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《汽车发动机电控技术》第三章汽油机电控燃油供给系统.ppt

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汽车发动机 技术 第三 汽油 机电 燃油 供给 系统
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2018/4/9,汽车发动机电控技术,第 3 章 汽油机电控燃油供给系统,2018/4/9,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。,2018/4/9,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。,2018/4/9,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。,2018/4/9,3.1.1 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,2018/4/9,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。,,2018/4/9,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,,2018/4/9,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,,2018/4/9,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,,2018/4/9,3.1.2 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,,2018/4/9,按喷油器的数目分单点喷射多点喷射,2018/4/9,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。,2018/4/9,按喷射时序分同时喷射分组喷射顺序喷射,,2018/4/9,3.1.3 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,2018/4/9,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,2018/4/9,3.2 喷油正时的控制,同时喷射,2018/4/9,分组喷射,,2018/4/9,顺序喷射,,2018/4/9,3.3 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,,2018/4/9,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。,,2018/4/9,桑塔纳2000GLi AFE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,2018/4/9,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。,2018/4/9,冷却液温度传感器波形,,2018/4/9,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,2018/4/9,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。,2018/4/9,3.4 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 。,2018/4/9,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,2018/4/9,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,2018/4/9,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,2018/4/9,3.4.2 电动燃油泵的控制ECU控制的燃油泵控制电路,2018/4/9,燃油泵开关控制的燃油泵控制电路,2018/4/9,燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路,2018/4/9,3.4.3 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,2018/4/9,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。,,2018/4/9,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。,,2018/4/9,3.4.4 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,2018/4/9,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。,2018/4/9,3.5 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,2018/4/9,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,2018/4/9,3.5.2 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,2018/4/9,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。,,2018/4/9,3.6 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,2018/4/9,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。,,2018/4/9,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。,2018/4/9,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。,2018/4/9,节气门体喷射单元,2018/4/9,3.6.2 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,2018/4/9,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mm3/str(立方毫米/行程)。所以动态喷射量反映了喷油器的实际供油能力。,2018/4/9,3.6.3 喷油器的控制喷油器的驱动方式 电压驱动 电流驱动,2018/4/9,喷油器的常见控制电路,2018/4/9,冷起动喷油器与控制,2018/4/9,3.6.4 喷油器的检测简单检查方法喷油器电阻检查喷油工作脉冲检查喷油器滴漏检查喷油器的喷油量检查喷油器工作波形的检测 PNP型喷油驱动器的测试 饱和开关型(PFI/SFl)喷油器驱动器,,2018/4/9,喷油器的检测,简单检查方法 在发动机工作时,用手触试或使用车用听诊器检查喷油器针阀开闭时的振动或声响,正常时会感觉到“嗒、嗒、嗒”的声音,如果感觉无振动或听不到声响,往往说明喷油器或其电路有故障。喷油器电阻检查 拆开喷油器线束连接器,用万用表测量喷油器两端子之间的电阻,低阻值喷油器应为2~3Ω,高阻值喷油器阻值应为13~16Ω,否则应更换喷油器。,,2018/4/9,喷油工作脉冲检查 在有些情况下,可以使用数字万用表进行喷油器的工作脉冲电压测试,在喷油器的输入与输出两端接线上,将万用表笔分别接上,调到2V的档位上,在发动机怠速时,会出现1V左右的电压,当发动机转速上升时,此电压也会跟着上升,当出现此现象时,一般说明,喷油器电控部分是完好的,如果此时,仍然是缺缸不工作(排除点火系统的故障),可对喷油器进行堵塞的检查。,,2018/4/9,喷油器滴漏检查 在专用设备上进行检查,也可以将喷油器和输油总管拆下,再与燃油系统连接好,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,然后打开点火开关,或直接用蓄电池给燃油泵通电。燃油泵工作后,观察喷油器有无滴漏现象。若检查时,在lmin内喷油器滴油超过l滴,应更换喷油器。,,2018/4/9,喷油器的喷油量检查 喷油器的喷油量可在专用设备上进行检查,也可按滴漏检查做好准备工作,燃油泵工作后,用蓄电池和导线直接给喷油器通电,并用量杯检查喷油器的喷油量。每个喷油器应重复检查2~3次,各缸喷油器的喷油量和均匀度应符合标准,否则应清洗或更换喷油器。,,2018/4/9,喷油器工作波形的检测PNP型喷油驱动器的测试,,2018/4/9,喷油器工作波形的检测饱和开关型(PFI/SFl)喷油器驱动器测试,,2018/4/9,3.7 电控燃油供给系统的故障案例,3.7.1 发动机不易起动的故障3.7.2 发动机产生抖动的故障3.7.3 汽车加速无力的故障3.7.4 汽车在行驶中产生动力不足的故障3.7.5 燃油压力不正常引起的发动机故障,2018/4/9,本 章 小 结,电子控制燃油喷射系统有多种不同的类型,与缸内喷射比较,采用进气管喷射喷油器不受缸内的高温、高压的直接影响,喷油压力不高,结构简单,成本较低,是目前普遍采用的喷射方式。由于性能卓越,多点燃油喷射系统越来越被广泛地使用。本章重点介绍的是进气岐管的喷射系统,介绍了其组成与工作原理。 质量流量控制型(L型)是由空气流量传感器直接测量进入进气歧管的空气量,其检测精度高于速度密度控制型(D型),故可更精确地控制空燃比。由于顺序喷射方式可在最佳喷油时间定时向各缸喷射所需的喷油量,故有利于改善发动机的燃油经济性。 汽油机电控燃油供给系统的功用是向发动机及时供应各种工况下燃烧所需要的燃油。电子控制单元ECU接收各种传感器输出的发动机工况信号,确定适应发动机工况的喷油时刻、喷油脉宽等参数,完成喷油器的喷油量控制、喷油正时控制和断油控制,从而使发动机保持最佳运行状态。 喷油器和燃油泵是燃油供给系统当中的两个比较重要的器件,它们的工作好坏,直接反映在汽车的动力性和起动性方面,在了解其结构、工作原理与控制电路之后,要进一步对其加深认识,可以选取相关书籍研读其深层次的控制与检测。,2018/4/9,复 习 思 考 题,1.电动燃油泵是怎样工作的?其控制电路主要有几种类型?如何检查?2.燃油压力调节器有何作用?它是如何工作的?3.燃油脉动阻尼器有何作用?它是如何工作的?4.电控燃油喷射系统有哪些控制内容?都是如何控制的?5.电控燃油喷射系统的喷油器常见的有哪几种?它们是如何工作的?如何检查?6.冷起动喷油器的作用是什么?它是怎么工作的?7.画出常见发动机喷油器控制的电路,并叙述其工作原理与检查方法?8.现代轿车上燃油喷射系统主要有哪些?它们有什么异同点?9.冷却液温度传感器在供油系统起的作用是什么?如何检测?10. 通过本章讲述的案例,可以从中领悟到了什么?,2018/4/9,谢谢大家!,
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