电控燃油喷射系统的诊断与维修 毕业论文

电控燃油喷射系统的诊断与维修 烟台汽车工程职业学院毕业论文

第二章 电控汽油喷射系统的组成和工作原理

电控汽油喷射系统（EFI）由空气供给系统、燃油供给系统、电子控制系统组成，如图2-1所示。

图2-1电控汽油喷射系统组成

空气供给系统的作用是根据发动机运行工况提供适量的空气，并根据ECU的指令完成空气量的调节。

燃油供给系统的作用根据发动机各个工况提供适量的燃油，并根据ECU的指令完成燃油量的调节。

电控单元(ECU)是整个电控汽油喷射系统的中心，发动机状态信息通过各种传感器收集后进入电控单元，经电控单元处理后发出相应的指令来控制执行元件动作。

设计者预先将发动机所有可能的工作状况进行优化，并以数据形式全部存贮在存贮器内。这样EFI系统就可以控制发动机总是在最佳工况下工作。还可以按照汽车的使用目的，将确定的优化了的实验数据预先存贮。如以节油、减少排气污染即经济性指标为目的,或以缩短汽车行驶时间即以动力性为目的发动机实验数据，将这些控制数据优化确定下来，发动机的工作性能也就不随发动机的使用而改变了。

空气流量信号和发动机转速信号是汽油喷射系统的主要信号。ECU根据它确定发动机各个工况下的基本燃油供给量和基本的点火时刻。

2.1空气供给系统的组成和工作原理

1、空气供给系统的组成

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空气供给系统由空气滤清器、空气计量装置、节气门体、节气门位置传感器和怠速控制（阀）等装置组成。如图2-2所示。

空气计量装置的作用是用来测量发动机吸入的空气量，并将信号输入发动机电控单元（ECU），作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。

图2-2 空气供给系统组成

L型空气计量装置有翼片式、卡门旋涡式、热线式和热膜式。翼片式、卡门旋涡式空气流量计属于体积流量测量方式，可直接测量空气体积流量。热线式、热膜式空气流量计属于质量流量测量方式，可直接测量空气质量流量。

D型空气计量装置有主要有半导体压敏电阻式、膜盒传动的可变电感式等。进气歧管绝对压力传感器是一种间接检测空气流量的传感器。

节气门体由节气门、怠速旁通气道、怠速调整螺钉、怠速控制阀等组成。 节气门位置传感器安装在节气门体上，用来测量节气门的开度。

怠速控制阀的作用是控制发动机暖机时的快怠速，加快发动机暖机过程。发动机正常怠速运转空气经怠速旁通气道进入进气总管，在旁通气道上安装有怠速调整螺钉。

一些电控发动机设置有怠速控制阀，其怠速运行是由ECU控制的。 2、空气供给系统的工作原理

基本工作原理是：空气通过进气通道并经过空气流量计，空气流量计的传感器（电位计）在气流压力（流量）的作用下，输出一个电压信号。并把此电压信号传输给ECU，ECU根据此信号和转速等信号来决定基本喷油量。

当发动机怠速时，节气门处于全关闭位置。ECU根据此信号和冷却水温度信号来确定怠速喷油量。怠速运转所需的空气量流经旁通通路，在旁通通道中，安装了能改变通路面积的怠速调整螺钉，以调整正常怠速时的空气流量；从而调整怠速运行状况，调整怠速转速。

电控怠速控制系统在ECU控制下的怠速控制阀能够根据发动机实际工况变化来改变怠速时流入发动机的空气量，使发动机在不同工况下都能以最佳转速（怠速）运转。

2.2燃油供给系统的组成和工作原理

1、燃油供给系统的组成

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燃油供给系统一般由油箱、电动汽油泵、燃油滤清器、燃油分配管、喷油器、压力调节器、油压脉动衰减器、冷起动喷油器、输油管等组成，如图2-3所示。

电动汽油泵的作用是向喷油器提供具有一定压力、一定流量的燃油。

燃油滤清器的作用，是把汽油中的的固体夹杂物质除去，防止燃油系统堵塞，减小机械磨损。 喷油器安装在进气管上，按喷嘴的形式喷油器又分轴针式和孔式喷油器。

冷起动喷油器装在进气总管上，它只有在发动机低温起动时才工作，其喷嘴的几何形状与一般的喷油器不同。

压力调节器的作用是为保持燃油分配管内的燃油压力相对进气歧管内的压力稳定在0.25Mpa左右。

脉动衰减器有效地吸收了脉动油压的能量，可有效地降低了压力波动产生的油压波动。

图2-3 燃油供给系统组成

2、燃油供给系统的工作原理

当燃油供给系工作时，由电动汽油泵将燃油从油箱中泵出，经汽油滤清器过滤杂质后输送到燃油分配管中，由安装在燃油分配管上的油压调节器根据进气歧管内压力将油压自动调节到规定值，再经输油管分配到各个喷油器。喷油器根据电控单元发来的控制信号，把适量的燃油喷入进气歧管中。当油路压力超过规定值时，汽油压力调节器工作，使过量的燃油返流回油箱。从而使喷油器的喷射油压不变。当冷却水温度低于发动机工作温度时，冷起动喷油器工作，将燃油喷入进气总管，以改善发动机低温起动性能。

2.3电控系统的组成和工作原理

1、电控系统的组成

ECU主要由输入回路（包括A/D转换器）、微机、以及输出回路等组成，如图2-4所示。 输入回路：输入回路的作用是对输入信号进行预处理。即将传感器输入的信号中的杂波去除掉，将正弦信号转换为矩形波信号，然后将其转换成输入电平。

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微机：微机将中央处理器、存储器、定时/计数器、输入/输出（I/O）接口电路等主要计算机部件集成在一块电路芯片上的微型计算机。

输出回路：其作用是将微机发出的控制指令转换成能够控制驱动执行器工作的控制信号。

图2-4电控系统组成

2、电控系统工作原理

汽车在运行中，电控系统中的各种传感器将各种状态参数，如发动机转速、进气流量、节气门位置、进气温度、冷却水温度、曲轴位置等工作状态参数转变为电信号输入ECU；输入回路把传感器输入的这些信号转换为计算机可以识别的标准信号；再由ECU中的微处理器进行计算、比较后，发出控制指令信号；然后，由输出回路将微机发出的控制指令（控制信号），经放大、变换等处理后，转变成控制喷油器动作信号、电动汽油泵运转信号、点火控制信号、怠速控制阀等执行器工作。使发动机得到最佳混合比、最佳点火时间和最稳定怠速运转。使发动机获得最优化状态下的动力性、经济性和排气净化性。

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