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汽油机电控燃油喷射系统(教案设计)

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第二章 汽油机电控燃油喷射系统

课程名称 汽车发动机电控技术 总学时：26学时

讲课：14.5学时

实习：11.5学时 课程性质 理论课

任课教师 职 称

授课对象 专业 年 班级

教学目的和

要 求 掌握电控燃油喷射系统的组成及其功能；了解喷射系统的类型；掌握燃油系统、空气供给系统、控制系统的主要元件的构造与维修。

教学重点和

难 点 教学重点：电控燃油喷射的功能；电控燃油喷射系统的组成与基本原理；燃油供给系、控制系统的组成与基本原理及主要元件的构造与检修。

教学难点：控制系统主要元件的基本原理与检修。

教学进程

第

次课

第1次课

第2次课

第3次课

第4次课

第5次课 授课章节

电控燃油喷射系统概述

电控燃油喷射系统的功能、组成与基本原理

空气供给系统主要元件的构造与检修

燃油供给系统主要元件的构造与检修

控制系统主要元件的构造与检修

学 时

1.5

3

1

2.5

3.5 备 注

教案（章节备课）

学时

第1 节 电控燃油喷射系统的概述

教

案

容 一、汽油喷射系统的发展

20世纪30年代用于军用飞机上，1954年德国奔驰公司在奔驰300SL上装了机械式汽油喷射系统（K型）。

20世纪60年代在K型的基础上发展了机电组合式汽油喷射系统（KE型）。

20世纪60年代后期，随着电子技术的发展，德国BOSCH公司研制出电控燃油喷射系统（EFI）。

电控燃油喷射技术经历了晶体管、集成电路、和微机处理三大发展进程。

二、电控燃油喷射系统的优点

1．能提供发动机在各种工况下最合适的混合气浓度，是发动机在各种工况条件下保持最佳的动力性、经济性和排放性能。

2．电控燃油喷射系统配用排放物控制系统后，大大降低了HC、CO和NOX三种有害气体的排放。

3．增大了燃油的喷射压力，因此雾化比较好。

4．汽车在不同地区行驶时，对大气压力或外界环境温度变化引起的空气密度的变化，发动机控制ECU能及时准确地作出补偿。

5．汽车加减速行驶的过渡运转阶段，燃油控制系统能迅速的作出反应。

6．有减速断油功能，既能降低排放，也能节省燃油。

7．在进气系统中，由于没有象化油器那样的喉管部位，因而进气阻力小。

8．发动机冷机起动容易，暖机性能提高。

三、电控燃油喷射系统的类型

1．按喷射式分类

同时喷射——将各气缸的喷油器并联，所有喷油器由电脑的同一个指令控制，同时喷油，同时断油。

教

案

容 力，电脑根据进气管的绝对压力和发动机转速推算出发动机的进气量。在根据进气量和发动机转速确定基本喷油量（比L型更精确）。

L型电控燃油喷射系统——利用空气流量计直接测量发动机的进气量，电脑不必进行推算，可根据空气流量计信号计算与该空气量相应的喷油量。

3．按喷射位置分类

多点喷射系统——每缸进气门处装有一个中央喷射装置，由ECU控制喷射。其燃油分配均匀性好，但控制系统复杂，成本高。主要用与中、高级轿车。

单点喷射系统——在节气门上装一个中央喷射装置，由1～2个喷油器集中喷油。采用顺序喷射式。结构简单，故障少、维修调整便。广泛的应用于普通轿车和货车。

4．按有无信号分类

开环控制系统（无氧传感器）——通过实验室确定的发动机各工况的最佳供油参数预先存入电脑，在发动机工作时，电脑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。其精度直接依赖于所设定的基准数据和喷油器调整标定的精度。当使用工况超出预定围时，不能实现最佳控制。

闭环控制系统（有氧传感器）——在系统中，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，判断实际进入气缸的混合气空燃比，在通过电脑与设定的目标空燃比进行比较，并根据误差修正喷油量。空燃比控制精度较高。

第2节 电控燃油喷射系统的功能

教

案

容

一、喷油正时控制

喷油分为同步喷油和异步喷油。

同步是指发动机各缸工作循环，在既定的曲轴位置进行喷油，同步喷油有规律性。

异步喷油与发动机的工作不同步，无规律性，是在同步喷油的基础上，为改善发动机的性能额外增加的喷油。

1．同步喷油正时控制

（1）顺序喷射正时控制

特点：喷油器驱动回路数与气缸数目相等。

ECU根据凸轮轴位置传感器（G信号）、曲轴位置传感器（Ne信号）和发动机的作功顺序，确定各缸工作位置。当确定各缸活塞运行至排气行程上止点某一位置时，ECU输出喷油控制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸开始喷油。

顺序喷射控制电路

（2）分组喷射正时控制

特点：把所有喷油器分成2～4组，由ECU分组控制喷油器。

以各组最先进入作功的缸为基准，在该缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路，该组喷油器开始喷油。

教

案

容

同时喷射控制电路

2．异步喷油正时控制

（1）起动时异步喷油正时控制

在同步喷油基础上，为改善发动机的起动性能，在增加一次异步喷油。

在起动开关处于接通状态时，ECU接受到第一个凸轮轴位置传感器信号（Ne信号）后，接收到第一个曲轴位置传感器信号（G信号）时，开始进行起动时的异步喷油。

（2）加速时异步喷油正时控制

为了改善加速性能，ECU根据节气门位置传感器中怠速信号从接通到断开时，增加依次固定量的喷油。

二、喷油量控制

目的：使发动机在各种运行工况下，都能获得最佳的喷油量，以提高发动机的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，喷油量的多少取决于喷油时间。

1．起动时的同步喷油量控制

在发动机转速低于规定值或点火开关接通位于STA（起动）档时，喷油时间的确定见图，ECU根据冷却液传感器信号（THW信号）和冷却液温度——喷油时间确定基本喷油时间，根据进气温度传感器（THA信号）对喷油时间作修正（延长或缩短）。然后在根据蓄电池电压适当延长喷油时间，以实现喷油量的进一步的修正，即电压修正。

教

案

容 （3）进气温度修正 根据进气温度传感器提供的进气温度信号（THA信号），对喷油时间进行修正；低于20℃是空气密度大，ECU适当的增加喷油时间，高于20℃的适当的减少喷油时间。

（4）大负荷工况喷油量修正 根据PIM信号和Vs信号以及节气门位置传感器输送的全负荷信号（PSW信号）或VTA信号判断发动机负荷状况，大负荷时适当增加喷油时间。

（5）过渡工况喷油量修正 主要根据PIM信号或Vs信号、Ne信号、SPD信号、VTA信号、NSW信号判断过渡工况，对喷油时间进行修正。

（6）怠速稳定性修正 ECU根据PIM信号和Ne信号对喷油量进行修正，随着进气管绝对压力增大或怠速降低，适当增加喷油时间；反之，减少喷油时间。

3．异步喷油量控制

发动机起动和加速时的异步喷油量是固定，各缸喷油器以一个固定的喷油持续时间，同时向各缸增加一次喷油。

三、燃油停供控制

减速断油控制——当汽车减速时，ECU将会切断燃油喷射控制电路，停止喷油，以降低碳氢化合物及一氧化碳的排放量。

限速断油控制——加速时，发动机超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU将切断燃油喷射控制电路，停止喷油，防止超速。

四、燃油泵控制

根据发动机的转速和负荷来控制燃油泵以高速或低速运转。

第3节 电控燃油喷射系统的组成与基本原理

教

案

容

汽油机电控燃油喷射系统的组成

一、空气供给系统

功用：为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时的供气量。

原理：空气经空气滤清器过滤后，通过空气流量计、节气门体进入进气总管，再通过进气歧管分配给各缸。

进气系统原理图

二、燃油供给系

教

案

容 功用：供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油。

原理：电动燃油泵将汽油自油箱吸出，经滤清器过滤后，由压力调节器调压，通过油管输送给喷油器，喷油器根据电脑指令向进气管喷油。燃油泵供给的多余汽油经回油管流回油箱。

燃油供给系统原理图

三、控制系统

ECU根据空气流量计信号和发动机转速信号确定基本喷油时间，再根据其他传感器对喷油时间进行修正，并按最后确定的总喷油时间向喷油器发出指令，使喷油器喷油或断油。

控制系统原理图

第4节 空气供给系统主要元件的构造与检修

教

案

容

一、空气供给系统元件位置

D型EFI空气供给系统

L型EFI空气供给系统

二、空气供给系统基本元件的构造

1．空气滤清器

一般为干式纸质滤心式，结构与普通发动机上相同。

2．节气门体

节气门体安装在进气管中，来控制发动机正常工况下的进气量。

主要由节气门和怠速空气道等组成。节气门位置传感器装在节气门轴上，来检测节气门的开度。有的车上还设有副节气门和副节气门位置传感器，例如LS400。

在LS400上还设有牵引控制系统（TRC），当车辆处于TRC控制状态行驶时，无论是起步、匀速或加减速工况，汽车均能根据道路状况（包括泥泞、湿滑路面）确保输出最佳的驱动力和牵引性能，使车辆平稳和安全行驶。

在TRC控制行驶状态下，发动机的主节气门由主节气门强制开启器打开（全开），进气量由副节气门控制，节气门开度信号也由副节气门位置传感器负责将信号传送给ECU。

注意：在装有节气门限位螺钉的汽车上，使用中一般不允调节节气门限位螺钉，除非怠速控制阀发生故障而无法及时修复，可通过调整节气门最小开度来保持发动机怠速运转，故障排除后，应将节气门限位螺钉调回原位。

3．进气管

为了消除进气波动和保证各缸进气均匀，对进气总管和歧管的形状、容积有格的要求。如LS400在空气室设一个大容量的空气室以减少进气脉动和各缸的相互干涉，有利于提高各缸的充气量，在进气室两侧各设有4根进气管，8根进气歧管呈S型交叉布置，以增加进气歧管的长度，提高进气谐波

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汽油机电控燃油喷射系统的工作原理

汽油机电控燃油喷射系统的工作原理

汽油机电控燃油喷射系统的工作原理

汽油机电控燃油喷射系统是现代汽车引擎中的核心部件之一，它通过精确控制燃油的喷射量和喷射时间，实现了对燃烧过程的精准控制，提高了燃油的利用效率和动力输出，同时也降低了废气排放。本文将从汽油机电控燃油喷射系统的组成部分、工作原理和优势等方面进行详细介绍。

一、汽油机电控燃油喷射系统的组成部分

汽油机电控燃油喷射系统由以下几个主要部分组成：

1. 燃油泵：燃油泵负责将油箱中的汽油通过隔膜或者电机的作用将汽油送至喷嘴内，保持一定的压力。一般来说，常见的有机械泵和电子喷油泵两种形式。

2. 压力调节器：压力调节器用于调节燃油系统的压力，在保持正常工作压力范围内调整供油量。

3. 进气歧管：进气歧管是连接进气阀和缸体的通道，负责将空气和滤清空气均匀地分配到各个气缸中。

4. 进气管：进气管是指将外部空气引入汽车引擎内部的管道系统，通常包括进气阀门、节气门等部件。

5. 喷油嘴：喷油嘴是汽油机电控燃油喷射系统中的核心部件，它负责将调节好的燃油喷射到缸内，实现精准喷油。

6. 电子控制单元（ECU）：电子控制单元是汽油机电控燃油喷射系统的大脑，它接收来自各个传感器的信号，然后根据这些数据计算出最佳的喷油量和喷油时机，并控制喷油嘴的喷油时机和持续时间。

二、汽油机电控燃油喷射系统的工作原理

汽油机电控燃油喷射系统的工作原理主要包括以下几个方面：

1. 数据采集和处理

系统中的各种传感器会采集到各种关于引擎工作状态的数据，如进气量、节气门开度、发动机转速、冷却水温度、空气温度等。这些数据将传递给电子控制单元（ECU），由ECU进行处理和分析，最终得出适合当前工况的喷油策略。

2. 喷油量控制 根据接收到的数据，ECU会计算出当前所需的喷油量，然后控制喷油嘴进行相应的喷油。在一般情况下，系统会根据不同的工况，比如怠速、低速、中速、高速等，对喷油量进行不同程度的调整，以保证最佳的燃烧效率和动力输出。

「第五章 汽油机电控燃油喷射系统」

「第五章 汽油机电控燃油喷射系统」

第五章 汽油机电控燃油喷射系统

一、选择：

1 ．在电喷发动机的供油系统中,油压调节器的作用是（ ）。

a. 控制燃油压力衡压

b． 在节气门开度大时燃油压力变小

c. 燃油压力与进气管压力之差保持恒定

d． 进气管压力大时燃油压力小

2 .缸外喷射的电喷系统,喷射压力一般为( )

a. 0．2０ ～ 0.35MＰa

b． 3.00 ~ 4.00MPａ

ｃ． ０.２０ ～ 0．35ＫPa

d． 3．00 ~ 4.00ＫPａ

3 . Ｄ 型汽油喷射系统是将（ )和转速信号输送到电子控制单元，由电脑计算出充气量。

a． 空气流量计

b. 歧管绝对压力

c. 歧管相对压力

ｄ. 电 脑

４ . L 型汽油喷射系统是由( )直接测量进入进歧管的空气量,并到电子控制单元，由电脑计算出相应充气量。

• 空气流量计

b. 歧管绝对压力

c. 歧管相对压力

ｄ． 电脑

5 .当汽油泵输出油压达（ ）时，卸压阀打开。 a． ０.02 MＰa.

ｂ. ０.４ MPa.

c. ０.06 MPａ.

d. 0．8MPａ.

6 ．热限时开关的作用是控制该起动喷油器的( )

a. 关闭时间

b. 喷油量

ｃ. 喷油时间

ｄ. 喷有压力

７ .电磁式喷油器开启时间越长,其喷油量（ ）

a． 多

b. 少

ｃ． 不变

d. 不一定

8 . L 型射系统采用的热级电阻式进气温度传感器，一般安装在( )内。

a. 进气总管

b. 进气歧管

c. 空气流量计

ｄ. 气缸

９ .怠速控制是控制发动机在保证( )的情况下有一个稳定的怠转速。

a. 低排放、低油耗

b. 大功率、大油耗

c． 大功率、低油耗

d. 低噪音 10 .废气再循环量过大时,发动机功率（ ）、油耗( ）

ａ. 升高、下降

b 升高、升高

c. 下降、上升

d. 下降、下降

第三节 电控燃油喷射系统的组成与基本原理

第三节 电控燃油喷射系统的组成与基本原理

第三节 电控燃油喷射系统的组成与基本原理

组成：按其部件功用来看，主要有进气系统（气路）、燃油控制系统（油路）和电子控制系统（电路）三部分。

一、进气系统

a)

b)

图1进气系统原理图

作用：为发动机提供必要的空气。

组成：一般由空气滤清器、节气门体、节气门、空气阀、进气总管、进气歧管等部分组成。另外，为了随时调节进气量，进气系统中还设置了进气量的检测装置。

如图所示：在L型EFI系统中，采用装在空气滤清器后的空气流量计（空气流量传感器）直接测量发动机发动机吸入的进气量 。其测量的准确度高于D型EFI系统，可以精确的控制空燃比。“L”是德文“空气”的第一个字母。

D型EFI系统是根据进气歧管压力传感器进行检测。由于进气管内的空气压力在波动，所以控制的测量精度稍微差些。“D”是德文“压力”的第一个字母。

空气阀只是在发动机温度低时用来调节进气量，控制发动机的怠速转速。

节气门总成包括控制进气量的节气门通道和怠速运行的空气旁通道。节气门位置传感器与节气门轴相连接，用来检测节气门的开度。

二、燃油供给系统 图2燃油供给系统工作流程图

作用：向气缸提供燃烧所需要的燃油。

组成：如图所示，燃油供给系统通常由电动汽油泵、汽油滤清器、压力调节器、脉动阻尼器、

喷油器和冷起动喷油器组成。

工作原理：如图所示，在电控汽油喷射系统中，汽油由电动汽油泵从油箱中泵出，经汽油滤清器等输送到电磁喷油器和冷起动喷油器调节器与喷油器并联，保证供给电磁喷油器内的汽油压力与喷射环境的压力之差（喷油压差）保持不变。燃油泵按其安装位置可以分为外装泵和内装泵两种。外装泵将泵装载油箱之外的输油管路中，内装泵则是将泵安装在燃油箱内。与外装泵相比，内装泵不易产生气阻和燃油泄露，而且嘈声小。目前多数EFI采用内装泵。

脉动阻尼器可以消除喷油时油压产生的微小波动，进一步稳定油压。电磁喷油器按照发动机控制的喷油脉冲信号把汽油喷入进气道。当冷却水温度低时，冷起动喷油器将汽油喷入进气总管，以改善发动机低温时的起动性能。

电控燃油喷射系统的怠速控制方法

电控燃油喷射系统的怠速控制方法

电控燃油喷射系统的怠速控制方法

电控燃油喷射系统是现代汽车发动机中的关键部件之一，它通过控制燃油的喷射量和喷射时机，实现对发动机运行状态的精准控制。在发动机怠速状态下，喷射系统起到了至关重要的作用。本文将介绍电控燃油喷射系统在怠速控制方面的方法。

电控燃油喷射系统通过传感器获取到发动机的运行参数，如转速、进气温度、氧气浓度等。这些参数对于控制发动机的怠速非常重要。根据这些参数的变化，喷射系统可以实时调整喷油量和喷油时机，以保持发动机的稳定运行。

电控燃油喷射系统采用了闭环控制的方法来实现怠速控制。闭环控制是指系统通过不断检测输出与期望值之间的差异，并根据差异调整控制量，使输出逐渐趋近于期望值。在怠速控制中，系统通过不断检测发动机转速的变化，并与设定的怠速值进行比较，来调整喷油量和喷油时机，以保持发动机在怠速状态下的稳定运行。

怠速控制的一个重要步骤是空燃比的控制。空燃比是指燃料与空气的混合比例，它对发动机的性能和排放有着重要影响。在怠速状态下，为了保持发动机的稳定运行，空燃比通常被控制在一个较为窄的范围内。电控燃油喷射系统通过调整喷油量和喷油时机，使燃料与空气的混合比例在这个范围内保持稳定，以实现怠速控制。

电控燃油喷射系统还可以通过调整怠速阀的开度来实现怠速控制。怠速阀是控制发动机怠速的关键部件之一，通过调整其开度可以改变发动机的进气量，从而影响发动机的转速。当发动机转速偏离设定的怠速值时，喷射系统会通过控制怠速阀的开度来调整进气量，使发动机转速逐渐回归到设定值。

为了进一步提高怠速控制的精度和稳定性，现代电控燃油喷射系统还可以采用一些先进的控制策略，如模糊控制、自适应控制等。这些控制策略可以根据发动机运行状态的实时变化，自动调整控制参数，以适应不同工况下的怠速控制需求。

电控燃油喷射系统在发动机怠速控制方面起到了至关重要的作用。通过实时监测发动机运行参数，并根据这些参数的变化调整喷油量、喷油时机和怠速阀的开度，喷射系统能够实现对发动机怠速的精确控制。同时，采用先进的控制策略可以进一步提高怠速控制的精度和稳定性。电控燃油喷射系统的不断创新和发展，为发动机的怠速控制带来了更多的可能性，提高了发动机的性能和经济性。