度提高减少喷油量 负荷修正 根据不同负荷工况对混合气浓度的要求修正 过渡工况修正 加速或减速时修正 水温修正 进气温度修正 1 喷油量控制异步喷油量控制发动机起动或加速时的异步喷油量一般是固定的 即各缸喷油器以一个固定的喷油持续时间 同时向各缸增加一次喷油 2 喷油正时控制最佳的喷油正时一般是使各缸进气行程的开始时刻与喷油结束时刻同步 1 同步喷油正时控制顺序喷射系统喷油正时控制 顺序喷射喷油器控制电路 1 同步喷油正时控制顺序喷射系统喷油正时控制 顺序喷射正时图 1 同步喷油正时控制分组喷射系统喷油正时控制 分组喷射喷油器控制电路 1 同步喷油正时控制分组喷射系统喷油正时控制 分组喷射正时图 1 同步喷油正时控制同时喷射系统喷油正时控制 同时喷射喷油器控制电路 1 同步喷油正时控制同时喷射系统喷油正时控制 同时喷射正时图 2 异步喷油正时控制起动时异步喷油正时控制在起动开关接通时 ECU接收到第一个凸轮轴位置传感器信号后 接收到第一个曲轴位置传感器信号时 开始起动时的异步喷油 加速时异

5、步喷油正时控制起步加速时 ECU根据IDL信号从接通到断开时 增加一次固定量的喷油 在有些系统中 ECU接收到的IDL信号从接通到断开后 检测到第一个Ne信号时 开始喷油 有些系统 当节气门迅速开启或进气量突然增加 急加速 时 在同步喷射的基础上再增加异步喷射 3 减速断油控制汽车行驶中 驾驶员快收加速踏板使汽车减速时 ECU将会切断燃油喷射控制电路 停止喷油 以降低碳氢化合物及一氧化碳的排放量 当发动机转速降至设定转速时又恢复正常喷油 4 限速断油控制发动机加速时 发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时 ECU将切断燃油喷射控制电路 停止喷油 防止超速 5 燃油泵控制当点火开关打开或发动机熄火后 燃油泵一般预先或迟后工作2 3s 以保证燃油系统必须的油压 在发动机起动过程和运转过程中 燃油泵应保持正常工作 打开点火开关但不起动发动机 或关闭点火开关后 应适时切断燃油泵控制电路 使燃油泵停止工作 有高 低两个转速挡的 根据发动机的转速和负荷来控制燃油泵以高速或低速运转 5 燃油泵控制当点火开关打开或发动机熄火后 燃油泵一般预先或迟后工作2 3s 以保证燃油系统必须的油压

6、在发动机起动过程和运转过程中 燃油泵应保持正常工作 打开点火开关但不起动发动机 或关闭点火开关后 应适时切断燃油泵控制电路 使燃油泵停止工作 有高 低两个转速挡的 根据发动机的转速和负荷来控制燃油泵以高速或低速运转 四 电控燃油喷射系统主要元件1 进气系统主要元件包括 空气滤清器 节气门体和进气管 怠速阀和进气温度传感器 节气门位置传感器 进气管绝对压力传感器 D型 或空气流量计 L型 也安装在进气系统中 在部分电控燃油喷射发动机的进气系统中 还装有进气控制系统和增压控制系统的执行机构元件 空气滤清器短片 进气系统组成短片 进气系统相关元件1 进气系统相关元件2 进气系统主要元件 节气门体安装位置 进气管中 功用 控制进气量 组成 节气门 主空气通道 怠速空气道等 1 节气门体衬垫2 节气门限位螺钉3 螺钉孔护套4 节气门体5 加热水管6 节气门位置传感器7 螺钉8 怠速控制阀9 O形密封圈10 螺钉 常见D系统节门体 进气系统主要元件 节气门体 常见L系统节门体 1 空气流量计2 怠速控制阀3 节气门位置传感器 进气系统主要元件 节气门体 常见单点系统节门体 1 进油管接头2 喷油器

7、3 燃油压力调节器4 回油管接头5 怠速控制阀6 节气门位置传感器7 真空管接头8 通活性炭罐管接头 进气系统维护检查空滤器滤芯 必要时用压缩空气吹净或更换 检查各连接部位 应连接可靠 密封垫应完好 检查节气门体内腔 必要时用化油器清洗剂进行清洗积垢和结胶 注意 节气门体的密封部位 绝对不允许用砂纸或刮刀等清理积垢和结胶 以免损伤内腔 导致节气门关闭不严或改变怠速空气道尺寸 影响发动机正常工作 四 电控燃油喷射系统主要元件2 燃油系统主要元件燃油系统主要元件 电动燃油泵安装位置 外置和内置两种 内置式电动燃油泵噪声小 不易产生气阻 不易泄漏 应用广泛 组成 主要由油泵电机 燃油泵 出油阀 卸压阀等组成 类型 按燃油泵结构分为涡轮式 滚柱式 齿轮式和侧槽式等 燃油系统主要元件 电动燃油泵 涡轮式 1 前轴承2 油泵电机定子3 后轴承4 出油阀5 出油口6 卸压阀7 油泵电机转子8 叶轮9 进油口10 泵壳体11 叶片 燃油系统主要元件 电动燃油泵 滚柱式 1 卸压阀2 滚柱泵3 油泵电机4 出油阀5 进油口6 出油口 1 泵壳体2 滚柱3 转子轴4 转子 电动燃油泵短片 燃油系统主要元件

8、 电动燃油泵 控制电路 ECU控制的燃油泵电路 燃油系统主要元件 电动燃油泵 控制电路 油泵开关控制的燃油泵电路 燃油系统主要元件 电动燃油泵 控制电路 油泵继电器控制的燃油泵电路 燃油系统主要元件 电动燃油泵检修燃油泵通电后不工作 应先检查油泵线路 易熔线 保险丝有无断路 油泵控制电路正常但油泵不工作 应检修或更换燃油泵 拆卸燃油泵时应释放燃油系统压力 并关闭用电设备 燃油泵两端子之间电阻 应为2 3 用蓄电池直接给燃油泵通电 应能听到油泵电机高速旋转的声音 注意 通电时间不能过长 燃油系统主要元件 燃油滤清器 1 入口2 出口3 滤芯 一般汽车每行驶20000 40000km或1 2年 应更换燃油滤清器 更换滤清器时 注意释放燃油系统压力和滤清器壳体上的箭头标记 燃油滤清器短片 燃油系统主要元件 燃油压力调节器功用 就是调节燃油压力 使喷油压差保持恒定 构造 主要由膜片 弹簧和回油阀等组成 1 弹簧室2 弹簧3 膜片4 燃油室5 回油阀6 壳体7 真空管接头 压力调节器短片 燃油系统主要元件 燃油压力控制阀功用 热起动时 防止高温时油路产生 气阻 和起动时混合气过稀 用一个由ECU

9、控制的真空开关阀 VSV阀 控制压力调节器的真空通道 1 燃油压力调节器2 VSV阀3 发动机ECU4 接真空软管5 接冷起动喷油器6 接输油管7 接进油管8 接回油管 燃油系统主要元件 脉动阻尼器功用 衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动 1 膜片弹簧2 膜片3 出油口4 进油口 四 电控燃油喷射系统主要元件3 喷油器功用 执行ECU的指令 控制燃油喷射量 安装位置 单点系统在节气门体主空气通道处 多点系统在各缸进气歧管或进气道处 电磁式喷油器类型 按进油位置分 上部进油式 底部进油式 按结构分 轴针式 孔式 球阀式 片阀式 按电阻值分 低阻式 0 6 3 高阻式 12 17 电控燃油喷射系统主要元件 喷油器 1 进油滤网2 线束连接器3 电磁线圈4 回位弹簧5 衔铁6 针阀7 轴针 轴针式喷油器 孔式喷油器 喷油器短片 电控燃油喷射系统主要元件 喷油器 喷油器控制电路 电控燃油喷射系统主要元件 喷油器驱动回路电压驱动回路 通过控制喷油器线圈两端的电压来控制喷油器工作 适用低阻或高阻喷油器 但用于低阻喷油器时必须串联附加电阻 电流驱动回路 通过控制流过喷油器线圈的电流来控制喷油器工作

10、只能适用低阻喷油器 a 电流驱动低阻喷油器b 电压驱动低阻喷油器c 电压驱动高阻喷油器 电控燃油喷射系统主要元件 喷油器检修简单检查方法 发动机工作时 用手触试或用听诊器检查喷油器 应感觉有振动或能听到声响 电路检查 检查电源线路和控制线路有无断路或短路 喷油器电阻检查 拆开喷油器线束连接器 测量两端子间的电阻 标准电阻值 低阻喷油器应为0 6 3 高阻值喷油器应为12 17 五 燃油系统检修燃油系统的压力释放 1 起动发动机 并维持怠速运转 2 拔下油继电器或线束连接器 使发动机自行熄火 3 再起动发动机2 3次 直到不能起动着火为止 4 关闭点火开关 接上油泵继电器或线束连接器 燃油系统压力预置 1 检查各元件是否安装完好 2 在诊断座上短接燃油泵端子和电源端子 3 将点火开关ON的 使油泵工作约10 4 关闭点火开关 拆下专用短接线 燃油系统主要元件 燃油压力测试目的 诊断燃油系统是否有故障 进而根据测试结果确定故障性质和部位 检查前准备 检查油箱内燃油量 释放燃油系统压力 检查蓄电池电压正常 拆开蓄电池负极电缆 连接专用压力表 常见的有两种连接方法 燃油系统主要元件 燃油压力测

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