汽油喷射式汽油机燃料供给系

汽油喷射式汽油机燃料供给系第一页，共六十三页，编辑于2023年，星期日

§5.1概述

一、汽油喷射的基本概念

汽油喷射是用喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到气缸或进气歧管中，与进入的空气混合而形成可燃混合气。

二、汽油喷射系统发展概况

汽油喷射技术始于20世纪30年代，最初用于飞机上，50年代开始用于汽车上；目前，大部分轿车均装配了汽油喷射系统。

第二页，共六十三页，编辑于2023年，星期日电子燃油喷射系统示意图第三页，共六十三页，编辑于2023年，星期日三、汽油喷射优点1.提高了发动机的充气效率；2.使各缸可燃混合气分配更加均匀；3.可使发动机燃用稀薄的可燃混合气；4.冷起动性和加速性能较好；5.使发动机在任何工况下都处于最佳工作状态；6.可采用较高的压缩比；7.可节省燃油并减少废气中的有害成分；8.适合全车电子化控制的要求；9.发动机故障率大大降低。第四页，共六十三页，编辑于2023年，星期日四、电控燃油喷射系统的分类1.按汽油喷射方式分：（1）间隙喷射式L-Jetronic(空气流量测量)LH-Jetronic(空气质量测量）电子控制中央汽油喷射系统电子控制汽油喷射和点火系统(Motronic)（2）连续喷射式K-Jetronic（空气流量测量—机械液压式）KE-Jetronic（空气流量测量—机械液压电子式）第五页，共六十三页，编辑于2023年，星期日（1）多点喷射MPI（2）单点喷射SPI（3）气缸内喷射（应用较少）将燃料直接喷入气缸内，需较高的喷射压力。2.按喷射器安装位置（喷油部位）分第六页，共六十三页，编辑于2023年，星期日（1）多点喷射MPI每一个气缸有一个喷油器；将燃油喷射在每缸进气门的外侧，贮存并蒸发，供发动机使用。气门喷油器输油管进气支管第七页，共六十三页，编辑于2023年，星期日（2）单点喷射SPI

（节气门体喷射TBI、中央喷射CFI）几个缸共用一个喷油器；将燃油喷射在节气门的前方，燃油喷入后随空气流入进气歧管内，再进入气缸。调压器喷油器节气门体位置传感器节气门第八页，共六十三页，编辑于2023年，星期日3.按喷射控制装置的形式分(1)机械式汽油喷射系统：机械液力传动—计量汽油机械式汽油喷射系统（K型）：AUDI1002.2E机电混合控制的汽油喷射系统（KE型）：Mercedes-Benz500SL(2)电子控制汽油喷射系统：电控单元、电磁喷油器—计量汽油压力感应式多点汽油喷射系统（D型）流量感应式多点汽油喷射系统第九页，共六十三页，编辑于2023年，星期日压力感应式多点汽油喷射系统（D型）原理：以进气管压力控制喷油量。第十页，共六十三页，编辑于2023年，星期日流量感应式多点汽油喷射系统原理：以吸入的空气量作为控制喷油量的主要因素。A、流量式电控汽油喷射系统（L型）将空气流量转变为电信号输送到电脑，由电脑控制喷油量。B、热线（热膜）式电控汽油喷射系统（LH型）空气流量计中热线（热膜）电阻被空气冷却后，将其阻值的变化以电流信号的形式输送到电脑，由电脑控制喷油量。C、卡门涡流式（LD型）气流通过进气道中一柱体时，在柱体后方产生旋涡，涡流的大小与流速和流量成正比，将涡流大小通过光电发生器转变为电信号输送到电脑，由电脑控制喷油量。第十一页，共六十三页，编辑于2023年，星期日5.按进气量检测方法来分（1）间接测量（压力型）（2）直接测量（流量型）（2）闭环控制传感器电子控制单元执行器发动机开环控制氧传感器闭环控制4.按控制方式来分（1）开环控制第十二页，共六十三页，编辑于2023年，星期日6.（多点喷射）按的喷油间隔来分（1）同时喷射（2）分组喷射（3）顺序喷射第十三页，共六十三页，编辑于2023年，星期日（1）同时喷射所有喷油器并联，同时喷油。两次喷完一个循环的供油量。进气压缩作功排气排气进气压缩作功作功排气进气压缩压缩作功排气进气13421803605400喷油喷油第十四页，共六十三页，编辑于2023年，星期日（2）分组喷射将气缸分为两组，所需燃油一次喷完。进气排气作功压缩压缩进气排气作功作功压缩进气排气排气作功压缩进气13421803605400喷油喷油第十五页，共六十三页，编辑于2023年，星期日（3）顺序喷射按各缸的进气顺序间歇喷油。进气排气作功压缩压缩进气排气作功作功压缩进气排气排气作功压缩进气13421803605400喷油喷油第十六页，共六十三页，编辑于2023年，星期日§5.2电子控制汽油喷射系统的组成一、基本组成：1、燃油供给系统功用：向气缸内供给供给燃烧时所需一定量的燃油

组成：油箱、滤清器、汽油泵、喷油器、油压调节器、燃油脉动衰减器、油管等。汽油泵回油管汽油滤清器油压调节器输油管路喷油器任务：供油、滤清、调压、喷油。第十七页，共六十三页，编辑于2023年，星期日燃油供给系统示意图第十八页，共六十三页，编辑于2023年，星期日燃油供给装置在车上的位置油箱第十九页，共六十三页，编辑于2023年，星期日2、空气供给系统

功用：为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气，并测量和控制空气量。组成：空气滤清器、进气管、节气门、怠速旁通道等。节气门体空气滤清器空气流量计怠速控制阀电子控制单元空气阀任务：滤清、调节、分配。第二十页，共六十三页，编辑于2023年，星期日空气供给装置空气滤清器空气流量计节气门怠速控制器第二十一页，共六十三页，编辑于2023年，星期日3、电子控制系统

电控单元：接受来自各个传感器传来的信号，并完成对这些信息的处理和发出指令控制执行器的动作组成：各种传感器：把各种反映发动机工况和汽车运行状况的参数（非电量参数）转变为电信号（电压或电流）提供给电控单元，使电控单元正确地控制发动机运转或汽车运行。

执行器：用来完成电控单元发出的各种指令，是电控单元指令的执行者。4、点火装置第二十二页，共六十三页，编辑于2023年，星期日第二十三页，共六十三页，编辑于2023年，星期日第二十四页，共六十三页，编辑于2023年，星期日§5.3电子控制汽油喷射系统主要元件结构及工作原理一、电控单元（ECU）

ECUCPU：中央处理器ROM：只读存储器PROM：可编程的只读存储器RAM：运行数据存储器I/O：输入/输出接口第二十五页，共六十三页，编辑于2023年，星期日蓄电池水温传感器节气门位置传感器起动信号空气流量计(或进气压力传感器)转速传感器车速传感器氧传感器稳压电源输入接口A/D转换器喷油控制点火控制怠速控制EGR控制蒸发排放控制故障诊断CPU存储器输出接口传感器ECU执行器第二十六页，共六十三页，编辑于2023年，星期日1.空气流量传感器作用：将空气流量转换成电信号送给电控单元，该信号作为决定喷油量的基本信号之一。（1）叶板式空气流量计补偿挡板缓冲室弹簧测量板温度传感器旁通气道封口调节螺钉电位计作用：通过流量板转角的变化来计量吸入的空气量，并将转角的变化转变为电压信号输送到电脑。（测量板打开的角度随进气量大小而变化）二、传感器

第二十七页，共六十三页，编辑于2023年，星期日（2）热线（膜）式空气流量传感器原理：把通电加热的铂丝置于空气流中，使铂丝温度和吸入空气温度差保持一定。铂丝成为惠斯顿电桥中的一个臂。控制电路热膜温度传感器防护网第二十八页，共六十三页，编辑于2023年，星期日（3）卡门涡流式空气流量传感器

在气流中央放置一个锥体状涡流发生器。当空气流过时，在涡流发生器下游将产生有规律交错的旋涡，当流经空气通道的空气流速变化时，将影响卡门涡街旋涡的频率。节气门取样管整流器涡流发生体超声波发射器空气流第二十九页，共六十三页，编辑于2023年，星期日空气流量计在车上位置第三十页，共六十三页，编辑于2023年，星期日2.进气歧管压力传感器半导体压敏电阻式：由硅片、集成电路和真空室组成。原理：压力变化，硅片变形，应变电阻阻值变化，电桥输出电压变化。第三十一页，共六十三页，编辑于2023年，星期日3.节气门位置传感器作用：将节气门开度的大小和动作的快慢，转变为电信号输入到电脑，以反映负荷的大小。分类：两极式：只有在节气门全开和全闭时才给电脑信号，其余由空气流量计输送信号。全程式：可以输出多种电压的连续信号，以获得相应的喷油量。(压力感应式）线性开关型综合性第三十二页，共六十三页，编辑于2023年，星期日4.转速和曲轴位置传感器转速传感器作用：将发动机转速的高低，以电信号的形式输送到电脑，控制喷油量。曲轴位置传感器作用：反映曲轴转角，使电脑控制正确的点火时间和喷油时刻。第三十三页，共六十三页，编辑于2023年，星期日（1）磁电式传感器磁电式传感器触发轮气缸识别槽输出信号

当转子旋转时，线圈中磁通量发生变化，线圈产生感应电动势。磁电式转速传感器的转子信号盘通常安装在曲轴或凸轮轴上，也可安装在分电器内。第三十四页，共六十三页，编辑于2023年，星期日（2）霍尔效应式传感器永久磁铁霍尔元件触发轮

当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间时，磁场被叶片旁路，不产生霍尔电压；当缺口部分进入磁铁与霍尔元件之间时，磁力线进入霍尔元件，传感器输出电压信号。第三十五页，共六十三页，编辑于2023年，星期日

信号盘随分电器轴转动，产生透光和遮光交替变化。当发光二极管的光束照到光敏二极管时，光敏二极管产生电压；当发光二极管光束被挡住时，光敏二极管电压为0。（3）光电式传感器发光管分火头密封盖信号盘电路光敏二极管输出信号光敏二极管发光二极管遮光盘第三十六页，共六十三页，编辑于2023年，星期日5.温度传感器（水温传感器、进气温度传感器）热敏电阻电插头作用：感知冷却液温度和进气温度，并将信号输送到电脑，来控制修正喷油量。第三十七页，共六十三页，编辑于2023年，星期日6.氧传感器在采用三元催化转换器的发动机上，氧传感器安装在排气管内，检测排气中氧的含量。作用：将废气中氧含量的信号输送到电脑，以便于电脑控制下一个工作循环的油气配比。形式：二氧化锆、二氧化钛第三十八页，共六十三页，编辑于2023年，星期日7.爆震传感器8.车速传感器用于发动机怠速及汽车加速、减速时空燃比的控制。9.起动及空挡开关信号用来判断发动机是否处于起动状态。安装在发动机缸体上，检测发动机的爆震状况。第三十九页，共六十三页，编辑于2023年，星期日三、电动燃油泵结构：滚柱式电动燃油泵组成：油泵电机、滚柱泵、单向阀、卸压阀、外壳、泵盖及滤网等。作用：泵油并使燃油压力升高，以便于喷油雾化；

供给各喷油器及冷起动喷油器所需要的燃油。由点火开关和油泵继电器控制。油压：多点喷射：0.2～0.3MPa

单点喷射：0.1～0.2MPa第四十页，共六十三页，编辑于2023年，星期日滚柱式电动燃油泵结构电刷电枢磁极滚柱泵泵壳单向阀卸压阀滤网泵盖第四十一页，共六十三页，编辑于2023年，星期日四、燃油压力调节器作用：调节喷油器的燃油压力，使燃油压力与进气管压力之差保持常数；确保喷油压力恒定。工作原理：转速不变：节气门开度增大，进气歧管真空度减小，回油量减小，出油量增大。节气门开度不变：转速增加，进气歧管真空度增大，回油量减多，出油量减少。

第四十二页，共六十三页，编辑于2023年，星期日结构：进油口回油口阀门支承膜片弹簧接进气支管第四十三页，共六十三页，编辑于2023年，星期日

在恒定压力下定时、定量地喷油并使之雾化。

电插电磁线圈滤网衔铁针阀结构：第四十四页，共六十三页，编辑于2023年，星期日

冷起动时，额外加大喷油量，使混合气瞬时加浓，便于着火起动。电插头电磁线圈阀门弹簧阀门喷嘴结构：第四十五页，共六十三页，编辑于2023年，星期日电喷发动机的传感器与执行器第四十六页，共六十三页，编辑于2023年，星期日七、电控喷射工作演示第四十七页，共六十三页，编辑于2023年，星期日§5.4电子控制汽油喷射系统的控制一、喷油时刻的控制1、同时喷射：所有喷油器并联，同时喷油。两次喷完一个循环的供油量。进气压缩作功排气排气进气压缩作功作功排气进气压缩压缩作功排气进气13421803605407200喷油喷油第四十八页，共六十三页，编辑于2023年，星期日进气压缩作功排气排气进气压缩作功作功排气进气压缩压缩作功排气进气13421803605400喷油喷油2、分组喷射

第四十九页，共六十三页，编辑于2023年，星期日进气压缩作功排气排气进气压缩作功作功排气进气压缩压缩作功排气进气13421803605400喷油喷油3、顺序喷射

第五十页，共六十三页，编辑于2023年，星期日二、喷油持续时间的控制

控制喷油器的喷射持续时间实际上是控制喷油量，即喷油脉宽。（1）对于质量流量式的电控燃油喷射系统基本喷射时间=K进气流量/发动机转速K为修正系数。（2）采用热式空气流量传感器：

输出反映就是质量流量，直接用上式求得基本燃油喷射时间。（3）采用叶片式和卡门涡旋式空气流量传感器：测得是进气的体积流量，需要进行密度修正。1）基本喷油量第五十一页，共六十三页，编辑于2023年，星期日（4）对于速度密度方式的电子控制燃油喷射系统：

采用三维图形将数据按一定形式存储在电子控制单元中，根据发动机转速和进气管绝对压力确定吸入的空气质量，确定基本燃油喷射时间。高低长短高低进气管压力发动机转速基本喷油持续时间第五十二页，共六十三页，编辑于2023年，星期日

一、燃油系统各部件工作不正常时对发动机的影响

故障现象：

电动汽油泵故障：发动机不能起动，运转不稳，运转中熄火。汽油滤清器故障：发动机不能起动，运转不稳，发动机喘抖，动力性差。压力调节器故障：发动机不能起动，运转不稳，发动机喘抖，油耗增加。

喷油器故障：发动机不能起动，运转不稳，排气管放炮，油耗增加。§5.5电喷汽油机燃油系统故障的检查和诊断第五十三页，共六十三页，编辑于2023年，星期日

二、燃油系各部件工作失效的原因分析

第五十四页，共六十三页，编辑于2023年，星期日

三、燃油系统故障的检查与诊断

1)首先利用汽车电脑的故障自诊断系统，调出并解读故障码，了解电脑的自诊断结果。

2)人工检查：直观试探法并配以必要的仪表，进一步诊断出故障的确切部位和原因。

第五十五页，共六十三页，编辑于2023年，星期日第五十六页，共六十三页，编辑于2023年，星期日

1．故障码的调出与清除

调出故障码的方法有三种：一是用专用的解码仪，它能显示出故障码及故障的文字、符号和数据流；二是利用汽车仪表盘上故障灯的闪光信号来读取；