第五章 汽油喷射式汽油机燃料供给系优秀课件.ppt

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1、第五章 汽油喷射式汽油机燃料供给系1第1页，本讲稿共32页 5.1 5.1 概概 述述 一、汽油喷射的基本概念一、汽油喷射的基本概念 汽油喷射是用喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到气缸汽油喷射是用喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到气缸或进气歧管中，与进入的空气混合而形成可燃混合气。或进气歧管中，与进入的空气混合而形成可燃混合气。二、汽油喷射系统发展概况二、汽油喷射系统发展概况 汽油喷射技术始于汽油喷射技术始于2020世纪世纪3030年代，最初用于飞机上，年代，最初用于飞机上，5050年代开始用于年代开始用于汽车上；目前，大部分轿车均装配了汽油喷射系统。汽车上；目前，大部分轿车均装配了汽

2、油喷射系统。三、汽油喷射优点三、汽油喷射优点1.1.提高了发动机的充气效率；提高了发动机的充气效率；2.2.可采用较高的压缩比；可采用较高的压缩比；3.3.可使发动机燃用稀薄的可燃混合气；可使发动机燃用稀薄的可燃混合气；4.4.冷起动性和加速性能较好；冷起动性和加速性能较好；5.5.使发动机在任何工况下都处于最佳工使发动机在任何工况下都处于最佳工 作状态；作状态；6.6.使各缸可燃混合气分配更加均匀；使各缸可燃混合气分配更加均匀；7.7.可节省燃油并减少废气中的有害成分可节省燃油并减少废气中的有害成分2第2页，本讲稿共32页气门气门喷油器喷油器输油管输油管进气支管进气支管四、电控燃油喷射系统的

3、分类四、电控燃油喷射系统的分类1.1.按喷射器安装位置分按喷射器安装位置分每一个气缸有一个喷油器。每一个气缸有一个喷油器。（1 1）多点喷射）多点喷射MPIMPI3第3页，本讲稿共32页调压器调压器喷油器喷油器节气门体节气门体位置传感器位置传感器节气门节气门（2 2）单点喷射）单点喷射SPISPI几个缸共用一个喷油器，又称节气门体喷射几个缸共用一个喷油器，又称节气门体喷射TBITBI。将燃料直接喷入气缸内，需较高的喷射压力。将燃料直接喷入气缸内，需较高的喷射压力。（3 3）气缸内喷射）气缸内喷射4第4页，本讲稿共32页4.4.按多点喷射的喷油间隔来分按多点喷射的喷油间隔来分（1 1）同时喷射）

4、同时喷射（2 2）分组喷射）分组喷射（3 3）顺序喷射）顺序喷射3.3.按进气量检测方法来分按进气量检测方法来分（1 1）间接测量）间接测量（2 2）直接测量）直接测量（2 2）闭环控制）闭环控制传感器传感器电子控制单元电子控制单元执行器执行器发动机发动机开环开环控制控制氧传感器氧传感器闭环控制闭环控制2.2.按控制方式来分按控制方式来分（1 1）开环控制）开环控制5第5页，本讲稿共32页5.2 5.2 电子控制汽油喷射系统的组成电子控制汽油喷射系统的组成一、基本组成：一、基本组成：1、燃油供给系统、燃油供给系统功用：向气缸内供给供给燃烧时所需一定量的燃油功用：向气缸内供给供给燃烧时所需一定量

5、的燃油.组成组成：汽油泵汽油泵回油管回油管汽油滤清器汽油滤清器油油压压调调节节器器输油管路输油管路喷油器喷油器6第6页，本讲稿共32页2 2、空气供给系统、空气供给系统 功用：为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气，并测量和控制空气量。功用：为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气，并测量和控制空气量。组成组成：节气门体节气门体空气滤清器空气滤清器空气流量计空气流量计怠速控制阀怠速控制阀电子控电子控制单元制单元空气阀空气阀7第7页，本讲稿共32页3 3、电子控制系统、电子控制系统 电控单元：电控单元：接受来自各个传感器传来的信号，并完成对这些信息的处理接受来自各个传感器传来的信号，并完成对这些信

6、息的处理 和发出指令控制执行器的动作和发出指令控制执行器的动作组成：组成：各种传感器：各种传感器：把各种反映发动机工况和汽车运行状况的参数（非电量参把各种反映发动机工况和汽车运行状况的参数（非电量参 数）转变为电信号（电压或电流）提供给电控单元，使电数）转变为电信号（电压或电流）提供给电控单元，使电 控单元正确地控制发动机运转或汽车运行。控单元正确地控制发动机运转或汽车运行。执行器执行器 ：用来完成电控单元发出的各种指令，是电控单元指令的执行用来完成电控单元发出的各种指令，是电控单元指令的执行 者。者。8第8页，本讲稿共32页5.3 5.3 电子控制汽油喷射系统主要元件结构及工作原理电子控制汽

7、油喷射系统主要元件结构及工作原理一、电控单元（一、电控单元（ECUECU）ECUECUCPUCPU：中央处理器：中央处理器ROMROM：只读存储器：只读存储器PRAMPRAM：可编程的只读存储器：可编程的只读存储器RAMRAM：运行数据存储器：运行数据存储器I/OI/O：输入输入/输出接口输出接口9第9页，本讲稿共32页蓄电池蓄电池水温传感器水温传感器节气门位置节气门位置传感器传感器起动信号起动信号空气流量计空气流量计(或进气压力或进气压力传感器传感器)转速传感器转速传感器车速传感器车速传感器氧传感器氧传感器稳稳 压电源压电源输输 入入接接 口口A/DA/D转换器转换器喷油控制喷油控制点火控制

8、点火控制怠速控制怠速控制EGR控制控制蒸发排放控制蒸发排放控制故障诊断故障诊断CPU存储器存储器输出输出接口接口传感器传感器ECU执行器执行器二、传感器二、传感器 10第10页，本讲稿共32页1.1.空气流量传感器空气流量传感器作用：作用：将空气流量转换成电信号送给电控单元，该信号将空气流量转换成电信号送给电控单元，该信号 作为决定喷油量的基本信号之一。作为决定喷油量的基本信号之一。（1 1）叶片式空气流量计）叶片式空气流量计补偿挡板补偿挡板缓冲室缓冲室弹簧弹簧测量板测量板温温度度传传感感器器旁通气道旁通气道封口封口调节调节螺钉螺钉电位计电位计 测量板打开的角度随进测量板打开的角度随进气量大小

9、而变化气量大小而变化11第11页，本讲稿共32页（2 2）热线式空气流量传感器）热线式空气流量传感器原理：把通电加热的铂丝置于空气流中，使铂丝温度原理：把通电加热的铂丝置于空气流中，使铂丝温度 和吸入空气温度差保持一定。铂丝成为惠斯顿电桥中的一个和吸入空气温度差保持一定。铂丝成为惠斯顿电桥中的一个臂。臂。控制电路控制电路热膜热膜温度传感器温度传感器防护网防护网A A：集成电路；：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12第12页，本讲稿共32页（3 3）卡门涡流式空气流量传感器）卡门涡

10、流式空气流量传感器 在气流中央放置一个锥体状涡流发生器。当空气流过在气流中央放置一个锥体状涡流发生器。当空气流过时，在涡流发生器下游将产生有规律交错的旋涡，当流经时，在涡流发生器下游将产生有规律交错的旋涡，当流经空气通道的空气流速变化时，将影响卡门涡流旋涡的频率。空气通道的空气流速变化时，将影响卡门涡流旋涡的频率。节气门节气门取样管取样管整流器整流器涡流发生体涡流发生体超声波发射器超声波发射器空气流空气流13第13页，本讲稿共32页2.2.进气管绝对压力传感器进气管绝对压力传感器半导体压敏电阻式：半导体压敏电阻式：由硅片、集成电路和真空室组成。由硅片、集成电路和真空室组成。原理：原理：压力变化

11、，硅片变形，应变电阻阻值变化，电桥输出压力变化，硅片变形，应变电阻阻值变化，电桥输出 电压变化。电压变化。线性输出节气门位置传感器：线性输出节气门位置传感器：利用滑动阻值的变化，测得与节气门开度相对应的输出利用滑动阻值的变化，测得与节气门开度相对应的输出电压。电压。3.3.节气门位置传感器节气门位置传感器14第14页，本讲稿共32页4.4.转速和曲轴位置传感器转速和曲轴位置传感器（1 1）磁电式传感器）磁电式传感器磁电式磁电式传感器传感器触发轮触发轮气缸识别槽气缸识别槽输出信号输出信号 当转子旋转时，线圈中磁通量发生变化，线圈产生感应电动势。当转子旋转时，线圈中磁通量发生变化，线圈产生感应电动

12、势。磁电式转速传感器的转子信号盘通常安装在曲轴或凸轮轴上，也可磁电式转速传感器的转子信号盘通常安装在曲轴或凸轮轴上，也可安装在分电器内。安装在分电器内。15第15页，本讲稿共32页（2 2）霍尔效应式传感器）霍尔效应式传感器永久磁铁永久磁铁霍尔元件霍尔元件触发轮触发轮 当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间时，磁当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间时，磁场被叶片旁路，不产生霍尔电压；当缺口部分进入磁铁与霍尔场被叶片旁路，不产生霍尔电压；当缺口部分进入磁铁与霍尔元件之间时，磁力线进入霍尔元件，传感器输出电压信号。元件之间时，磁力线进入霍尔元件，传感器输出电压信号。16第16页，本讲

13、稿共32页 信号盘随分电器轴转动，产生透光和遮光交替变化。当发信号盘随分电器轴转动，产生透光和遮光交替变化。当发光二极管的光束照到光敏二极管时，光敏二极管产生电压；当光二极管的光束照到光敏二极管时，光敏二极管产生电压；当发光二极管光束被挡住时，光敏二极管电压为发光二极管光束被挡住时，光敏二极管电压为0。（3 3）光电式传感器）光电式传感器发光管发光管分火头分火头密封盖密封盖信号盘信号盘电路电路 光敏二极管光敏二极管输出信号输出信号光敏二极管光敏二极管发光二极管发光二极管遮光盘遮光盘17第17页，本讲稿共32页5.5.温度传感器（水温传感器、空气传感器）温度传感器（水温传感器、空气传感器）6.6

14、.氧传感器氧传感器热敏电阻热敏电阻电插头电插头 在采用三元催化转换器的发动机上，氧传感器安装在排在采用三元催化转换器的发动机上，氧传感器安装在排气管内，检测排气中氧的含量。气管内，检测排气中氧的含量。18第18页，本讲稿共32页7.7.爆震传感器爆震传感器8.8.车速传感器车速传感器 用于发动机怠速及汽车加速、减速时空燃比的控制。用于发动机怠速及汽车加速、减速时空燃比的控制。9.9.起动及空挡开关信号起动及空挡开关信号 用来判断发动机是否处于起动状态。用来判断发动机是否处于起动状态。安装在发动机缸体上，检测发动机的爆震状况。安装在发动机缸体上，检测发动机的爆震状况。19第19页，本讲稿共32页

15、三、电动燃油泵三、电动燃油泵滚柱式电动燃油泵滚柱式电动燃油泵电刷电刷电枢电枢磁极磁极滚柱泵滚柱泵泵壳泵壳单向阀单向阀卸压阀卸压阀滤网滤网泵盖泵盖组成：油泵电机、滚柱泵、组成：油泵电机、滚柱泵、单向阀、卸压阀、外壳、泵单向阀、卸压阀、外壳、泵盖及滤网等。盖及滤网等。作用：作用：供给供给各喷油器及冷起动喷油器各喷油器及冷起动喷油器 所需要的燃油所需要的燃油。20第20页，本讲稿共32页四、燃油压力调节器四、燃油压力调节器进油口进油口回回油油口口阀门阀门支承支承膜片膜片弹簧弹簧接进气支管接进气支管作用：调节喷油器的燃油压力，作用：调节喷油器的燃油压力，使使燃油压力与进气管压力之差保持常燃油压力与进气

16、管压力之差保持常数。数。21第21页，本讲稿共32页五、喷油器五、喷油器作用：作用：在恒定压力下定时、在恒定压力下定时、定量地喷油并使之雾化。定量地喷油并使之雾化。电插电插电磁线圈电磁线圈滤网滤网衔铁衔铁针阀针阀结构：结构：22第22页，本讲稿共32页六、冷起动喷油器六、冷起动喷油器作用：作用：冷起动时，额外加大喷冷起动时，额外加大喷油量，使混合气瞬时加浓，油量，使混合气瞬时加浓，便于着火起动。便于着火起动。电插头电插头电磁线圈电磁线圈阀门弹簧阀门弹簧阀阀 门门喷喷 嘴嘴结构：结构：23第23页，本讲稿共32页七、电控喷射工作演示七、电控喷射工作演示24第24页，本讲稿共32页5.4 5.4

17、电子控制汽油喷射系统的控制电子控制汽油喷射系统的控制一、喷油时刻的控制一、喷油时刻的控制 1 1、同时喷射：、同时喷射：所有喷油器并联，同时喷油。两次喷所有喷油器并联，同时喷油。两次喷完一个循环的供油量。完一个循环的供油量。进气进气 压缩压缩 作功作功 排气排气排气排气 进气进气 压缩压缩 作功作功作功作功 排气排气 进气进气 压缩压缩压缩压缩 作功作功 排气排气 进气进气1 13 34 42 21801803603605405407207200 0喷油喷油喷油喷油25第25页，本讲稿共32页 将气缸分为两组，所需将气缸分为两组，所需燃油一次喷完。燃油一次喷完。进气进气 压缩压缩 作功作功 排

18、气排气排气排气 进气进气 压缩压缩 作功作功作功作功 排气排气 进气进气 压缩压缩压缩压缩 作功作功 排气排气 进气进气1 13 34 42 21801803603605405400 0喷油喷油喷油喷油2 2、分组喷射、分组喷射 26第26页，本讲稿共32页 按各缸的进气顺序间按各缸的进气顺序间 歇喷油。歇喷油。进气进气 压缩压缩 作功作功 排气排气排气排气 进气进气 压缩压缩 作功作功作功作功 排气排气 进气进气 压缩压缩压缩压缩 作功作功 排气排气 进气进气1 13 34 42 21801803603605405400 0喷油喷油喷油喷油3 3、顺序喷射、顺序喷射 27第27页，本讲稿共3

19、2页二、喷油持续时间的控制二、喷油持续时间的控制 控制喷油器的喷射持续时间实际上是控制喷油量，即喷油脉宽。控制喷油器的喷射持续时间实际上是控制喷油量，即喷油脉宽。（1）对于质量流量式的电控燃油喷射系统）对于质量流量式的电控燃油喷射系统基本喷射时间基本喷射时间=K 进气流量进气流量/发动机转速发动机转速K为修正系数为修正系数。（2）采用热式空气流量传感器：）采用热式空气流量传感器：输出反映就是质量流量，直接用上式求得基本燃油喷射时间。输出反映就是质量流量，直接用上式求得基本燃油喷射时间。（3）采用叶片式和卡门涡流式空气流量传感器：）采用叶片式和卡门涡流式空气流量传感器：测得是进气的体积流量，需要

20、进行密度修正。测得是进气的体积流量，需要进行密度修正。1 1）基本喷油量）基本喷油量28第28页，本讲稿共32页（4）对于速度密度方式的电子控制燃油喷射系统：）对于速度密度方式的电子控制燃油喷射系统：采用三维图形将数据采用三维图形将数据按一定形式存储在电子控按一定形式存储在电子控制单元中，根据发动机转制单元中，根据发动机转速和进气管绝对压力确定速和进气管绝对压力确定吸入的空气质量，确定基吸入的空气质量，确定基本燃油喷射时间。本燃油喷射时间。高高低低长长短短高高低低进气管压力进气管压力发动机转速发动机转速基基本本喷喷油油持持续续时时间间29第29页，本讲稿共32页 5.5 5.5 几种车型电子控

21、制汽油喷射系统几种车型电子控制汽油喷射系统 一、上海桑塔纳一、上海桑塔纳20002000轿车发动机电子控制汽油喷射系统轿车发动机电子控制汽油喷射系统 油箱油箱汽油泵汽油泵滤清器滤清器压力调节器压力调节器电控电控单元单元冷起动阀冷起动阀节气门节气门开关开关怠速调整螺钉怠速调整螺钉节气门节气门空气流量空气流量传感器传感器辅助空气阀辅助空气阀油压油压调节器调节器喷油器喷油器燃油分配器燃油分配器空气温度空气温度传感器传感器氧传氧传感器感器曲轴转角曲轴转角传感器传感器转速传感器转速传感器30第30页，本讲稿共32页二、上海二、上海-通用别克轿车电子控制汽油喷射系统通用别克轿车电子控制汽油喷射系统 31第31页，本讲稿共32页重点重点：电控汽油喷射系统的组成和工作原理。电控汽油喷射系统的组成和工作原理。1.1.了解电控汽油喷射系统的分类和系统的主要控制了解电控汽油喷射系统的分类和系统的主要控制 功能；功能；2.2.知道电控汽油喷射系统的基本组成工作原理。知道电控汽油喷射系统的基本组成工作原理。难点：难点：电控汽油喷射系统及各种传感器的工作原理。电控汽油喷射系统及各种传感器的工作原理。小 结32第32页，本讲稿共32页