汽车发动机构造与维修(项目六)课件.pptx

1、项目六 汽油机燃料供给系统的构造与检修 【学习目标】1）熟悉汽油机燃料供给系统的类型及功用。2）熟悉混合气浓度的表示方法及其与发动机工作的关系。3）熟悉汽油机电控燃油喷射系统的类型、功能、基本组成与基本原理。4）熟悉汽油机电控燃油喷射系统主要元件的结构与工作原理。5）能够对电控燃油喷射系统主要元件进行正确的检修。6）能够对电控燃油喷射系统的燃油压力进行正确测试。发动机工作时，燃料进入气缸燃烧之前都要经过雾化和蒸发，并与空气混合。燃料与空气的混合物称为混合气，混合气中含燃料量的多少称为混合气浓度。混合气的浓度通常用过量空气系数或空燃比来表示。1.过量空气系数过量空气系数是指在燃烧过程中，实际供给

2、的空气质量与理论上完全燃烧时所需的空气质量之比，一般用表示，即=燃烧过程中实际供给的空气质量/理论上完全燃烧时所需的空气质量由上面的定义式可知：无论使用何种燃料，=1的混合气为理论混合气（又称为标准混合气），1时的混合气为稀混合气。2.空燃比空燃比是指混合气中的空气质量与燃料质量之比。1Kg汽油理论上完全燃烧时所需的空气为14.7kg，所以汽油机所用混合气空燃比为14.7:1时即为=1的理论混合气；空燃比越大，混合气越稀；空燃比越小，则混合气越浓。学习任务1 一、混合气的基本概念汽油机燃料供给系统的功用是：根据发动机各种不同工作情况的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供往气缸，并在做功行程完

3、成后将气缸内的废气排出。混合气的浓度对发动机的动力性和经济性有很大影响。发动机工作时，采用=1的理论混合气，只是在理论上可保证完全燃烧，实际上，由于时间和空间条件的限制，汽油不可能及时与空气绝对均匀混合，也就不可能实现完全燃烧。采用=1.05-1.15的稀混合气时，可以保证混合气中的所有汽油均能获得足够的空气而实现完全燃烧，因而发动机经济性最好，故称为经济混合气。采用=0.85-0.95的浓混合气时，可使发动机发出较大的功率，故称为功率混合气。学习任务1 二、汽油机燃料供给系统的功用采用功率混合气时不能完全燃烧，发动机经济性较差。混合气过稀（1.15）或混合气过浓（0.85），因混合气中燃油量

4、过少或过多，均会使燃烧速度减慢，导致发动机动力性和经济性下降。当混合气稀到1.3-1.4或浓到0.4-0.5时，将无法点燃，发动机也无法工作。为保证发动机正常工作和良好的性能，汽油机燃料供给系统必须根据发动机的工况（工作情况的简称）不同，配制出适当浓度的混合气。发动机的工况通常用发动机的转速和负荷来表示。发动机的负荷是指发动机的外部载荷，发动机输出的动力随外部载荷而变化，同时发动机输出的动力又取决于节气门的开度，所以发动机负荷的大小可用节气门的开度来代表。负荷的大小一般用百分数来表示，如节气门全关，负荷为0；节气门全开，负荷为100%。汽车发动机工况经常变化，而且变化范围大，负荷可以从0到10

5、0%，转速可以从最低稳定转速变到最高转速。发动机各种工况对混合气浓度的要求如下：学习任务1 二、汽油机燃料供给系统的功用（1）怠速工况 发动机不对外输出动力，做功行程产生的动力只用来克服发动机的内部阻力，维持发动机最低稳定转速运转的工况称为怠速工况。汽油机的怠速转速一般为700-900r/min。在怠速工况下，节气门开度最小，进入气缸内的混合气量很少，气缸内残余废气对混合气稀释严重；而且转速低，空气流速小，汽油雾化和蒸发不良，混合气形成不均匀。因此，要求供给少量=0.6-0-8的浓混合气。（2）小负荷工况 发动机的负荷在25%以下时称为小负荷工况。由于小负荷工况时，节气门略开，混合气的数量和品

6、质比怠速工况时有所提高，废气对混合气的稀释作用也有所减弱，因而混合气浓度可以略为减小，一般=0.7-0.9。（3）中等负荷工况 发动机的负荷在25%-85%之间称为中等负荷工况。由于节气门开度较大，进入气缸的混合气数量增多，燃烧条件较好。此外，汽车发动机大部分的时间处在中等负荷工况下工作，为提高其经济性，应供给较稀的经济混合气，一般=1.05-1.15。学习任务1 二、汽油机燃料供给系统的功用（4）大负荷工况和全负荷工况 发动机的负荷在85%以上而小于100%时称为大负荷工况，负荷为100%时称为全负荷工况。此时，为了克服较大的外部阻力，要求发动机发出尽可能大的功率。因此，应供给质浓量多的功率

7、混合气，一般=0.85-0.95。（5）冷起动工况 起动是指发动机由静止到正常运转的过程，熄火时间较长、发动机温度下降至环境温度时的起动称为冷起动。起动时发动机转速低，气流速度很慢，不利于汽油的雾化，尤其冷起动时，发动机温度也低，汽油蒸发困难，只有供给极浓的混合气（=0.2-0.6）才能保证进入气缸内的混合气中有足够的汽油蒸气，以利于发动机起动。（6）暖机工况 暖机一般是指发动机冷起动后，发动机的温度逐渐升高到正常工作温度。在暖机过程中，混合气的浓度应随温度升高而减小，从起动时的极浓减小到稳定怠速运转所要求的浓度为止。学习任务1 二、汽油机燃料供给系统的功用（7）加速工况 加速是指发动机负荷增

8、加的过程。急加速时，节气门迅速开大，要求发动机的动力迅速提高；然而在急剧开大节气门的瞬间，由于液体汽油的惯性比空气惯性大，汽油流量的增加比空气流量的增加要慢，使混合气暂时过稀，反而使发动机的动力下降甚至熄火。因此，在急加速时，必须采用专门的装置额外供油，加浓混合气，以满足发动机急加速的要求。综上所述，车用汽油机在正常运转时，在小负荷和中等负荷工况下，要求燃料供给系统能随着负荷的增加供给由浓逐渐变稀的混合气。当进入大负荷直到全负荷工况下，又要求混合气由稀变浓，最后加浓到保证发动机发出最大功率。学习任务1 二、汽油机燃料供给系统的功用汽油机的燃料供给系统可分为化油器式和电控燃油喷射式两种。化油器的

9、结构简单、价格便宜，使用的历史久远，但由于化油器供油方式对温度和环境变化比较敏感，不能满足日益严格的排放法规要求，所以化油器式燃料供给系统已逐渐被电控燃油喷射系统取代。电控燃油喷射系统简称为EFI（Electronic Fuel Injection）系统。电控燃油喷射系统按不同的分类方法可分成不同的类型。1.按喷射方式分类按喷射方式不同，电控燃油喷射系统可分为连续喷射方式和间歇喷射方式。连续喷射方式是指在发动机运转期间，汽油连续不断地喷入进气道内，且大部分汽油是在进气门关闭时喷射的，因此大部分汽油在进气道内蒸发。除早期的K型机械式汽油喷射系统和KE型机电组合式汽油喷射系统外，电控燃油喷射系统一

10、般不采用此种喷射方式。学习任务1 三、汽油机燃料供给系统的类型间歇喷射方式是指在发动机运转期间，将汽油间歇地喷入进气道内。采用间歇喷射方式的多点电控燃油喷射系统，按各缸喷油器的喷射顺序不同分为同时喷射系统、分组喷射系统和顺序喷射系统，如图6-1所示。学习任务1 三、汽油机燃料供给系统的类型（1）同时喷射系统 将各缸的喷油器并联，在发动机运转期间，所有喷油器由ECU的同一个喷油指令控制，同时喷油、同时断油。采用此种喷射方式，对各缸而言，喷油时刻不可能都是最佳的，其性能较差，一般用在部分缸数较少的汽油发动机上。采用同时喷射方式的电控燃油喷射系统，一般都是曲轴每转一圈各缸同时喷油一次，对每个气缸来说

11、，每一次燃烧所需的供油量需要喷射两次，即曲轴每转一圈喷射1/2的油量。（2）分组喷射系统 指将各缸的喷油器分成几组，是同时喷射的变形方案，ECU向某组的喷油器发出喷油指令或断油指令时，同一组的喷油器同时喷油或断油。（3）顺序喷射系统 指各喷油器由ECU分别控制，按发动机各缸的工作顺序喷油。一般缸数较多的发动机，均采用分组喷射系统或顺序喷射系统。学习任务1 三、汽油机燃料供给系统的类型2.按对空气量的计量方式分类电控燃油喷射系统必须对进入气缸的空气量进行精确的计量，才能通过对喷油量的控制，实现混合气浓度的高精度控制。按对进气量的计量方式不同，电控燃油喷射系统可分为D型喷射系统和L型喷射系统。（1

12、）D型喷射系统 D是德语Druck（压力）的第一个字母。D型电控燃油喷射系统利用绝对压力传感器检测进气管内的绝对压力，ECU根据进气管内的绝对压力和发动机转速推算出发动机的进气量，再根据进气量和发动机转速确定基本喷油量。D型电控燃油喷射系统的基本工作原理如图6-2所示。学习任务1 三、汽油机燃料供给系统的类型（2)L型喷射系统 L是德语Luft(空气）的第一个字母。L型电控燃油喷射系统利用空气流量传感器直接测量发动机的进气量，ECU不必进行推算，即可根据空气流量传感器信号计算与该空气量相应的喷油量。由于消除了推算进气量的误差影响，其计算的准确程度高于D型电控燃油喷射系统，故对混合气浓度的控制更

13、精确。L型喷射系统的基本工作原理如图6-3所示。学习任务1 三、汽油机燃料供给系统的类型3.按喷射位置分类按喷射位置不同，电控燃油喷射系统可分进气管喷射和缸内直接喷射两种类型。缸内直接喷射技术是近年来研究和开发的发动机新技术，它是将喷油器安装在气缸盖上，把燃油直接喷入气缸内，配合缸内组织的气体流动形成可燃混合气，容易实现分层燃烧和稀混合气燃烧，可进一步提高汽油发动机的经济性和排放性。目前汽车上应用的电控燃油喷射系统一般都是进气管喷射式，按喷油器的数量不同，可分为多点喷射（MPI）系统和单点喷射（SPI）系统，如图6-4所示。学习任务1 三、汽油机燃料供给系统的类型（1）多点喷射系统 在每缸进气

14、门处装有一只喷油器，由ECU控制喷油，因此多点喷射又称为多气门喷射。多点喷射系统的燃油分配均匀性好，进气管可按最大进气量来设计，而且无论发动机处于冷机状态还是热机状态，其过渡的响应及燃油经济性都是最佳的；但多点电控燃油喷射系统的控制系统比较复杂，成本较高，主要应用于对汽车性能要求较高的中、高级轿车上。（2）单点喷射系统 在节气门上方装一个中央喷射装置，用1-2只喷油器集中喷射。汽油喷入进气流中，形成的可燃混合气由进气歧管分配到各气缸中。单点喷射系统又称为节气门体喷射（TBI）系统或中央喷射（CFI）系统。单点电控燃油喷射系统在每个气缸进气行程开始的时候喷油，采用的是顺序喷射方式，又称为独立喷射

15、方式。独立喷射可使燃油在进气管中滞留的时间最短，各缸得到燃油量尽可能一致。单点喷射系统与多点燃油喷射系统的控制原理相似，空气量可采用空气流量传感器直接测量，也可采用绝对压力传感器间接测量。单点喷射系统出现较晚，其性能介于多点喷射系统与传统化油器式供给系统之间。虽然单点喷射系统的性能比多点喷射系统差一些，但其结构简单、故障少、维修调整方便，且对发动机本身的改动较小，特别是大量生产后，其成本较低，仅略高于传统化油器的成本。目前，已广泛应用于普通轿车和货车。学习任务1 三、汽油机燃料供给系统的类型4.按有无反馈信号分类电控燃油喷射系统按有无反馈信号可分为开环控制系统和闭环控制系统。（1）开环控制系统

16、（无氧传感器）将通过试验确定的发动机各工况的最佳供油参数先存入ECU，在发动机工作时，ECU根据系统中各传感器的输入信号判断自身所处的运行工况，并计算出最佳喷油量，通过对喷油器喷射时间的控制来控制混合气的浓度，以优化发动机运行。开环控制系统按预先设定在ECU中的控制规律工作，只受发动机运行工况参数变化的控制，简单易行。但其精度直接依赖于所设定的基准数据和喷油器调整标定的精度。喷油器及发动机的产品性能存在差异，或由于磨损等引起性能参数变化时，就不能使混合气准确地保持预定的浓度（空燃比）。因此，开环控制系统对发动机及控制系统各组成部分的精度要求高，抗干扰能力差，当使用工况超出预定范围时，不能实现最

17、佳控制。学习任务1 三、汽油机燃料供给系统的类型（2）闭环控制系统（有氧传感器）在该系统中，发动机排气管上加装了氧传感器，根据排气中含氧量的变化，判断实际进入气缸的混合气空燃比，再通过ECU与设定的目标空燃比值进行比较，并根据误差修正喷油器喷油量，使空燃比保持在设定的目标值附近。闭环控制系统可达到较高的空燃比控制精度，并可消除因产品差异和磨损等引起的性能变化，工作稳定性好，抗干扰能力强。但是，为了使排气净化达到最佳效果，只能运行在理论空燃比（14.7：1）附近。对起动工况、暖机工况、加速工况、怠速工况、满负荷工况等特殊工况，仍需采用开环控制模式，使喷油器按预先设定的加浓混合气配比工作，以满足发

18、动机特殊工况的工作要求。学习任务1 三、汽油机燃料供给系统的类型电控燃油喷射系统的功能是对喷射正时、喷油量、燃油停供及燃油泵进行控制。1.喷油正时控制在采用间歇喷射方式的电控燃油喷射系统中，ECU必须控制喷油器喷油的开始时刻，这就是喷油正时控制。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。喷油器的喷油可分为同步喷油和异步喷油两种类型。同步喷油是指根据发动机各缸工作循环，在既定的曲轴位置进行的喷油，同步喷油有规律性。异步喷油与发动机的工作不同步，无规律性，它是在同步喷油的基础上，为改善发动机的性能额外增加的喷油，主要有起动异步喷油和加速异步喷油。学习任务1 四、电控燃油喷射系

19、统的功能（1）同步喷油正时控制1）顺序喷射系统喷油正时控制。四缸发动机顺序喷射系统喷油器控制电路如图6-5所示，其特点是喷油器驱动回路数与气缸数目相等。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能在采用顺序喷射系统的发动机上，ECU根据凸轮轴位置传感器信号（G信号）、曲轴位置传感器信号（Ne信号）和发动机的做功顺序，确定各缸工作位置。当确定某缸活塞运行至排气行程上止点前某一位置时，ECU输出喷油控制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸即开始喷油。如北京切诺基发动机在各缸排气行程上止点前64度开始喷油，喷油顺序与做功顺序一致。四缸发动机顺序喷射系统喷油正时如图6-6所示。学习任务1 四、电控燃油喷射系统

20、的功能2）分组喷射系统喷油正时控制。在分组喷射系统中，一般将所有气缸的喷油器分成2-4组，由ECU分组控制喷油器。四缸发动机分组喷射系统喷油器控制电路如图6-7所示，喷油器分两组，ECU通过两个端子分别对各组喷油器进行控制。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能分组喷射喷油正时的控制是以各组最先进入做功行程的气缸为基准，在该气缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路，该组喷油器即开始喷油。四缸发动机分组喷射系统喷油正时如图6-8所示。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能3）同时喷射系统喷油正时控制。在同时喷射系统中，由ECU控制各缸喷油器同时喷油或停油，不可

21、能使各缸都获得最佳的喷油正时，但这种喷射系统的喷油器驱动回路通用性好，其电路结构与软件都比较简单，因此目前这种喷射方式还占有一定地位。四缸发动机同时喷射系统喷油器控制电路如图6-9所示。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能同时喷射系统的喷油正时控制以发动机最先进入做功行程的气缸为基准，在该气缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通所有喷油器电磁线圈电路，各缸喷油器即开始喷油。四缸发动机同时喷射系统喷油正时如图6-10所示。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能（2）异步喷油正时控制1）起动时异步喷油正时控制。在部分电控燃油喷射系统中，为改善发动机的起动性能，在发动机起动时，除同步

22、喷油外，再增加一次异步喷油。具有起动异步喷油功能的电控燃油喷射系统，在起动开关（STA）处于接通状态时，ECU接收到第一个凸轮轴位置传感器信号（G信号）后，接收到第一个曲轴位置传感器信号（Ne信号）时，开始进行起动时的异步喷油。2）加速时异步喷油正时控制。发动机由怠速工况向汽车起步工况过渡时，由于燃油惯性等原因，会出现混合气较稀的现象。为了改善起步加速性能，ECU根据节气门位置传感器中怠速触点输送的怠速信号（IDL信号）从接通到断开时，增加一次固定量的喷油。在有些电控燃油喷射系统中，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，增加一次固定量的喷油。有些发动机电控燃油喷射系统

23、，为使发动机加速更灵敏，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。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能2.喷油量控制喷油量控制是电控燃油喷射系统最主要的控制功能之一，其目的是使发动机在各种运行工况下，都能获得最佳的混合气浓度，以提高发动机的经济性和降低排放污染。当喷油器的结构和喷油压差一定时，喷油量的多少就取决于喷油时间。在汽油机电控燃油喷射系统中，喷油量控制是通过对喷油器喷油时间的控制来实现的。喷油量控制可分为同步喷油量控制和异步喷油量控制。同步喷油量控制分为发动机起动时的喷油量控制和发动机起动后的喷油量控制，二者的控制模式不同。（1）起动时的同步喷油

24、量控制 在发动机起动时，由于转速波动大，无论是D型电控燃油喷射系统中的绝对压力传感器，还是L型电控燃油喷射系统中的空气流量传感器，都不能精确地确定进气量，也就无法确定合适的基本喷油时间，所以发动机起动时的同步喷油量控制与起动后的控制不同。发动机起动时，ECU根据冷却液的温度，由内存的冷却液温度喷油时间曲线来确定基本喷油时间，如图6-11所示，然后再根据进气温度和蓄电池电压进行修正，得到起动时的喷油持续时间。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能在发动机转速低于规定值或点火开关位于STA（起动）位置时，喷油时间的确定如图6-12所示。ECU根据冷却液温度信号和内存的冷却液温度喷油时间曲线确定基本

25、喷油时间，根据进气温度信号对喷油时间作修正（延长或缩短）。然后根据蓄电池电压适当延长喷油时间，以实现喷油量的进一步修正，即电压修正。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能发动机工作时，喷油器的实际喷油时刻比ECU发出喷油指令的时刻晚，即存在一段滞后时间，如图6-13所示。喷油器喷油的滞后时间随蓄电池电压降低而延长，这将导致喷油器实际喷油的持续时间比ECU确定出的喷油时间缩短，喷油量减少，从而影响电控燃油喷射系统对喷油量的控制精度。为此，发动机工作时，ECU需根据蓄电池电压适当修正喷油时间，以提高喷油量控制的精度。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能（2）起动后的同步喷油量控制 发动机起动后转

26、速超过预定值时，ECU确定的喷油持续时间为喷油持续时间=基本喷油持续时间*喷油修正系数+电压修正值基本喷油时间是实现既定空燃比（即理论空燃比14.7：1）的喷射时间。在D型电控燃油喷射系统中，ECU根据发动机转速信号和进气管绝对压力信号，由内存的三元MAP图（见图6-14）确定基本喷油时间。在L型电控燃油喷射系统中，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。发动机起动后的各工况下，ECU在确定基本喷油时间的同时，还必须根据各种传感器输送来的发动机运行工况信息，对基本喷油时间进行修正。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能1）起动后加浓修正。发动机完成起动后，点火开关由“STA”（

27、起动）位置转到“ON”（点火）位置，或发动机转速已达到或超过预定值，为使发动机保持稳定运转，ECU根据冷却液温度确定喷油时间的初始修正值，然后以一个固定速度下降，逐步达到正常。2）暖机工况加浓修正。发动机温度较低时，燃油蒸发性差，为使发动机迅速达到最佳工作温度，必须供给较浓的混合气。发动机起动后，在达到正常工作温度之前，ECU根据冷却液温度信号对喷油时间进行修正。暖机工况加浓修正系数曲线如图6-15所示。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能暖机加浓修正还受怠速信号控制，节气门位置传感器中的怠速触点接通或断开时，根据发动机转速不同，ECU确定的喷油时间略有不同。3）进气温度修正。发动机进气温度

28、影响进气密度，ECU根据进气温度传感器提供的进气温度信号，对喷油时间进行修正。通常以20C为进气温度信息的标准温度，低于20C时空气密度大，ECU适当增加喷油时间，使混合气不致过稀；进气温度高于20C时，空气密度减小，适当减少喷油时间，以防混合气偏浓。进气温度修正系数曲线如图6-16所示，增加或减少的最大修正量约为10%。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能4）大负荷工况喷油量修正。发动机在大负荷工况下运转时，要求使用较浓的混合气以获得大功率，ECU根据发动机负荷大小修正喷油时间。发动机工作时，ECU可根据进气管绝对压力信号（或空气流量信号）、节气门位置信号判断发动机负荷大小，大负荷工况时适

29、当增加喷油时间。大负荷工况时的加浓量约为正常喷油量的10%-30%。有些发动机大负荷工况的喷油量修正还与冷却液温度信号相关。5）过渡工况喷油量修正。发动机在过渡工况（加速或减速）下运行时，为获得良好的动力性、经济性和响应性，需要适当修正喷油时间。ECU主要根据进气管绝对压力信号（或空气流量信号）、发动机转速信号、车速信号、节气门位置信号、空档起动开关信号来判断过渡工况，并对喷油时间进行修正。6）怠速工况稳定性修正。发动机工作时，进气管绝对压力是随发动机转速而变化的，但进气管绝对压力的变化比发动机转速的变化滞后。节气门之后进气管容积越大，发动机转速越低，这种滞后时间越长。对装用D型电控燃油喷射系

30、统的发动机，由于ECU检测到进气管绝对压力变化较转速变化的时间滞后，尤其发动机在怠速工况下转速发生变化时，不能随怠速转速的变化及时改变基本喷油时间，必将导致发动机怠速转速上升时转矩也上升，怠速转速下降时转矩也下降，造成发动机怠速工况不稳定。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能为了提高发动机怠速工况的稳定性，ECU根据进气管绝对压力信号和发动机转速信号对喷油量进行修正。随进气管绝对压力增大或怠速转速降低，适当增加喷油时间；随进气管绝对压力减少或怠速转速增高，适当减少喷油时间。怠速工况稳定性修正系数曲线如图6-17所示。（3）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

31、器以一个固定的喷油持续时间同时向各缸增加一次喷油。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能3.燃油停供控制（1）减速断油控制 汽车行驶中，驾驶人快松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。（2）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。4.燃油泵控制当点火开关打开或发动机熄火后，电控燃油喷射系统中的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

32、。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，燃油泵停止工作。部分电控燃油喷射系统中装用的电动燃油泵有高、低两个转速档，发动机工作时，电控燃油喷射系统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。发动机高速、大负荷工况下耗油较多时，燃油泵以高速运转；发动机在低速、中小负荷工况工作时，燃油泵以低速运转，以减少不必要的燃油泵磨损和电能消耗。学习任务1 四、电控燃油喷射系统的功能电控燃油喷射系统形式多样，但其组成基本相同，都是由三个子系统组成：空气供给系统、燃油供给系统和控制系统，如图6-18所示。学习任务1 五、电控燃油喷射系统的组成与基本原理1.空气供给系统空气

33、供给系统的功用是为发动机提供清洁的空气，并控制发动机正常工作时的进气量。空气供给系统的工作原理如图6-19所示。发动机工作时，空气经空气滤清器过滤后，通过空气流量传感器（L型）、节气门体进入进气总管，再通过进气歧管分配给各缸。节气门体中设有节气门，用以控制进入发动机的空气量，从而控制发动机的输出功率（负荷）。在采用旁通空气式怠速控制系统的发动机上，节气门体的外部或内部设有与主进气道并联的旁通怠速进气通道，并由怠速控制阀控制怠速时的进气量。学习任务1 五、电控燃油喷射系统的组成与基本原理在L型电控燃油喷射系统中，流经怠速控制阀的空气首先经过空气流量传感器测量。在D型电控燃油喷射系统中，由于进气管

34、绝对压力传感器测量的是进气管内的绝对压力，流经怠速控制阀的空气也在检测范围内。怠速控制阀由ECU直接控制。2.燃油供给系统燃油供给系统的功用是供给喷油器一定压力的燃油。喷油器根据ECU指令喷油。燃油供给系统的工作原理如图6-20所示。电动燃油泵将汽油自油箱内吸出，经燃油滤清器过滤后送入输油管，燃抽泵供给的多余汽油经压力调节器和低压回油管流回油箱，输油管负责向各缸喷油器供油。压力调节器通过控制回油量来调节输油管内的燃油压力，以保证喷油器的喷油压差保持恒定。学习任务1 五、电控燃油喷射系统的组成与基本原理3.控制系统在电控燃油喷射系统中，喷油量控制是最基本的也是最重要的控制内容。控制系统的工作原理

35、如图6-21所示。ECU根据空气流量信号和发动机转速信号确定基本的喷油时间（喷油量），再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等）对喷油时间进行修正，并按最后确定的总喷油时间向喷油器发出指令，使喷油器喷油（通电）或断油（断电）。学习任务1 五、电控燃油喷射系统的组成与基本原理电控燃油喷射发动机空气供给系统基本相同，主要组成元件包括空气滤清器、节气门体和进气管。怠速控制系统的怠速控制阀和控制系统的进气温度传感器、节气门位置传感器、进气管绝对压力传感器或空气流量传感器也安装在空气供给系统中。在部分电控燃油喷射发动机的空气供给系统中，还装有其他系统（如进气控制系统等）的元件。D型电控燃

36、油喷射系统由于没有空气流量传感器，其进气系统结构简单。日本丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机空气供给系统的组成如图6-22所示。发动机工作时，经空气滤清器员滤清后的空气，通过稳压箱2和节气门体3流入进气室5（即进气总管），然后被分配到各缸进气歧管再进入气缸。流入进气室的空气量取决于节气门体内的节气门开度和发动机转速。设置容量较大的稳压箱可防止进气的波动，同时也可减少各缸进气的相互干扰。怠速控制阀、进气温度传感器、进气管绝对压力传感器、节气门位置传感器均安装在进气系统中。该车进气系统中还装有谐波进气增压控制系统。学习任务2 一、空气供给系统的组成学习任务2 一、空气供给系统的组成L型电控燃油喷

37、射系统对空气量的测量更精确，应用也比较广泛。日本丰田雷克萨LS400轿车1UZFE型发动机空气供给系统的组成如图6-23所示。与2JZ-GE发动机相比，1UZFE型发动机空气供给系统中增设了空气流量传感器，而取消了进气管绝对压力传感器和稳压箱；此外，1UZFE发动机没有谐波进气增压系统，其他采用D型电控燃油喷射系统的发动机也不一定装此系统。学习任务2 一、空气供给系统的组成1.空气滤清器（1）空气滤清器的结构 空气滤清器是空气供给系统的主要组成部分，其功用是滤除空气中的杂质，以减轻发动机的磨损。同时，空气滤清器也可减轻发动机进气噪声。目前，汽车发动机广泛采用纸质干式空气滤清器，其结构如图6-2

38、4所示。滤芯是用树脂处理的微孔滤纸制成，滤芯成波折状，具有较大的过滤面积。为保证滤芯上、下两端的密封，在滤芯两端装有密封圈。发动机工作时，空气由滤清器盖与外壳之间的空隙进入，经过滤芯滤清后，经接管流向气缸。学习任务2 二、空气供给系统基本元件的结构与检修在有些轿车发动机装用的空气滤清器内，装有温控装置自动调节进气温度，以便在发动机温度较低时提高进气温度，改善混合气形成条件，降低排放污染。该装置称为热空气供给装置，其工作原理如图6-25所示。当进气温度低于30C时，温控开关接通进气歧管到真空驱动装置的真空通道，驱动装置中的膜片被吸起，并带动进气转换阀打开热空气入口，关闭冷空气通道，发动机吸入的空

39、气为排气管周围的热空气；随着进气温度的提高，进气转换阀逐渐关闭热空气入口，打开冷空气入口，直到进气温度上升到30C以上时，进气转换阀完全关闭热空气通道，并打开冷空气通道，发动机吸入的空气为大气中的冷空气。学习任务2 二、空气供给系统基本元件的结构与检修（2）空气滤清器的维护 一般汽车每行驶1500Km，应对空气滤清器进行一次维护。维护空气滤清器时，拧下滤清器盖上的碟形螺母，有锁扣的拆开锁扣，即可拆下滤清器图远鄄圆远摇清洁空气滤清器滤芯盖，然后取出密封圈和滤芯。检查空气滤清器滤芯，若沾有油污或破损，应更换新件。对能继续使用的空气滤清器滤芯，可以轻轻磕打将灰尘振掉，也可以按图6-26所示用压缩空气

40、从里向外吹掉灰尘，压缩空气的压力应不超过196-294kPa，以免损坏滤芯。安装空气滤清器时，应注意将密封垫正确安装在原位，以防止不清洁的空气进入气缸。橡胶密封垫易老化或损坏，老化或损坏的密封垫必须更换新件。装有温控装置的空气滤清器，在维护时还应检查温控装置工作情况。拆开真空驱动装置进口的真空软管，使用手动抽气装置给真空驱动装置施加一定的真空度时，进气转换阀应被吸起；发动机未达到正常工作温度之前，使发动机怠速运转，并拆开真空驱动装置进口的真空软管，用手堵住温控开关一侧的真空软管口，应能感觉有吸力，否则，应检查真空软管有无漏气，必要时更换软管。若软管不漏气，则应更换温控开关。学习任务2 二、空气

41、供给系统基本元件的结构与检修学习任务2 二、空气供给系统基本元件的结构与检修2.节气门体（1）节气门体的结构 节气门体安装在进气管中，用以控制发动机正常工况下的进气量。节气门体主要由节气门和怠速空气道等组成。由于电控燃油喷射发动机怠速运转时，一般将节气门完全关闭，所以专门设有怠速空气道，以供给发动机怠速时所需的空气。怠速空气道由ECU通过怠速控制阀控制。图6-27所示为D型多点电控燃油喷射系统的节气门体。节气门位置传感器安装在节气门轴上，用来检测节气门的开度。耘悦哉通过怠速控制阀来控制怠速空气道，以根据需要调节发动机怠速时的进气量。节气门限位螺钉用来调节节气门的最小开度。在发动机工作时，冷液通

42、过加热水管流经节气门体，以防止寒冷季节空气中的水分在节气门体上冻结。学习任务2 二、空气供给系统基本元件的结构与检修注意：装有节气门限位螺钉的汽车，使用中一般不允许调整节气门限位螺钉，除非怠速控制阀发生故障而又无法及时修复，可通过调整节气门最小开度来保持发动机怠速运转，故障排除后，应将节气门限位螺钉调回原位。在采用L型喷射系统的发动机上，有些将空气流量传感器与节气门体组合成一体，如图6-28所示。在单点燃油喷射系统中，喷油器和燃油压力调节器等也安装在节气门体上，其结构比多点喷射系统的节气门体复杂。单点电控燃油喷射系统的节气门体如图6-29所示。真空管接头和通活性炭罐管接头用于燃油蒸发排放控制系

43、统。学习任务2 二、空气供给系统基本元件的结构与检修（2）节气门体的检修 节气门体是空气供给系统的重要部件，在维修时应检查节气门体内是否有积垢或结胶，必要时用化油器清洗剂进行清洗。注意：绝对不允许用砂纸或刮刀等清理积垢和结胶，以免损伤节气门体内腔，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。3.进气管进气管一般包括进气软管、进气总管和进气歧管。进气软管用于连接空气滤清器与节气门体，进气总管用于连接节气门体与进气歧管。有些发动机的进气总管与进气歧管制成一体，有些则是分开制造再用螺栓连接。进气歧管的功用是给各缸分配空气。进气歧管用螺栓安装在气缸盖上，并在进气歧管与气缸盖之间装有密封

44、垫，以防止漏气。发动机的进气歧管与排气歧管一般制成一体，称为整体式进、排气歧管，如图6-30所示。学习任务2 二、空气供给系统基本元件的结构与检修有些发动机的进气歧管与排气歧管分开制造，称为分置式进、排气歧管。分置式进、排气歧管分为上下分置式和左右分置式两种结构类型。上下分置式进、排气歧管如图6-31所示，进气歧管与排气歧管一上一下安装在发动机的同一侧。左右分置式进、排气歧管如图6-32所示，进气歧管与排气歧管分别安装在发动机左、右两侧。采用整体式进、排气歧管或上下分置式进、排气歧管时，一般进气歧管被排气歧管包围，利用排气歧管的高温对进气歧管进行预热，有利于混合气的形成，但这会使进气温度提高，

45、发动机的充气效率下降。采用左右分置式进、排气歧管，有利于提高发动机的充气效率，但对混合气形成不利。学习任务2 二、空气供给系统基本元件的结构与检修进、排气管一般很少发生故障。但在发动机维修时，仍应注意进行以下检查：1）进气管漏气或排气管漏气，对电控燃油喷射发动机的影响比对化油器式发动机的影响更大。检查各连接部位应连接可靠，密封垫应完好。2）检查进、排气歧管与气缸盖接合平面的平面度。如图6-33所示，在相互交叉的两个方向上放置直尺，并用塞尺测量直尺与接合面间的间隙。最大间隙一般应不超过园郾员皂皂，否则，应修磨进、排气歧管与气缸盖接合平面，或更换进、排气歧管。学习任务2 二、空气供给系统基本元件的

46、结构与检修4.空气流量传感器（MAF）在L型电控燃油喷射系统中，由空气流量传感器测量发动机的进气量，并将进气量信号输入ECU。根据空气流量传感器测量原理不同，空气流量传感器可分为叶片式、热式和卡门旋涡式三种类型。空气流量传感器是EFI系统最重要的传感器，在维修和检查时，应特别注意，切忌碰撞，不要让污物进入流量传感器内，也不能随意将手或工具伸入流量传感器内，以免造成流量传感器损坏，影响其测量精度。（1）叶片式空气流量传感器 在L型电控燃油喷射系统中，最早采用的空气流量传感器是叶片式空气流量传感器，其结构如图6-34所示。测量叶片和缓冲叶片制成一体，安装在空气流量传感器壳体内的转轴上，转轴的一端装

47、有回位弹簧，电位计安装在空气流量传感器壳体的上方，电位计的滑动触点与测量叶片为同轴结构。学习任务2 二、空气供给系统基本元件的结构与检修叶片式空气流量传感器的工作原理如图6-35所示。发动机工作时，ECU给电位计电阻器提供一个标准电源电压UB，使其电流保持恒定，由于进气流推动测量叶片转动，同时带动电位计滑动触点转动，使电位计滑动触点（信号端子VS）与电源端子VC之间的电阻值发生变化，电压US也发生变化。当进气压力与测量叶片回位弹簧的弹力平衡时，测量叶片和电位计滑动触点即停止在某一位置，电压US也有一个相应的固定值，电位计将此位置产生的电压信号US（或US-UB）输送给ECU，以确定发动机进气量

48、的大小。空气流量传感器内的主空气道与旁通空气道之间用一活动板隔开，调整螺钉（见图6-34）可调节主空气道与旁通空气道的大小，以调节发动机工作时的混合气浓度。当调整螺钉向外旋出时，旁通空气道截面积增大，而测量叶片与活动板间隙减小，所以流经旁通空气道的空气量增加，流经主空气道的空气量减少，这样进入发动机的总空气量保持不变时，由于经空气流量传感器测量的空气量减少，使喷油量减少，所以混合气变稀。反之，将调整螺钉旋入时，混合气变浓。学习任务2 二、空气供给系统基本元件的结构与检修在流量传感器内还设有缓冲室和缓冲叶片，利用缓冲室内的空气对缓冲叶片的阻尼作用，可减小发动机进气量急剧变化时引起的测量叶片脉动，

49、以提高空气流量传感器的测量精度。由于叶片式空气流量传感器只能检测进气的体积流量，所以ECU必须根据进气温度信号对喷油量进行修正。进气温度传感器安装在空气流量传感器主空气通道的进气口处。此外，在部分车型的叶片式空气流量传感器中，装有燃油泵控制开关，用来控制燃油泵电路。带有燃油泵控制开关的叶片式空气流量传感器线束插接器有七个端子，其内部电路如图6-36所示。叶片式空气流量传感器电路如图6-37所示，ECU通过VC端子给空气流量传感器提供一个标准的5V电压，空气流量信号经VS端子输入ECU，E2为搭铁端子。学习任务2 二、空气供给系统基本元件的结构与检修在使用中，拆开线束插接器，在空气流量传感器一侧

50、侧量相应端子之间（VC与E2、VS与E2、THA与E2）的电阻值，应符合原车标准，否则，应更换该空气流量传感器。也可在发动机工作时，检查电源电压和信号电压，以确定该空气流量传感器是否正常。（2）热式空气流量传感器摇热式空气流量传感器的主要元件是热线电阻，可分为热线式和热膜式两种类型，其结构和工作原理基本相同。按其测量元件的安装位置不同，热线式空气流量传感器可分为两种：第一种是将热线电阻器安装在主进气道中，称为主流测量方式的热线式空气流量传感器；第二种是将热线安装在旁通气道中，称为旁通测量方式的热线式空气流量传感器。图6-38所示为主流测量方式热线式空气流量传感器的结构，主要由防护网、采样管、热