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汽车发动机构造与维修第五章汽油喷射式燃料供给系统5.1电子控制汽油喷射系统的组成、优点和分类一、组成：三个子系统：燃油系统、进气系统、电子控制系统1.燃油系统的作用：电动油泵向喷油器提供足够压力的汽油，喷油器接受来自ECU的控制信号后向进气门喷射定量的汽油低压回油管燃油箱燃油泵燃油滤清器燃油压力调节器喷油器各缸进气管5.1电子控制汽油喷射系统的组成、优点和分类2.进气系统的作用：测量和控制汽油燃烧时所需要的空气量，以控制输出的功率5.1电子控制汽油喷射系统的组成、优点和分类二、基本组成1.信号输入装置（传感器、开关等）2.电子控制单元（ECU）3.执行器（喷油器、燃油泵）三、优点：1.充气效率好，输出功率增加10％2.混合气各缸分配均匀3.动力性和经济性和排放性都得到改善4.良好的加速等过度性能5.1电子控制汽油喷射系统的组成、优点和分类四、分类：1.安装部位：单点喷射和多点喷射2.缸内和缸外分：缸内喷射和缸外喷射3.喷射方式：连续喷射和间歇喷射4.喷射顺序：同时喷射、分组喷射、次序喷射5.控制方式：机械式、机电混合式、电控式6.电控式汽油喷射系统按对空气量检测分：D型和L型D型喷射系统：歧管压力计量式电控燃油喷射系统L型喷射系统：直接测量进入歧管的空气量5.1电子控制汽油喷射系统的组成、优点和分类D型喷射系统图L型喷射系统图5.2电控燃油喷射系统部件一、空气流量计：常用型式有叶板式、热线式（热膜式）卡门涡旋式1.翼片式（叶板式，叶片式）：翼片部分、电位计部分、接线部分。这是体积流量计。（1）工作原理：铸成一体的测量叶片与缓冲叶片构成整个翼片，翼片转轴安装在空气流量计壳体上，转轴一端有一个安装在电位器中螺旋弹簧，在空气流量计主空气旁通道下方是一条空气旁通道，其一侧有一只可改变旁通空气量CO调整螺钉。5.2电控燃油喷射系统部件（2）作用：控制喷油量的主要信号输出怠速混合气浓度信号控制燃油泵进入运转通过进气温度传感器修正喷油量空气流量计图2.热线式空气流量计金属电阻的阻值随着温度升高而升高，半导体电阻的阻值随着温度升高而降低。电阻值随温度变化的特性称为热敏性。热线式空气流量计和热膜式空气流量计都是利用这一特性来检测空气进气量的。热线式空气流量计和热膜式空气流量计都被称为L—H型空气流量计。5.2电控燃油喷射系统部件5.2电控燃油喷射系统部件（1）工作原理金属制成线状电阻（热线）或薄膜状电阻（热膜），在其上面通过一定的电流，使其达到某一温度。当空气流流过其表面时会带走一部分热量而使其温度下降，气流流速越快，其温度下降越大。加大热线或热膜上的通过电流，使其重新恢复到某一温度。增加的电流大小，可以计算出空气的流速，进而算出空气流量。热线式空气流量计图5.2电控燃油喷射系统部件2.组成热线式空气流量计由铂丝热线、温度补偿电阻、控制电路板、金属护网等组成。根据铂丝在流量计中安装的部位不同，可分为主流测量方式和旁通测量方式两种结构形式的热线式空气流量计。5.2电控燃油喷射系统部件3.热膜式空气流量计热膜式空气流量计的工作原理与热线式空气流量计基本相同，只是把热线换成了热膜。热膜式空气流量计将作为发热体的热膜电阻、精密电阻和补偿电阻等镀在一块陶瓷片上，与热线式空气流量中价格昂贵的铂丝相比，成本大大降低，而且它不像铂丝哪样怕尘埃的玷污。采用热膜式空气流量计的有上海大众桑塔纳AJR发动机、上海通用别克、马自达626等车型。热线式和热膜式空气流量计测量电路送出的电压信号都为模拟信号，要通过A/D转换器转换成数字信号才能送给电子控制单元。热膜式空气流量计图5.2电控燃油喷射系统部件二、节气门体1.组成：节气门、怠速调整螺钉、节气门位置传感器、空气阀或ISC怠速控制阀空气阀常见形式：石蜡式和双金属型。石蜡式是根据发动机冷却水温度来控制空气旁通道截面积空气阀作用：发动机低温运转时，增加空气供给量，使发动机快怠速运转，加速暖机，热机后减少空气量使发动机由快怠速转入稳定的怠速运转节气门体图5.2电控燃油喷射系统部件2.线性输出型节气门位置传感器：线性输出型节气门位置传感器实际上是一个带怠速触点的滑片式变阻器。该传感器有两个随节气门轴转动的可动电刷触点，其中一个触点在节气门转动时，在电阻体上滑动，引起该可变电阻的电阻值变化，从而引起输出电压的变化，该输出电压与节气门开度呈线性关系，见后图。只要测出输出电压值，便可算出节气门开度。该传感器的另一个触点在节气门关闭时与怠速触点IDL接触。怠速触点IDL信号主要用于断油控制和修正点火提前角。线性输出型节气门位置传感器图请点击图片观看该图片对应的教学动画5.2电控燃油喷射系统部件三、进气歧管绝对压力传感器：1.形式：半导体压敏电阻式、电容式、膜盒传动可变电感式等多种。2.半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器，其结构和原理如图（1）结构：它由具有压电效应的半导体硅膜片和具有放大信号功能的IC电路组成。硅膜片是一片边长为3mm，外缘厚0.25mm，中部厚0.025mm硅质正方形薄膜片。在膜片的规定位置上有四个压敏电阻，用惠斯顿电桥方式连接。5.2电控燃油喷射系统部件（2）原理：硅膜片的一侧是真空室，另一侧接进气歧管。在进气歧管压力发生变化时，硅膜片产生变形，由此引起硅膜片上压敏电阻的阻值变化，进而导致惠斯顿电桥输出电压的变化，IC电路将这一电压的变化放大，作为进气歧管绝对压力信号送给电子控制单元（ECU）。电子控制单元根据其与空气流量的对应关系，便可算出空气进气量。进气歧管压力传感器图请点击图片观看该图片对应的教学动画四、电动燃油泵：1.安装位置：外装式是装在供油管路中，内装式是在燃油箱中。内装式特点：不易产生气阻和燃油泄漏、噪声小特点，广泛采用。常为涡轮式，由电机、涡轮泵、卸压阀、滤网等组成。2.涡轮泵组成：叶轮、叶片、外壳、泵盖组成。叶轮由电机带动，在离心力作用下，叶片紧添泵壳，将油从进油室驱至出油室。单向阀：可防止燃油倒流，保持管内残余压力。卸压阀：输出油压达0.04MPa开启，高压油流回进油室。5.2电控燃油喷射系统部件电动燃油泵图请点击图片观看该图片对应的教学动画5.2电控燃油喷射系统部件3.汽油泵的拆装工艺（1）汽油泵的拆卸（2）汽油泵的安装5.2电控燃油喷射系统部件五、燃油压力调节器：1.作用：保持系统油压（即供油总管内油压）与进气歧管压力之差为常数。喷油压力＝燃油压力－进气歧管压力一般喷油压力为0.25～0.35MPa。2.安装位置：分油管的末端。3.安装原因：发动机所需燃油喷射量是根据ECU给喷油器通电的开启时间长短来控制。（1）通电时间相同，燃油压力不同，喷油量不同。（2）通电时间相同，燃油压力不变，喷油量随真空度变化而变化。因此，燃油压力与进气管真空度之差保持不变，提高燃油量控制计量精度。5.2电控燃油喷射系统部件4.结构：内腔被膜片分成两个室。一个为真空室，与进气歧管相连，真空室中有弹簧。另一个为燃油室，与燃油分配管相连燃油室内有一回油阀，燃油压力低时回油阀被弹簧和膜片压住。5.原理：当燃油压力和真空室负压形成的合力升高超过定值时，推动膜片压缩弹簧而使回油阀打开，使超压的燃油经回油管回到油箱。当燃油压力和真空室负压形成的合力低于定值时，弹簧在回位力作用下推动膜片复位，盖住回油阀，并使燃油压力回升。燃油压力调节器图六、喷油器：1.安装位置：进气门上方。2.结构：电磁线圈、针阀、电磁衔铁等组成。3.喷油器开启时间：2～10ms。4.分类：（1）用途：MPISPI（2）型式：轴针式和球阀式（3）线圈阻值：低阻值：2～3Ω高阻值：13～16Ω5.2电控燃油喷射系统部件喷油器图八、进气温度传感器：1.作用：检测空气温度，修正进气量和喷油量2.位置：D型在进气总管内，L型在空气流量计内3.特性：负特性5.2电控燃油喷射系统部件进气温度传感器特性图九、转速传感器：1.型式：电磁感应式、光电式、霍尔式。2.位置：分电器内或缸体上（飞轮和飞轮壳处）。3.电磁式传感器安装在缸体上（SANTANA2000）或安装在分电器内。5.2电控燃油喷射系统部件5.2电控燃油喷射系统部件（1）电磁式传感器基本工作原理：该传感器的基本结构和工作原理如图所示：曲轴转动时，信号轮上的每个轮齿就会依次靠近和离开传感器的感应头，使感应线圈中的磁通量产生周期性的变化，从而在感应线圈中产生交变的电动势，信号轮转一周，感应线圈将输出与信号轮齿数相同的交流电压信号。组成：它由齿轮式的信号轮和由永久磁铁与铁芯构成的感应头以及绕在铁芯外的感应线圈组成。安装位置：它通常可以设置在曲轴的前端或后端。电磁感应式传感器工作原理图请点击图片观看该图片对应的教学动画5.2电控燃油喷射系统部件（2）霍尔式传感器工作原理：工作原理：当电流通过放在磁场中的半导体基片且电流方向与磁场方向垂直时，在垂直于电流和磁场半导体基片的横向侧面上，产生一个与电流和磁场强度成正比的霍尔电压。特点：触发叶轮的叶片数等于发动机的气缸数，叶轮由分电器轴带动旋转，叶片不断进出磁场空气隙，叶轮以其缺口对着空气隙时，磁铁产生磁通经导板、空气隙到半导体基片构成回路，传感器输出霍尔电压。当叶轮进入空气隙时，原磁路被叶片旁通，无电压输出。结论：霍尔电压变化时刻反映曲轴位置，单位时间内霍尔电压变化次数反映发动机的转速。霍尔式传感器工作原理图请点击图片观看该图片对应的教学动画