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1、湖南万通汽修学校 第十五章 富康轿车电控发动机的检修湖南万通汽修学校第一节 富康轿车发动机电控汽油喷射系统的结构与组成一、富康轿车发动机电控汽油喷射系统的特点富康AG型轿车装用的1.6L电控汽油喷射系统发动机，型号为TU5JP/K。是德国博世（BOSCH）公司开发的MP5.2电控汽油喷射系统，它在我国富康轿车上的应用具有明显的特点和优势： TU5JP/K电控汽油喷射式发动机的本体外形尺寸与TU3F2/K化油器式发动机一样，保持了轿车基本结构的通用互换性。 TU5JP/K电控汽油喷射系统发动机，没有喉管节流的副作用，提高了充气效率；采用压力喷射汽油，提高了蒸发效应；增加气缸容积；增大压缩比等；
2、所以使得TU5JP/K电控汽油喷射系统发动机的动力性、经济性明显提高。 TU5JP/K电控汽油喷射系统发动机，适应中国的汽油品质，与TU3F2/K化油器式发机采用了相同的汽油，油品供应市场广阔，能适应含铅汽油和无铅汽油。 TU5JP/K电控汽油喷射系统发动机技术成熟，工艺稳定，可靠性好，使用放心。 TU5JP/K电控汽油喷射系统发动机采用了静能式点火系统新的设计思想，使点火控制更简单，结构更紧凑，性能更可靠。 TU5JP/K电控汽油喷射系统发动机排气管上安装了耐铅的氧传感器，有效地判断汽油燃烧的完全性，保证了汽油使用经济性和燃烧排放物符合环保要求，充分满足了我国排放法规发展的要求。 TU5JP
3、/K电控汽油喷射系统发动机技术含量较高，在故障处理上需借助专业技术手段，这样有利于我国行业规范管理、科学管理，有利于集团的整体经济利益，也有利于保证用户的合法权益。二、富康轿车发动机电控汽油喷射系统的型式 富康轿车发动机电控汽油喷射系统属于汽油多点喷射、进气间接测量、带有氧传感器的闭环控制型式。 富康轿车的电控汽油喷射系统采用进气管内多点喷射，即汽油通过喷油器在气缸外进气门附近的进气管内，如图15-1所示。这种喷射方式由于各缸分别安装一个喷油器，各缸之间的空燃比偏差很小，使混合器分配比较均匀。因此，利用空气的惯性增压作用，可以进行高输出功率的设计。与缸内喷射相比，发动机本身改动较小。另外，喷油
4、器不受燃烧高温、高压的直接影响，设计喷油器时受到的制约也减小了，喷油器的工作条件大大改善。 图15-1 多点汽油喷射（MPI） （a）汽油喷射部位 （b）喷油器布置 1-节气门 2-进气歧管 3-喷油器 4-发动机 三、富康轿车发动机电控汽油喷射系统的组成 富康轿车发动机电控汽油喷射系统的布置如图15-2所示。根据作用不同，整个电控汽油喷射系统可以划分为三个子系统：空气供给系统、汽油供给系统和控制系统。（一） 空气供给系统 汽油在发动机内燃烧时，需要一定量的空气。空气供给系统的任务就是为发动机适时提供必要的空气。空气供给系统主要由空气滤清器、进气管、节气门体、进气压力传感器和进气温度传感器等组
5、成。 对于电控汽油喷射系统发动机，进入气缸的空气量要经精确测量的，它由电控单元（ECU）通过进气压力传感器和进气温度传感器的测量来计算求得。（二） 汽油供给系统 汽油供给系统的功能是向气缸内供给并调节燃烧所需要的汽油量。然油供给系统主要由汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、喷油器等组成。 汽油泵将汽油从汽油箱中泵出，经汽油滤清器过滤，再经汽油压力调节器的调节，最后输送给各缸喷油器，喷油器根据电控制单元（ECU）的指令将汽油适时喷入进气管中。如果油路中油压升高时，汽油压力调节器会调节多余汽油返回汽油箱。图15-2 电控汽油喷射系统布置图1-计算机 2-发动机转速传感器 3-进气压力传感器 4-节气门位置
6、传感器 5-水温传感器 6-进气温传感器 7-车速传感器 8-氧传感器 9-蓄电池 10-喷射密封双继电器 11-点火线圈 12-汽油箱 13-油泵 14-汽油滤清器 15-进气管总成 16-汽油压力调节器 17-喷油器 18-碳罐 19-碳罐电磁阀 20-油气收集盒 21-节气门体预加热器 22-怠速控制阀 23-发动机故障警报灯 24-自诊断接头 25-火花塞 26-防盗代码键盘 27-转速表 28-空调继电器 29-汽油表（三） 控制系统 控制系统的功能是收集发动机的工况信号，根据信号确定最佳喷油量、最佳喷油时刻和最佳点火时刻等。控制系统由各种传感器、电控单元（ECU）和各种执行器等组成
7、。 发动机工作时，节气门位置传感器检测驾驶员控制的节气门开度，进气压力传感器和进气温度传感器检测进入气缸的空气量，这两个信号作为汽油喷射的主要信息输送给电控单元（ECU），由电控单元（ECU）计算出喷油量；根据水温传感器，发动机转速传感器、氧传感器等输入的信息，电控单元（ECU）对主喷油量进行必要的修正，确定精确的喷油量；同时，根据发动机转速传感器、进气压力传感器、进气温度传感器、水温传感器等信息，电控单元（ECU）可确定出最佳喷油时刻和最佳点火时刻，最后由电控单元（ECU）发出电信号，指令喷油器喷油和火花塞跳火等。 图15-3为富康轿车电控汽油喷射系统各部件的功能流程图，图中部件序号与图15
8、-2的序号对应。图15-3 电控汽油喷射系统功能流程图 四、空气供给系统的主要部件富康轿车电控汽油喷射系统的空气供给系统主要由空气滤清器、节气门体、进气歧管、怠速控制阀、进气压力传感器和进气温度传感器等组成。图15-4是为空气供给系统流程图。怠速控制阀进气歧管空气预热节气门体进气管空气滤清器 +图15-4 空气供给系统流程方框图正常空气供给由单体节气门盒控制，进气压力传感提供给计算机进气量信号；按进气温度状态，由计算机控制进气温度加热器加热进入的空气量。怠速工况时，由怠速空气供给系统供应空气，计算机控制怠速调节进气质量，补充空气量由进气压力传感器测得。（一）怠速控制阀 怠速控制阀的作用是发动机
9、怠速节气门关闭时进行补充进气。它的具体功能是：保持设定的怠速值；根据发动机温度改变怠速值；辅助起动；辅助控制减速；空调工作时进行进气补偿。怠速控制阀安装在进气管道中的节气门后方（见图15-2中的22）。图15-5为怠速控制阀的结构图，它主要由插头、壳体、永久磁铁、转子、空气通道、旋转阀等组成。旋转阀固装在电枢轴上，与电枢轴一起转动，用以控制流过空气通道的空气量。永久磁铁固装在外壳上，其间形成磁场，电枢位于永久磁铁的磁场中。怠速控制阀电路连接如图15-6所示。 电控单元（ECU）根据下列参数控制旋转阀开启角度，以补充进气量：发动机转速；怠速信号值；发动机温度；空调器是否参加工作。图15-5 怠速
10、控制阀1-插头 2-壳体 3-永久磁铁 4-转子 5-空气通道 7-旋转阀图15-6 怠速控制阀电路连接图（二）节气门体 节气门体位于进气管道中，与汽车加速踏板联动，用以控制进气通路截面的大小，从而实现发动机转速和负荷的控制。 节气门体包括节气门及装在壳体上的一系列部件，如节气门位置传感器、节气门缓冲器、空气加热器、怠速旁通气道等，图15-7为节气门体的结构原理示意图。图15-7 节气门体结构原理图1-旁通螺钉 2-旁通通路 3-节气门 4-节气门轴 5-稳压箱 6-加速踏板 7-加速踏板拉线；8-操纵臂 9-回拉弹簧 发动机工作时，驾驶员通过控制加速踏板使与之联动的节气门转动，用于控制进气通
11、道截面积的变化，即控制进入发动机气缸内的空气量，从而控制发动机的转速和负荷。 发动机怠速运转时，节气门关闭，怠速运转汽油燃烧所需的空气量经旁通通道进入进气总管。在旁通通道中，安装了能改变通通道截面积的怠速调整螺钉，用此螺钉可以进行怠速调整。为实现自动控制怠速，在怠速旁通通道中设置了可以改变旁通通道截面积的步进电机。 当突然减速时，加速踏板一抬开，节气门便在回拉弹簧作用下，立即回到全闭状态。这时吸发动机内的空气量急剧减少，发动机排气污染增大，同时发动输出的功率也急剧下降，有时会导致车辆的不良冲击，甚至熄火。为了防止这种情况的发生，在节气门体上安装了节气门缓冲器，使节气门在全关闭之前能慢慢回位。图
12、15-8为节气门缓冲器的工作原理示意图，当节气门将要完全关闭关死时，通过节气门杠杆机构，按图中箭头方向把节气门缓冲器膜片室的膜片向上推，此时，一方面要克服膜片室内的弹簧力，另一方面还要使膜片室内的空气从真空延迟阀的阻尼孔向外缓慢排除，从而减缓了节气门的关闭动作，有效的减轻了排气污染和防止发动机熄火。图15-8 节气门缓冲器1-空气滤网 2-阻尼孔 3-阻尼弹簧 4-膜片 5-杠杆 6-节气门 图15-9为富康轿车发动机电控汽油喷射系统节气门体的外形，图中1为节气门位置传感器，它通过电线与计算连接，图中2为空气加热器，它通过电线与计算机和蓄电池等连接。图15-9 节气门体外形1-节气门位置传感器
13、 2-空气加热器 五、汽油供给系统的主要部件 富康轿车发动机电控汽油喷射系统中的汽油供给系统主要由汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、压力调节器、喷油器、汽油蒸气吸收装置等组成。汽油供给系统的流程如图15-10所示。图15-10 汽油供给系统流程图1-汽油箱 2-汽油泵 3-汽油滤清器 4-压力调节器 5-喷油器 油箱内的汽油由电动汽油泵泵出，经过汽油滤清器的过滤流到压力调节器，最后由喷油器喷出。压力调节器使进入喷油器的汽油压力保持一常量值，电动汽油泵浸在油箱内，使之保持油管内持续供油，多余汽油经回油管流回油箱。 （一）汽油泵 电动汽油泵的功用是在规定的压力下，供给汽油系统足够的汽油。它首先将汽油箱内
14、的汽油吸出，然后经压缩或动量转换将油压提高到压力调节器控制的规定值，最后通过压力系统将汽油送到发动机的喷油器中去。 电动汽油泵按其安装方式有外装式和内装式。富康轿车发动机电控汽油喷射系统的汽油泵属于内装式汽油泵。 图15-11为富康轿车电控汽油喷射系统汽油泵的结构，主要由涡轮叶片、高压齿轮泵、电机、高压卸压阀、压力开启阀和外壳等组成。电机部分包括固定在外壳上的永久磁铁和产生电磁力矩的电枢以及安装在外壳上的电刷装置。电刷与电枢上的换向器相接触，其引线连接到外壳上的接柱上，将控制电动汽油泵的电压引到电枢绕组上。电动汽油泵的外壳两端卷边铆紧，使各部件组装成一个不可拆卸的部成。图15-11电动汽油泵1
15、-涡轮叶片 2-高压齿轮泵 3-电机 4-高压卸压阀 5-压力开启阀 汽油泵的型号为BOSCH 10高压油泵，它水平沉浸放置在汽油箱内。这种泵的特性是采用两个增压级：低压叶片涡轮和高压齿轮泵。汽油首先从进油口由低压涡轮叶片吸入，再输送到高压齿轮泵，压力达到一定程度后，压力开启阀开启，经加压后的汽油就以一定的电压经出油口向汽油滤清器输送。如果汽油压力过高，高压卸压槽自动开启，从而防止汽油泵压力过高而损坏，并且使泵油压力基本稳定。 汽油泵的电源的接通与断开通过一个双继电器由计算机控制。 汽油泵在下情况时运转：点火开关接通时运作1.5s；起动机运转时；发动机运转时。发动机停止运转时汽油泵也就停止供油工作
