汽车发动机电控系统检修课件04汽油机进排气控制系统检修

汽车发动机电控系统检修汽车发动机电控系统检修汽车发动机电控系统检修汽车发动机电控系统检修项目四 汽油机进排气控制系统检修汽油机空气供给系统检修介绍汽油机空气供给系统新技术汽油机排放控制系统检修项目四 汽油机进排气控制系统检修汽油机进排气控制系统的组成汽油机进排气控制系统的组成知知识要求要求掌握进气系统在电喷汽油机上的作用。掌握进气系统在电喷汽油机上的作用。掌握空气流量计的工作原理。掌握空气流量计的工作原理。掌握进气压力传感器的工作原理。掌握进气压力传感器的工作原理。掌握节气门位置传感器油门踏板位置传感器的工作原理。掌握节气门位置传感器油门踏板位置传感器的工作原理。掌握温度传感器的工作原理。掌握温度传感器的工作原理。掌握怠速控制执行器的工作原理。掌握怠速控制执行器的工作原理。任务一 汽油机空气供给系统检修能力要求能力要求能对空气流量计进行检测与诊断。能对空气流量计进行检测与诊断。能对进气压力传感器进行检测与诊断。能对进气压力传感器进行检测与诊断。能对节气门位置传感器进行检测与诊断。能对节气门位置传感器进行检测与诊断。能对温度传感器进行检测与诊断。能对温度传感器进行检测与诊断。能对怠速控制执行器进行检测与诊断。能对怠速控制执行器进行检测与诊断。能对进气增压装置进行检测与诊断。能对进气增压装置进行检测与诊断。任务一 汽油机空气供给系统检修相关知识相关知识 空气滤清器 一、空气滤清器的作用是除去进气中的灰尘和杂质，减小机件磨损，保证汽油机正常工作。电控汽油机一般都采用纸质滤芯，在汽车使用中应该定期清洁和更换滤芯。否则，会影响进气效率使汽油机动力下降，加剧机件磨损。任务一 汽油机空气供给系统检修图图4-1 4-1 空气滤清器的清洁空气滤清器的清洁 传感器 二、燃油是由喷油器喷入缸内，喷油量必须与空气成正确的比例，所以要想获得理想的空燃比，必须有一个非常精密的传感器来测量出汽油机各工况下的进气量，此传感器就是空气流量计。任务一 汽油机空气供给系统检修空气流量计空气流量计1.任务一 汽油机空气供给系统检修 根据检测进气量的方式不同，空气流量计(MAF)分为D型（压力型）和L型（空气流量型）两种类型。D型来源于德文“druck（压力）”的第一个字母，是利用压力传感器来检测进气歧管内的绝对压力的，其测量方法属于间接测量法。装备D型传感器的系统称为D型燃油喷射系统，控制系统利用该绝对压力信号和汽油机转速信号来计算吸入气缸的空气量。L型来源于德文“luftmengen（空气流量）”的第一个字母，是利用流量传感器直接测量进气管的空气流量。汽车采用的L型传感器分为体积流量型（翼片式和涡流式）传感器和质量流量型（热丝式和热膜式）传感器。任务一 汽油机空气供给系统检修 空气流量计又称空气流量计，此传感器就是检测空气流量的一个装置，作用是测量进入汽油机的空气流量，然后将此信号输送给ECU，ECU根据此信号决定将要喷射的油量，给汽油机提供最佳比例的混合比。为了达到此目的，空气流量计必须准确地测量每个瞬间吸入汽油机的空气量，以此作为ECU控制喷油量的主要依据。如果空气流量计出现问题，ECU就会收不到准确的进气量信号，此时，喷油量就不能被准确控制，造成混合比过大或过小，使汽油机不能正常工作。因为此种检测方式采用直接测量的方法，所以进气量的测量精确度较高。任务一 汽油机空气供给系统检修1)1)翼片式空气流量计翼片式空气流量计 翼片式空气流量计是一种体积式空气流量计，其结构简单，工作可靠，价格便宜，但体积大，进气阻力大，急加速反应迟缓。翼片式空气流量计由翼片（测量翼片和缓冲翼片）、电位计和CO调整螺钉等组成，如图4-2所示。任务一 汽油机空气供给系统检修图图4-2 4-2 翼片式空气流量计的结构图和剖视图翼片式空气流量计的结构图和剖视图 （1）翼片。翼片由测量翼片和缓冲翼片组成，两翼片为一体，它们的转轴固定在空气流量计上，其转轴与电位计中的回位弹簧相连，回位弹簧的弹力与空气的推力平衡时翼片即可处于平衡位置。测量翼片的偏转角度量随进气量的变化而变化，同时缓冲翼片与测量翼片是同步运转的，所以当测量翼片偏转角度变化时，缓冲翼片也随着变化。因为缓冲翼片是在缓冲室内运转的，缓冲室内有一定的压力，所以它会给缓冲翼片一定的阻力，这样，汽油机吸入的空气量急剧变化时，可以使其偏转角度平稳，减小翼片脉动，以便给ECU输送一个稳定的电信号。任务一 汽油机空气供给系统检修任务一 汽油机空气供给系统检修 （2）电位计。电位计中的滑针与翼片是同步运行的，当翼片受空气流量推动而偏转时，滑针也随着偏转并在镀膜电阻上滑动。从而改变VC与VS之间的电阻，ECU就是根据这个变化来检测进气量的大小。电位计安装在传感器壳体上部，由滑臂和镀膜电阻组成。滑臂中心固定在转轴上，并随转轴一起转动。当翼片带动转轴转动时，滑臂便在镀膜电阻上滑动。配重起到平衡作用，使滑臂平稳偏摆。电位计内设有调整齿扇回位弹簧，弹簧一端固定在转轴上，另一端固定在调整齿扇上，并用卡簧定位。改变齿扇的定位位置，可调整复位弹簧的弹力，从而调整传感器的输出特性。在空气流量计内装有一个补偿电阻，可起到电压补偿作用，防止VC电压工作不稳定。任务一 汽油机空气供给系统检修 （3）CO调整螺钉。在主空气通道下方设有旁通进气道，旁通进气道上设有改变旁通进气量的CO调整螺钉，用于调节汽油机怠速时CO的排放量。当汽油机怠速时的CO含量过高时，说明混合气过浓，通过调节CO调整螺钉使旁通进气量增多，混合气变稀，即可降低CO的排放量。任务一 汽油机空气供给系统检修翼片式空气流量计的分类翼片式空气流量计的分类 翼片式空气流量计共有两种，即信号电压上升型和信号电压下降型，它们的电路分别如图4-3和图4-4所示。知知 识识 小小 贴贴 示示图图4-3 4-3 信号电压上升型翼片式空气流信号电压上升型翼片式空气流量计电路量计电路1 1油泵触点；油泵触点；2 2可变电阻；可变电阻；3 3限限流电阻；流电阻；4 4进气温度传感器热敏电阻进气温度传感器热敏电阻任务一 汽油机空气供给系统检修（1）信号电压上升型翼片式空气流量计。适用车型有丰田皇冠2.8(5M汽油机)。如图4-3所示，点火开关在ON位置，汽油机不起动时，进气歧管不进气，翼片不工作，滑动触点位于电阻的接地端，VS与VC间的电阻值最大，VS输出电压最低，为1.11.8 V。汽油机起动后，进气歧管中的空气推动翼片，活动触点在镀膜电阻上移动，VS与VC电阻值减小，信号电压逐渐上升。知知 识识 小小 贴贴 示示任务一 汽油机空气供给系统检修（2）信号电压下降型翼片式空气流量计。其适用车型有宝马535i、雷克萨斯ES300等。如图4-4所示，此传感器没有VB端子，所以没有补偿电阻，传感器VC的电压为5 V，当汽油机进气时，信号电压随进气量的加大而下降。知知 识识 小小 贴贴 示示图图4-4 4-4 信号电压下降型翼片式空信号电压下降型翼片式空气流量计电路气流量计电路1 1油泵触点；油泵触点；2 2可变电阻；可变电阻；3 3限流电阻；限流电阻；4 4进气温度传感进气温度传感器热敏电阻器热敏电阻任务一 汽油机空气供给系统检修 量芯式空气流量计的适用车型有马自达929车型，其外部结构如图4-5所示。2)2)量芯式空气流量计量芯式空气流量计图图4-5 4-5 量芯式空气流量计的外部结构量芯式空气流量计的外部结构任务一 汽油机空气供给系统检修 量芯式空气流量计的特点是进气阻力小、检测精确、可靠性高。其内部结构如图4-6所示，它一般由量芯、复位弹簧和进气温度传感器等组成。量芯上有滑道，可沿进气道移动，电位计中设有滑臂，一端与量芯相连，另一端有滑动触点，当量芯移动时触点可以在镀膜电阻上滑动。图图4-6 4-6 量芯式空气流量计的内部结构量芯式空气流量计的内部结构1 1量芯；量芯；2 2复位弹簧复位弹簧;3;3进气温度传感器；进气温度传感器；4 4接线插座接线插座任务一 汽油机空气供给系统检修量芯式空气流量计计算空气流量当节气门开度变大时，进气量加大。空气气流对量芯的推力加大，克服回位弹簧的弹力使量芯移动的距离加大，量芯便会带动电位计的滑臂滑动，滑动距离越长，传感器输出端（VS-E2）之间的阻值越小，输出信号电压越低。同理，当节气门开度减小时传感器信号电压上升，ECU便可根据输入信号的高低来计算进气量的大小。量芯式空气流量计的电路如图4-7所示，马自达929车型量芯式空气流量计的实物图如图4-8所示。量芯式空气流量计没有设置旁通道和怠速调整螺钉。当汽油机处于怠速时，混合气的浓度由ECU根据氧传感器反馈的信号进行调节。重重 点点 难难 点点任务一 汽油机空气供给系统检修图图4-7 4-7 量芯式空气流量计量芯式空气流量计的电路的电路图图4-8 4-8 马自达马自达929929车型量芯式空气流量计车型量芯式空气流量计任务一 汽油机空气供给系统检修3)3)热线式空气流量计热线式空气流量计任务一 汽油机空气供给系统检修 热线式空气流量计内部套装一个取样管，取样管中设有一根直径很小(约为70 m)的白金热线作为发热元件。热线式空气流量计工作时，铂金丝将被控制电路提供的电流加热到高于进气温度1 000。由于进气温度变化会使热丝的温度发生变化而影响进气量的测量精度，因而在热丝附近的气流上游设有温度补偿电阻。早期制作的热线式空气流量计采用铂金属丝制作温度补偿电阻，该电阻丝靠近进气口一侧，所以称为冷丝。由于电阻丝在使用中容易折断而导致热线式空气流量计报废，因此目前大多数采用在氧化铝陶瓷基片上印刷制作铂膜电阻。该温度补偿电阻相当于一个进气温度传感器，其电阻值随进气温度变化而变化。当热线式空气流量计工作时，控制电路提供的电流将使温度补偿电阻的温度始终低于发热元件，不致影响发热元件测量时的精度。任务一 汽油机空气供给系统检修图图4-9 4-9 热线式空气流量计的检测原理热线式空气流量计的检测原理 A A混合集成电路混合集成电路;R;RH H热线电阻；热线电阻；R RK K温度补偿电阻；温度补偿电阻；R RA A精密电阻；精密电阻；R RB B电桥电阻电桥电阻 热线电阻RH 以铂丝制成，RH 和温度补偿电阻 RK 均位于空气通道中的取气管内，与RA、RB 共同构成桥式电路。RH、RK 的阻值均随温度变化。空气流动会带走热线电阻 RH 的热量，使电桥失去平衡，混合集成电路A使流经RH 的电流加大，这一过程反映为精密电阻 RA 的压降变化，并且该电压信号作为热线式空气流量计的输出电压信号送往ECU。设 RK 为定值，即其阻值不随温度而变化，则当空气温度为常数时，流过 RH 的空气越多，带走RH 的热量越多，混合集成电路使 RH 通过的电流 IH 越大，这样就使得通过热线 RH 的电流跟空气质量流量成正比。任务一 汽油机空气供给系统检修 ECU则通过接收到的电压信号调节喷油量，以满足相应工况的混合气浓度要求。若空气温度下降，则会出现与前述情况流量相同的空气流经 RK 时带走了更多的热量，要恢复RH 的温度，就需使 IH 更大，这会造成ECU的误判。如果ECU由此判定空气流量大于前述情况并供给相应油量，将造成混合气过浓。相反，空气温度高时又将造成混合气过稀。正是考虑这种影响，RK 被设计成热敏电阻，在空气温度变化时，RK 也随之变化，起到温度补偿作用。混合集成电路A对 IH 的调节总是使热线温度与吸入的空气温度保持1 000 的温差，从而消除空气温度的影响，使热线电流 IH 成为空气流量的单一函数，因而在测量中无须再设进气温度传感器，不必根据进气温度做修正。任务一 汽油机空气供给系统检修任务一 汽油机空气供给系统检修 根据白金热线在壳体内安装的位置不同，热线式空气流量计可分为主流测量方式和旁通测量方式两种结构形式。热线式空气流量计通常适用车型有日产车系、通用车系等。图图4-10 4-10 日产公司热线式空气流量计日产公司热线式空气流量计任务一 汽油机空气供给系统检修任务一 汽油机空气供给系统检修图图4-11 4-11 主流测量方式的热线式空气流量计主流测量方式的