汽車發動機構造與維修情境九知識目標能力目標能敘述汽油機燃油噴射系統工作過程

能對汽油機燃油噴射系統進行分類

了解汽油機燃油噴射系統發展

建議學時（理論4學時、實訓2學時）掌握發動機電子控制系統的組成與工作原理

掌握電控燃油噴射系統

任務1汽車發動機燃油噴射系統的發展

任務2汽車發動機電子控制系統

任務3汽油機控制技術現狀及發展趨勢分析

情境九汽油機燃油噴射系統總論

情境引入現代汽車發動機廣泛采用了電控燃油噴射系統，系統功能包括燃油噴射控制、點火控制、怠速控制、EGR（廢氣再循環控制）、配氣正時控制、可變進氣控制等。電控系統工作是否正常，直接關系到發動機的運轉是否正常，因此，發動機電控系統的故障診斷與維修是發動機維修作業的一項重要內容。發動機電控系統的組成與工作原理發動機電控系統一般由空氣供給系統、燃油供給系統和電子控制系統組成，如下圖所示。任務1汽車發動機燃油噴射系統的發展其中，空氣供給系統由空氣濾清器、進氣管道、節氣門等組成，用于向發動機提供新鮮、清潔的空氣，節氣門用于調節進氣量，從而控制發動機的功率；燃油供給系統由電動燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調節器、燃油管道及噴油器等組成，用于向發動機提供與工況相適應的燃料。發動機電控系統的布置發動機正常運轉需要采集多方面的信息，因此，也需要多個傳感器，一般包括：曲軸位置與轉速傳感器（由曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器組合而成）、空氣流量計、節氣門位置傳感器、水溫傳感器（冷卻液溫度傳感器）、爆震傳感器、氧傳感器等，它們在發動機上的位置如下圖所示。任務2汽車發動機電子控制系統

根據功能的不同，也需要多個執行器，一般包括：噴油器、點火模塊（或稱點火器）、怠速閥、EGR閥、各種繼電器等。各傳感器和執行器的作用、結構及工作原理后文會陸續介紹，這里只需要了解它們在發動機上的具體位置。空氣流量的測量方式噴射位置噴射方式噴射控制裝置形式噴射系統執行機構五大分類單點噴射(SPI)、多點噴射(MPI)機械式、機電一體混合控制式電子控制式

連續噴射式、間歇噴射或脈沖噴射式進氣道噴射式、缸內直接噴射式速度密度控制法、質量流量控制法節流速度控制法速度密度控制法(D型EFI系統)D型燃油噴射系統1—燃油；2—噴射；3—空氣；4—壓力信號；5—轉速信號；6—控制噴油量質量流量控制法(L型EFI系統)L型燃油噴射系統1—燃油；2—噴射；3—空氣；4—空氣流量計信號；5—轉速信號；6—控制噴油量質量流量控制法(L型EFI系統)1—電動燃油泵；2—燃油濾清器；3—空氣流量計；4—燃油壓力調節器；5—怠速執行器；

6—節氣門位置傳感器；7—噴油器；8—氧傳感器；9—水溫傳感器；10—ECU熱線式電控汽油機燃油噴射系統一、電控系統組成進氣系統空氣供給系統燃油供給系統燃油供給系統1—燃油箱；2—電動燃油泵；3—燃油濾清器；4—燃油分配管；

5—燃油壓力調節器；6—燃油脈動阻尼器；7—噴油器電子控制系統則由傳感器、ECU（電子控制單元，俗稱“電腦”，也簡稱為ECM）、執行器等組成，如圖所示。電子控制系統

其中，傳感器是“情報員”，相當于人的眼睛、鼻子、耳朵，用于收集發動機的各種運轉信息；ECU是“司令部”，相當于人的大腦，用于接收、處理傳感器送來的各種信息，并作出決定，向執行器發出工作指令，控制執行器的工作；執行器是“工作機構”，相當于人的手臂與腿腳，用于執行“司令部”的決策，在“司令部”圖1-2電子控制系統組成的指揮之下工作。各傳感器的具體位置如下所述：曲軸位置傳感器——曲軸前端、皮帶輪后，或曲軸后端、飛輪前。凸輪軸位置傳感器——凸輪軸前端或后端。空氣流量計——空氣濾清器后、節氣門前的進氣管中。進氣壓力傳感器——節氣門后的進氣管上。節氣門位置傳感器——節氣門軸的一端。

水溫傳感器（冷卻液溫度傳感器）——缸體或缸蓋水套上。爆震傳感器——缸體一側或缸蓋表面。氧傳感器——排氣管上。需要說明的是，空氣流量計和進氣壓力傳感器可以二者用其一，采用空氣流量計的電控發動機稱為L型（流量型）電控發動機，采用進氣壓力傳感器的電控發動機稱為D型（壓力型）電控發動機。各執行器的具體位置如下所述：噴油器——各缸進氣門前的進氣道上，噴嘴正對進氣門。點火模塊（或稱點火器）——位置靈活，可在發動機艙內某位置獨立安裝，也可在發動機體上安裝，甚至與點火線圈制成一體。怠速閥（又稱怠速控制閥）——一般在節氣門體的旁通氣道上。

EGR閥——發動機排氣管與進氣管之間專設的通道上。電動燃油泵——一般在燃油箱內部。各種繼電器——包括油泵繼電器、電源繼電器等，一般位于發動機艙或駕駛室儀表板下方的配電盒（或繼電器盒）內。

ECU——一般位于發動機艙內或駕駛室儀表板下方。豐田卡羅拉車型的ECU、燃油泵、繼電器盒等的位置見圖1-5。Mono系統L型EFI系統D型EFI系統工作原理燃油壓力的建立與燃油噴射方式進氣量的控制與測量

噴油量與噴油時刻的確定不同工況下的控制模式二、燃油噴射系統工作原理噴油量的控制噴油正時燃油噴射控制同時噴射分組噴射

順序噴射起動噴油控制起動后的噴油控制

斷油控制異步噴油三、燃油噴射系統控制同時噴射控制電路同時噴射分組噴射控制電路分組噴射順序噴射控制電路順序噴射四缸發動機的順序噴射正時圖順序噴射起動噴油控制冷卻液溫度-噴油時間圖起動時噴油持續時間起動噴油控制起動噴油控制噴油滯后1—噴油器實際打開；2—噴油信號；3—滯后0.3～0.8ms起動后的噴油控制起動后的噴油控制基本噴油時間三維圖起動后的噴油控制暖機加濃修正曲線進氣溫度修正曲線起動后的噴油控制怠速穩定修正曲線

斷