发动机教学教案

【巩固上讲内容】传统汽油机的结构【教学目的与要求】掌握发动机电控系统的基本概念掌握发动机电控系统的功能、组成和工作原理【教学内容】导言：燃料供给系的任务是根据发动机各种工况的要求，配置出一定数量和浓度的可燃混合气供给气缸。

通常采用两种汽油供给系统，一种为化油器系统，另一为电子汽油喷射系统。

这种两系统均依据节气门开启的角度、发动机转速以及计量的进气量来供给适当空燃比的混合气。

电控汽油喷射系统是利用各种传感器检测发动机的工作状态，经电脑的判断、计算，使发动机在不同工况下，均能获得合适浓度的可燃混合气。

虽然电控汽油喷射系统与化油器都是为了在不同的工况下配置出一定数量和浓度的可燃混合气，但混合气形成、冷起动、暖机、加速等工况有许多不同之处。

今天我们就来学习一下汽油机燃油喷射系统课题一燃油喷射系统的组成与基本原理一、汽油喷射系统的发展与应用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。

三2．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、汽油机燃油喷射系统的组成与基本工作过程1．组成有三部分组成：信号输入装置——各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECU。

电子控制单元——ECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令。

执行元件——由ECU控制，执行某项控制功能的装置。

2．工作过程：ECU主要根据进气量确定基本的喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器）信号对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气；同时还包括喷油正时控制、断油控制和燃油泵控制。

四、电控燃油喷射系统的类型1．按喷射方式分类同时喷射——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。

分组喷射——将各气缸的喷油器分成几组，同一组喷油器同时喷油或断油。

顺序喷射——各喷油器由电脑分别控制，按发动机各气缸的工作顺序喷油。

a）同时喷射 b）分组喷射 c）顺序喷射2．按空气量的计量方式分类D型电控燃油喷射系统——利用绝对压力传感器检测进气管内的绝对压力，电脑根据进气管内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——在节气门上方装一个中央喷射装置，由1～2个喷油器集中喷油。

采用顺序喷射方式。

结构简单，故障少、维修调整方便。

广泛的应用于普通轿车和货车。

4．按有无信号分类（1）开环控制的组成:（开环控制的特点:在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用。

（2）闭环控制的组成（闭环控制的特点:在控制器与被控对象之间,不仅存在着正向作用,而且存在着反馈作用,即系统的输出量对控制量有直接影响。

浙江交通技师学院课时授课计划课题二燃油供给系统一、燃油供给系统的作用和工作原理功用：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：汽油泵将汽油从油箱抽出经汽油滤清器过滤杂质，经压力调节器加压使汽油压力高于进气歧管的负压力，再经输油管送至各缸的喷射器。

燃油泵供给的多余汽油经回油管流回油箱。

喷射器相当于一个开关，控制开关的部件就是ECU（电子控制单元）。

燃油供给系统原理图二．燃油供给系统的组成组成：一般由汽油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器及油管组成。

（一）、电动燃油泵1．作用：给电控燃油喷射系统提供具有一定压力的燃油。

2．类型：（1）按安装位置不同分为：内置式——安装在油箱中，具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、管路安装简单。

外置式——串接在油箱外部的输油管路中，易布置、安装自由大，单噪声大，易产生气阻。

（2）按电动燃油泵的结构不同分为：涡轮式、滚柱式、转子式和侧槽式。

3．电动燃油泵的结构（1）涡轮式电动燃油泵1）结构主要由燃油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀组成。

2）原理油泵电动机通电时，电动机驱动涡轮泵叶片旋转，由于离心力的作用，使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳，将燃油从进油室带往出油室。

由于进油室的燃油不断增多，形成一定的真空度，将燃油从进油口吸入；而出油室燃油不断增多，燃油压力升高，当达到一定值时，顶开出油阀出油口输出。

出油阀在油泵不工作时阻止燃油流回油箱，保持油路中有一定的压力，便于下次起动。

涡轮式电动燃油泵1—前轴承2—电动机定子3—后轴承4—出油阀5—出油口6—卸压阀7—电动机转子8—叶轮9—进油口10—泵壳体11—叶片3）优点泵油量大、泵油压力较高、供油压力稳定、运转噪声小、使用寿命长等优点。

此外，由于不需要消声器所以可以小型化，因此广泛的应用在轿车上。

如捷达、本田雅阁。

（2）滚柱式电动燃油泵1）结构主要由燃油泵电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。

2）原理当转子旋转时，位于转子槽内的滚柱在离心力的作用下，紧压在泵体内表面上，对周围起密封作用，在相邻两个滚柱之间形成工作腔。

在燃油泵运转过程中，工作腔转过出油口后，其容积不断增大，形成一定的真空度,当转到与进油口连通时，将燃油吸入；而吸满燃油的工作腔转过进油口后，容积不断减小，使燃油压力提高，受压燃油流过电动机，从出油口输出。

3．燃油泵控制（1）ECU控制的燃油泵控制电路主要应用在装用D型EFI和装用热式和卡门旋涡式空气流量计的L型EFI 系统中。

控制原理：燃油泵控制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，以改变输送给燃油泵电压，从而实现对燃油泵转速的控制。

（2）燃油泵开关控制的燃油泵控制主要用于装用叶片式空气流量计的L型EFI系统中。

控制原理：当点火开关ST端子接通时，起动机继电器线圈通电使触点闭合，此时开路继电器中L1线圈通电使其触点闭合，从而通过主继电器、开路继电器向燃油泵供电，油泵工作；发动机正常运转时，点火开关IG端子与电源接通，同时空气流量计测量板转动使油泵开关闭合，开路继电器L2通电，使开路继电器触点保持闭合，油泵继续工作。

发动机停转时，L1和L2线圈不通电，燃油泵停止工作。

（3）燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路如下图，此控制电路根据发动机转速和负荷的变化，通过燃油泵继电器改变油泵的供电线路，从而控制油泵的工作转速。

燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路4、燃油泵及控制电路的检修1）燃油系统油压的检查（1）检查油箱中的燃油，释放燃油系统压力。

（2）检查蓄电池，拆下负极电缆。

（3）将专用压力表接在脉动阻尼器位置（对于韩国大宇或通用）或进油管接头处（对于丰田）。

（4）接上负极电缆，起动发动机使其维持怠速运转。

（5）拆下燃油压力调节器上真空软管，用手堵住进气管一侧，检查油压表指示的压力，多点喷射系统应为0.25 ～0.35MPa ,单点喷射系统为0.07～0.10MPa。

若过低，说明燃油压力调节器有故障，更换后仍过低，应检查是否有堵塞或泄露，如没有，应更换燃油泵；若过高，应检查回油管是否堵塞，若正常，说明燃油压力调节器有故障。

（6）接上燃油压力调节器的真空软管，检查燃油压力表的指示应有所下降（约为0.05 MPa），否则检查真空管是否有堵塞和漏气，若正常，说明燃油压力调节器有故障。

（7）将发动机熄火，等待10min后观察压力表的压力，多点喷射系统不低于0.20 MPa，单点喷射系统不低于0.05 MPa。

（8）检查完毕后，应释放系统压力拆下油压表，装复燃油系统。

2）燃油泵控制电路的检查（1）用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上。

（2）将点火开关转至“ON”位置，但不要起动发动机。

（3）旋开油箱盖能听到燃油泵工作的声音，或用手捏进油软管应感觉有压力。

（4）若听不到燃油泵的工作声音或进油管无压力，应检修或更换燃油泵。

（5）若有燃油泵不工作故障，且上述检查正常，应检查燃油泵电路导线、继电器、易熔线和熔丝有无断路。

3）燃油泵的拆装与检测拆装燃油泵时注意：应释放燃油系统压力，并关闭用电设备。

拆下燃油泵后，测量燃油泵两端子之间电阻，应为2～3Ω。

用蓄电池直接给燃油泵通电，应能听到油泵电机高速旋转的声音。

注意：通电时间不能太长。

（二）、汽油滤清器功用：滤清燃油中的杂质和水分，防止燃油系统堵塞，减小机件磨损，保证发动机正常工作。

一般采用纸质滤心，每行驶20000～40000㎞或1到2年应更换，安装时应注意燃油流动方向的箭头，不能装反。

（三）喷油器（1）作用：是依据ECU的喷有脉冲信号，把燃油以雾状喷入发动机进气管，喷油量取决与脉冲宽度。

也就是说喷油量取决于喷射器开启时间.ECU根据传感器反馈的信号进行处理，发送电信号到喷射器，该电信号确定了喷射器开启和喷射汽油的时间，这个时间的间隔称为喷射器的“脉冲宽度”。

喷油器是汽油电喷装置中很关键的一个部件，它控制燃油的最终喷射，如果出了问题，发动机的工作就会不正常或者立即停止工作。

（2）．安装：单点喷射系统安装在节气门体空气入口处，多点喷射安装在进气歧管。

（3）．构造：由滤网、线束连接器、电磁线圈、回位弹簧、衔铁和针阀等组成。

（4）．原理：当电磁线圈通电时，产生电磁吸力，将衔铁吸起并带动针阀离开阀座，同时回位弹簧被压缩，燃油经过针阀并由轴针与喷口的环隙或喷孔中喷出；当电磁线圈断电时，电磁线圈消失，回位弹簧迅速使针阀关闭，喷油器停止喷油。

（5）．类型：高阻（电阻13～16Ω）和低阻（电阻2～3Ω）。

（6）.驱动方式：电流驱动和电压驱动（7）喷油器检修1）喷油器泄露情况的检查将喷油器装在分配油管上，用一根导线将诊断座上燃油泵的检测插孔短接，并打开点火开关。