《汽车发动机构造与维修第三版项目四 汽油喷射式燃料供给系构造与维修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车发动机构造与维修第三版项目四 汽油喷射式燃料供给系构造与维修（291页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、项目四 汽油喷射式燃料供给系构造与维修,教学目的与要求 1. 了解汽油机的正常燃烧过程与非正常燃烧现象 2. 了解汽油的性能指标 3. 掌握混合气浓度的表示方法及其与发动机工况的关系 4.掌握电控汽油喷射系统的类型与基本组成 5.掌握电控汽油喷射系统的工作原理 6.熟悉电控汽油喷射系统主要元件的构造与工作原理 7.掌握电控燃油喷射系统的故障诊断方法 教学重点 电控汽油喷射系统的组成及工作原理,汽油机燃料供给系的功用是，根据发动机的不同工况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气供入气缸，并把燃烧做功后产生的废气排到大气中 。,汽油机燃料供给系功用,任务一 汽油机的燃烧过程及可燃混合气浓度对发动
2、机性能的影响,项目四 目录,任务二 电控汽油喷射系统组成及工作原理,任务三 空气供给系统,任务四 燃油供给系统,任务五 电子控制系统,任务六 电控燃油喷射系统的故障诊断,一、汽油及可燃混合气浓度,1.蒸发性： 10%、50%、90%、100%馏出温度。 2.热值：1Kg燃料完全燃烧后所产生的热量。 汽油的热值约为44000KJ/Kg 。 3.抗爆性：指汽油在发动机气缸中燃烧时，避 免爆燃的能力，亦即抗自燃能力。 (辛烷值与汽油标号),（一）汽油,任务一 汽油机的燃烧过程及可燃 混合气浓度对发动机性能的影响,知识拓展：汽油的使用常识,一般来讲，发动机压缩比在8.5以下的应选用90号汽油；8.59
3、.5应选用93号 汽油；9.5以上的选用97号；10以上的选用98号汽油。车主应严格按汽车发动 机不同的压缩比，选用相应标号的车用汽油，才能使发动机发挥出最佳的效 能。车主可以在汽车说明书中查到压缩比。除说明书以外，汽车生产厂也会 在油箱盖内侧标注推荐使用的燃油标号。所以从驾驶员角度应该根据车辆要 求选用汽油的牌号。 另外需要说明的是，高标号和高品质并不是一个概念。 品质和清洁度不佳带来的危害，从轻到重的顺序是：燃烧室、火花塞等易形 成积炭；喷油器、压力调节器易堵塞；燃油泵滤网、汽油滤清器易堵塞；燃 油泵电刷易磨损、单向阀易密封不良；尾气超标；氧传感器、三元催化转换 器寿命降低；燃油消耗增加。
4、,（二）可燃混合气浓度,空燃比：混合气中所含空气与燃料的质量比。用（或R ）表示。 过量空气系数：燃烧1Kg燃料实际供给的空气质量与理论上完全燃烧1Kg燃料所需空气质量之比。用（或a ）表示。 说明： 14.7 ( 1) 为稀混合气 =14.7 ( =1) 为理论混合气 14.7 ( 1) 为浓混合气,二、汽油机的燃烧过程,汽油机的正常燃烧过程分为着火延迟期、速燃期和补燃期三个阶段。,汽油机的正常燃烧,汽油机的两种非正常燃烧燃烧,汽油机的非正常燃烧包括爆震燃烧（简称爆震、爆燃）和表面点火。 汽油机的爆燃是燃烧室内末端（相对于火花塞的位置而言）混合气在火焰前锋面尚到 达之前产生的自燃现象。当仅有
5、轻微爆燃发生（例如汽车低速上坡）时，可缩短燃烧 过程，膨胀功得到充分利用，功率和热效率都有所提高，这是允许的。 当发生剧烈爆燃时，末端混合气在瞬间燃烧，气体的容积来不及膨胀，造成燃烧室局 部温度和压力急剧上升，高频压力波撞击燃烧室壁而发出金属敲击声。剧烈爆燃会使 发动机过热，功率下降，耗油率增加。 不是依靠电火花点火，而是由于炽热表面（如排气门头部、过热的火花塞绝缘体、电 极与炽热的积炭等）点燃混合气而引起的不正常燃烧现象，称为表面点火。 非爆燃性表面点火，一般是在发动机以高转速、高负荷长时间运转之后，火花塞的绝 缘体、电极和排气门高温所引起的。产生在正常火花点火之后的非爆燃性表面点火称 为后
6、火，产生在正常火花点火之前的非爆燃性表面点火称为早火。 爆燃性表面点火是由燃烧室沉积物引起的多点点燃的早火现象，是一种危害性最大的 表面点火现象。,三、可燃混合气浓度对发动机性能的影响,（1）理论混合气,（2）稀混合气,应掌握的概念：回火，火焰传播下限,（3）浓混合气,应掌握的概念：放炮，火焰传播上限,冷起动工况 怠速工况 暖机工况 小负荷工况 中等负荷工况 大负荷和全负荷工况 加速工况,四、发动机各工况对可燃混合气浓度的要求,发动机的运转情况是复杂的，各种运转情况对可燃混合气的成分要求不同。 起动、怠速、大负荷全负荷、加速运转时，要求供给浓混合气。 小负荷和中等负荷运转时，随着节气门开度由小
7、变大，要求供给由较浓逐渐变稀的混合气。,结 论,任务二 电控汽油喷射系统组成及工作原理,汽油喷射式发动机的优点 1、可提高发动机的升功率5%10%。 2、经济性好，燃油消耗降低5%15%。 3、废气排放量减少20%左右。 4、可有效控制汽油机爆燃。 5、可大大提高汽车的加速性能。 6、能明显改善发动机的低温起动性能和热机运转性能。,一、电控汽油喷射系统的分类,1.按喷射位置分 进气管喷射、缸内直接喷射 进气管喷射方式按喷油器数量的不同又分为： 单点喷射（SPI）、多点喷射（MPI） 2.按喷射方式分 连续喷射、间歇喷射 间歇喷射又分为： 同时喷射、分组喷射、顺序喷射 3.按对进气量的计量方式分
8、 D型喷射系统、L型喷射系统 4. 按有无反馈信号分 开环控制系统、闭环控制系统,进气管喷射,缸内喷射,D型,L型,二、电控汽油喷射系统的基本组成与工作原理,电子控制系统,冷起动喷油器 正时开关,点火信号 （发动机转速）,空气流量计*1 或 进气绝对压力传感器*2,燃油供给系统,油箱,汽油泵,汽油滤清器,冷起动喷油器,燃油压力调节器,喷油器,空气供给系统,空气滤清器,空气流量计*1,节气门体,进气总管,进气歧管,气缸,空 气 阀,喷射 信号,喷射,*1：L-EFI *2：D-EFI,电喷系统的组成,1-热线式空气流量计 2-电子控制单元（ECU） 3-电动汽油泵 4-节气门位置传感器 5-怠速
9、控制装置 6-进气温度传感器 7-燃油压力调节器 8-喷油器 9-爆震传感器 10-汽油滤清器 11-点火线圈 12-氧传感器 13-冷却液温度传感器 14-转速传感器,识图练习：电喷系统的组成,空气供给系统,向发动机提供与发动机负荷相适应的、清洁的空气，同时对流入发动机气缸的空气量进行直接（L型系统）或间接（D型系统）计量，使它们在系统中与喷油器喷出的汽油形成空燃比符合要求的可燃混合气，以控制发动机输出的功率。,（a）,（b）,空气供给系统工作原理图 （a）L型电控燃油喷射系统 （b）D型电控燃油喷射系统,供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据ECU的指令喷油。,燃油供给系统,燃油供给系统工
10、作原理图,接收来自发动机工作状态的各个传感器输送来的信号，根据ECU预置的程序，对喷油时刻、喷油量进行修正和确定。,电子控制系统,电子控制系统工作原理图,14.7:1的 混合气,汽油喷射控制基本原理详解,任务三 空气供给系统,空气供给系统主要由空气滤清器、空气流量计（或进气绝对压力传感器）、节气门体和进气管等部件组成。在部分电控燃油喷射发动机的空气供给系统中，还装有其他系统（如进气控制系统等）的部件。,一、空气滤清器,空气滤清器的功用是滤除流向进气通道的空气中的尘土、砂粒和吸收空气中的水分，以减少气缸、活塞和活塞环的磨损。另外，空气滤清器也有消减进气噪声的作用。 按滤清方式可以分为惯性式和过滤
11、式；按是否用机油分为干式和湿式。把它们组合起来就有干惯性式、干过滤式、湿惯性式、湿过滤式、综合两种以上的综合式等。,干式纸滤芯空气滤清器 1-滤芯 2-滤清器外壳 3-滤清 器盖 4-蝶形螺母 5-进气导流 管 6-金属网 7-打褶滤纸 8- 滤芯下密封面 9-滤芯上密封面,二、空气流量计（MAF）,空气流量计用来检测吸入发动机内的空气总质量。目前汽车上所用的空气流量计主要有：旋转翼片式空气流量计；卡门旋涡式空气流量计；热线式空气流量计和热膜式空气流量计。,（一）热式空气流量计,1、热线式空气流量计,点火开关接通时，经主继电器给空气流量计的E端子提供蓄电池电压，空气流量信号经B端子输送给ECU
12、，A端子为调整CO的可变电阻器输出端子，D端子提供ECU搭铁，C端子为直接搭铁端子。关闭点火开关时，ECU提供F端子给空气流量计输送自洁信号。在使用中，对热线式空气流量计的检查主要是相应端子之间的电压：点火开关接通，但不起动发动机时，分别测量E端子与D端子、E端子与C端子之间的电压，均应为蓄电池电压，否则说明电源线路或搭铁线路有故障；测量B端子与C端子之间的信号电压，发动机不工作时应为24V，发动机工作时应为1.01.5V；发动机达到正常工作温度、转速超过1500r/min后，测量F端子与D端子之间的电压，关闭点火开关时，电压应回零并在5s后又跳跃上升，1s后再回零，否则说明自洁信号不良。,热
13、线式空气流量计电路及检修 （例：日产千里马汽车发动机热线式空气流量计电路图 ）,2、热膜式空气流量计,热膜式空气流量计的结构和工作原理与热线式空气流量计基本相同。只是将发热体由热线改为热膜。热膜是由发热金属铂固定在薄的树脂膜上构成的，制造成本低。这种结构可使发热体不直接承受空气流所产生的作用力，增加了发热体的强度，提高了空气流量计的使用寿命,（二）翼片式空气流量计,翼片式空气流量计实物及安装位置图示,翼片式空气流量传感器的结构 1-进气温度传感器 2-电动汽油泵动触点 3-回位弹簧 4-电位计 5-导线连接器 6-CO调节螺钉 7-旋转翼板 8-油泵开关,翼片式空气流量计的结构示意图 1-空气
14、进口 2-进气温度传感器 3-阀门 4-阻尼室 5-缓冲片 6-旋转翼片 7-主气路 8-支气路（旁通气道）,空气推力使测量板打开一个角度，当推开测量板的力和回位弹簧变形后的弹力 相平衡时，测量板便停止转动，与测量板同轴转动的电位计轴带动可变电阻滑 动触头滑动，当测量板保持某一开度时，即保持一定的空气通道面积，同时电 位计也具有一定的电阻值，其测量端子便将一定的信号电压输送到发动机ECU。,工作原理,与测量片同轴的电位计 1-空气进口 2-电动汽油泵触点 3-平衡块 4-回位弹簧 5-电位计 6-空气出口,翼片式空气流量计电路如上图所示。ECU通过VC端子给空气流量计提供一个标准的5V电压，空
15、气流量信号经VS端子输入ECU，E2为搭铁端子。在使用中，拆开线束插接器，在空气流量计一侧测量相应端子之间（VC与E2、VS与E2、THA与E2）的电阻值应符合原车标准，否则应更换该空气流量计。也可在发动机工作时，检查电源电压和信号电压，以确定该空气流量计是否正常。,（三）卡门旋涡式空气流量计,超声波检测式卡门涡旋式空气流量器 1-超声波发射探头 2-超声波信号 3-通往发动机 4-与涡流数对应的疏密声波 5-整形后的矩形波6-接ECU 7-旁通气道 8-超声波接收受器 9-卡门旋涡 10-涡流发生器 11-涡流稳定板,在空气流动的垂直方向上安装超声波信号发射器，在其对面安装超声波接收器。从信
16、号发射器发出的超声波因受卡门涡旋造成的密度变化的影响，到达接收器时，使超声波的振幅、相位和频率发生变化，超声波接收器经整形、放大后形成与涡流数目相对应的矩形脉冲信号输送到发动机ECU，发动机ECU据此对比、计算出实际进气量。,卡门旋涡式空气流量计电路如上图所示。ECU通过VC端子给空气流量计提供一个标准的5V电压，空气流量信号经KS端子输入ECU，E2为搭铁端子。维修时，将点火开关转至“ON”位置，测量空气流量计电源电压（ECU的VC端子与E2端子之间的电压），应约为5V，否则应检查ECU或其连接线路是否有故障；在盘转发动机的同时，测量空气流量计输出的信号电压（KS端子与E2端子之间的电压），应约为24V（既不是0V，也不是5V），否则应更换该空气流量计。,三、进气管绝对压力传感器（IMAPS）,进气管绝对压力传感器是最重要的传感器之一，用来测量发动机的进气量，简称进气绝对压力传感器。与空气流量计不同的是采用间接测量方式来测量空气的进气量，即
