1、第第4章汽油机燃料供给系统章汽油机燃料供给系统4.1汽油机燃料供给系统概述汽油机燃料供给系统概述4.2空气供给系统空气供给系统4.3燃油供给系统燃油供给系统4.4控制系统控制系统4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统4.1汽油机燃料供给系统概述汽油机燃料供给系统概述4.1.1汽油机燃料供给系统的发展汽油机燃料供给系统的发展 汽油机燃料供给系统经历了化油器和电子控制喷射两大阶段。汽油机燃料供给系统经历了化油器和电子控制喷射两大阶段。1892年，美国人杜单埃发明喉管型喷雾化油器年，美国人杜单埃发明喉管型喷雾化油器(如图如图4-1所示所示)，开，开创其后上百年使用化油器的先河。创其后上百
2、年使用化油器的先河。4.1.2可燃混合气浓度对发动机性能的影响可燃混合气浓度对发动机性能的影响 1.可燃混合气浓度的表示方法可燃混合气浓度的表示方法 可燃混合气中燃油占混合气的比例称为可燃混合气浓度。可可燃混合气中燃油占混合气的比例称为可燃混合气浓度。可燃混合气的浓度通常用过量空气系数或空燃比来表示。燃混合气的浓度通常用过量空气系数或空燃比来表示。(1)过量空气系数过量空气系数 过量空气系数过量空气系数()是指在燃烧过程中，燃烧是指在燃烧过程中，燃烧1 kg燃料实际供给燃料实际供给的空气质量的空气质量(kg)与理论上完全燃烧与理论上完全燃烧1 kg燃料所击要的空气质量燃料所击要的空气质量(kg
3、)之比，即之比，即下一页返回4.1汽油机燃料供给系统概述汽油机燃料供给系统概述(2)空燃比空燃比上一页下一页返回4.1汽油机燃料供给系统概述汽油机燃料供给系统概述 2.可燃混合气的浓度对汽油机工作的影响可燃混合气的浓度对汽油机工作的影响 发动机工作时，采用。习的理论混合气，只是在理论上保证发动机工作时，采用。习的理论混合气，只是在理论上保证完全燃烧，实际上，由于时间和空间条件的限制，汽油与空气之完全燃烧，实际上，由于时间和空间条件的限制，汽油与空气之间不可能完全绝对均匀混合，也就不可能实现理论上的完全燃烧。间不可能完全绝对均匀混合，也就不可能实现理论上的完全燃烧。当采用当采用1.051.15的
4、稀混合的稀混合气时，可以保证混合气的完全燃烧，经济性最好，故称之为经济气时，可以保证混合气的完全燃烧，经济性最好，故称之为经济混合气。采用经济混合气时，爆燃倾向和排放污染都较表示混合气。采用经济混合气时，爆燃倾向和排放污染都较表示;当混当混合气过浓合气过浓(1.15)时，由于混合气中燃油时，由于混合气中燃油量过多或过少，都会使燃烧速度减慢，导致发动机动力性和经济量过多或过少，都会使燃烧速度减慢，导致发动机动力性和经济性下降。性下降。上一页下一页返回4.1汽油机燃料供给系统概述汽油机燃料供给系统概述 当混合气极稀当混合气极稀(1.3l.4)或混合气极浓或混合气极浓(0.40.5)时，将使时，将使
5、火焰无法传播，发动机无法正常工作。因此，为保证汽油机的正火焰无法传播，发动机无法正常工作。因此，为保证汽油机的正常下作，汽油机燃料供给系统必须根据发动机不同工况的要求，常下作，汽油机燃料供给系统必须根据发动机不同工况的要求，配制出适当浓度的混合气。配制出适当浓度的混合气。3.发动机各种工况对混合气浓度的要求发动机各种工况对混合气浓度的要求 发动机工况是发动机工作状况的简称，包括发动机转速的高发动机工况是发动机工作状况的简称，包括发动机转速的高低和负荷的大小。汽车在运行过程中，发动机的工况较为复杂，低和负荷的大小。汽车在运行过程中，发动机的工况较为复杂，根据其运行特点，可分为冷启动、怠速、小负荷
6、、中等负荷、大根据其运行特点，可分为冷启动、怠速、小负荷、中等负荷、大负荷和全负荷、加速和暖机负荷和全负荷、加速和暖机7种工况，发动机各种不同工况对混合种工况，发动机各种不同工况对混合气浓度的要求如下。气浓度的要求如下。上一页下一页返回4.1汽油机燃料供给系统概述汽油机燃料供给系统概述(1)冷启动工况冷启动工况 启动是指发动机由静止到正常运转的过程，当熄火时间较长、启动是指发动机由静止到正常运转的过程，当熄火时间较长、发动机温度己下降至环境温度时的启动称为冷启动。启动时发动发动机温度己下降至环境温度时的启动称为冷启动。启动时发动机转速低，气流速度很慢，不利于燃油的雾化，尤其冷启动时，机转速低，
7、气流速度很慢，不利于燃油的雾化，尤其冷启动时，发动机温度也低，燃油蒸发困难，只有供给极浓的混合气发动机温度也低，燃油蒸发困难，只有供给极浓的混合气(=0.2 0.6)，才能保证进入汽缸内的混合气中有足够的燃油蒸气，以利，才能保证进入汽缸内的混合气中有足够的燃油蒸气，以利于发动机启动。于发动机启动。上一页下一页返回4.1汽油机燃料供给系统概述汽油机燃料供给系统概述(2)怠速工况怠速工况 发动机不对外输出动力，做功行程产生的动力只用来克服发动发动机不对外输出动力，做功行程产生的动力只用来克服发动机的内部阻力，维持发动机最低稳定转速运转的工况称为怠速工机的内部阻力，维持发动机最低稳定转速运转的工况称
8、为怠速工况。发动机怠速转速一般为况。发动机怠速转速一般为700900 r/min。在怠速工况下，油门。在怠速工况下，油门开度最小，进入汽缸内的混合气量很少，汽缸内残余废气对混合开度最小，进入汽缸内的混合气量很少，汽缸内残余废气对混合气稀释严重气稀释严重;而目转速低，空气流速小，燃油雾化和蒸发不良，混而目转速低，空气流速小，燃油雾化和蒸发不良，混合气形成不均匀。因此，要求供给少量合气形成不均匀。因此，要求供给少量=0.60.8的浓混合气。的浓混合气。上一页下一页返回4.1汽油机燃料供给系统概述汽油机燃料供给系统概述 (3)小负荷工况小负荷工况 发动机的负荷在发动机的负荷在25%以下时称为小负荷工
9、况。由于小负荷工以下时称为小负荷工况。由于小负荷工况时，节气门略开，混合气的数量和品质比怠速工况时有所提高，况时，节气门略开，混合气的数量和品质比怠速工况时有所提高，废气对混合气的稀释作用也相对减弱，所以混合气浓度可以略为废气对混合气的稀释作用也相对减弱，所以混合气浓度可以略为减小，一般减小，一般=0.70.9 (4)中等负荷工况中等负荷工况 发动机的负荷在发动机的负荷在25%85%之间时称为中等负荷工况。由于油之间时称为中等负荷工况。由于油门开度较大，汽缸的混合气数量增多，燃烧条件较好。此外，发门开度较大，汽缸的混合气数量增多，燃烧条件较好。此外，发动机大部分的时间处在中等负荷工况下工作，为
10、提高其经济性，动机大部分的时间处在中等负荷工况下工作，为提高其经济性，应供给较稀的经济混合气，一般应供给较稀的经济混合气，一般=1.051.15上一页下一页返回4.1汽油机燃料供给系统概述汽油机燃料供给系统概述 (5)大负荷工况和全负荷工况大负荷工况和全负荷工况 发动机的负荷在发动机的负荷在85%以上而小于以上而小于100%时称为大负荷工况，时称为大负荷工况，负荷为负荷为100%时称为全负荷工况。此时，为了克服较大的外部阻力，时称为全负荷工况。此时，为了克服较大的外部阻力，要求发动机发出尽可能大的功率。因此，应供给质浓量多的功率要求发动机发出尽可能大的功率。因此，应供给质浓量多的功率混合气，一
11、般混合气，一般=0.850.95 (6)加速工况加速工况 加速是指发动机负荷增加的过程。急加速时，油门迅速开大，加速是指发动机负荷增加的过程。急加速时，油门迅速开大，要求发动机的动力迅速提高要求发动机的动力迅速提高;但在急加速瞬间，由于液体的惯性比但在急加速瞬间，由于液体的惯性比空气惯性大，燃油流量的增加比空气流量的增加要慢，由于混合空气惯性大，燃油流量的增加比空气流量的增加要慢，由于混合气暂时过稀，容易引起发动机的动力下降甚至熄火。因此，在急气暂时过稀，容易引起发动机的动力下降甚至熄火。因此，在急加速时，必须采用专门的装置额外供油，加浓混合气，以满足发加速时，必须采用专门的装置额外供油，加浓
12、混合气，以满足发动机急加速的要求。动机急加速的要求。上一页下一页返回4.1汽油机燃料供给系统概述汽油机燃料供给系统概述(7)暖机工况暖机工况 暖机一般是指发动机冷启动后，发动机的温度逐渐升高到正常暖机一般是指发动机冷启动后，发动机的温度逐渐升高到正常工作温度的过程。在暖机过程中，混合气的浓度应随温度升高而工作温度的过程。在暖机过程中，混合气的浓度应随温度升高而减小，从启动时的极浓减小到稳定怠速运转所要求的浓度为止。减小，从启动时的极浓减小到稳定怠速运转所要求的浓度为止。4.1.3电控汽油机燃油喷射系统的优点电控汽油机燃油喷射系统的优点 与传统化油器相比，电控汽油喷射系统能够根据发动机运行与传统
13、化油器相比，电控汽油喷射系统能够根据发动机运行工况，实现最佳空燃比及最佳点火提前角控制，反应灵敏，排放工况，实现最佳空燃比及最佳点火提前角控制，反应灵敏，排放污染物减少了污染物减少了50%以上，最大功率提高以上，最大功率提高9%左右，加速时间缩短左右，加速时间缩短20%，百公单油耗也有所下降。，百公单油耗也有所下降。上一页下一页返回4.1汽油机燃料供给系统概述汽油机燃料供给系统概述4.1.4汽油机电控燃油喷射系统的类型汽油机电控燃油喷射系统的类型 1.按喷射方式不同分类按喷射方式不同分类 按喷射方式不同，电控燃油喷射系统可分为连续喷射方式和按喷射方式不同，电控燃油喷射系统可分为连续喷射方式和间
14、歇喷射方式。间歇喷射方式。连续喷射方式是指在发动机运转期间，汽油连续不断地喷射在进连续喷射方式是指在发动机运转期间，汽油连续不断地喷射在进气道内，目大部分汽油是在进气门关闭时喷射的，因此大部分汽气道内，目大部分汽油是在进气门关闭时喷射的，因此大部分汽油在进气道内蒸发。除油在进气道内蒸发。除K型机械式、型机械式、KE型机电组合式汽油喷射系型机电组合式汽油喷射系统外，电控燃油喷射系统一般不采用此种喷射方式。统外，电控燃油喷射系统一般不采用此种喷射方式。间歇喷射方式是指在发动机运转期间，将汽油间歇地喷入进气道间歇喷射方式是指在发动机运转期间，将汽油间歇地喷入进气道内。目前在广泛采用间歇喷射方式的多点
15、电控燃油喷射系统中，内。目前在广泛采用间歇喷射方式的多点电控燃油喷射系统中，按各缸喷油器的喷射顺序又可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷按各缸喷油器的喷射顺序又可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射，如图射，如图4-2所示。所示。上一页下一页返回4.1汽油机燃料供给系统概述汽油机燃料供给系统概述 2.按对进气量的计量方式不同分类按对进气量的计量方式不同分类 电控燃油喷射系统必须对进入汽缸的空气量进行精确的计量，电控燃油喷射系统必须对进入汽缸的空气量进行精确的计量，才能通过对喷油量的控制，实现混合气浓度的高精度控制。按对才能通过对喷油量的控制，实现混合气浓度的高精度控制。按对进气量的计量方式不同，电控燃
16、油喷射系统可分为进气量的计量方式不同，电控燃油喷射系统可分为D型喷射系统和型喷射系统和L型喷射系统。型喷射系统。3.按喷射位置不同分类按喷射位置不同分类(1)缸内直接喷射缸内直接喷射 它是将喷油器安装在汽缸盖上，把燃油直接喷入汽缸内，配它是将喷油器安装在汽缸盖上，把燃油直接喷入汽缸内，配合汽缸内的气体流动形成可燃混合气。缸内直接喷射容易实现分合汽缸内的气体流动形成可燃混合气。缸内直接喷射容易实现分层燃烧和稀混合气燃烧，可进一步提高汽油发动机的经济性，改层燃烧和稀混合气燃烧，可进一步提高汽油发动机的经济性，改善发动机的排放性能。缸内直接喷射系统如图善发动机的排放性能。缸内直接喷射系统如图4-5所
17、示。所示。上一页下一页返回4.1汽油机燃料供给系统概述汽油机燃料供给系统概述(2)进气管喷射进气管喷射 目前汽车上应用的电控燃油喷射系统一般都是进气管喷射式，目前汽车上应用的电控燃油喷射系统一般都是进气管喷射式，按喷油器的数量不同，又可分为多点喷射按喷油器的数量不同，又可分为多点喷射(MPI)系统和单点喷射系统和单点喷射(SPl)系统。系统。4.按有无反馈信号分类按有无反馈信号分类 电控燃油喷射系统按有无反馈信号可分为开环控制系统和闭电控燃油喷射系统按有无反馈信号可分为开环控制系统和闭环控制系统。环控制系统。(1)开环控制系统开环控制系统(无氧传感器无氧传感器)开环控制系统是将通过实验确定的发
18、动机各工况的最佳供油参开环控制系统是将通过实验确定的发动机各工况的最佳供油参数预先存入数预先存入ECU，在发动机工作时，在发动机工作时，ECU根据系统中各传感器的根据系统中各传感器的输入信号，判断自身所处的运行工况，并计算出最佳喷油量，通输入信号，判断自身所处的运行工况，并计算出最佳喷油量，通过对喷油器喷射持续时间的控制来控制混合气的浓度，使发动机过对喷油器喷射持续时间的控制来控制混合气的浓度，使发动机优化运行。优化运行。上一页下一页返回4.1汽油机燃料供给系统概述汽油机燃料供给系统概述(2)闭环控制系统闭环控制系统(有氧传感器有氧传感器)在闭环控制系统中，发动机排气管上加装了氧传感器，根据在
19、闭环控制系统中，发动机排气管上加装了氧传感器，根据排气中含氧量的变化，判断实际进入汽缸的混合气空燃比，再通排气中含氧量的变化，判断实际进入汽缸的混合气空燃比，再通过过ECU与设定的目标空燃比值进行比较，并根据误差修正喷油器与设定的目标空燃比值进行比较，并根据误差修正喷油器喷油量，使空燃比保持在设定的目标值喷油量，使空燃比保持在设定的目标值(A/F=14.7)附近。附近。上一页返回4.2空气供给系统空气供给系统4.2.1空气供给系统的组成及工作过程空气供给系统的组成及工作过程 1.空气供给系统的组成空气供给系统的组成 电控燃油喷射发动机空气供给系统基本相同，主要组成元件包电控燃油喷射发动机空气供
20、给系统基本相同，主要组成元件包括空气滤清器、节气门体和进气管。此外，怠速控制系统的怠速括空气滤清器、节气门体和进气管。此外，怠速控制系统的怠速控制阀和控制系统的进气温度传感器、节气门位置传感器、进气控制阀和控制系统的进气温度传感器、节气门位置传感器、进气管绝对压力传感器或空气流量计也安装在空气供给系统中。管绝对压力传感器或空气流量计也安装在空气供给系统中。D型电控燃油喷射系统由于没有空气流量计，其进气系统结构型电控燃油喷射系统由于没有空气流量计，其进气系统结构简单，应用比较广泛。日本丰田皇冠简单，应用比较广泛。日本丰田皇冠3.0轿车轿车2JZ-GE发动机空气供发动机空气供给系统的组成如图给系统
21、的组成如图4-8所示。所示。下一页返回4.2空气供给系统空气供给系统2.空气供给系统工作过程空气供给系统工作过程(1)L型电喷燃油喷射系统空气供给系统的工作过程型电喷燃油喷射系统空气供给系统的工作过程L型电控燃油喷射系统空气供给系统的工作原理如图型电控燃油喷射系统空气供给系统的工作原理如图4-10(a)所示。所示。(2)D型电控燃油喷射系统空气供给系统的工作过程型电控燃油喷射系统空气供给系统的工作过程D型电控燃油型电控燃油1贡射系统空气供给系统的工作原理如图贡射系统空气供给系统的工作原理如图4-10(b)所示。所示。上一页下一页返回4.2空气供给系统空气供给系统4.2.2空气供给系统各主要零部
22、件的结构空气供给系统各主要零部件的结构 图图4-11所示为所示为D型多点电控燃油喷射系统的节气门体。节气门型多点电控燃油喷射系统的节气门体。节气门位置传感器安装在节气门轴上，用来检测节气门的开度。位置传感器安装在节气门轴上，用来检测节气门的开度。ECU通通过怠速控制阀来控制怠速空气道，以根据需要调节发动机怠速时过怠速控制阀来控制怠速空气道，以根据需要调节发动机怠速时的进气量。节气门限位螺钊一用来调节节气门的最小开度。在发的进气量。节气门限位螺钊一用来调节节气门的最小开度。在发动机工作时，冷却水通过加热水管流经节气门体，以防止寒冷季动机工作时，冷却水通过加热水管流经节气门体，以防止寒冷季节空气中
23、的水分在节气门体上冻结。节空气中的水分在节气门体上冻结。上一页下一页返回4.2空气供给系统空气供给系统 在采用在采用L型喷射系统的发动机上，有些将空气流量计与节气型喷射系统的发动机上，有些将空气流量计与节气门体组合成一体，如图门体组合成一体，如图4-12所示。所示。在单点燃油喷射系统中，喷油器和燃油压力调节器等也安装在单点燃油喷射系统中，喷油器和燃油压力调节器等也安装在节气门体上，其结构比多点喷射系统的节气门体复杂。单点电在节气门体上，其结构比多点喷射系统的节气门体复杂。单点电控燃油喷射系统的节气门体如图控燃油喷射系统的节气门体如图4-13所示。真空管接头和活性炭所示。真空管接头和活性炭罐管接
24、头用于燃油蒸发排放控制系统。罐管接头用于燃油蒸发排放控制系统。上一页返回4.3燃油供给系统燃油供给系统4.3.1燃油供给系统的组成及工作过程燃油供给系统的组成及工作过程 1.燃油供给系统的组成燃油供给系统的组成 各种发动机的燃油供给系统基本相同，主要由油箱、燃油滤清各种发动机的燃油供给系统基本相同，主要由油箱、燃油滤清器、电动燃油泵、燃油分配管、燃油压力调节器、燃油脉动阻尼器、电动燃油泵、燃油分配管、燃油压力调节器、燃油脉动阻尼器、连接油管等组成，如图器、连接油管等组成，如图4-14所示。所示。2.燃油供给系统的工作过程燃油供给系统的工作过程 燃油供给系统的工作原理如图燃油供给系统的工作原理如
25、图4-15所示。电动燃油泵将汽油自所示。电动燃油泵将汽油自油箱内吸出，经燃油滤清器过滤后送入输油管，燃油泵供给的多油箱内吸出，经燃油滤清器过滤后送入输油管，燃油泵供给的多余汽油经压力调节器和低压回油管流回油箱，输油管负责向各缸余汽油经压力调节器和低压回油管流回油箱，输油管负责向各缸喷油器供油。压力调节器通过控制回油量来调节输油管内的燃油喷油器供油。压力调节器通过控制回油量来调节输油管内的燃油压力，以保证喷油器的喷油压差保持恒定。压力，以保证喷油器的喷油压差保持恒定。下一页返回4.3燃油供给系统燃油供给系统4.3.2燃油供给系统各主要零部件的结构燃油供给系统各主要零部件的结构1.油箱油箱 油箱用
26、以存储汽油，油箱的数目及容量随车型不同而不同，油箱用以存储汽油，油箱的数目及容量随车型不同而不同，普通汽车具有一个油箱，越野汽车常有主、副两个油箱，以适应普通汽车具有一个油箱，越野汽车常有主、副两个油箱，以适应军用要求。一般油箱的储备单程即储存的燃油可供汽车行驶的单军用要求。一般油箱的储备单程即储存的燃油可供汽车行驶的单程为程为300600 km 上一页下一页返回4.3燃油供给系统燃油供给系统 2.燃油滤清器燃油滤清器 燃油滤清器安装在燃油泵之后的高压油路中，其功用是滤除燃油滤清器安装在燃油泵之后的高压油路中，其功用是滤除燃油中的杂质和水分，防止燃油系统堵塞，减小机械磨损，以保燃油中的杂质和水
27、分，防止燃油系统堵塞，减小机械磨损，以保证发动机正常工作。一般汽车每行驶证发动机正常工作。一般汽车每行驶20 00040 000 km或或12年，年，应更换燃油滤清器。更换燃油滤清器时，应首先释放燃油系统压应更换燃油滤清器。更换燃油滤清器时，应首先释放燃油系统压力，并注意燃油滤清器壳体上的箭头标记为燃油流动方向。力，并注意燃油滤清器壳体上的箭头标记为燃油流动方向。上一页下一页返回4.3燃油供给系统燃油供给系统 3.电动燃油泵电动燃油泵 (1)电动燃油泵的类型电动燃油泵的类型 电动燃油泵是一种由小型直流电动机驱动的燃油泵，其作用电动燃油泵是一种由小型直流电动机驱动的燃油泵，其作用是给电控燃油喷射
28、系统提供具有一定压力的燃油。电动燃油泵的是给电控燃油喷射系统提供具有一定压力的燃油。电动燃油泵的电动机和燃油泵连成一体，密封在同一壳体内。电动机和燃油泵连成一体，密封在同一壳体内。电动燃油泵按安装位置不同，可分为内置式和外置式两种类电动燃油泵按安装位置不同，可分为内置式和外置式两种类型。型。内置式电动燃油泵安装在油箱中，具有噪声小、不易产生气内置式电动燃油泵安装在油箱中，具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、安装管路较简单等优点，应用更为广泛。有些车阻、不易泄漏、安装管路较简单等优点，应用更为广泛。有些车型在油箱内还设有一个小油箱，并将燃油泵置于小油箱中，这样型在油箱内还设有一个小油箱，并将燃油
29、泵置于小油箱中，这样可防止在油箱燃油不足时，因汽车转弯或倾斜引起燃油泵周围燃可防止在油箱燃油不足时，因汽车转弯或倾斜引起燃油泵周围燃油的移动，使燃油泵吸入空气而产生气阻。油的移动，使燃油泵吸入空气而产生气阻。上一页下一页返回4.3燃油供给系统燃油供给系统(2)电动燃油泵的结构电动燃油泵的结构 涡轮式电动燃油泵。如图涡轮式电动燃油泵。如图4-18所示，涡轮式电动燃油泵主要由油所示，涡轮式电动燃油泵主要由油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀等组成。泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀等组成。滚柱式电动燃油泵。如图滚柱式电动燃油泵。如图4-19所示，滚柱式电动燃油泵主要由油泵所示，滚柱式电动燃油泵主要由油
30、泵电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。滚柱式电动燃电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。滚柱式电动燃油泵的输油压力波动较大，在出油端一般都安装阻尼减震器，这油泵的输油压力波动较大，在出油端一般都安装阻尼减震器，这使燃油泵的体积增大，所以滚柱式电动燃油泵一般安装在汽油箱使燃油泵的体积增大，所以滚柱式电动燃油泵一般安装在汽油箱的外面，属外置式电动燃油泵。的外面，属外置式电动燃油泵。上一页下一页返回4.3燃油供给系统燃油供给系统(3)燃油泵控制电路燃油泵控制电路 燃油泵的基本控制要求燃油泵的基本控制要求:只有在发动机处于运转状态时，燃油只有在发动机处于运转状态时，燃油泵才泵油泵才泵油;
31、发动机不运转，即使接通点火开关，燃油泵也不应工作。发动机不运转，即使接通点火开关，燃油泵也不应工作。电控燃油喷射系统常见的燃油泵控制电路主要分为电控燃油喷射系统常见的燃油泵控制电路主要分为3种类型。种类型。ECU控制的燃油泵控制电路。控制的燃油泵控制电路。油泵开关控制的燃油泵控制电路。油泵开关控制的燃油泵控制电路。油泵继电器控制的燃油泵控制电路。油泵继电器控制的燃油泵控制电路。4.燃油分配管燃油分配管 燃油分配管安装在发动机进气歧管上部，其功用是固定喷油燃油分配管安装在发动机进气歧管上部，其功用是固定喷油器和燃油压力调节器，并将燃油分配到各个喷油器，其结构如图器和燃油压力调节器，并将燃油分配到
32、各个喷油器，其结构如图4-24所示。所示。上一页下一页返回4.3燃油供给系统燃油供给系统 5.燃油压力调节器燃油压力调节器 (1)燃油压力调节器的结构燃油压力调节器的结构 燃油压力调节器通常安装在燃油分配管的一端，其结构如图燃油压力调节器通常安装在燃油分配管的一端，其结构如图4-25所示，主要由膜片、弹簧、回油阀等组成所示，主要由膜片、弹簧、回油阀等组成:膜片将调节器壳体内膜片将调节器壳体内部分成两个室，即弹簧室和燃油室部分成两个室，即弹簧室和燃油室;膜片上方的弹簧室通过软管与膜片上方的弹簧室通过软管与进气管相通，膜片与回油阀相连，回油阀控制回油量。进气管相通，膜片与回油阀相连，回油阀控制回油
33、量。上一页下一页返回4.3燃油供给系统燃油供给系统(2)燃油压力调节器的功用及工作原理燃油压力调节器的功用及工作原理 在电控燃油喷射系统中，在电控燃油喷射系统中，ECU通过控制喷油器的喷油时间来通过控制喷油器的喷油时间来实现对喷油量的控制。但在喷油器的结构、尺寸一定时，如果燃实现对喷油量的控制。但在喷油器的结构、尺寸一定时，如果燃油分配管内的压力不同，则喷油器在单位时间单的喷油量也不相油分配管内的压力不同，则喷油器在单位时间单的喷油量也不相同。因此，要保证燃油喷射量的精确控制，必须保持恒定的喷油同。因此，要保证燃油喷射量的精确控制，必须保持恒定的喷油压差。所谓喷油压差是指燃油分配管内的燃油压力
34、与进气歧管内压差。所谓喷油压差是指燃油分配管内的燃油压力与进气歧管内气体压力的差值。进气歧管内气体压力是随发动机转速和负荷的气体压力的差值。进气歧管内气体压力是随发动机转速和负荷的变化而变化的，要保持恒定的喷油压差，必须根据进气歧管内压变化而变化的，要保持恒定的喷油压差，必须根据进气歧管内压力的变化来调节燃油压力。力的变化来调节燃油压力。上一页下一页返回4.3燃油供给系统燃油供给系统 燃油压力调节器的功用就是使燃油分配管内的燃油压力与进燃油压力调节器的功用就是使燃油分配管内的燃油压力与进气歧管内的气体压力之差保持恒定，一般为气歧管内的气体压力之差保持恒定，一般为250300 kPa。另外，。另
35、外，燃油压力调节器还起到缓冲燃油泵供油时产生的压力脉动及喷油燃油压力调节器还起到缓冲燃油泵供油时产生的压力脉动及喷油器断续喷油时产生的压力脉动的作用。器断续喷油时产生的压力脉动的作用。6.燃油脉动阻尼器燃油脉动阻尼器 在部分电控燃油喷射系统中，燃油分配管的一端装有燃油脉在部分电控燃油喷射系统中，燃油分配管的一端装有燃油脉动阻尼器，其功用是衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动，使动阻尼器，其功用是衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动，使燃油系统压力保持稳定。脉动阻尼器的结构如图燃油系统压力保持稳定。脉动阻尼器的结构如图4-26所示。所示。上一页返回4.4控制系统控制系统4.4.1控制系统的组成及工作
36、过程控制系统的组成及工作过程1.控制系统组成控制系统组成控制系统一般由传感器、电控单元控制系统一般由传感器、电控单元(EC U)和执行元件组成。和执行元件组成。2.控制系统工作过程控制系统工作过程 在电控燃油喷射系统中，喷油量控制是最基本的也是最重要在电控燃油喷射系统中，喷油量控制是最基本的也是最重要的控制内容。控制系统的工作原理如图的控制内容。控制系统的工作原理如图4-27所示。所示。ECU根据空气根据空气流量信号和发动机转速信号确定基本的喷油时间流量信号和发动机转速信号确定基本的喷油时间(喷油量喷油量)，再根据，再根据其他传感器其他传感器(如冷却水温传感器、节气门位置传感器等如冷却水温传感
37、器、节气门位置传感器等)对喷油时间对喷油时间进行修正并按最后确定的总喷油时间向进行修正并按最后确定的总喷油时间向i贡油器发出指令，使喷油贡油器发出指令，使喷油器喷油器喷油(通电通电)或断油或断油(断电断电)。下一页返回4.4控制系统控制系统4.4.2传感器传感器 1.空气流量计空气流量计 在在L型电控燃油喷射系统中，由空气流量计测量发动机的进型电控燃油喷射系统中，由空气流量计测量发动机的进气量，并将进气量信号输入气量，并将进气量信号输入ECU。根据空气流量计测量原理不同，。根据空气流量计测量原理不同，空气流量计可分为叶片式、热式和卡门旋涡式空气流量计可分为叶片式、热式和卡门旋涡式3种类型。种类
38、型。(1)叶片式空气流量计叶片式空气流量计 在在L型电控燃油喷射系统中，最早采用的空气流量计就是叶片型电控燃油喷射系统中，最早采用的空气流量计就是叶片式空气流量计，其结构如图式空气流量计，其结构如图4-28所示，测量叶片和缓冲叶片制成所示，测量叶片和缓冲叶片制成一体，安装在空气流量计壳体内的转轴上，转轴的一端装有回位一体，安装在空气流量计壳体内的转轴上，转轴的一端装有回位弹簧，电位计安装在空气流量计壳体的上方，电位计的滑动触点弹簧，电位计安装在空气流量计壳体的上方，电位计的滑动触点与测量叶片为同轴结构。与测量叶片为同轴结构。上一页下一页返回4.4控制系统控制系统(2)热式空气流量计热式空气流量
39、计 热式空气流量计的主要元件是热线电阻，可分为热线式和热热式空气流量计的主要元件是热线电阻，可分为热线式和热膜式两种类型，其结构原理基本相同。按其测量元件的安装位置膜式两种类型，其结构原理基本相同。按其测量元件的安装位置不同，热线式空气流量计又可分为两种不同，热线式空气流量计又可分为两种:第第1种是将热线电阻器安种是将热线电阻器安装在主进气道中，称为主流测量方式的热线式空气流量计装在主进气道中，称为主流测量方式的热线式空气流量计;第第2种种是将热线安装在旁通气道中，称为旁通测量方式的热线式空气流是将热线安装在旁通气道中，称为旁通测量方式的热线式空气流量计。量计。主流测量方式热线式空气流量计的结
40、构如图主流测量方式热线式空气流量计的结构如图4-32所示，主要所示，主要由防护网、采样管、热线电阻器、温度补偿电阻器、控制电路等由防护网、采样管、热线电阻器、温度补偿电阻器、控制电路等组成。热线电阻器和温度补偿电阻器安装在主进气道中，控制电组成。热线电阻器和温度补偿电阻器安装在主进气道中，控制电路板安装在流量计下方。进气管连接侧的防护网用于防止回火和路板安装在流量计下方。进气管连接侧的防护网用于防止回火和脏物进入空气流量计。脏物进入空气流量计。热线式空气流量计的工作原理如图热线式空气流量计的工作原理如图4-33所示。所示。上一页下一页返回4.4控制系统控制系统(3)卡门旋涡式空气流量计卡门旋涡
41、式空气流量计 按检测方式不同，卡门旋涡式空气流量计可分为光学检测方式按检测方式不同，卡门旋涡式空气流量计可分为光学检测方式和超声波检测方式两种类型。光学式卡门旋涡空气流量计的结构和超声波检测方式两种类型。光学式卡门旋涡空气流量计的结构如图如图4-36所示。所示。2.进气管绝对压力传感器进气管绝对压力传感器(1)压敏电阻式进气管绝对压力传感器压敏电阻式进气管绝对压力传感器 敏电阻式进气管绝对压力传感器的结构如图敏电阻式进气管绝对压力传感器的结构如图4-39所示，主要由所示，主要由绝对真空室、硅片、绝对真空室、硅片、IC放大电路等组成。硅片的一侧是绝对真空放大电路等组成。硅片的一侧是绝对真空室，而
42、另一侧承受进气管内的压力，在此压力作用下使硅片产生室，而另一侧承受进气管内的压力，在此压力作用下使硅片产生变形变形;由于绝对真空室的压力是固定的由于绝对真空室的压力是固定的(绝对压力为绝对压力为0)，进气管绝对，进气管绝对压力变化时，硅片的变形量不同压力变化时，硅片的变形量不同;硅片是一个压力转换元件硅片是一个压力转换元件(压敏电压敏电阻阻)，其电阻值随其变形量而变化，导致硅片所处的电桥电路输出，其电阻值随其变形量而变化，导致硅片所处的电桥电路输出电压发生变化，电桥电路输出的电压电压发生变化，电桥电路输出的电压(很小很小)经经IC放大电路放大后输放大电路放大后输送给送给ECU上一页下一页返回4
43、.4控制系统控制系统(2)电容式进气管绝对压力传感器电容式进气管绝对压力传感器 电容式进气管绝对压力传感器的结构如图电容式进气管绝对压力传感器的结构如图4-40所示，主要由弹所示，主要由弹性膜片、四玻璃、滤网等组成。位于传感器壳体内腔的弹性膜片性膜片、四玻璃、滤网等组成。位于传感器壳体内腔的弹性膜片用金属制成，弹性膜片上、下两个四玻璃的表面也均有金属涂层，用金属制成，弹性膜片上、下两个四玻璃的表面也均有金属涂层，这样在弹性膜片与两个金属涂层之间形成两个串联的电容。这样在弹性膜片与两个金属涂层之间形成两个串联的电容。(3)进气管绝对压力传感器电路进气管绝对压力传感器电路进气管绝对压力传感器电路如
44、图进气管绝对压力传感器电路如图4-41所示所示 3.节气门位置传感器节气门位置传感器 节气门位置传感器节气门位置传感器(TPS)检测节气门的开度及开度变化，此信检测节气门的开度及开度变化，此信号输入号输入ECU，用于控制燃油喷射及其他辅助控制，用于控制燃油喷射及其他辅助控制(如如EGR、开闭环、开闭环控制等控制等)。节气门位置传感器安装在节气门体上、由节气门轴驱动，。节气门位置传感器安装在节气门体上、由节气门轴驱动，可分为电位计式、触点式和综合式可分为电位计式、触点式和综合式3种。种。上一页下一页返回4.4控制系统控制系统4.进气温度传感器进气温度传感器 除装用热式空气流量计的电控燃油系统外，
45、其他电控燃油喷除装用热式空气流量计的电控燃油系统外，其他电控燃油喷射系统都不能直接测量发动机的实际进气质量，进气温度传感器射系统都不能直接测量发动机的实际进气质量，进气温度传感器(IATS)的功用就是给的功用就是给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射和点提供进气温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。在装用热式空气流量计的电控燃油喷射火正时控制的修正信号。在装用热式空气流量计的电控燃油喷射系统中，有些也装有进气温度传感器。系统中，有些也装有进气温度传感器。5.冷却液温度传感器冷却液温度传感器 冷却液温度传感器冷却液温度传感器(ECTS)给给ECU提供发动机冷却液温度信号，提供发动机冷却
46、液温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。冷却液温度传感器信作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。冷却液温度传感器信号也是其他控制系统号也是其他控制系统(如如EGR等等)的控制信号。的控制信号。上一页下一页返回4.4控制系统控制系统6.凸轮轴凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器 凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器(CMPS给给ECU提供曲轴转角基准位置提供曲轴转角基准位置(第一第一缸压缩上止点缸压缩上止点)信号，作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。信号，作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。曲轴位置传感器曲轴位置传感器(CKPS)也称转速传感器，用来检测曲轴转角位移，也称转速传感器
47、，用来检测曲轴转角位移，给给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号，作为燃油喷射控制提供发动机转速信号和曲轴转角信号，作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。和点火控制的主控制信号。上一页下一页返回4.4控制系统控制系统 7.车速传感器车速传感器 车速传感器车速传感器(Vss)检测汽车的行驶速度，给检测汽车的行驶速度，给ECU提供车速信号提供车速信号(SPD信号信号)，用于巡航定速控制和限速断油控制。在汽车集中控制，用于巡航定速控制和限速断油控制。在汽车集中控制系统中，也是自动变速器的主控制信号。系统中，也是自动变速器的主控制信号。车速传感器通常安装在组合仪表内或变速器输出轴上。车速传车速传感
48、器通常安装在组合仪表内或变速器输出轴上。车速传感器有舌簧开关式和光电式两种类型，光电式车速传感器的结构感器有舌簧开关式和光电式两种类型，光电式车速传感器的结构和原理与光电式凸轮轴和原理与光电式凸轮轴/曲轴位置传感器相似。舌簧开关式车速传曲轴位置传感器相似。舌簧开关式车速传感器的结构如图感器的结构如图4-55所示所示上一页下一页返回4.4控制系统控制系统 8.信号开关信号开关 在发动机控制系统中，在发动机控制系统中，ECU还必须根据一些开关的信号确定还必须根据一些开关的信号确定发动机或其他系统的工作状态，常用的信号开关有发动机或其他系统的工作状态，常用的信号开关有:启动开关启动开关(CSTA),
49、空调开关空调开关(A/C)、挡位开关、制动灯开关、动力转向开关、挡位开关、制动灯开关、动力转向开关、巡航控制开关等。巡航控制开关等。4.4.3电控单元电控单元 电控单元电控单元ECU主要由输入回路、主要由输入回路、A/D转换器转换器(模拟信号模拟信号/数字信数字信号转换器号转换器)、微型计算机、微型计算机(简称微机简称微机)和输出回路组成，其基本结构和输出回路组成，其基本结构如图如图4-57所示。所示。上一页下一页返回4.4控制系统控制系统 1.输入回路输入回路 输入回路的作用是将系统中各传感器检测到的信号经过输入回路的作用是将系统中各传感器检测到的信号经过I/O(输入输入/输出输出)接口进行
50、预处理，数字信号直接输入微机，模拟信接口进行预处理，数字信号直接输入微机，模拟信号则送往号则送往A/D转换器转换成数字信号后再输入微机，同时还起到除转换器转换成数字信号后再输入微机，同时还起到除去输入信号的杂波，将正弦波转变为矩形波后，再转换成输入电去输入信号的杂波，将正弦波转变为矩形波后，再转换成输入电子。输入回路的作用如图子。输入回路的作用如图4-58所示。所示。2.A/D转换器转换器(模拟模拟/数字信号转换器数字信号转换器)从传感器送来的信号有模拟信号从传感器送来的信号有模拟信号(如叶片式空气流量计信号、如叶片式空气流量计信号、节气门位置传感器信号、进气温度传感器信号等节气门位置传感器信
