汽车发动机故障诊断技术教案第二章(第二～九讲).docx

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1、第二讲第二章汽油机燃油喷射系统(1/8)【班级】10汽电【课题】2-1汽油机燃油喷射系统概述2-2汽油机燃油喷射系统的组成及工作原理【课程性质】理论课与实验相结合【授课对象】汽车检测与维修专业【稳固上讲内容】发动机电控系统的根本组成及工作原理【教学目的与要求】掌握现代汽油喷射系统的分类掌握汽油发动机电子控制系统的组成及功能了解汽油发动机电子控制系统的工作原理【教学重点】现代汽油喷射系统的分类汽油发动机电子控制系统的组成及功能【教学难点】汽油发动机电子控制系统的工作原理【授课方法】讲授法、多媒体教学法【课时分布】稳固上讲内容5分钟现代汽油喷射系统的分类35分钟汽油发动机电子控制系统的组成、功能及

2、工作原理35分钟小结与答疑5分钟【作业】简述汽油发动机电子控制系统的组成、功能及工作原理【教学内容】2-1现代汽油喷射系统的分类一、电控燃油喷射系统的分类1 .按喷射系统执行机构不同分类多点喷射系统(MPI)：多点喷射系统是指在每一个气缸的进气门前均安装一只喷油器,喷油器适时喷油。单点喷射系统(SPI)：单点喷射系统是指在节流阀体上安装一只或两只喷油器,向进气歧管中喷油形成燃油混合气,进气行程时燃油混合气被吸入气缸内。2 .按喷射控制装置的形式不同分类机械式：空气计量器与燃油分配器组合在一起,空气计量器检测空气流量的大小后，靠连接杆传动操纵燃油分配器的柱塞动作，以燃油计量槽开度的大小控制喷油量

3、,到达控制混合气空燃比的目的。电子控制式：根据各种传感器送至电脑的发动机运行状况的信号，由电脑运算后,发出控制喷油量和点火时刻等多种执行指令,实现多种机能的控制.即为发动机电子集中控制系统。机电一体混合式：在燃油分配器上安装了一个由电脑控制的电液式压差调节器，电脑根据水温、节气门位置等传感器的输入信号控制电液式压差调节器动作，以调节燃油供应量。3 .按喷射方式不同分类间歇喷射系统：在发动机运转期间汽油间歇喷射是在进气过程中的某时间内进行的,喷油量大小取决于喷油器持续开启时间，即电脑指令的喷油脉冲宽度。连续喷射系：燃油喷射的时间占有全部工作循环的时间,连续喷射都是喷在进气道内，大局部燃油是在进气

4、门关闭后喷射。4 .按喷射位置的不同分类进气道喷射式缸内直接喷射式5 .按喷射时序分类同时喷射：同时喷射是指发动机在运转期间，各缸喷油器同时开启且同时关闭，由电脑的同一个喷油指令控制所有的喷油器同时动作。分组喷射：分组喷射是指将喷油器分成两组交替喷射，电脑发出两路喷油指令，每路指令控制一组喷油器。顺序喷射：顺序喷射是指喷油器按发动机各缸进气行程的顺序轮流喷射,它具有喷射正时，由电脑根据曲轴位置传感器提供的信号，区分各缸的进气行程,适时发出各缸的喷油脉冲信号，以实现次序喷射的功能。a）同时喷射b）分组喷射c）顺序喷射6 .按空气流量的检测方式分类汽油喷射系统：歧管压力计量式（D型EFI系统）翼片

5、式或叶片式（L型EFl系统）卡门旋涡式（L型EFl系统）热线式（LH型EFl系统）热膜式（LH型EFl系统）1）、歧管压力计量式将歧管压力和转速信号输送到电脑，由电脑根据该信号计算出充气量,再产生与之相对应的喷油脉冲,控制喷油器喷射适量的燃油.2）、翼片式和卡门旋涡式其计量方式属于体积流量型，即通过计量气缸充气的体积,将物理量转变成电信号输送至电脑，电脑计算出与该体积的空气相适应的喷油量以控制混合气空燃比。3）、热线式和热膜式宜接测量进入气缸内空气的质量,将该空气的质量转换成电信号,输送给电脑，由电脑根据空气的质量计算出与之相适应的喷油量，以控制空燃比在最正确值。二、电控汽油喷射系统的优点1

6、.能实现空燃比的高精度控制2 .充气效率高3 .瞬时响应快4 .起动容易，暖机性能好5 .节油和排放净化效果明显6 .减速断油功能也能降低排放,节省燃油7 .便于安装。2-2汽油发动机电子控制系统的组成及功能一、进气系统1、组成:空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管、怠速控制装置。2、功能:为发动机可燃混合气的形成提供必须的空气。3、工作原理:行驶时,空气的流量由通道中的节气门来控制。怠速时,节气门关闭，空气由旁通气道通过。怠速控制是由怠速调整螺钉和怠速空气调整器调整流经旁通道的空气量来实现的。如下图：二、燃油系统1、组成：燃油泵、燃油滤清器、燃油脉动减振器、喷油器、燃油压力调节

7、器及供油总管等组成。2、功能：提供洁净和压力稳定不变的燃油，并根据电脑指令喷射适量的燃油。3、工作原理:具有一定压力的燃油送到各喷油器,喷油器根据电脑的喷油指令,开启喷油阀,将适量的燃油喷于进气门前,待进气时将燃油混合气吸入气缸。三、点火系统1、组成：点火电子组件、点火线圈、火花塞、及高压导线等。2、功能：计算出点火时刻和通电时间。3、工作原理：电脑根据曲轴位置传感器和转速、水温等工况传感器信号计算出点火时刻和通电时间,将计算结果送到点火电子组件，由点火电子组件控制点火线圈的初级电路接通和断开,使火花塞点火。四、电子控制系统、1、组成：传感器、ECU和执行器三局部组成。2、功能：根据发动机各种

8、传感器送来的信号控制喷油时间、点火时刻等等。3、工作原理：电脑根据空气流量计计算进气量，根据进气量和转速计算出根本喷油持续时间，然后进行温度、海拔高度、节气门开度等各种工作参数的修正,得到最正确喷油持续时间。第三讲第二章汽油机燃油喷射系统(2/8)【班级】10汽电【课题】2-2汽油机燃油喷射系统的组成及工作原理【课程性质】理论课与实验课相结合【授课对象】汽车检测与维修专业【稳固上讲内容】发动机电控系统的根本组成【教学目的与要求】掌握汽油发动机电子控制系统的组成及功能了解汽油发动机电子控制系统的工作原理【教学重点与难点】掌握EFl系统的工作原理掌握汽油发动机电子控制系统的燃油喷射控制【教学难点】

9、汽油发动机电子控制系统的工作原理【授课方法】讲授法、多媒体教学法、现场教学法【课时分布】稳固上讲内容5分钟现代汽油喷射系统的工作原理35分钟汽油发动机电子控制系统的燃油喷射控制35分钟小结与答疑5分钟【作业】简述同时喷射、分组喷射和顺序喷射的区别【教学内容】2-2EFl系统的工作原理一、EFI系统的工作原理(一)D型EFI系统1、燃油压力的建立与燃油喷射方式油箱内的燃油被燃油泵吸出并加压至350KPa左右,经燃油滤清器滤去杂质后,被送至发动机上方的燃油分配油管.分配油管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通.喷油器是一种电磁阀，由ECU控制.通电时电磁阀开启，压力燃油以雾状喷入进气歧管内，与空气混

10、和，在进气行程中被吸进气缸.分配油管的末端装有燃油压力调节器，用来调整分配油管中汽油的压力，使油压保持某一定值(约250-300KPa).多余的燃油从燃油压力调节器上的回油口经回油管返回油箱。2、进气量的控制与测量进气量由驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制。节气门开度不同，进气量也不同，同时进气歧管内的真空度也不同。在同一转速下，进气歧管真空度与进气量有一定关系。进气压力传感器可将进气歧管内真空度的变化转变成电信号的变化，并传送给ECU,ECU根据进气歧管真空度的大小计算出发动机进气量。3、喷油量与喷油时刻确实定喷油量由ECU控制。ECU根据进气压力传感器测量得的信号计算出进气量,再根据分电器

11、中的曲轴位置传感器测得信号计算出发动机转速，根据进气量和转速计算出相应的根本喷油量；ECU控制各缸喷油器在每次进气行程开始之前喷油一次，并通过控制每次喷油的持续时间来控制喷油量。喷油持续时间愈长,喷油量就愈大。一般每次喷油的持续时间2T0ms0各缸喷油器每次喷油的开始时刻那么由ECU根据曲轴位置传感器测得的1缸上止点的位置来控制。由于这种类型的燃油喷射系统的每个喷油器在发动机一个工作循环中只喷油一次，故属于间歇喷射方式。4、不同工况下的控制模式电控燃油喷射系统能根据各个传感器测得的发动机各种运转参数，判断发动机所处的工况，选择不同模式的程序控制发动机的运转，实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全

12、负荷加浓、减速调稀、强制怠速断油、自动怠速控制等功能。D型EFl系统具有结构简单、工作可靠等优点，但由于采用压力作为控制喷油量的主要因素，因此，存在这样的缺点：在汽车突然制动或下坡行驶中节气门关闭时，加速反响效果不良；当大气状况较大变化时，会影响控制精度。现代汽车使用的D型EFI系统都是经过改良了的，即采用运算速度快、内存容量大的ECU,大大提高了控制精度，控制的功能也更加完善。这种系统通常用于中档车型上，如丰田HlACE小客车、丰田CROWN轿车等。(二)L型EFI系统1.型EFI系统是在D型EFI系统的根底上，经改良而形成的。它是目前汽车上应用最广泛的燃油喷射系统。L型EFl系统的构造和工

13、作原理与D型EFl系统根本相同，但它以空气流量计代替D型EFI系统中的进气压力传感器，可直接测量发动机进气量，提高了控制精度。()Mono系统该系统是一种低压中央喷射系统，是单点喷射系统。在原来安装化油器的部位仅用一只电磁喷油器进行集中喷射，与化油器相比，能迅速地输送燃油通过节气门，在节气门上方没有或极少发生燃油附着管壁现象，因而消除了由此而引起的混合与燃烧的延迟，缩短了供油和空燃比信息反响之间的时间间隔，提高了控制精度，改善了排放。二、燃油喷射控制(一)喷油正时控制电控汽油喷射系统的控制功能包括喷油正时控制、喷油量控制、燃油停供控制和燃油泵控制。对于多点间歇喷射发动机，喷油正时分为同步喷油和

14、异步喷油。同步是指发动机各缸工作循环，在既定的曲轴转角进行喷油，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，是在同步喷油的根底上，为改善发动机的性能额外增加的喷油。1 .同步喷油正时控制(1)同时喷射原理：各缸喷油器都由ECU控制，同时喷油和停油。喷油正时控制是以发动机最先进入作功行程的缸为基准，在该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开始喷油。同时喷射控制电路图同时喷射特点，如下列图所示每个工作循环同时喷油2次各缸喷油时间不可能最正确，混合气质量不一致电路结构与软件较简单，早期多采用同时喷射正时图（2）分组喷射原理：把所有喷油器分成24组，

15、由ECU分组控制喷油器。以各组最先进入作功的缸为基准，在该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，开始喷油。分组喷射控制电路图特点：每个工作循环各组均喷射1次（或2次）分组喷射正时图（3）顺序喷射原理：喷油器驱动回路数与气缸数目相等。EeU根据凸轮轴位置传感器（G信号）、曲轴位置传感器（Ne信号）和发动机的作功顺序，确定各缸工作位置。当确定各缸活塞运行至排气行程上止点某一位置时，ECU输出喷油控制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸开始喷油。顺序喷射控制电路图顺序喷射特点：能够设立最正确喷油时间,对混合气形成有利;喷油正时在排气上止点前60-70；控制软件复杂。顺序喷射正时图（二）喷油量控制2 .起动喷油控制在发动机转速低于规定值或点火开关接通位于STA（起动）档时，ECU根据冷却液传感器信号（THIV信号），由内存的水温一一喷油时间图，确定根本喷油时间，根据进气温度传感器（THA信号）对喷油时间作修正（延长或缩短）。然后在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的修正，即电压修正。3 .起动后喷油量控制喷油持续时间=根本喷