天津工程师范学院 2007 届本科生毕业论文11 前 言现代汽车已普遍装配了发动机电子控制燃油喷射系统（简称电喷系统） ，了解电喷系统的结构与工作原理，掌握电喷系统的故障诊断，维修保养技术，熟悉电喷系统专用检测设备的功能和使用方法，是当前汽车维修业对广大汽车维修人员新的技能要求捷达轿车是我国一汽大众汽车有限公司引进德国大众汽车公司先进技术生产的普通级轿车，是德国大众汽车公司捷达/高尔夫系列轿车的第三代产品在动力性、经济性、操纵性、平稳性、舒适性及安全性各方面，与同级轿车相比均属上乘，享有很高的市场盛誉本文主要介绍了捷达系列轿车电喷系统的结构与工作原理、故障诊断方法、检测与维修技术及诊断维修实例天津工程师范学院 2007 届专科生毕业论文12 捷达系列轿车电喷系统的优点及工作原理概述随着现代科学技术的发展，汽车工业发生了巨大的变化，新技术，新工艺，新能源在汽车上得到广泛的应用，其中最突出的贡献就是电子控制汽油喷射系统电子燃油喷射系统与普通化油器式的供油系统相比具有以下优点：1.能提高发动机的最大功率，进气不必预热，进、排气管可以分别布置在发动机缸体的两侧吸入密度较大的空气进气管直径较大，减小进气阻力，提高发动机的充气系数。
2.耗油量低，经济性能好，发动机在各个工况下均能获得最佳空燃比，具有一定的喷油压力，雾化品质好3.减少排放污染，可以根据不同的工况获得最佳空燃比，燃料完全燃烧，同时与三元触媒转换器配合使用，有效的减少了 CO、HC 和 NOX 等有害气体4.改善了发动机的低温起动性能，汽油喷射式发动机冷起动喷嘴，由 ECU 控制，在低温起动时，提高供油量，从而改善发动机的冷起动性能5.怠速平稳、工况过渡性好、工作可靠、灵敏度高，由于计算机运算速度快，电子控制燃油喷射系统能根据各个传感器输入的电信号迅速作出反应，及时而准确地将燃油喷入进气门附近所以发动机的怠速稳定、加速性能和工况过渡圆滑，而且操控的灵敏度高，工作可靠性能好，故障率低，发动机的 ECU 在 10 万 KM 内故障率仅为 0.1%捷达系列轿车是我国最具有代表性的品牌，它主要装在 EA827 型和 EA113 型发动机EA827型是以化油器为供油装置的发动机，并主要搭载于早期捷达轿车EA113 型发动机，采用博世（Bosch）公司技术先进的 Motronic3.8.2 电控汽油喷射系统，它实现了供油系统与点火系统的统一控制，并在机械结构上采用单缸 5 气门技术，该型发动机首先应用在捷达王及都市捷达系列轿车上。
由于 Motronic3.8.2 电控汽油喷射系统技术先进、工艺成熟，该系统也被广泛应用在单缸 2 气门的发动机上，并使其牵引性能明显提高目前捷达系列轿车发动机已普遍应用德国博世（Bosch）公司的Motronic3.8.2 电控汽油喷射系统，所以在这也将就 EA113 型电控发动机进行讲解、分析2.1 EA113 型发动机电控系统的工作原理Motronic3.8.2 电控系统是由计算机控制喷油量的汽油供给系统，它由信号采集及输入装置（各种传感器及控制开关）检测发动机的工况，并将信息传递给电子天津工程师范学院 2007 届专科生毕业论文2控制单元(ECU)，经 ECU 处理后，发出控制指令，以确定执行器件（即喷油器）的喷油量和喷油时间2.2 EA113 型发动机电控系统的构成是用电子计算机电控单元(ECU)控制发动机的工作过程，可以比较精确的提高整机的动力性能、燃料经 EA113 型发动机采用博世 Motronic3.8.2 电控系统，所谓电控系统或电控管理系统就济性能和同时改善发动机的各项性能指标专门为捷达王发动机设计的 Motronic3.8.2 电控系统主要由中央控制器（ECU） ，信号采集传感器和受控部分的执行元器件组成。
系统中设置的信号采集传感器主要由：空气流量计和进气温度传感器、发动机转速传感器、配气相位传感器（判缸传感器） 、节流阀体以及安装在节流阀体上的节气门电位计和怠速开关、怠速节气门电位计、发动机冷却水温度传感器、发动机爆震传感器，氧传感器（λ 传感器）以及轿车上的附加信号有：车速信号、空调压缩机信号和空调信号等受控部分的执行元件有：电动汽油泵、喷油器、点火线圈输出末级、再生电磁阀、氧传感器加热器（λ 加热器） 、节流阀体怠速电机以及附加控制信号有：空调压缩机信号，发动机转速信号等中央控制器外设电控系统故障诊断接口，可接专用的仪器，读出电控系统中发生和存储的故障Motronic3.8.2 型电控系统是在机械控制连续喷射式 K—Jetronic 系统和空气流量感应式电子控制式 L—Jetronic 的基础上发展起来的全电控系统，成为集喷油控制、点火控制和燃油箱通风控制及故障自诊断系统为一体的综合控制系统，还可加入废气再循环，二次空气喷射等发动机控制功能和汽车 ABS 和动力转向控制等功能，成为全车电控系统Motronic3.8.2 电控系统的最大优点在于喷油量控制功能比较完善，能够在发动机任何工况下给出所需要的喷油量；以全点火控制取代了以前的部分控制，即在系统中取消了对传统分电器由触点式和无触点式点火方式，省去了分电器和分电器传动机构，具体在发动机上取消了中间轴，简化了发动机结构；新一代的中央控制器体积更小，直接安装在节流阀体上，省去了许多电控系统的连线，工作更加可靠。
2.3 EA113 型发动机电控系统的布置Motronic3.8.2 发动机电控系统在捷达王发动机上的布置，比较直观的表示出系统中各主要元件的安装位置打开发动机罩盖，最先暴露发动机和电控系统中央控制器安装在前围板上方（驾驶员左手前方）由电控系统的电线束与系统各部分元件连接信号采集传感器主要元件：空气流量计装在空气滤清器与进气管之间；节流阀体装在进气软管和进气歧管上体始端之间，节流阀体带有节气门电位计，怠速节气门电位计和怠速开关等；进气温度传感器装在进气歧管上；发动机转速传感天津工程师范学院 2007 届专科生毕业论文3器装在发动机后端的曲轴最后一节曲柄臂的发动机缸体上；配气相位传感器装在发动机前端的进气凸轮轴端；发动机冷却水温度传感器装在发动机后端缸盖出水口接头上；两个发动机爆震传感器装在发动机缸体的侧面，位置在量油尺附近，λ 传感器（氧传感器）装在发动机排气歧管与前排气管连接处受控执行的主要元件：电动汽油泵装在汽油箱（燃油箱）中；4 个喷油器装在发动机进气管下体上；再生电磁阀装在燃油箱通风管上；点火线圈输出末级装在发动机后端缸体上的点火线圈支架上，电控系统故障自诊断接口设在驾驶员右手变速杆前方的小仪表板上，可以方便的连接电控系统故障诊断仪 V.A.G1551 或 V.A.G1552,便于读出中央控制器可能存储的电控系统的故障。
2.4 EA113 型电控发动机运行工况的控制电控发动机运行工况包括从发动机起动点火开始到发动机正常运行工作，直至关闭点火开关停机的全部运行工况电控系统采用博世公司最新开发的Motronic3.8.2 发动机电控管理系统，这是一种全部电子控制系统，是在 L—Jetronic 空气流量控制式燃油喷射系统的基础上改进并加入了电控点火系统，第一次实现了发动机喷油量控制和点火角控制的同时控制，可使发动机运行工况最佳运行工况控制包括：1．起动工况控制 发动机起动包括冷车起动和热车起动起动从带动发动机运转到超过一定转速后，中央控制器由转速传感器识别出运转起动和对应的发动机第一缸上止点信号，从而给出第一个加浓喷油脉冲信号和点火信号，使发动机起动整个起动机过程的喷油量是预先计算并存储在中央控制器中起动时点火角度控制取决于发动机的转速，并从发动机的温度（冷起动或热起动）来进行修正刚开始起动加浓，并与进气温度和发动机温度有关，随着发动机转速增加起动加浓量逐渐减小，起动加浓和点火角度的共同控制使发动机顺利起动并维持油耗较低2．起动后工况控制 发动机刚一起动后到起动稳定过渡到暖机工况比较短暂的一段时间称为起动后工况，喷油加浓量随着发动机起动结束，即转速达到一定值后而进一步下降，并随着发动机温度升高而进一步下降，点火角度控制与喷油量控制相对应，取决于发动机的转速和发动机的温度变化过程。
3．暖机工况的控制 发动机起动后，为使发动机尽快达到正常工作温度，要使暖机工况转速超过正常怠速工况转速在暖机过程中，随着发动机温度的升高，喷油加浓量和点火角度都是变化的，暖机刚开始时加浓量较大，随着温度升高而减小，喷油量进气量的控制在经济区范围内；点火角度也取决于发动机温度，暖机刚开始时点火比较迟，随着温度升高而提前在暖机过程中，发动机转速刚开始时较天津工程师范学院 2007 届专科生毕业论文4高，随着发动机温度趋于正常温度，转速也随之过渡到发动机的怠速转速，都由中央控制器进行适时控制4．怠速工况的控制 EA113 型发动机怠速转速和点火提前角由中央控制器预先设定；怠速转速为 840r/min，点火提前角为 120，二者均为不可调参数，因此对于全电控的发动机不要试图去调整怠速转速和点火提前角度当发动机的转速和点火角度都可能不对时，应从发动机车身或电控系统的某些故障中找原因，而不能直接调整在怠速控制中，要使发动机的排放指标较低，油耗较低，即使发动机过量空气系数 λ=1此时装在排气管上的 λ 传感器（氧传感器）要投入工作，将排气中的氧含量的信号传给中央控制器，并由中央控制器给出喷油量的控制，以维持耗油量较低。
怠速控制所定的转速是可以适当降低的，这样可以对降低油耗有利但在怠速中有可能随时开启空调接通汽车用电设备，以至挂档起步等工况均要降低发动机转速，为使这些工况接通时发动机转速不至于减低到熄火转速，怠速转速较高还是有利的由于设定的怠速转速相对较高，汽车长时间行驶时不要长时间怠速运转5．部分负荷工况控制 在轿车行驶中，用得最多的部分负荷工况，Motronic3.8.2 电控系统对部分负荷工况实行闭环控制发动机处于正常运转工况中，中央控制器主要根据进气空气质量流量信号进行控制，以进气温度和发动机温度信号和 λ 信号进行修正，始终保持过量空气系数 α=1 的喷油量发动机工作在经济区，因此排放指标较低部分负荷工况的点火角以脉谱图的形式预先存储中央控制器中，并可根据适时的 λ 值进行微调，可是发动机维修性最好和排放量最低，这样一来就可以使轿车在常用工况时油耗最低，因此捷达王比较省油6．全负荷工况的控制 全负荷工况即油门全开工况，此时要求发动机发出最大功率，达到发动机额定功率指标，而经济性则处于第二位全负荷工况实行开环控制，即当驾驶员将油门踏到底时，即油门开度超过规定值时，全负荷加浓立即起作用并维持加浓不变，而不需要 λ 信号或温度信号值来对加浓时的混合气进行修正。
发动机全负荷时混合气要较部分负荷时加浓 15%——5%即全负荷时的过量空气系数λ 值控制在 0.85——0.95 之间，全负荷的加浓量以修正系数的形式存储在中央控制器中，与已经存储的 λ 脉谱图所计算的喷油量进行乘法计算，得到加浓的喷油量，全负荷工况点火角度控制也是在部分负荷点火角脉谱图基础上进行修正的，混合气加浓，点火角提前7．过渡负荷工况的控制 发动机过渡工况包括加速工况和减速工况，即从某一工况开始向另一特定的工况进行过渡的可变过程在加速工况中，开启节气门过程中，需要有一部分喷射的燃油形成油膜而后进天津工程师范学院 2007 届专科生毕业论文5入气缸中，为防止混合气过稀，必须多喷入一些燃油，并在加速过程加浓同样，当节气门关小时，为防止多余的燃油进入气缸中必须少喷一些燃油，以避免混合气加浓当缓慢开启和关小节气门时，即缓慢过渡工况，应在发动机负荷转速变化的条件下仍然维持，混合气具有部分负荷时的空燃比过渡工况的点火角度控制仍然维持发动机所处的负荷和转速工况的点火脉谱图像一致8．拖动工况的控制 在轿车行使中，驾驶员突然松开油门踏板而使节气门完全关闭，发动机不需要。