【導(dǎo)讀】本文從發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)入手，以我們最常見的，應(yīng)用最廣泛的電控燃油噴射系統(tǒng)為例，組成，工作原理，較詳細(xì)的介紹了邁騰轎車與明銳轎車電控燃油噴射系統(tǒng)組成與工作原理，例舉了邁騰轎車，明銳轎車故障診斷與維修實(shí)例，文章內(nèi)容具有較強(qiáng)的針對(duì)性與實(shí)用性，可作為汽車維修入門的參考資料。1934年德國(guó)研制成功第一架裝用汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的軍用戰(zhàn)斗機(jī)。為靈敏，因此，在經(jīng)濟(jì)性、排放性、動(dòng)力性上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。1967年，德國(guó)博世公司率先開發(fā)出一套D-Jetronic全電子汽油噴射系統(tǒng)并應(yīng)用于。D型噴射系統(tǒng)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工況發(fā)生急劇變化時(shí)，控制效果并不理想。型電控汽油噴射系統(tǒng)。之后，L型電控汽油噴射系統(tǒng)又進(jìn)一步發(fā)展成為L(zhǎng)H-Jetronic系統(tǒng)，一步減小，使響應(yīng)速度更快，性能更加卓越。的排放法規(guī)要求。經(jīng)過(guò)多年的研究和新技術(shù)應(yīng)用，柴油機(jī)的現(xiàn)狀已與以往大不相同。重大突破，達(dá)到了汽油機(jī)的水平。隨著國(guó)際上日益嚴(yán)格的排放控制標(biāo)準(zhǔn)(如歐洲Ⅳ、Ⅴ標(biāo)。用電子控制燃油噴射的技術(shù)。

　　

【正文】 過(guò)燃油壓力調(diào)節(jié)器的控制作用使噴油壓力與進(jìn)氣管內(nèi)的壓力差為恒定值。這樣，噴油器的噴油量便只與噴油時(shí)間有關(guān)， ECU 就通過(guò)控制噴油器的噴油時(shí)間來(lái)控制噴油量的多少。 油壓調(diào)節(jié)器裝 在汽油分配管上。如圖 47 所示，這是一種膜片控制的溢流調(diào)節(jié)器，將汽油壓力調(diào)節(jié)到約 。它有一個(gè)金屬外殼。一個(gè)卷進(jìn)的膜片將此外殼分為兩個(gè)腔室，一個(gè)是彈簧室，有一定預(yù)緊力的螺旋彈簧對(duì)膜片施加一個(gè)作用力；另一個(gè)膠室用于容納汽油（汽油室），汽油室直接與供油總管相通。 圖 47 油壓調(diào)節(jié)器 l進(jìn)油口； 2回油接頭管； 3球閥； 4閥座； 5膜片； 6壓力彈簧； 7進(jìn)氣管接頭。 6）噴油器 噴油器是一種電磁式執(zhí)行器，受 ECU 的指令，將燃油噴入進(jìn)氣歧管使其霧化，并與空氣混合形成可燃混合氣 。 噴油器由噴油器體、濾網(wǎng)、磁場(chǎng)繞組、針閥、閥體、螺旋彈簧、調(diào)整墊等組成，如圖38 所示。 噴油器為電磁式，由 ECU 的電脈沖控制其打開或關(guān)閉。各噴油器是并聯(lián)的，當(dāng)磁場(chǎng)繞組無(wú)電流時(shí)，噴油嘴針閥被螺旋彈簧壓在噴油器出口處的密封錐座上。磁鐵被激勵(lì)時(shí)，陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 31 針閥從其座面上升約 ，汽油從精密環(huán)形間隙中流出，與空氣一起被吸入氣缸，并通過(guò)旋流作用在進(jìn)氣和壓縮沖程中形成易于點(diǎn)燃的均勻空氣汽油混合氣。為使汽油充分霧化，針閥前端磨出一段噴油軸針。噴油器吸動(dòng)及下降時(shí)間為 l～ 。 電子控制的噴油器將汽油噴到各進(jìn)氣歧管末 端的氣缸進(jìn)氣門前面。每循環(huán)噴入的汽油量基本上決定于噴油器的開啟持續(xù)時(shí)間，此時(shí)間由 ECU 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況算出。 圖 48 噴油器 空氣供給系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)和工作原理 空氣供給系統(tǒng)作用是提供并控制汽油燃燒所需的空氣量。它主要包括空氣濾清器、節(jié)陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 32 氣門體、進(jìn)氣壓力傳感器、穩(wěn)壓箱和附加空氣閥等組成，如圖 39 所示。 進(jìn)氣壓力傳感器與穩(wěn)壓箱相連，它的作用是把進(jìn)氣管內(nèi)的壓力變化轉(zhuǎn)換成信號(hào)輸給ECU。 ECU 根據(jù)進(jìn)氣壓力 和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速推算出每一循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)所需的空氣量，同時(shí)計(jì)算出汽油的噴射量。 由空氣濾清器過(guò)濾后的空氣，由節(jié)氣門體流入穩(wěn)壓箱并分配給各缸進(jìn)氣管，空氣與噴油器噴出的汽油混合后形成可燃混合氣后進(jìn)入氣缸。 1） 空氣濾清器 空氣濾清器為恒溫式（如圖 49 所示〕，它通過(guò)用真空控制閥開啟的大小，來(lái)控制進(jìn)入空氣濾清器熱空氣的多少，從而保持進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度為某一恒定值。真空控制閥的開店由溫控開關(guān)控制，當(dāng)進(jìn)氣溫度低時(shí)，溫控開關(guān)打開，通向節(jié)氣門體的真空使控制閥打開熱空氣道；當(dāng)溫度高時(shí)，溫控開關(guān)關(guān)閉，截?cái)嗤ㄏ蚬?jié)氣門體的真空通道， 溫控開關(guān)關(guān)閉熱空氣道。 圖 49 空氣供給系統(tǒng)零件圖 l進(jìn)氣連接管； 2節(jié)氣門體； 3襯墊； 4進(jìn)氣歧管； 5節(jié)氣門位置傳感器； 6怠速調(diào)節(jié)器； 7附加空氣滑閥； 8熱起動(dòng)節(jié)流器。 2）節(jié)氣門體 節(jié)氣門體位于空氣濾清器和穩(wěn)壓箱之間，與加速踏板聯(lián)動(dòng)，用以控制進(jìn)氣通路截面積的變化，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的控制。為檢測(cè)節(jié)氣門位置的開度大小，在節(jié)氣門軸陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 33 的一端（下端）裝有節(jié)氣門位置傳感器，用來(lái)向 ECU 傳遞節(jié)氣門的開度信號(hào)。 節(jié)氣門體上裝有旁通道，當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，汽油燃燒所需 要的空氣由怠速旁通閥進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。為自動(dòng)控制怠速轉(zhuǎn)速，在怠速通道中設(shè)置了可以改變通道截面積的旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速凋節(jié)器。 在冷起動(dòng)結(jié)束后、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入暖機(jī)階段，發(fā)動(dòng)機(jī)需要附加的暖機(jī)加濃。附加空氣滑閥作為節(jié)氣門的旁通閥，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度向發(fā)動(dòng)機(jī)輸送附加空氣。在計(jì)量空氣量時(shí)，已考慮到這部分附加空氣量，噴油器會(huì)輸送更多的汽油。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高時(shí)，附加空氣滑閥減少通往節(jié)氣門的旁通支路中的附加空氣量。 附加空氣滑閥由一孔板控制，而孔板又由一個(gè)雙金屬片控制?？装蹇刂品滞ü艿溃磁酝ㄩy）的開啟截面，雙金屬片是用電加熱的，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)溫度 的上升，它逐漸減小附加空氣滑閥的開啟截面。附加空氣滑網(wǎng)安裝位置選在發(fā)動(dòng)機(jī)上易感受其溫度的部位。從而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)結(jié)束后，附加空氣滑閥不再工作。 當(dāng)減速時(shí)，駕駛員突然松開加速踏板，節(jié)氣門迅速關(guān)閉，進(jìn)入氣缸的空氣量急減，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率大幅度下降，導(dǎo)致不應(yīng)有的沖擊，甚至熄火，為了防止這種不良現(xiàn)象的產(chǎn)生，在節(jié)氣門外部設(shè)有節(jié)氣門緩沖裝置，如圖 411 所示。 圖 410 空氣濾清器 l濾芯； 2空氣 濾清器上部； 13夾箍； 4進(jìn)氣軟管； 5夾箍（固定與節(jié)氣門體連接的進(jìn)氣軟管）； 6通向怠速調(diào)節(jié)閥的進(jìn)氣軟管； 7曲軸箱排氣管； 8 真空管（通向節(jié)氣門體）； 9真空管（通向真空控制閥）； 10熱空氣導(dǎo)流板； 11固定螺母； 陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 12熱空氣軟管（連接熱空氣導(dǎo)流板和空氣濾清器）； 14真空控制閥； 15空氣濾清器下部。 圖 411 節(jié)氣門緩沖裝置 1空氣濾網(wǎng)； 2阻尼孔； 3阻尼彈簧； 4膜片； 5杠桿； 6節(jié)氣門 。 電子 控制系統(tǒng)的主要部件 結(jié)構(gòu)原理 控制系統(tǒng)的作用是收集發(fā)動(dòng)機(jī)的工況信息并確定最佳噴油量、最佳噴油時(shí)刻及最佳點(diǎn)火時(shí)刻，它由電控單元（ ECU）、水溫傳感器、氧傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、爆震傳感器及霍爾傳感器等組成。傳感器是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作狀況、感知各種信號(hào)的主要部件，并將各種信號(hào)傳送給 ECU， ECU 通過(guò)計(jì)算分析后，發(fā)出相應(yīng)指令，使發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳的工作狀態(tài)下工作。 1）電控單元 電控單元俗稱電腦或 ECU。 當(dāng)整車供電后， ECU 開始不斷地定時(shí)檢查各傳感器及開關(guān)信號(hào)，并以此為依 據(jù)，計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)各工況下的最佳供油量、最佳點(diǎn)火正時(shí)、最理想的怠速等，經(jīng)輸出電路完成對(duì)噴油器、怠速控制器及空調(diào)系統(tǒng)等的控制。 ECU 的端子如圖 412 所示，端子的用途如表 31 所示。 圖 412 ECU 端子 陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 35 2）節(jié)氣門位置傳感器 節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，用來(lái)檢測(cè)節(jié)氣門的開度，它通過(guò)杠桿機(jī)構(gòu)與節(jié)氣門聯(lián)動(dòng)，進(jìn)而反映發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況（怠速、加速、減速和全負(fù)荷等）。此傳感器可把發(fā)動(dòng)機(jī)的這些工況檢測(cè)后輸入 ECU，從而控制不同的噴油量。 節(jié)氣門位置傳感器屬于開關(guān)觸點(diǎn)式，如圖 413 所示。它主要 由活動(dòng)觸點(diǎn)、怠速觸點(diǎn)、功率觸點(diǎn)。節(jié)氣門軸、控制桿、導(dǎo)向凸輪和槽等組成?；顒?dòng)觸點(diǎn)可在導(dǎo)向凸輪槽內(nèi)移動(dòng)，導(dǎo)向凸輪由固定在節(jié)氣門軸上的控制桿驅(qū)動(dòng)。 3）進(jìn)氣壓力傳感器 進(jìn)氣壓力傳感器與穩(wěn)壓器相連，用以將進(jìn)氣管內(nèi)的壓力變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。它與轉(zhuǎn)速信號(hào)一起輸送到 ECU，作為決定噴油器基本噴油量的依據(jù)。 圖 413 節(jié)氣門位置傳感器 l導(dǎo)向凸輪； 2節(jié)氣門軸； 3控制桿； 4活動(dòng)觸點(diǎn)； 5怠速觸點(diǎn)； 6功率觸點(diǎn)； 7連接裝置； 8導(dǎo)向凸輪槽。 進(jìn)氣壓力傳感器采用半導(dǎo)體壓敏電阻式（全稱是進(jìn)氣歧管絕 對(duì)壓力傳感器）。它由硅膜片、集成電路、濾清器、真空室和殼體等組成，如圖 414 所示。硅膜片是壓力轉(zhuǎn)換元件，它是利用半導(dǎo)體的壓電效應(yīng)制成的。硅膜片的一面是真空室，另一面是導(dǎo)入的進(jìn)氣壓力。集成電路是信號(hào)放大裝置，它的端頭與 ECU 連接。 陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 36 （ a）平面圖 （ b）立體圖 圖 414 進(jìn)氣壓力傳感器 1硅膜片； 2真空室； 3集成電路； 4濾清器； 5進(jìn)氣端； 6接線端。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，從進(jìn)氣管來(lái)的空氣經(jīng)傳感器的濾清器濾清后作用在硅膜片 上，硅膜片產(chǎn)生變形（由于進(jìn)氣流量對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的進(jìn)氣壓力，故進(jìn)氣流量越大，進(jìn)氣管壓力就越高，硅膜片變形也就越大）。硅膜片的變形，使擴(kuò)散在硅膜片上電阻的阻值改變，導(dǎo)致電橋輸出的電壓變化。傳感器上的集成電路將電壓信號(hào)放大處理后，作用進(jìn)氣管壓力信號(hào)送到電控單元，此信號(hào)成為電控單元計(jì)算進(jìn)入氣缸空氣量的主要依據(jù)。 4）進(jìn)氣溫度傳感器 進(jìn)氣溫度傳感與進(jìn)氣壓力傳感器一體安裝于節(jié)氣門之后的進(jìn)氣管上，用以檢測(cè)進(jìn)氣溫度，測(cè)量進(jìn)氣溫度的目的是為了確定進(jìn)氣的密度，它與進(jìn)氣壓力傳感器聯(lián)合使用，可以準(zhǔn)確地反映進(jìn)入氣缸的空氣量。進(jìn)氣溫度傳感 器的材料采用負(fù)溫度系數(shù)（ NTC）熱敏電阻，ECU 根據(jù)進(jìn)氣溫度傳感器檢測(cè)到的進(jìn)氣溫度修正噴油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)適應(yīng)外部環(huán)境的變化。 5）水溫傳感器 水溫傳感器作用是測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度，并將它變?yōu)殡娦盘?hào)送入 ECU，為其修正噴油量提供重要依據(jù)。 水溫傳感器裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液回路中，如圖 415 所示。目前是利用負(fù)溫度系數(shù)半導(dǎo)體電阻來(lái)測(cè)定溫度。負(fù)溫度系數(shù)的電阻在溫度上升時(shí)，其電阻值是下降的。 陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 37 圖 415 水溫傳感器 1負(fù)溫度系數(shù)電阻； 2外殼； 3電氣接頭。 6）爆震傳感器 爆震傳感器安裝于氣缸體上， 如圖 416 所示。它能將發(fā)動(dòng)機(jī)爆震情況轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，輸入給電控單元，供其修正點(diǎn)火時(shí)刻。 爆震傳感器是一種固有頻率大于 25kHz的寬帶加速度傳感器，控制元件由壓電陶瓷制成。為了隔熱，傳感器用塑料套包起來(lái)，允許工作溫度為 130℃ 。 7）氧傳感器 氧傳感器（ λ 傳感器）又稱空氣汽油混合比傳感器，用以控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀況，隨時(shí)向 ECU 提供修正噴油量的電信號(hào)。氧傳感器裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上，伸入到廢氣流中，外電極端受廢氣拂過(guò)，內(nèi)電極端與外界空氣接通。 圖 416 爆震傳感器 的安裝位置 氧傳感器基本上由一專用陶瓷體構(gòu)成，其表面裝有可透氣的鋁電極，如圖 417 所示。陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 38 傳感器起作用的原理是陶瓷材料為多孔的，允許空氣中的氧擴(kuò)散（團(tuán)體電解質(zhì)），陶瓷在高溫下是導(dǎo)電的。如果兩電極端的含氧量不一樣，則電極上產(chǎn)生一個(gè)電壓，即測(cè)定出排氣管中的含氧濃度，并隨時(shí)向 ECU 反饋信號(hào)來(lái)修正噴油量，以保證空氣和汽油混合氣過(guò)量空氣系數(shù) a=（理想混合氣）。 圖 417 氧傳感器 l接觸部分； 2陶瓷襯套； 3傳感陶瓷； 4護(hù)套（排氣端）； 5電線接頭； 6碟形彈簧； 7護(hù)套（空氣端）； 8外殼（ ）； 9電極（ ）； 10電極（ +）。 8）霍爾傳感器 霍爾傳感器安裝在分電器內(nèi)，用以檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，為 ECU 點(diǎn)火時(shí)刻和噴油時(shí)刻提供電信號(hào)。 邁騰 （ 1） 組成 國(guó)產(chǎn) 2020 款邁騰 轎車采用渦輪增壓汽油直噴技術(shù)，邁騰 轎車燃油控制系統(tǒng)主要由電動(dòng)油泵、帶壓力限制閥的濾清器、低壓燃油壓力傳感器 G4燃油高壓泵、燃油壓力調(diào)節(jié)閥 N27高壓燃油壓力傳感器 G24燃油軌道、壓力限制閥、噴油器 、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元 ECU 和燃油泵控制單元 J538 等組成。其示意圖如圖 1 所示，燃油系統(tǒng)部件安裝位置如圖 2所示。 陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 39 圖 418 邁騰燃油系統(tǒng)控制圖 圖 419 邁騰 燃油系統(tǒng)部件的安裝位置圖 （ 2） 工作原理 陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 40 邁騰 轎車發(fā)動(dòng)機(jī)采用汽油缸內(nèi)直噴技術(shù)，燃油系統(tǒng)通過(guò)燃油高壓泵 (由輪軸驅(qū)動(dòng) )把低壓燃油系統(tǒng)內(nèi) 50～ 650kPa 的低壓燃油轉(zhuǎn)化為 ～ 的高壓燃油，以滿足不同工況的需求。燃油壓力調(diào)節(jié)閥 N276 裝在燃油高壓泵上，屬高