汽车发动机电控系统构造与检修--电控燃油喷射系统构造与检课件.ppt

1、2023-1-282023-1-28认识发动机电控系统电控燃油喷射系统构造与检修电控点火系统构造与检修辅助控制系统构造与检修项目一项目二项目三项目四项目五发动机电控系统故障诊断与检修项目二 电控燃油喷射系统构造与检修学习情境生产任务 电控燃油喷射系统工作不良故障检修相关知识 2.1 电控燃油喷射系统概述 2.2 电控燃油喷射系统主要部件的结构和工作原理课堂讨论相关技能 2.3 电控燃油喷射系统的检修小组工作思考题项目二 电控燃油喷射系统构造与检修学 习 情 境 一位客户抱怨其驾驶的卡罗拉（1.6L）乘用车在行驶中踩下加速踏板加速时，发动机转速升高缓慢，感觉发动机的动力性不强，且燃油消耗量明显增

2、加。经维修技师检查，判断为发动机电控燃油喷射系统有故障，需对发动机电控燃油喷射系统进行检修。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修生产任务 电控燃油喷射系统工作不良故障检修 1）工作对象 待检修的卡罗拉（1.6L）乘用车1台。2）工作内容 （1）领取所需的工具，做好工作准备。（2）检查发动机电控燃油喷射系统的工作状况。（3）拆卸、检查发动机电控燃油喷射系统主要零部件并进行检测，分析检测结果，制订修复方案。（4）安装发动机电控燃油喷射系统零部件，确定发动机电控燃油喷射系统工作正常。（5）检查、评价工作质量。（6）整理工具，清洁工作场地。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 3）工作目标与要求 （1）学

3、生应以小组工作的方式，完成本项工作任务。（2）学生应能在小组成员的配合下，利用汽车维修手册（或实训指导书）制订并实施工作计划。（3）能通过阅读资料和现场观察，辨别所检修发动机电控燃油喷射系统的结构类型。（4）能认识所检修发动机电控燃油喷射系统的零部件，表述发动机电控燃油喷射系统的工作原理和各零部件的作用。（5）能向客户解释所修发动机电控燃油喷射系统的故障原因和修复方案。（6）能按规范的步骤，完成发动机电控燃油喷射系统主要零部件的拆卸和安装工作。（7）在工作过程中，注意工作安全，做好废料的处理，保持工作环境整洁。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修相 关 知 识 2.1 电控燃油喷射系统概述 发动

4、机电控燃油喷射系统以ECU为控制核心，以空气流量和发动机转速为控制基础，以喷油器等为控制对象，保证获得与发动机各种工况相匹配的最佳混合气成分。电控燃油喷射系统可以根据发动机工况的变化精确控制供给发动机混合气的浓度，从而可以提高发动机的动力性、燃油经济性和降低排放污染，是发动机电控系统的一项重要控制内容。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 2.1.1 电控燃油喷射系统的类型 1）按喷射位置分类 根据燃油喷射位置的不同，燃油喷射系统可分为缸内直接喷射和进气歧管喷射两大类，如图2-1所示。缸内直接喷射系统具有控制精度高、喷油雾化好、燃油经济性汽车发动机电控系统构造与检修项目二电控燃油喷射系统构造与检

5、修好、发动机功率高、排放污染小等优点，在发动机上得到了广泛应用。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-1 按喷射位置分类项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 2）按喷射方式分类 按喷油器喷射方式的不同，电控燃油喷射系统可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射，如图2-2所示。目前普遍采用顺序喷射控制系统。图2-2 按喷射方式分类项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 3）按空气量检测方式分类 按空气量检测方式的不同，电控燃油喷射系统可分为D型和L型。（1）D型电控燃油喷射系统。D是德语Druck（压力）的第一个字母。D型电控燃油喷射系统利用进气管绝对压力传感器检测进气管内的绝对压力，ECU根据进气管内的

6、绝对压力和发动机转速推算出发动机的进气量，再根据进气量和发动机转速确定基本喷油量。（2）L型电控燃油喷射系统。L是德语Luft（空气）的第一个字母。L型电控燃油喷射系统利用空气流量传感器直接测量发动机的进气量，ECU不必进行推算，即可根据空气流量传感器信号计算与该空气量相对应的喷油量。由于消除了推算进气量的误差影响，其测量的准确程度高于D型，故对混合气浓度的控制更精确。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 4）按燃油喷射压力分类 按燃油喷射压力的不同，可分为高压喷射和低压喷射。高压燃油喷射系统用于缸内直接喷射，喷射压力可达10MPa以上。低压喷射系统用于进气歧管喷射，一般压力为0.6MPa左右。

7、5）按控制系统有无反馈分类 按控制系统有无反馈的不同，可将燃油喷射系统分为开环控制系统和闭环控制系统两类。现在的发动机都采用闭环控制系统。在闭环控制系统中，将一个氧传感器安置在排气管内，监测排气中氧的含量，并将该信号输送给ECU，随时修正喷入发动机的燃油量，维持混合气空燃比（混合气中空气与燃料的质量比）的平均值在理论空燃比附近。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 2.1.2 电控燃油喷射系统的组成和工作原理 电控燃油喷射系统的功用是根据发动机各工况的不同要求，配制一定数量和浓度的可燃混合气并将其供入汽缸，使之在压缩终了时点火、燃烧而膨胀做功，最后将燃烧后的废气排入大气中。电控燃油喷射系统由空气

8、供给系统、排气系统、燃油供给系统和电子控制系统等组成，如图2-3所示。驾驶人通过踩踏加速踏板来控制节气门开度，从而控制发动机汽缸的进气量，空气经空气滤清器、空气流量传感器、节气门进入进气总管，再分配到各缸进气歧管，然后进入各汽缸。空气流量传感器检测进入汽缸的空气量，节气门位置传感器检测节气门开度，这两个信号作为燃油喷射的主要信息输入ECU，由ECU计算出主喷油量，再根据冷却液温度传感器、进气温度传感器、氧传感器、爆震传感器等输入的信息，ECU对主喷油量进行必要的修正，确定出实际喷油量。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-3 电控燃油喷射系统示意图项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 燃油从燃

9、油箱中被电动燃油泵吸出，先由燃油滤清器将杂质滤除后再通过输油管、燃油分配管等输送到各个喷油器。喷油器则根据ECU发出的指令，将计量后的燃油喷入各进气歧管中与流入发动机内的空气进行混合，形成可燃混合气供入汽缸，点火系统在压缩接近终了时，火花塞点燃可燃混合气，可燃混合气燃烧做功，最后将废气通过排气管、排气消声器等排入大气中。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 2.1.3 电控燃油喷射控制系统的功能 电控燃油喷射控制系统的主要功能包括喷油正时控制、喷油量控制、断油控制和电动燃油泵控制。1）喷油正时控制 喷油正时控制就是指ECU控制喷油器何时开始喷油，控制方式有同步喷油正时控制和异步喷油正时控制。同步

10、喷油正时控制是指控制程序与发动机各缸工作循环一致，在既定的曲轴位置进行喷射，具有规律性；异步喷油正时控制是指控制程序与发动机工作循环不一致，无固定位置和时间，是在同步喷射的基础上，为改善发动机的性能额外增加的喷油，主要有起动时异步喷油正时控制和加速时异步喷油正时控制。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 （1）同步喷油正时控制。现在发动机电控燃油喷射系统多采用顺序喷射控制，在采用顺序喷射的电控燃油喷射系统中，各缸喷油器分别由ECU进行控制。图2-4所示为4缸发动机顺序喷射控制电路，其特点是喷油器驱动回路数与汽缸数目相等。在采用顺序喷射的发动机上，ECU根据凸轮轴位置传感器信号（G信号）、曲轴位置

11、传感器信号（Ne信号）和发动机的做功顺序，确定各缸工作位置。当确定某缸活塞运行至排气行程上止点前某位置时，ECU输出喷油控制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸即开始喷油。图2-4 发动机顺序喷射控制电路项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 （2）异步喷油正时控制。异步喷油正时控制包括起动时异步喷油正时控制和加速时异步喷油正时控制。起动时异步喷油正时控制。在部分电控燃油喷射系统中，为改善发动机的起动性能，在发动机起动时，除同步喷油外，再增加一次异步喷油。在起动开关处于接通状态时，ECU接收到第一个凸轮轴位置传感器信号后，接收到第一个曲轴位置传感器信号时，开始进行起动时的异步喷油。加速时异步喷油正时

12、控制。发动机由怠速工况向汽车起步工况过渡时，由于燃油惯性等原因，会出现混合气过稀的现象。为了改善起步加速性能，ECU根据节气门位置传感器中怠速触点输送的怠速信号，从接通到断开时增加一次固定量的喷油。在有些电控燃油喷射系统中，ECU接收到的怠速信号从接通到断开后，检测到第一个曲轴位置信号时，增加一次固定量的喷油。有些发动机电控燃油喷射系统，为使发动机加速更灵敏，当节气门迅速开启或进气量突然增加（急加速），在同步喷射的基础上再增加异步喷射。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 2）喷油量控制 喷油量控制是电控燃油喷射系统最主要的控制功能之一，其目的是使发动机在各种运行工况下都能获得最佳的混合气浓度，

13、以提高发动机的燃油经济性和降低排放污染。当喷油器的结构和喷油压差一定时，喷油量的多少就取决于喷油时间。在发动机电控燃油喷射系统中，喷油量的控制是通过对喷油器喷油时间的控制来实现的。控制模式分为发动机起动时的喷油量控制和发动机起动后的喷油量控制。（1）发动机起动时的喷油量控制。在发动机起动时，由于转速变化很大，进气量不能被精确计量，无法确定基本喷油时间，所以起动时的同步喷油量控制与起动后的同步喷油量控制不同。起动时基本喷油量的确定。先由ECU根据点火开关、曲轴位置传感器和节气门位置传感器提供的信号，判断发动机应为起动状态，再根据冷却液温度传感器信号确定基本喷油量。项目二 电控燃油喷射系统构造与检

14、修 起动时修正喷油量的确定。ECU会根据进气温度传感器信号和蓄电池电压信号对基本喷油量进行修正，然后确定起动时的喷油量。同时根据起动状态，增加一次异步额外喷油量。发动机起动时的喷油量控制形式为开环控制。（2）发动机起动后的喷油量控制。发动机起动后，喷油器总喷油量由基本喷油量、修正量和额外增量组成。基本喷油量的确定。对于L型电控燃油喷射系统，ECU根据发动机转速信号和空气流量传感器信号来确定基本喷油量；对于D型电控燃油喷射系统，ECU根据发动机转速信号和进气管绝对压力信号来确定基本喷油量。修正量的确定。ECU在确定基本喷油时间的同时，还必须根据各种传感器输送来的发动机运行工况信息，对基本喷油时间

15、进行修正。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 a.进气温度传感器修正。ECU根据进气温度传感器提供的进气温度信号，对喷油时间进行修正。通常以20为进气温度信息的标准温度，低于20时空气密度大，ECU适当增加喷油时间，使混合气不致过稀；进气温度高于20时，空气密度减小，适当减少喷油时间，以防止混合气偏浓。增加或减少的最大修正量约为10%。b.进气管绝对压力传感器修正。当发动机工作时，ECU根据进气管绝对压力传感器信号确定修正系数的大小。但对于使用热膜式或热线式空气流量传感器的电控燃油喷射系统，由于直接检测的是进入发动机的空气量，所以，进气量多少与大气压力无关，喷油量不需要修正。c.氧传感器修正。

16、ECU根据氧传感器输入的电压信号确定混合气是浓还是稀，然后发出控制指令来修正喷油量。当ECU接收到混合气偏浓的氧传感器信号电压时，ECU发出控制指令修正喷油量，使其减少，让混合气逐渐变稀。当ECU接收到混合气偏稀的氧传感器的信号电压时，ECU发出控制指令修正喷油量，使其增加，让混合气逐渐变浓。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 d.蓄电池电压修正。蓄电池电压的高低对喷油器的开启滞后时间有影响，电压低时，开启滞后时间长，则实际喷油量会减少。为此，ECU必须根据蓄电池电压大小来修正喷油量。当蓄电池输入ECU的电压低于14V时，ECU将增加喷油器的喷油量。额外增量的确定。额外增量可分为暖机时的增量和

17、加速时的增量。a.暖机时的增量。发动机起动后暖机过程中，由于发动机温度较低，燃油雾化不好，会使混合气变稀，燃烧不稳定，甚至容易熄火，必须增加喷油量。ECU根据冷却液温度传感器信号，增加喷油时间，进行暖机加浓。随着发动机温度的上升，喷油时间将逐渐减小，直到发动机冷却液温度超过60后才停止加浓，喷油增量为0。b.加速时的增量。当发动机ECU收到急加速信号时，即收到节气门位置传感器变化速率增大、进气量信号突然增加时，ECU立即发出指令给各缸喷油器，使其以一个固定的喷油时间，同时向各缸增加一次喷油，以便改善加速性能。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 3）断油控制 （1）减速断油控制。汽车在高速行驶中

18、，若ECU收到加速踏板突然松开并减速的信号时，会切断燃油喷射控制电路，停止喷油，当发动机转速降至设定转速时又恢复正常喷油。这样，可以防止混合气过浓，从而降低HC及CO的排放量。减速断油控制的条件如下：节气门位置传感器的怠速触点闭合。冷却液温度已经达到正常温度。发动机转速高于某一转速。（2）限速断油控制。在发动机运转过程中，ECU随时都将曲轴位置传感器测得的发动机实际转速与存储器中存储的极限转速进行比较。当实际转速达到或超过安全转速（80100r/min）时，ECU就发出停止喷油指令，控制喷油器停止喷油限制发动机转速进一步升高，喷油器停止喷油后，发动机转速将会降低；当发动机转速下降到低于安全转速

19、时，ECU将控制喷油器恢复喷油。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 （3）清溢流断油控制。起动发动机时，如果多次起动不能着火，会使浓混合气进入汽缸并会浸湿火花塞，使其不能跳火而出现发动机无法起动的现象，这种火花塞被混合气浸湿称为“溢流”或“淹缸”。当出现溢流现象时，发动机将不能起动，这时可将加速踏板踩到底，接通起动开关起动发动机，ECU自动控制喷油器停止喷油，以便排除汽缸内的燃油蒸气，使火花塞干燥，并能跳火，这种控制称为清溢流断油控制。清溢流断油控制的条件如下：点火开关处于起动位置。节气门全开。发动机转速低于500r/min。在正常起动发动机时，不要踩下加速踏板，而是直接转动起动开关。否则，电

20、控燃油喷射系统可能进入清溢流断油控制而使发动机无法起动。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 （4）升挡断油控制。装备有自动变速器的汽车在行驶过程中，如果变速器需自动升挡时，变速器ECU会向发动机ECU发出要求降低转矩信号，发动机ECU接收到这个信号后，立即发出指令，使个别汽缸停止喷油，以便降低发动机转速，减轻换挡冲击，这种控制称为升挡断油控制。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 4）电动燃油泵控制 电动燃油泵控制是电控燃油喷射系统的一项重要控制内容，在发动机起动过程和运转过程中，电动燃油泵应保持正常工作。如果电动燃油泵控制出现故障，会导致车辆无法起动。不同的控制系统，电动燃油泵的控制方式不同，

21、现在许多电控燃油喷射系统可以通过脉冲宽度调制信号实现对电动燃油泵转速的无级控制，以满足不同负荷下的燃油供给量。当点火开关打开或发动机熄火后，电控燃油喷射系统中的电动燃油泵一般预先或迟后工作23s，以保证燃油供给系统必需的油压。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 2.2 电控燃油喷射系统主要部件的结构和工作原理 2.2.1 空气供给系统 空气供给系统的作用是为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气，并计量和控制燃油燃烧时所需要的空气量。空气供给系统如图2-5所示，空气经空气滤清器、空气流量传感器、节气门体进入进气总管，再分配到各缸进气歧管。在进气歧管内（或进气门处），空气与喷油器喷出的燃油混合后被

22、吸入汽缸内燃烧。图2-5 空气供给系统项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 1）空气滤清器 空气滤清器用来滤清空气中所含的尘土，以减少汽缸、活塞、活塞环等零件的磨损，延长发动机的使用寿命。空气滤清器的种类很多，图2-6所示为纸质干式空气滤清器，它是通过用树脂处理的纸质滤芯对空气进行过滤。纸质滤芯的寿命取决于纸面大小（通常成波折状以提高过滤面积）及空气本身的清洁程度，一般可连续使用1万5万km。纸质滤芯不能清洗，脏污时可用压缩空气吹去灰尘，严重时必须更换。纸质干式空气滤清器质量轻、结构简单、安装及维护方便、滤清效果好，因此，在汽车上得到广泛应用。图2-6 纸质干式空气滤清器项目二 电控燃油喷射系统

23、构造与检修 2）节气门体 （1）传统节气门体。传统节气门的开启与关闭是由节气门拉索控制的。传统节气门体（图2-7）是安装调节控制吸入发动机空气的节气门部件，节气门体主要由节气门、用于检测节气门开闭状态的节气门位置传感器、节气门定位电位计、节气门定位器（电动机）、节气门电位片和怠速开关等组成。汽车在正常行驶时，空气流量由节气门控制，而节气门则是驾驶人通过加速踏板操纵。图2-7 传统节气门体项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 （2）电子节气门体。目前许多车型采用电子节气门的控制形式，其主要特点是：取消了节气门拉索，发动机ECU根据加速踏板位置传感器的信号直接控制电子节气门的开度。电子节气门控制系统

24、包括加速踏板位置传感器发动机ECU和电子节气门体。电子节气门体包括节气门检测节气门开度的节气门位置传感器控制节气门开度的节气门控制电动机使节气门返回固定位置的复位弹簧等（图2-8）。节气门控制电动机采用了反应灵敏度高耗能少的直流电动机。图2-8 电子节气门体项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 发动机ECU根据加速踏板传感器信号控制流向节气门控制电动机的电流大小和方向，使节气门控制电动机转动，节气门控制电动机通过减速齿轮打开或关闭节气门，控制节气门的开启角度达到最佳角度。节气门的实际开启角度由节气门位置传感器检测并反馈给发动机ECU。当没有电流流向节气门控制电动机时，节气门复位弹簧使节气门开启到

25、一个固定位置（67）。但是，在怠速期间的节气门开度要关闭到小于这个固定位置。当发动机ECU检测到有故障发生时，将点亮组合仪表上的故障指示灯并同时切断节气门控制电动机电源。由于节气门保持开启角度为67，所以车辆仍能被开到某个安全的地方。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 3）进气歧管与稳压箱 进气歧管的结构如图2-9所示。进气歧管的功用是将空气或可燃混合气引入汽缸，并保证进气充分及各缸进气量均匀一致。进气歧管多用铝合金或铸铁制造，有些也采用复合塑料制作。有些乘用车进气歧管前还设有稳压箱（也称共鸣腔、谐振腔），稳压箱的功用是消除进气压力脉动，保证各缸混合气分配均匀。图2-9 进气歧管项目二 电控燃

26、油喷射系统构造与检修 2.2.2 排气系统 排气系统主要由排气歧管、排气消声器和三元催化转换器等组成，如图2-10所示。图2-10 排气系统项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 1）排气歧管 从汽缸盖上各缸的排气孔到各缸独立管的汇集处的管道总成叫作排气歧管（图2-11）。排气歧管一般都采用成本低，耐热性、保温性较好的铸铁制成。图2-11 排气歧管项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 2）排气消声器 排气消声器的作用是消除废气中的火星及火焰，降低排气噪声。排气消声器有吸收、反射两种基本的消声方式，如图2-12所示。吸收式消声器是通过废气在玻璃纤维、钢纤维和石棉等吸音材料上的摩擦而减少其能量。反射式消

27、声器则是由多个串联的谐调腔与长度不同的多孔反射管相互连接在一起，废气在其中经过多次反射、碰撞、膨胀、冷却而降低压力，减轻振动。图2-12 排气消声器项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 汽车上实际使用的排气消声器，多数是综合利用不同的消声原理组合而成的，如图2-13所示。图2-13 组合式消声器项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 2.2.3 燃油供给系统 燃油供给系统的作用是供给发动机燃烧过程所需的清洁的燃油。按照供油管路压力的不同，可分为低压燃油供给系统和高压燃油供给系统。2.2.3.1 低压燃油供给系统 低压燃油供给系统结构如图2-14所示，主要由电动燃油泵、燃油滤清器、燃油分配管、燃油压力

28、调节器和低压喷油器（简称喷油器）等组成。燃油从燃油箱中被电动燃油泵吸出，先由燃油滤清器将杂质滤除后再通过输油管送到各个喷油器。喷油器则根据ECU发出的指令，将计量后的燃油喷入各进气歧管并与流入发动机内的空气进行混合，形成可燃混合气。发动机在正常工况喷油量只取决于各喷油器通电时间的长短。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-14 燃油供给系统项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 此外，利用燃油压力调节器可将喷油压力控制在一定范围内，而将多余的燃油从燃油压力调节器经回油管送回燃油箱。为了消除电动燃油泵泵油时或喷油器喷油时引起管路中的油压产生微小扰动，在有些发动机的燃油供给系统中还装有油压脉动阻尼器

29、，用于吸收管路中油压波动时的能量，以便抑制管路中油压的脉动，提高系统的喷油精度。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 1）燃油箱 燃油箱（图2-15）是用来储存燃油的，其容积大小与车型和发动机排量有关，其形状随车型不同而各异，这主要是为了适应在车上的布置安装。图2-15 带附件的燃油箱项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 2）电动燃油泵 （1）结构。电动燃油泵的作用是把燃油从燃油箱内吸出并通过喷油器供给发动机各汽缸。在电控燃油喷射系统中最常用的是内置式电动燃油泵，即电动燃油泵安装在燃油箱内。内置式电动燃油泵不易发生气阻和漏油现象，对泵的自吸性能要求较低，故应用广泛。内置式电动燃油泵主要有叶片式和滚

30、柱式两种。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 叶片式电动燃油泵。叶片式电动燃油泵的结构和工作原理如图2-16所示。叶轮是一个圆平板，在平板的圆周上加工有小槽，形成泵油叶片。当叶轮旋转时，圆周上小槽内的燃油随同叶轮一同高速旋转。由于离心力的作用，使出油口处压力增高，而在进油口处产生真空，从而使电动燃油在进油口处被吸入，在出油口处被排出，这样周而复始地完成燃油的输送。叶片式电动燃油泵运转噪声小，油压脉动小，泵油压力高，叶片磨损小，使用寿命长。图2-16 叶片式电动燃油泵项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 滚柱式电动燃油泵。滚柱式电动燃油泵的工作原理如图2-17所示。转子偏心地安装在泵体内，滚柱装在

31、转子的凹槽中。在永磁电动机的驱动下，当转子旋转时，滚柱在离心力的作用下紧压在泵体的内表面上，同时在惯性力的作用下，滚柱总是与转子凹槽的一个侧面贴紧，从而形成若干个封闭的工作腔。图2-17 滚柱式电动燃油泵项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 在电动燃油泵工作过程中，进油口一侧的工作腔容积增大，成为低压吸油腔，燃油经进油口被吸入工作腔内。在出油口一侧的工作腔容积减小，成为高压压油腔，高压燃油从压油腔经出油口流出。电动燃油泵转子每转一圈，其排出的燃油就要产生与滚柱数目相同的压力脉动，故在出口处装有油压缓冲器，以减小出口处的油压脉动和运转噪声。单向止回阀的作用主要用于防止燃油倒流，并可保持管路残余压力

32、，以便发动机下次容易起动，并可防止由于温度较高时，油路产生气阻现象。若电动燃油泵输出压力超过400kPa时，安全阀会自动打开，高压燃油可流回至电动燃油泵的进油口，并在电动燃油泵中内循环，以此可避免由于油路堵塞而引起管路油压过高造成管路破裂或燃油泵损坏等现象。滚柱式电动燃油泵运转时噪声大，油压脉动也大，而且泵体内表面和转子容易磨损。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 （2）电动燃油泵的控制。车型不同，采用的电动燃油泵控制电路也不同，按电动燃油泵控制部件的不同，主要分为由电动燃油泵继电器控制和电动燃油泵ECU控制两种形式。电动燃油泵继电器控制的电动燃油泵控制电路。电动燃油泵继电器控制的电动燃油泵控

33、制电路如图2-18所示，发动机ECU控制电动燃油泵继电器线圈的接通和断开，从而控制电动燃油泵继电器触点的接通和断开，当继电器触点接通后，电动燃油泵得到蓄电池提供的12V电压开始工作。此控制电路中，电动燃油泵只有运转和不运转两种工作情况，工作时电动燃油泵以最大功率运转。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-18 电动燃油泵继电器控制的电动燃油泵控制电路项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 电动燃油泵继电器控制的电动燃油泵控制电路也可以根据发动机转速和负荷的变化，通过电动燃油泵继电器改变电动燃油泵供电电路，实现电动燃油泵不同的工作转速，如图2-19所示。点火开关接通后即通过主继电器将断路继电器的+

34、B端子与电源接通，起动时断路继电器中的L1线圈通电。发动机正常运转时，ECU中的晶体管VT1导通，断路继电器中的L2线圈通电，使断路继电器触点闭合，电动燃油泵继电器FP端子与电源接通，电动燃油泵工作。发动机熄火后，ECU中的晶体管VT1截止，断路继电器内的L1和L2线圈均不通电，其开关断开电动燃油泵电路，电动燃油泵停止工作。ECU控制电动燃油泵继电器，发动机低速、中小负荷工作时，ECU中的晶体管VT2导通，电动燃油泵继电器线圈通电，使触点A闭合，由于将电阻串联到电动燃油泵电路中，所以电动燃油泵两端电压低于蓄电池电压，电动燃油泵低速运转。发动机高速、大负荷工作时，ECU中的晶体管VT2截止，电动

35、燃油泵继电器触点B闭合，直接给电动燃油泵输送蓄电池电压，电动燃油泵高速运转。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-19 具有转速控制功能的电动燃油泵控制电路项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 电动燃油泵ECU控制的电动燃油泵控制电路。图2-20所示为电动燃油泵ECU控制的电动燃油泵控制电路。蓄电池电源经主易熔线、20A熔断丝和主继电器进入电动燃油泵ECU的+B端子，电动燃油泵ECU通过FP端子向电动燃油泵供电。电动燃油泵ECU根据发动机ECU端子FPC和DI的信号，控制+B端子与FP端子的连通回路，以改变输送给电动燃油泵的电压，从而实现对电动燃油泵转速的控制。当发动机高速、大负荷工作时，发动

36、机ECU的FPC端子向电动燃油泵ECU发出指令，使FP端子向电动燃油泵提供12V的蓄电池电压，电动燃油泵以高速运转。当发动机低速、小负荷工作时，发动机ECU的DI端子向电动燃油泵ECU发出指令，使FP端子向电动燃油泵提供较低的电压（一般为9V），电动燃油泵以低速运转。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-20 电动燃油泵ECU控制的电动燃油泵控制电路项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 发动机ECU的电源端子+B和电动燃油泵控制端子FP，分别有导线与诊断座上的相应端子相连，以便对电动燃油泵进行检查。现在有许多车型电动燃油泵控制电路能实现对电动燃油泵转速的无级控制。图2-21所示为大众迈腾乘用车

37、的电动燃油泵控制电路。在该控制电路中，电动燃油泵也由电动燃油泵ECU进行控制。电动燃油泵ECU由SC10熔断丝供电，并且由发动机ECU控制工作。电动燃油泵ECU可以根据发动机ECU发出的燃油需求控制信号，通过占空比信号控制电动燃油泵端子1的电压，从而可以实现电动燃油泵不同转速的控制。占空比越大，电动燃油泵转速越高。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-21 迈腾乘用车电动燃油泵控制电路项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 3）燃油滤清器 燃油滤清器（图2-22）可清除燃油中的杂质，防止堵塞喷油器等部件，减少运动部件的磨损。燃油滤清器与普通的滤清器一样，采用过滤形式，壳体内有一个纸滤芯。滤芯的形

38、式通常有两种，即菊花形和涡卷形。燃油滤清器的滤芯应根据车辆行驶里程、使用的燃油质量情况及时更换，以确保发动机稳定行驶，提高可靠性。图2-22 燃油滤清器项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 4）燃油分配管 燃油分配管（图2-23）的功用是将燃油均匀、等压地输送给各缸喷油器。由于它的容积较大，故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用。图2-23 燃油分配管项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 5）燃油压力调节器 燃油压力调节器的作用是调节燃油供给系统油压，保持系统压差（燃油压力与进气歧管压力）或压力恒定。燃油压力调节器根据安装位置的不同，可分为外置式和内置式两种。外置式燃油压力调节器安装在燃油分配管上，内置

39、式燃油压力调节器与电动燃油泵一起装在油箱里。（1）外置式燃油压力调节器。外置式燃油压力调节器如图2-24所示，其内部由橡胶膜片分为弹簧室和燃油室两部分。弹簧室内有一个带预紧力的螺旋弹簧，它作用在膜片上。在膜片上安装一个阀，控制回油。另外，还通过一根真空管与进气歧管相连。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-24 外置式燃油压力调节器项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 当系统油压超过规定值时，燃油压力克服弹簧压力，将膜片向上压，打开阀门，与回油通道接通，燃油流回燃油箱，系统压力降低，系统油压又回到规定值。如果进气歧管真空度变大，为了维持燃油分配管内部与进气歧管内部的压力差恒定，就必须降低系统油

40、压。把进气歧管真空度引入弹簧室，能够减少膜片上方螺旋弹簧的作用力，进而减少打开阀门的压力，使系统油压下降到规定值。当电动燃油泵停止工作时，在膜片和螺旋弹簧力的作用下使阀门关闭，保持油路中的残余压力。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 （2）内置式燃油压力调节器。内置式燃油压力调节器如图2-25所示，当系统油压超过规定值时，燃油压力便将压力调节器的回油阀打开，一部分燃油经回油阀流回到燃油箱，系统压力降低；当系统油压下降到规定值时，压力调节器的回油阀关闭，以保持系统油压恒定。内置式燃油压力调节器与外置式燃油压力调节器相比不仅缩短了回油管，而且还可以降低燃油的温度，减小发生气阻的可能性。项目二 电控

41、燃油喷射系统构造与检修图2-25 内置式燃油压力调节器项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 6）低压喷油器 低压喷油器（简称喷油器）是发动机电控燃油喷射系统的一个重要的执行元件，它接收ECU送来的喷油脉冲信号，准确地计量燃油喷射量，同时将燃油喷射后雾化。按喷油器结构的不同，喷油器可分为轴针式和轴孔式两种，目前应用较多的是轴针式喷油器。按喷油器阻值大小的不同，喷油器可分为低阻型（13）和高阻型（1318）两种。按驱动方式的不同，喷油器可分为电流驱动式和电压驱动式两种。轴针式喷油器（图2-26）安装在燃油分配管上，主要由轴针、针阀、衔铁、复位弹簧及电磁线圈等组成。针阀与衔铁制成整体结构，针阀上端安装

42、一个复位弹簧。当喷油器停止工作时，复位弹簧弹力使针阀复位，针阀关闭，轴针压靠在阀座上起到密封作用，防止燃油泄漏。滤网用于过滤燃油中的杂质，O形密封圈起到密封作用，上部密封圈防止燃油泄漏，下部密封圈防止漏气。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-26 轴针式喷油器项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 当电磁线圈通电时，电磁吸力使针阀克服复位弹簧的弹力，针阀与轴针上移，针阀打开，燃油便从喷孔喷出。由于燃油压力较高，因此，喷出的燃油得到良好雾化。当电磁线圈断电时，电磁吸力消失，针阀与轴针在复位弹簧作用下复位，针阀关闭，喷油停止。低压喷油器控制电路如图2-27所示，喷油器线圈两端分别与继电器和发动机E

43、CU连接，当继电器接通后，为喷油器线圈提供工作电压，而发动机ECU控制喷油器的搭铁回路，当搭铁回路接通时，喷油器线圈形成回路，喷油器开启开始喷油，通过控制喷油器接通时间，从而控制喷油量。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-27 低压喷油器控制电路项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 发动机ECU内部驱动喷油器的电路可分为电压驱动和电流驱动两种，如图2-28所示。对于低阻喷油器，电压驱动回路中串入一个附加电阻，增加回路阻抗。高阻喷油器则不需要附加电阻。电流驱动电路中，因为通过喷油器电磁线圈的电流能在极短的时间内达到最大，喷油器开启迅速，喷油器具有良好的响应性。图2-28 喷油器驱动电路项目二

44、电控燃油喷射系统构造与检修 2.2.3.2 高压燃油供给系统 迈腾B8L乘用车2.0TSI发动机采用SRE（进气歧管喷射）和TSI（缸内直接喷射）的双喷射系统，如图2-29和图2-30所示。SRE喷射系统采用的是低压燃油供给系统，与前述低压燃油供给系统的结构和工作原理基本相同。TSI喷射系统为高压燃油供给系统，主要由高压燃油泵、高压燃油分配管及高压喷油器等组成。高压燃油泵将低压电动燃油泵输入的燃油加压到1520MPa的高压，然后将燃油经高压燃油分配管送到安装在汽缸内的高压喷油器，发动机ECU控制高压喷油器的开启，将高压燃油直接喷射到汽缸内。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-29 迈腾B8

45、L乘用车2.0 TSI发动机燃油供给系统的组成项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-30 迈腾B8L乘用车2.0 TSI发动机燃油供给系统的结构项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 1）高压燃油泵 高压燃油泵的结构如图2-31所示，高压燃油泵是燃油加压的关键部件，在低压燃油泵将燃油送到高压燃油泵之后，高压燃油泵可以将燃油加压到1520MPa，并将其送入高压燃油分配管。高压燃油泵通常是由凸轮轴带动，内部则有三头凸轮加压。高压燃油泵上还集成有燃油压力调节阀，它控制着高压燃油泵的进口阀，从而控制燃油压力。发动机ECU以脉冲宽度调制的方式控制燃油压力调节阀，当ECU驱动电路失效时，高压燃油泵进入低压模

46、式，发动机仍可应急运行。图2-31 高压燃油泵的结构项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 2）高压喷油器 高压喷油器有压电式和电磁阀式两种。电磁阀式高压喷油器与低压喷油器结构基本一样。压电式高压喷油器主要由压电元件、热补偿器和向外打开式喷油器针阀组成，如图2-32所示。压电元件通电后膨胀使喷油器针阀向外伸出阀座。为了能够承受相应阀门开启升程的不同运行温度，喷油器装有一个热补偿器。压电式高压喷油器的喷油响应性好，喷油控制精确，但对燃油的品质要求较高。图2-32 压电式喷油器的结构项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 压电元件是一个电气机械式转换器，由一种陶瓷材料制成，可将电能直接转化为机械能，其工作

47、原理如图2-33所示。为了达到较大的行程，压电元件可以采用多层结构。执行机构模块由机械串联、电气并联的多个压电陶瓷材料层组成。压电晶体的偏移程度取决于所施加的电压，最多可达到晶体的最大偏移量，电压越高行程越大。图2-33 压电元件的工作原理项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 高压喷油器的控制与低压喷油器不同，高压喷油器的两端都由发动机ECU控制，其控制电路如图2-34所示。供电控制由发动机内部的升压电路控制，高压喷油器的工作电压比低压喷油器高得多，需要大约6080V的电压，由发动机ECU内部升压电路提供。高压喷油器搭铁控制与低压喷油器控制方法相同，由发动机ECU控制高压喷油器的搭铁，其控制波形

48、如图2-35所示。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-34 高压喷油器控制电路项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-35 高压喷油器控制波形项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 2.2.4 电子控制系统 电子控制系统的功用是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油最佳喷射量和最佳点火提前角。此外，还可进行怠速控制、排放控制和自诊断控制等。电子控制系统由传感器、电子控制单元（ECU）和执行元件3部分组成，其控制框图如图2-36所示。电子控制系统的核心是ECU，ECU根据发动机中各种传感器送来的信号控制喷油时间、点火正时等。传感器监测发动机的实际工况，计量各种信号并传输给ECU，ECU输出的各

49、种控制指令由执行器执行。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修图2-36 电子控制系统控制框图项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 1）传感器 传感器是用来测量或检测反映发动机运行状态下的各种物理量、电量和化学量等，并将它们转换成计算机能接受的电信号后再送给ECU。常用的传感器主要有空气流量传感器、进气管绝对压力传感器、发动机转速与曲轴位置传感器、温度传感器、节气门位置传感器、氧传感器、爆震传感器等。另外，还有各类开关和继电器等。（1）空气流量传感器。空气流量传感器安装在空气滤清器和节气门之间，它可对发动机进气量进行直接、精确的计量。按照空气流量传感器结构形式的不同，可分为热式空气流量传感器（也称为

50、热式空气流量计）和卡门旋涡式空气流量传感器两种。热式空气流量传感器。目前应用较为广泛的是热式空气流量传感器。热式空气流量传感器按其检测元件的不同，可分为热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器。项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 a.热线式空气流量传感器。热线式空气流量传感器的结构如图2-37所示，主要由防护网、采样管、热线电阻、温度补偿电阻和控制电路板等组成。热线电阻和温度补偿电阻安装在主进气道中，控制电路板安装在热线式空气流量传感器下方。防护网用于防止回火和脏物进入热线式空气流量传感器。图2-37 热线式空气流量传感器的结构项目二 电控燃油喷射系统构造与检修 热线式空气流量传感器的工作原