《汽车发动机电控技术》第三章汽油机电控燃油供给系统

2020/4/26汽车发动机电控技术第3章汽油机电控燃油供给系统2020/4/26第3章汽油机电控燃油供给系统教学目标了解汽车电控燃油供给系统的类型与基本组成；了解喷油正时与喷油量的控制原理；掌握电动燃油泵类型与工作原理及控制；掌握燃油压力调节器的结构与工作原理；掌握喷油器的分类、结构与控制工作原理。2020/4/26教学内容概述；喷油正时的控制；喷油量的控制；电动燃油泵；燃油压力调节器；喷油器；电控燃油供给系统的故障案例。2020/4/26教学重点喷油正时与喷油量的控制原理；电动燃油泵的工作原理及控制；燃油压力调节器的结构与工作原理；喷油器的分类、结构与控制工作原理。教学方法讲授、课件教学时数12学时教学难点电动燃油泵本体的检测方法；燃油压力调节器的检测方法；喷油器的检测方法。2020/4/263.1.1电控燃油供给系统的发展史简介电控燃油喷射系统的出现电控燃油喷射系统的发展现代燃油喷射系统的主要类型最新燃油喷射技术3.1电控燃油供给系统概述2020/4/26电控燃油喷射系统的出现1967年德国Bosch公司K-Jetronic燃油喷射系统的研制成功，为燃油喷射技术开创了一个新的起点，自此燃油喷射技术进入一个比较快的发展时期。我国是在20世纪80年代后期，由长春一汽集团公司引进发动机喷射系统技术，用在了当时与德国大众合作生产的奥迪100五缸和六缸发动机上，这对我国汽车工业的在发展起到了很大的作用。2020/4/26电控燃油喷射系统的发展KE-Jetronic燃油喷射系统连续供油空气流量传感器和燃油分配器奇瑞轿车电控单点燃油喷射系统2020/4/26现代燃油喷射系统的主要类型D-Jetronic电控燃油喷射系统L型EFI电控燃油喷射系统LH型电子燃油喷射系统2020/4/26最新燃油喷射技术缸内直接喷射系统GDI中央喷油器和提升喷油器中央多点燃油喷射系统2020/4/263.1.2电控燃油喷射系统的类型按燃油喷射部位分缸内喷射进气岐管喷射节气门体喷射acb2020/4/26按喷油器的数目分单点喷射多点喷射2020/4/26按进气量的检测方式分速度密度控制型(D型)速度密度控制型不是直接检测吸入发动机的空气量，而是通过检测进气歧管压力(真空度)和发动机转速，推算出吸入的空气量。质量流量控制型(L型)质量流量控制型是由空气流量传感器直接测量进入进气歧管的空气量，其检测精度高于D型，故可更精确地控制空燃比。2020/4/26按喷射时序分同时喷射分组喷射顺序喷射a)b)c)2020/4/263.1.3现代燃油供给系统的组成1-燃油箱2-电动燃油泵3-燃油滤清器4-回油管5-燃油压力调节器6-油压脉动阻尼器7-喷油器8-输油管9-冷起动喷油器10-真空管2020/4/26皇冠3.0整车上燃油控制系统的布置1-燃油压力调节器2-输油管3-电动燃油泵4-燃油滤清器5-燃油脉动阻尼器6-喷油器2020/4/263.2喷油正时的控制同时喷射2020/4/26分组喷射2020/4/26顺序喷射2020/4/263.3喷油量的控制喷油脉宽电磁式喷油器电磁阀打开的时间的长短。时间长短取决于ECU提供的喷油脉冲信号宽度，单位是毫秒（ms）。起动工况下的喷油量控制2020/4/26冷却液温度传感器(THW)冷却液温度传感器给ECU提供发动机冷却液温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。冷却液温度传感器信号也是其他控制系统(如EGR等)的控制信号。2020/4/26桑塔纳2000GLiAFE发动机冷却液温度传感器1-电阻的检测2-线束的检查3-传感器波形的检测2020/4/26冷却液温度传感器检测方法和要求电阻的检测使用万用表检查传感器THW和E2之间的电阻应该符合维修手册上的标准值，如不符合则更换传感器。线束的检查拔下传感器侧的电插，就维修手册上的说明，测量ECU到传感器之间的线束电阻是否小于1.5Ω，如果不符，则检查相应的线路与或更换线束。传感器波形的检测在检测冷却液温度传感器波形时，在示波器上的时间轴上每格应为60s（时间要长些），波形见图。温度℃电阻值Ω温度℃电阻值Ω05000～650060530～650202200～270080280～350401000～1400100170～2002020/4/26冷却液温度传感器波形2020/4/26起动后喷油量的控制基本喷油脉宽的确定D型电控燃油喷射系统由发动机转速信号和进气管内压力信号确定。L型电控燃油喷射系统由发动机转速、进气量信号来确定的。起动后各工况下喷油量的修正起动后加浓暖机加浓进气温度修正大负荷、满负荷加浓过渡工况喷油量控制D型系统中怠速稳定性修正喷油量2020/4/26断油控制发动机超速断油当发动机转速超过额定转速时，ECU通过发动机转速传感器获得信号后，控制喷油器停止喷油，从而使发动机的转速下降到额定值以下，避免发动机超速运行而损坏。发动机减速断油当发动机在高速下运行而出现急减速时，也就是节气门迅速完全关闭时，ECU通过检测出节气门关闭的速率而发出信号，使喷油器停止喷油。汽车超速行驶断油某些汽车在汽车运行速度超过限定值时，ECU获得车速信号后，控制喷油器停止喷油。2020/4/263.4电动喷油泵3.4.1电动燃油泵的类型与工作原理电动燃油泵的类型按安装位置分油箱内置式和油箱外置式两种。油箱内置式电动燃油泵特点：具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、安装管路较简单等优点，应用较为广泛。油箱外置式电动燃油泵特点：是容易布置，安装自由度大，维修方便，但噪声大，燃油供给系统易产生气阻，所以只有在少数车型上仍在使用。按结构不同分涡轮式、滚柱式、转子式和叶片式燃油泵。2020/4/26涡轮式电动燃油泵1－前轴承2、7－电动机转子3－后轴承4－出油阀5－出油口6－卸压阀8－叶轮9－进油口10－泵壳体11－叶片2020/4/26滚柱式电动燃油泵1－卸压阀2－滚柱泵3－电动机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2020/4/26齿轮式电动燃油泵1－主动齿轮2－从动齿轮3－出油口4－齿轮泵5－燃油泵滤网2020/4/263.4.2电动燃油泵的控制ECU控制的燃油泵控制电路2020/4/26燃油泵开关控制的燃油泵控制电路2020/4/26燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路2020/4/263.4.3电动燃油泵的检测燃油泵的就车检查燃油释放压力方法燃油泵单体检查2020/4/26电动燃油泵的检测（1）用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上，如：丰田车系诊断座上连接器，将+B与FP端用导线连接，就是直接用蓄电池向燃油泵供电。（2）将点火开关转至“ON”位置，但不要起动发动机。（3）旋开油箱盖应能听到燃油泵工作的声音，或用手捏进油软管应感觉有压力。（4）若听不到燃油泵工作声音或进油管无压力，应检修或更换燃油泵。（5）若有燃油泵不工作故障，但按上述方法（1）和（2）检查时燃油泵工作正常，则使用万用表检查燃油泵电路导线、继电器、易熔线和熔丝有无断路。2020/4/26燃油释放压力方法将汽车的燃油泵继电器或保险丝拔下，起动汽车，直到其自行熄火，反复2～3次；或将燃油导轨上的测量接口处向内用适当的工具慢慢顶入，将流出的燃油用抹布接住。燃油泵单体检查卸压后拆下燃油泵，单体检测燃油泵，其电动机两端子之间电阻，应为2～3Ω。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：通电进间不能过长。同时应检查其供油压力的能力。2020/4/263.4.4燃油泵电路的检测继电器的检测线路通断的检测防盗系统的检测2020/4/26燃油泵电路的检测继电器的检测①起动继电器的检测：测量起动继电器线圈电阻两端，应有大于10Ω的电阻，当在其电阻两端加蓄电池电压时，应有触点吸合的声音，同时被吸合两触点间的电阻由∞变为0Ω，此时的状态为正常。②开路继电器的检测方法同上，在L1与L2线圈两端应有线圈电阻，当其中任何一线圈通蓄电池电压后，在其+B与FP端有电阻从∞变为0Ω的变化为正常。③燃油泵继电器检测同上。线路通断的检测当在车体上，向燃油泵供电端提供蓄电池的电压时，发动机能够正常工作，不提供时发动机不能运转时，说明油泵控制线路出现了问题。此时，可用试灯相继对主继电器、起动继电器、开路继电器、燃油泵继电器处进行电源正极接柱试电，如发现在某处出现试灯不亮（也可用万用表进行线路的电路的检测）时，就应为此段线圈上出现了问题，再详细进行查找与判别。防盗系统的检测当使用上述方法进行检测之后，如果没有发现问题，可短接防盗开关。2020/4/263.5燃油压力调节器3.5.1燃油压力调节器的结构与工作原理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2020/4/26单油路燃油供油系统1－供油管2－燃油脉冲减振器3－燃油总管4－燃油压力调节器5－电动燃油泵6－燃油滤清器7－燃油箱2020/4/263.5.2燃油压力调节器的检测工作情况的检查保持压力的检查单体检查2020/4/26燃油压力调节器的检测1.工作情况的检查检查时用油压表接入油路中，测量出发动机怠速运转时的燃油压力，同时观察，当拆下压力调节器上的真空软管时，油压应升高50kPa左右，同时发动机的转速也应当有所上升，否则应予以更换燃油压力调节器。2.保持压力的检查将燃油压力表接入燃油管路，用一根导线将电动燃油泵的两个检测端孔短接（丰田的＋B与FP）；打开点火开关，让电动燃油泵运转l0～15s，然后关闭点火开关取下连接导线；再将压力调节器的回油管夹紧，5min后观察油压，该油压即为压力调节器保持压力。如果该油压与不夹紧回油管时的油压相比有所上升，表明调节器有泄漏，应更换燃油压力调节器。3.单体检查从系统中拆下燃油压力调节器，检查进油管和真空软管，两者之间应不通。如相通，表明有泄漏，应予以更换燃油压力调节器。2020/4/263.6喷油器3.6.1喷油器分类和结构轴针式球阀式片阀式节气门体喷射2020/4/26轴针式喷油器当电磁线圈不通电无电流时，喷油器内的针阀被回位弹簧压在喷油器出口处的密封锥形阀座上，喷口被密封，无燃油喷出。电磁线圈通电时，产生磁场吸力使衔铁移动，衔铁带动针阀从其座面上升高约0.1mm，燃油从精密环形间隙中流出，由于燃油与出口的气体之间存在一定的压力差值，所以，当喷口打开时，燃油是喷射出去的。为使燃油充分雾化，针阀前端磨出一段喷油轴针，使燃油喷射出去时，燃油是以向外扩散的形状出去的。喷油器针阀上升及下降时间约为1～1.5ms。2020/4/26球阀式喷油器组成与轴针式喷油器相似，它与轴针式喷油器的主要区别在于阀的结构。球阀是用激光束将钢球、空心短导杆和衔铁等焊接在一起制成的，其质量只有轴针的一半，为此有着更好的响应性。为了保证密封，轴针必须有较长的导向杆，而球阀具有自动定心作用，无需较长的导向杆。2020/4/26片阀式喷油器片阀式喷油器采用质量较轻的阀片和孔式阀座，与前两种喷油器的线状密封不同，片阀式属于平面密封，所以不仅具有较大的动态流量范围，而且抗堵塞能力较强；但是对阀片和阀座的材料和加工要求很高，否则很难密封。2020/4/26节气门体喷射单元2020/4/263.6.2喷油器的工作原理喷油器的工作特性1-ECU喷油控制脉冲2-针阀升程曲线3-针阀全开位置4-针阀全关位置Ti-脉冲宽度To-完全打开时间Tc-完全关闭时间2020/4/26喷油器的燃油喷射量特性喷油器的燃油喷射量特性是指喷射的燃油量随喷油器电磁线圈通电时间之间的变化规律。喷油器的喷射量包括静态喷射量和动态喷射量。（1）喷油器的静态喷射量。通常是指喷油器在规定的喷油压力和喷油背压（喷油器前方气体的压力）下，使阀体保持在最大开度位置时单位时间内喷射的燃油量，单位是cm3／min或mL／min，静态喷射量表示了喷油器的理论喷射能力。（2）喷油器的动态喷射量。通常是指某一通电时间内喷油器的实际燃油喷射量。常以通电时间为2.5ms时喷油器的喷射量来表示，单位是