《上海帕萨特t电子燃油喷射系统的故障诊断与分析_毕业设计论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《上海帕萨特t电子燃油喷射系统的故障诊断与分析_毕业设计论文（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、宜宾职业技术学院毕业论文毕业论文题目：上海帕萨特1.8T电子燃油喷射系统的故障诊断与分析 摘要本文从发动机的基础知识入手，以最常见的、应用较广泛的电控燃油喷射系统为例，较系统地介绍了汽油电控燃油喷射技术的发展历程，汽油电控燃油喷射系统的类型、结构组成、工作原理，较详细地介绍了帕萨特1.8T轿车电控燃油喷射系统组成与工作原理，描述了帕萨特1.8T轿车的故障诊断与分析，文章内容具有较强的针对性与实用性，电子控制燃油喷射装置是在电子控制单元的自动控制下，通过电控喷油器将发动机所需要的燃油成雾状地喷射到汽油发动机的进气歧管内或气缸内，然后与空气混合形成可燃混合气。电子控制燃油喷射系统与传统化油器燃油供
2、给系统相比，由于原理上全然不同，因而结构上也面目全非。所以在分析故障和进行维修时，与常规方法有很大的不同。可作为汽车维修入门的参考资料。关键词：电控燃油喷射系统 结构 工作原理 故障诊断与分析1 绪论1.1 电控汽油喷射系统1.1.1 电控汽油喷射系统的发展历程汽油喷射系统的发展1834年用于军用飞机上，1952年，曾用于二战德军飞机的机械式汽油喷射技术被应用于轿车，德国戴姆乐-奔驰(Daimler-Benz)300L型赛车装用了德国博世(Bosch)公司生产的第一台机械式汽油喷射装置。它采用气动式混合气调节器控制空燃比，向气缸直接喷射。20世纪60年代后期，随着电子技术的发展，德国BOSCH
3、公司研制出电控燃油喷射系统（EFI）。电控燃油喷射技术经历了晶体管、集成电路、和微机处理三大发展进程1.1.2 电控汽油喷射系统的功用现代汽车发动机电子控制燃油喷射系统EFI（Electronic Fuel Injection）简称电控燃油喷射系统，它的主要功能是控制汽油喷射、电子点火、怠速、排放、进气增压、发电机负荷、巡航、警告指示、自我诊断与报警、安全保险、备用功能。1电子汽油喷射（EFI）控制1）喷油量控制电子控制单元（ECU）把发动机的转速和负荷信号作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度（即基本喷油量），并根据其他信号加以修正，如冷却液温度信号等，最后确定总喷油量。2）喷油正时控制当发动
4、机采用多点顺序燃油喷射系统时，ECU除了控制喷油量以外，还要根据发动机的各缸点火顺序，将喷油时间控制在最佳时刻，以使汽油充分燃烧。3）断油控制减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然放松加速踏板时，ECU将自动切断燃油喷射控制电路，使燃油喷射中断，目的是降低减速时HC和CO的排放量，而当发动机转速下降至临界转速时，又能自动恢复供油。4）燃油泵控制当打开点火开关后，ECU将使燃油泵工作23S，用于建立必需的油压。若此时发动机不起动，ECU将会切断电动燃油泵控制电路，使燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中，ECU控制燃油泵保持正常运转。3）爆震控制当ECU接收到爆震传感器输入的电信号后，EC
5、U对该信号进行处理并判断是否即将产生爆震，当检测到爆震信号后，ECU立即推迟发动机点火提前角，采用反馈控制方式避免爆震产生。3怠速控制（ISC）发动机在汽车制动、空调压缩机工作、变速器挂入档位，或发动机负荷加大等不同的怠速工况下，由ECU控制怠速控制阀，使发动机处在最佳怠速稳定转速下运转。4排放控制1）废气再循环(EGR)控制当发动机的废气排放温度达到一定值时，ECU根据发动机的转速和负荷，控制EGR阀的开启动作，使一定数量的废气进行再循环燃烧，以降低排气中NOx的排放量。2）开环与闭环控制在装有氧传感器及三元催化转化器的发动机中，ECU根据发动机的工况及氧传感器反馈的空燃比信号，确定开环控制
6、或闭环控制。3）二次空气喷射控制ECU根据发动机的工作温度，控制新鲜空气喷入排气歧管或三元催化转化器，用以减少排气造成的污染。4）活性炭罐清污电磁阀控制ECU根据发动机的工作温度、转速和负荷转速信号，控制活性炭罐清污电磁阀的开启工作，将活性炭吸附的汽油蒸汽吸入进气管，进入发动机燃烧 ，降低蒸发排放。5进气增压控制1）进气谐波增压控制ECU根据转速传感器检测到的发动机转速信号，控制进气增压控制阀的开闭，改变进气管的有效长度，实现中低转速区和高转速区的进气谐波增压，提高发动机的充气效率。2）涡轮增压控制ECU根据进气压力传感器检测到的进气压力信号控制废气增压器的废气放气阀或可变喷嘴环，以获得增压压
7、力。1.1.3 电控汽油喷射系统的分类电喷系统发展至今，已有多种类型。根据其结构特点分为以下几种类型。按系统控制模式分类 在发动机电喷控制系统中，按系统控制模式可分为开环控制和闭环控制两种类型。a开环控制 就是把根据试验确定的发动机各种运行工况所对应的最佳供油量的数据事先存入计算机中，发动机在实际运行过程中，主要根据各个传感器的输入信号，判断发动机所处的运行工况，再找出最佳供油量，并发出控制信号。b闭环控制 闭环控制系统又称为反馈控制系统，其特点是加入了反馈传感器，输出反馈信号，反馈给控制器，以随时修正控制信号。闭环控制系统在排气管上加装了氧传感器，可根据排气管中氧含量的变化，测出发动机燃烧室
8、内混合气的空燃比值，并把它输入计算机中再与设定的目标空燃比值进行比较，将偏差信号经功率放大器放大后再驱动电磁喷油器喷油，使空燃比保持在设定的目标值附近。因此，闭环控制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对空燃比的影响，工作稳定性好，抗干扰能力强。采用闭环控制的燃油喷射系统后，可保证发动机在理论空燃比(14.7)附近很窄的范围内运行，使三元催化转换装置对排气的净化处理达到最佳效果。 但是，由于发动机某些特殊运行工况(如启动、暖机、加速、怠速、满负荷等)需要控制系统提供较浓的混合气来保证发动机的各种性能，所以在现代汽车发动机电子控制系统中，通常采用开环与闭环相结合的
9、控制方式。 2) 按喷油实现的方式分类在发动机电子控制系统中，按喷油实现的方式进行分类，可分为机械式、机电混合式和电子控制式三种燃油喷射系统。a.机械式燃油喷射系统(K系统)如图1-1b.机电混合式燃油喷射系统(KE系统)如图1-2由于前两种系统在现在汽车中不在使用，故不做介绍。c电子控制式燃油喷射系统如图1-3燃油的计量通过电控单元和电磁喷油器来实现。该系统采用了全电子控制方式，即电子控制单元通过各种传感器来检测发动机运行参数(包括发动机的进气量、转速、负荷、温度、排气中的氧含量等)的变化，再由ECU根据输入信号和数学模型来确定所需的燃油喷射量，并通过控制喷油器的开启时间来控制喷入气缸内的每
10、循环喷油量，进而达到对气缸内可燃混合气的空燃比进行精确配制的目的。电子控制式燃油喷射系统在发动机各种工况下均能精确计量所需的燃油喷射量，且稳定性好，能实现发动机的优化设计和优化控制。因此，它在汽油喷射系统中被广泛应用。图1-1 K型机械式汽油喷射系统结构示意图1燃油箱；2电动燃油泵；3蓄能器；4燃油滤清器；5混合气调节器；5a燃油分配器；5b空气流量传感板；5c压力调节阀；6暖机调节器；7节气门；8怠速调节螺钉；9冷启动阀；10总进气管；11喷油器；12温度时间开关；13辅助空气阀。图1-2 KE型机械式汽油喷射系统结构示意图1燃油箱；2电动燃油泵；3蓄压器；4燃油滤清器；5电-液压力调节器；
11、6燃油量分配器；7燃油压力调节器；8电位计；9空气流量计；10节气门开关；11冷启动阀；12温度时间开关；13喷油器；14水温传感器；15控制器(微机)；16补充空气滑阀。图1-3 L-Jetronic总体结构示意图1燃油箱；2电动燃油泵；3燃油滤清器；4燃油压力调节器；5喷油器；6冷启动阀；7电子控制器；8空气流量计；9温度时间开关；10冷却液温度传感器；11发动机转速信号；12节气门开关；13补充空气滑阀；14怠速调节螺钉；15混合气调节螺钉；16氧传感器。3) 按喷油器数目分类在发动机燃油喷射控制系统中，按喷油器数目进行分类，又可分为单点喷射(Single-Point Injection
12、，SPI)和多点喷射(Multi-Point Injection，MPI)两种形式。单点喷射与多点喷射的区别如图1-4所示。 （a） (b)图1-4 单点喷射(a)与多点喷射(b)a 单点喷射(SPI) 单点喷射在现在汽车中以很少使用，故不做介绍。b 多点喷射(MPI) 多点喷射系统是在每缸进气口处装有一只喷油器，由电控单元(ECU)控制顺序地进行分缸单独喷射或分组喷射，汽油直接喷射到各缸的进气门前方，再与空气一起进入气缸形成混合气。多点喷射又称为多气门口喷射(MPI)或顺序燃油喷射(SFI)，或单独燃油喷射(IFI)。显然，多点燃油喷射避免了进气重叠，使得燃油分配均匀性较好，从而提高了发动机
13、的综合性能。同时，由于它的控制更为精确，使发动机无论处于何种状态，其过渡过程的响应及燃油经济性都是最佳的。但是，多点喷射系统结构复杂，成本高，故障源也较多。从发展趋势看，由于电子技术日益成熟，法规的日益严格，多点喷射系统由于其性能卓越而将占主导地位。目前，多点喷射系统不仅为高级轿车和赛车所采用，而且一些普通车辆也开始采用。由于多点喷射系统是直接向进气门前方喷射，因此，多点喷射属于在气流的后段将燃油喷入气流，属于后段喷射。4) 按喷油器的喷射方式分类 在发动机电子控制系统中，按喷油器的喷射方式可分为连续喷射和间歇喷射两种形式a 连续喷射喷油器稳定连续地喷油，其流量正比于进入气缸的空气量，故又称为
14、稳定喷射。在连续喷射系统中，汽油被连续不断地喷入进气歧管内，并在进气管内蒸发后形成可燃混合气，再被吸入气缸内。由于连续喷射系统不必考虑发动机的工作时序，故控制系统结构较为简单。德国博世公司的K系统和KE系统均采用了连续喷射方式。b 间歇喷射 又称为脉冲喷射或同步喷射。其特点是喷油频率与发动机转速同步，且喷油量只取决于喷油器的开启时间(喷油脉冲宽度)。因此，ECU可根据各种传感器所获得的发动机运行参数动态变化的情况，精确计量发动机所需喷油量，再通过控制喷油脉冲宽度来控制发动机各种工况下的可燃混合气的空燃比。由于间歇喷射方式的控制精度较高，故被现代发动机集中控制系统广泛采用。如图1-5所示，间歇喷
15、射又可细分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种形式。(a) 同时喷射 (b) 顺序喷射 (c) 分组喷射图1-5 间歇喷射三种形式 同时喷射是指发动机在运行期间，各缸喷油器同时开启、同时关闭。 分组喷射是将喷油器按发动机每工作循环分成若干组交替进行喷射。 顺序喷射则是指喷油器按发动机各缸的工作顺序依次进行喷射。顺序喷射是缸内喷射和进气管喷射都可采用的喷射方式。相比而言，由于顺序喷射方式可在最佳喷油情况下，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。但要求系统能对待喷油的气缸进行识别，同时要求喷油器驱动回路与气缸的数目相同，其电路较复杂，多在高档轿车发动机控制系统中采用。5) 按喷油器的喷射部位分类在发动机电子控制系统中，按喷油器的喷射部位进行分类，又可分为缸内喷射和缸外喷射两种形式。
