《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理與故障診斷》-模 塊 三  發(fā) 動(dòng) 機(jī) 燃 油 供 給 系 統(tǒng)_第1頁
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文檔簡介

任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成燃油供給系統(tǒng)的作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各工況的要求向發(fā)動(dòng)機(jī)提供清潔的、具有適當(dāng)壓力并經(jīng)精確計(jì)量的燃油。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3.1所示,包括燃油箱、燃油濾清器、電動(dòng)燃油泵、供油管、回油管、燃油分配管、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器等。本模塊主要介紹電動(dòng)燃油泵、燃油壓力調(diào)節(jié)器和噴油器的組成結(jié)構(gòu)、工作原理、控制方式及常見故障與檢修。燃油供給系統(tǒng)的工作原理如圖3.2所示。電動(dòng)燃油泵將燃油從燃油箱中吸出并加壓,經(jīng)燃油濾清器過濾雜質(zhì),通過管道輸送至燃油分配管,用燃油壓力調(diào)節(jié)器使燃油分配管中的燃油壓力與進(jìn)氣歧管壓力的差值保持恒定(一般燃油壓力比進(jìn)氣歧管壓力高出250~300kPa),然后在ECU的控制下(噴油開始時(shí)刻和噴油持續(xù)時(shí)間)由噴油器向各進(jìn)氣管中噴射燃油,多余的燃油經(jīng)燃油壓力調(diào)節(jié)器流回油箱。下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成由于回油管的燃油將發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的熱量帶回燃油箱而導(dǎo)致燃油升溫,造成燃油蒸發(fā)過多,排放物中碳?xì)浠衔镌龆啵阅壳坝行┌l(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給系統(tǒng)通過采用無回油管系統(tǒng)來減少燃油蒸發(fā)排放,將燃油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器與燃油泵一體裝入油箱,形成單管路燃油系統(tǒng),如圖3.3所示為豐田威馳SA-FE型發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給系統(tǒng)示意圖。3.1.1電動(dòng)燃油泵燃油泵的作用是將燃油從油箱中吸出,并以足夠的泵油量和泵油壓力向燃油系統(tǒng)供油,如圖3.4所示。為防止發(fā)動(dòng)機(jī)供油不足及高溫而產(chǎn)生的氣阻,燃油泵的最高輸出油壓需要470kPa左右,曾經(jīng)在貨車上采用過機(jī)械膜片式燃油泵,現(xiàn)代轎車則廣泛采用電動(dòng)燃油泵。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成電動(dòng)燃油泵常見的安裝位置有兩種,即油箱外置型和油箱內(nèi)置型。油箱外置型電動(dòng)燃油泵安裝在油箱外,串聯(lián)在輸油管上,易布置,安裝自由度大,但噪聲大,易產(chǎn)生氣阻;油箱內(nèi)置型電動(dòng)燃油泵安裝在油箱內(nèi)部,浸泡在燃油里,這樣可以防止產(chǎn)生氣阻和燃油泄漏,且噪聲小。此外,內(nèi)置型還在油箱中設(shè)一個(gè)小油箱,將燃油泵放在小油箱中,這樣可以防止在燃油不足而汽車轉(zhuǎn)彎或傾抖時(shí),燃油泵吸入空氣而產(chǎn)生氣阻,如圖3.5所示。目前大多數(shù)電動(dòng)燃油泵均采用油箱內(nèi)置型電動(dòng)燃油泵。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成1.組成結(jié)構(gòu)無論是哪種型式的電動(dòng)燃油泵,其結(jié)構(gòu)基本上是相同的,即都是由直流電動(dòng)機(jī)、燃油泵、限壓閥、單向閥和外殼等組成,如圖3.6所示;所不同的只是采用的燃油泵的型式各異。電動(dòng)燃油泵常見的結(jié)構(gòu)型式有四種,即滾柱式、渦輪式、轉(zhuǎn)子式和側(cè)槽式,目前應(yīng)用較多的是滾柱式和渦輪式兩種。(1)滾柱式滾柱式電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)如圖3.7所示,由直流電動(dòng)機(jī)、滾柱泵、單向閥、限壓閥等組成。其中滾柱泵結(jié)構(gòu)由滾柱、泵轉(zhuǎn)子、泵殼體等組成。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成滾柱式電動(dòng)燃油泵的工作原理如圖3.8所示。裝有滾柱的泵轉(zhuǎn)子偏心安裝在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸上,隨電動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)。滾柱安裝在泵轉(zhuǎn)子的凹槽內(nèi),可以自由移動(dòng),泵殼體側(cè)面制有進(jìn)油口和出油口。滾柱式電動(dòng)燃油泵有如下特點(diǎn):①滾柱泵是利用容積變化對燃油壓縮來提升油壓的。由于燃油泵出口端輸油壓力脈動(dòng)較大,所以在出口端必須安裝阻尼減振器,以減輕油泵后方燃油管內(nèi)的壓力脈動(dòng)。這使燃油泵體積增大,故一般都安裝在油箱外面,屬外置型。②由于外置安裝,安裝自由度大,容易布置。③滾柱泵依靠滾柱與泵殼體內(nèi)壁的緊密貼合構(gòu)成泵油室,故滾柱和泵殼體易磨損,運(yùn)轉(zhuǎn)中噪聲較大,使用壽命不長。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成(2)渦輪式渦輪式電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)如圖3.9所示,由直流電動(dòng)機(jī)、渦輪泵、單向閥、限壓閥等組成,其中渦輪泵由葉輪、葉片和外殼組成。渦輪式電動(dòng)燃油泵有如下特點(diǎn):①與滾柱泵相比,渦輪泵工作時(shí),渦輪與泵殼不直接接觸,故工作時(shí)噪聲低、振動(dòng)小、磨損小、可靠性高。②不存在因容積變化而產(chǎn)生對燃油的壓縮,出口端燃油壓力脈動(dòng)小,可取消阻尼減振器,便于直接裝入油箱,使用壽命長,應(yīng)用廣泛。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成2.控制電路電動(dòng)燃油泵的控制包括以下功能:①運(yùn)轉(zhuǎn)功能。運(yùn)轉(zhuǎn)功能即當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打開而不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),油泵能預(yù)先運(yùn)轉(zhuǎn)3~5s,向油管中預(yù)充壓力燃油,保證順利起動(dòng)。②起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)功能。起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)功能即在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中,燃油泵能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),保證起動(dòng)時(shí)供油。③恒速運(yùn)轉(zhuǎn)功能。恒速運(yùn)轉(zhuǎn)功能即在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,燃油泵能始終保持恒速運(yùn)轉(zhuǎn),保證正常的泵油壓力和泵油量。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成④變速運(yùn)轉(zhuǎn)功能。變速運(yùn)轉(zhuǎn)功能即根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化控制油泵高、低速運(yùn)轉(zhuǎn)變換。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速、大負(fù)荷工況下耗油較多時(shí),燃油泵以高速運(yùn)轉(zhuǎn);當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低速、中小負(fù)荷工況下工作時(shí),燃油泵以低速運(yùn)轉(zhuǎn),以減少不必要的燃油泵磨損和電能消耗。⑤自動(dòng)停轉(zhuǎn)保護(hù)功能。自動(dòng)停轉(zhuǎn)保護(hù)功能即發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后,即使點(diǎn)火開關(guān)仍處于接通狀態(tài),燃油泵也能自動(dòng)停轉(zhuǎn)。這一功能可防止汽車因碰撞等事故造成油管破裂時(shí)的燃油大量外溢,避免因點(diǎn)火開關(guān)處于接通而引起火災(zāi)。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成下面介紹幾種常見的油泵控制電路。(1)由ECU控制的燃油泵控制電路如圖3.10所示,此種控制電路應(yīng)用于D型和采用熱絲(膜)、卡門旋渦式空氣流量傳感器的L型電控燃油噴射系統(tǒng)中,燃油泵轉(zhuǎn)速不變、輸油量恒定。該控制電路由ECU和電路斷開繼電器對燃油泵工作進(jìn)行控制。(2)具有轉(zhuǎn)速控制的燃油泵控制電路燃油泵的轉(zhuǎn)速由外加電壓決定。一般燃油泵轉(zhuǎn)速控制分低速和高速兩級,目前常見的燃油泵轉(zhuǎn)速控制方式有利用串聯(lián)電阻器控制燃油泵的轉(zhuǎn)速、利用燃油泵ECU控制燃油泵的轉(zhuǎn)速、利用發(fā)動(dòng)機(jī)ECU直接控制燃油泵的轉(zhuǎn)速三種。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成①利用串聯(lián)電阻器控制燃油泵的轉(zhuǎn)速。如圖3.

11所示,在燃油泵控制電路中增設(shè)一個(gè)電阻器(降壓電阻)和燃油泵控制繼電器(電阻器旁路繼電器)以實(shí)現(xiàn)對燃油泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行二級控制(高速、低速)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷,對燃油泵控制繼電器進(jìn)行控制,燃油泵控制繼電器則控制電阻器是否串入燃油泵電路中,以此控制電源加到燃油泵電動(dòng)機(jī)上的不同電壓,從而實(shí)現(xiàn)燃油泵轉(zhuǎn)速的變化。②利用燃油泵ECU控制燃油泵的轉(zhuǎn)速。該種方式為了對燃油泵進(jìn)行控制,特別是對燃油泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制,專設(shè)一個(gè)燃油泵ECU對燃油泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行二級控制(高速、低速),如圖3.12所示。燃油泵ECU對燃油泵轉(zhuǎn)速(泵油量)的控制,也是通過控制加到燃油泵電動(dòng)機(jī)上的電壓來實(shí)現(xiàn)的。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成③利用發(fā)動(dòng)機(jī)ECU直接控制燃油泵的轉(zhuǎn)速。如圖3.13所示,發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)ECU原則上根據(jù)燃油消耗量、需要的回油量和供油裝置的溫度等,通過內(nèi)部的控制回路IC控制功率晶體管VT進(jìn)行高頻率(約20kHz)的導(dǎo)通和截止,控制A點(diǎn)的平均降壓值(分壓值),使燃油泵保持在所需的工作電壓。燃油泵的工作電壓和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷成正比變化。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU在進(jìn)行實(shí)際控制時(shí),燃油泵的工作電壓主要隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和噴油脈寬變化而變化。圖中的二極管VD為反饋二極管,在功率晶體管VT工作截止的瞬間,反饋電流經(jīng)過二極管構(gòu)成回路,此時(shí)不僅可以平緩工作電流,也可節(jié)省電功率。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成3.常見故障與檢修燃油供給系統(tǒng)正常工作時(shí)要求燃油泵能提供正常的燃油壓力,即燃油泵或控制電路必須工作正常。當(dāng)燃油泵受到一些原因的影響時(shí),會導(dǎo)致汽車出現(xiàn)起動(dòng)困難、怠速不穩(wěn)、加速不良、行駛無力、走走停停等現(xiàn)象,這些原因一般有如下幾種:①熱氣阻的影響。②臟堵造成的泵油量降低,如燃油箱不定期清洗,造成油泵進(jìn)油口處濾網(wǎng)堵塞;清洗油泵和濾網(wǎng)后,泵油量不能恢復(fù)正常。③泵油能力衰退或失效,多為濾油器臟堵或接反;有時(shí)因加油不及時(shí),造成熱負(fù)載加大。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成④碳刷、彈簧、換向片、繞組發(fā)熱,磨損加大,電阻值變大。⑤燃油泵轉(zhuǎn)速下降,油壓和油量下降,使燃油泵失效。3.1.2燃油壓力調(diào)節(jié)器作為決定發(fā)動(dòng)機(jī)性能的參數(shù),噴油器的噴油量取決于噴油器的噴孔截面、噴油時(shí)間和噴油壓差(即燃油分配管內(nèi)的油壓與進(jìn)氣歧管內(nèi)的氣體壓力之差)。在電子燃油噴射(Elec-tronicFuelInjection,EFI)系統(tǒng)中,ECU通過控制噴油器的噴油時(shí)間來實(shí)現(xiàn)對噴油量的控制。要保證燃油噴射量的精確控制,在噴油器的結(jié)構(gòu)尺寸一定時(shí),就必須保持恒定的噴油壓差,使噴油器噴出的燃油量唯一地取決于噴油器的開啟時(shí)間。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成1.組成結(jié)構(gòu)燃油壓力調(diào)節(jié)器位于燃油分配管的一端(見圖3.14),或與燃油泵一體安裝于油箱內(nèi),主要由膜片、彈簧、閥球和殼體等組成。膜片將燃油壓力調(diào)節(jié)器分隔成上下兩個(gè)腔。上腔通過軟管與進(jìn)氣歧管相通,下腔有進(jìn)油口連接燃油分配管,回油口與燃油箱連通。這樣,膜片上方承受的壓力為彈簧的彈力和進(jìn)氣歧管內(nèi)氣體的壓力之和,膜片下方承受油壓,如圖3.15所示。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成2.工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),由于電動(dòng)燃油泵泵送的油量遠(yuǎn)大于噴射所需的油量,故在油壓作用下膜片移向彈簧室一側(cè),閥門打開,部分燃油流回油箱,燃油分配管內(nèi)保持一定的油壓,此時(shí)膜片上、下壓力處于平衡狀態(tài)。3.常見故障與檢修通常,點(diǎn)火系統(tǒng)故障,燃油供給系統(tǒng)故障,噴油器、節(jié)氣門體和怠速電動(dòng)機(jī)不干凈等故障都會導(dǎo)致燃油壓力調(diào)節(jié)器故障,從而導(dǎo)致汽車不容易點(diǎn)火、燃油受到污染等故障。燃油壓力調(diào)節(jié)器常見故障部位有:①真空膜片損壞、有裂紋,燃油從此裂縫中滲出,然后通過真空管進(jìn)入進(jìn)氣道,這會造成燃油壓力調(diào)節(jié)器的回油量失效、發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量不準(zhǔn)確。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成②回位彈簧彈力減弱,燃油系統(tǒng)壓力變小。③接進(jìn)氣歧管的軟管漏氣,燃油壓力不能隨進(jìn)氣歧管真空度的變化而變化。④閥體關(guān)閉不嚴(yán),燃油系統(tǒng)壓力變小。⑤管路堵塞,燃油系統(tǒng)壓力升高。按下列步驟檢測燃油壓力:(1)系統(tǒng)泄壓起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中拔下電動(dòng)燃油泵繼電器(或繼電器熔絲、電動(dòng)燃油泵電源插頭),待發(fā)動(dòng)機(jī)自行熄火后,再轉(zhuǎn)動(dòng)起動(dòng)開關(guān);起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2~3次,燃油壓力即可完全釋放,燃油關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),插上電動(dòng)燃油泵繼電器(或繼電器熔絲、電動(dòng)燃油泵電源插頭)。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成(2)安裝油壓表對于桑塔納2000GSiAJR發(fā)動(dòng)機(jī),拆除蓄電池負(fù)極接地線,松開進(jìn)油管接頭(拆開螺栓時(shí),要用一塊棉布包住油管接頭,以防燃油噴濺),將油壓表串接在進(jìn)油管中。擦干濺出的燃油,重新裝上蓄電池負(fù)極接地線。油壓表也可以安裝在燃油濾清器油管接頭、分配油管進(jìn)油接頭,或用三通接頭接在燃油管道上便于安裝和觀察的任何部位,如圖3.16所示。(3)檢測油壓①發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)燃油壓力的檢測。打開燃油壓力表開關(guān),起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并怠速運(yùn)轉(zhuǎn),檢測此時(shí)的燃油壓力,桑塔納2000GSiAJR發(fā)動(dòng)機(jī)正常值約為250kPa。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成②系統(tǒng)保持壓力的檢測。關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),10min后,桑塔納2000GSiAJR發(fā)動(dòng)機(jī)燃油保持壓力應(yīng)大于150kPa。如果保持壓力小于150kPa,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)油壓建立起來后,關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),同時(shí)關(guān)閉燃油壓力表開關(guān),繼續(xù)觀察壓力表指針是否會下降。如果壓力仍然下降,可能的原因有油壓調(diào)節(jié)器閥門密封不嚴(yán)、噴油器滴油、管路有滲漏。如果壓力變?yōu)檎?,則說明壓力表開關(guān)之前的油路密封存在問題,如管路滲漏、燃油泵出油止回閥關(guān)閉不嚴(yán)。(4)拆卸油壓表釋放燃油系統(tǒng)的油壓,拆下蓄電池負(fù)極接地線,拆下油壓表,重新接好油管接頭。接好蓄電池負(fù)極接地線,預(yù)置燃油系統(tǒng)的油壓,最后檢查油管各處有無漏油。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成3.1.3噴油器1.組成結(jié)構(gòu)噴油器是發(fā)動(dòng)機(jī)電控燃油供給系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵的執(zhí)行器,通常安裝在各進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣道附近的缸蓋上,并用燃油分配管固定。其作用是在ECU的控制下,將燃油呈霧狀定時(shí)定量噴入進(jìn)氣歧管內(nèi)。電控燃油噴射系統(tǒng)采用電磁式噴油器。按照噴油器電磁線圈的電阻值不同分為高阻(13~18Ω)噴油器和低阻(2~3Ω)噴油器,國內(nèi)電控燃油噴射系統(tǒng)采用高阻噴油器,如桑塔納2000GSi轎車AJR發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油器電磁線圈的電阻值為(15.9±0.35)Ω。按給油方式又分為上部給油和下部給油,一般都采用上部給油方式。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成按總體結(jié)構(gòu)不同可分為軸針式、球閥式和片閥式,如圖3.17所示。目前常用的是軸針式噴油器。以軸針式噴油器為例,其結(jié)構(gòu)如圖3.18所示,由濾網(wǎng)、電磁線圈、銜鐵、針閥、噴油軸針等組成。噴油器內(nèi)部的電磁線圈經(jīng)線束與計(jì)算機(jī)連接,噴油器頭部的針閥與銜鐵連接為一體。它的一端為進(jìn)油口,與燃油分配管連接;另一端為噴油口,插入進(jìn)氣歧管中,兩端分別用O形密封圈密封。2.工作原理噴油器相當(dāng)于電磁閥,當(dāng)電磁線圈通電時(shí),便產(chǎn)生吸力,將銜鐵和針閥吸起,打開噴孔,燃油經(jīng)針閥頭部的軸針與噴孔之間的環(huán)形間隙高速噴出,并被粉碎成霧狀。電磁線圈不通電時(shí),磁力消失,彈簧將銜鐵和針閥下壓,關(guān)閉噴孔,停止噴油。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成球閥式和片閥式噴油器,其結(jié)構(gòu)和工作過程與軸針式噴油器基本一致,主要區(qū)別在于閥體結(jié)構(gòu)不同,如圖3.19所示。3.控制方式噴油器的基本控制電路如圖3.20所示。曲軸位置傳感器、空氣流量計(jì)等傳感器信號輸入ECU后,ECU根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算和邏輯判斷結(jié)果,發(fā)出脈沖信號指令控制噴油器噴油。當(dāng)脈沖信號的高電平加到驅(qū)動(dòng)晶體管VT的基極時(shí),VT導(dǎo)通,噴油器的電磁線圈電流接通,產(chǎn)生電磁吸力將針閥吸開,噴油器開始噴油;當(dāng)脈沖信號的低電平加到驅(qū)動(dòng)晶體管VT的基極時(shí),VT截止,噴油器的電磁線圈電流切斷,在復(fù)位彈簧彈力作用下針閥關(guān)閉,噴油器停止噴油。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成噴油器按電磁線圈的控制方式不同,可分為電壓驅(qū)動(dòng)式和電流驅(qū)動(dòng)式兩種。(1)電壓驅(qū)動(dòng)式電壓驅(qū)動(dòng)式是指通過控制噴油器的工作電壓來控制噴油器的工作,如圖3.21所示。在電壓驅(qū)動(dòng)式電路中使用高阻值噴油器時(shí),可將蓄電池電壓直接加在噴油器上;而使用低阻值噴油器時(shí),則在電路中串入附加電阻,將蓄電池電壓分壓后加在噴油器上。這是因?yàn)榈妥鑷娪推麟姶啪€圈匝數(shù)少、電阻小,如果直接和蓄電池電源連接,則電流大、發(fā)熱快、易燒壞電磁線圈,故串入附加電阻可保護(hù)低阻值噴油器。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成(2)電流驅(qū)動(dòng)式電流驅(qū)動(dòng)式是指通過控制噴油器的工作電流來控制噴油器的工作,即噴油器的驅(qū)動(dòng)脈沖信號開始時(shí)用一個(gè)較大的電流,使電磁線圈產(chǎn)生較大的電磁吸力,以迅速打開噴口;隨后用較小的電流保持噴口的開啟狀態(tài),從而防止電磁線圈過熱,因此驅(qū)動(dòng)效果好,如圖3.22所示。電流驅(qū)動(dòng)方式只適用于低阻值噴油器,蓄電池電壓直接加在噴油器上,由于噴油器阻值小,驅(qū)動(dòng)電路接通時(shí),通過噴油器電磁線圈的電流很快上升,使針閥迅速打開。隨著電流的上升,檢測點(diǎn)A的電位也很快升高。當(dāng)A點(diǎn)電位上升到設(shè)定值時(shí),電流控制回路會控制晶體管VT1以20MHz的頻率交替地導(dǎo)通和截止,使通過噴油器電磁線圈的平均電流保持在1~2A,并保持針閥的開啟狀態(tài)。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成4.常見故障與檢修噴油器在長時(shí)間的噴射過程中,不可避免地產(chǎn)生磨損;又因?yàn)閲娪推髟诟邷?、高壓下工作,所以很可能會出現(xiàn)積炭或膠質(zhì)物堵塞噴嘴等現(xiàn)象;而這些現(xiàn)象會造成發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)或起動(dòng)困難、動(dòng)力下降、加速遲緩、怠速不穩(wěn)、容易熄火及排氣管冒黑煙等不良情況。噴油器常見的故障有不噴油、噴油霧化不良、漏油等。這些故障主要原因是受到發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高溫的影響,以及燃油中所含的樹脂、樹脂烯烴等物質(zhì)會逐漸附著在噴油器末端細(xì)小的噴孔上,造成噴油器堵塞,影響燃油的正常通過和霧化。另外,劣質(zhì)燃油中含有水分,極易使噴油器針閥銹蝕,導(dǎo)致卡滯,從而造成噴油器漏油或不噴油。噴油器電磁線圈老化或短路,控制電路接觸不良、短路及計(jì)算機(jī)內(nèi)部故障均可造成噴油器不噴油。上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成3.1.4實(shí)操訓(xùn)練1.訓(xùn)練內(nèi)容利用發(fā)動(dòng)機(jī)總成實(shí)物、發(fā)動(dòng)機(jī)臺架及燃油泵、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器等單個(gè)實(shí)物部件,通過觸摸、拆裝、檢測等方式來逐步了解燃油供給系統(tǒng)的組成及各組成部分的結(jié)構(gòu)、工作原理及控制方式。2.設(shè)備、工具萬用表、故障診斷儀、維修工具等,電噴發(fā)動(dòng)機(jī)電控故障診斷臺架若干臺,動(dòng)態(tài)解剖發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺一臺。(根據(jù)學(xué)生數(shù)量,分組進(jìn)行講解和熟悉)上一頁下一頁返回任務(wù)3.1燃油供給系統(tǒng)的組成3.考核①實(shí)操報(bào)告:基本知識點(diǎn)、基本內(nèi)容,包括燃油噴射系統(tǒng)的組成、各部分的作用及控制。②考核標(biāo)準(zhǔn)(可采取教師考核或者學(xué)生互評的原則):上一頁返回任務(wù)3.2燃油噴射控制3.2.1噴油正時(shí)控制噴油正時(shí)即為噴油器何時(shí)開始噴油。燃油噴射系統(tǒng)可以分為單點(diǎn)噴射和多點(diǎn)噴射。單點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)只有一只或兩只噴油器,安裝在節(jié)氣門體上,發(fā)動(dòng)機(jī)一旦工作就連續(xù)噴油。多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)中的每個(gè)氣缸配有一只噴油器,安裝在燃油分配管上。根據(jù)燃油噴射時(shí)序不同,在多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)中,燃油噴射可分為同時(shí)噴射、分組噴射和順序噴射三種噴射方式。1.同時(shí)噴射同時(shí)噴射是指各缸噴油器同時(shí)噴油,其控制電路如圖3.23所示,各缸噴油器并聯(lián)在一起,所有噴油器共用一個(gè)噴油驅(qū)動(dòng)電路。下一頁返回任務(wù)3.2燃油噴射控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),ECU根據(jù)曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器輸出的基準(zhǔn)信號發(fā)出噴油指令,控制晶體管VT的導(dǎo)通與截止,繼而控制噴油器的電磁線圈電流接通與切斷,使各缸噴油器同時(shí)噴油和停止噴油。曲軸每轉(zhuǎn)一周(360°),各缸噴油器同時(shí)噴油一次,一次噴油量為發(fā)動(dòng)機(jī)一次燃燒需要燃油量的1/2,噴油正時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)無關(guān),即每個(gè)工作循環(huán)噴油兩次。這種噴射方式的控制電路(圖3.23)和控制時(shí)序(圖3.24)簡單、通用性較好,但各缸噴油時(shí)刻不可能最佳、各缸混合氣濃度不均勻,已很少采用。上一頁下一頁返回任務(wù)3.2燃油噴射控制2.分組噴射分組噴射是將噴油器噴油分組,由ECU控制噴油過程分組交替噴射,一般將四缸發(fā)動(dòng)機(jī)分成二組,六缸發(fā)動(dòng)機(jī)分成三組,八缸發(fā)動(dòng)機(jī)分成四組。圖3.25所示為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)分組噴射的控制電路。圖3.26所示為分組噴射的控制時(shí)序。3.順序噴射順序噴射就是各缸噴油器按照發(fā)動(dòng)機(jī)各缸點(diǎn)火順序噴油。順序噴射的控制電路如圖3.27所示。在順序噴射系統(tǒng)中,發(fā)動(dòng)機(jī)工作一個(gè)循環(huán),各缸噴油器輪流噴油一次,按特定的順序依次進(jìn)行噴射。上一頁下一頁返回任務(wù)3.2燃油噴射控制實(shí)現(xiàn)順序噴射的一個(gè)關(guān)鍵問題是需要知道即將到達(dá)排氣上止點(diǎn)的是哪一個(gè)氣缸。為此,ECU需要一個(gè)氣缸判別信號(G信號)。ECU根據(jù)凸輪軸位置傳感器信號(G信號)、曲軸位置傳感器信號(Ne信號)和發(fā)動(dòng)機(jī)各缸點(diǎn)火順序,確定各缸的工作位置,如圖3.28所示。當(dāng)確定某缸活塞運(yùn)行至排氣行程上止點(diǎn)前某一位置時(shí),ECU輸出噴油控制信號,接通噴油器電磁線圈電路,該缸即開始噴油。順序噴射的控制時(shí)序如圖3.29所示。順序噴射能保證各缸噴油均在最佳時(shí)刻進(jìn)行,控制精度好、各缸混合氣濃度均勻,已普遍采用。上一頁下一頁返回任務(wù)3.2燃油噴射控制3.2.2噴油量的控制發(fā)動(dòng)機(jī)工況不同,對混合氣濃度的要求也不相同。為使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行工況下都能獲得最佳的混合氣濃度,以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染,需要對噴油量進(jìn)行控制。當(dāng)噴油器的結(jié)構(gòu)和噴油壓差一定時(shí),噴油量的多少就取決于噴油時(shí)間。在燃油電控燃油噴射系統(tǒng)中,噴油量的控制是通過對噴油器噴油時(shí)間(噴油脈寬)的控制來實(shí)現(xiàn)的。噴油量的控制根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況不同可以分為發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的噴油量控制和發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的噴油量控制。上一頁下一頁返回任務(wù)3.2燃油噴射控制1.起動(dòng)時(shí)的噴油量控制發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速很低,且轉(zhuǎn)速波動(dòng)較大,在這種情況下,無論是空氣流量傳感器還是進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器,其檢測精度都偏低,輸出的信號誤差較大,不能精確計(jì)算進(jìn)氣量。因此,在起動(dòng)時(shí),ECU首先根據(jù)點(diǎn)火開關(guān)、曲軸位置傳感器和節(jié)氣門位置傳感器提供的信號,判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于起動(dòng)工況,以便決定是否按起動(dòng)程序控制噴油;然后,根據(jù)冷卻液溫度傳感器信號確定基本噴油量;最后,用進(jìn)氣溫度和蓄電池電壓等參數(shù)進(jìn)行修正,得到起動(dòng)時(shí)的噴油量。起動(dòng)時(shí)的噴油量控制如圖3.30所示。溫度越低,噴油量越大;溫度越高,噴油量越少。上一頁下一頁返回任務(wù)3.2燃油噴射控制2.起動(dòng)后的噴油量控制在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)工況下,為了提高控制精度,噴油器的總噴油量由基本噴油量、噴油修正量和噴油增量三部分組成,如圖3.31所示。3.2.3斷油控制斷油控制是ECU在某些特殊工況下,暫時(shí)中斷燃油噴射,以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的特殊需要。斷油控制包括發(fā)動(dòng)機(jī)減速斷油控制、超速斷油控制和清除溢流控制等。1.減速斷油控制減速斷油控制是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中突然減速時(shí),ECU自動(dòng)控制噴油器中斷燃油噴射,直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定的轉(zhuǎn)速時(shí),再恢復(fù)噴油。上一頁下一頁返回任務(wù)3.2燃油噴射控制當(dāng)汽車在高速行駛中突然松開油門踏板減速時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)將在汽車慣性力的作用下高速旋轉(zhuǎn)。由于節(jié)氣門已經(jīng)關(guān)閉,進(jìn)入氣缸的空氣很少,如不停止噴油,混合氣將會很濃而導(dǎo)致燃燒不完全,排氣中的有害氣體成分將急劇增加。發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,ECU接收各傳感器信號。當(dāng)同時(shí)滿足下列三個(gè)條件時(shí),ECU會立即發(fā)出停止噴油指令,控制噴油器停止噴油:節(jié)氣門位置傳感器的信號表示怠速觸點(diǎn)閉合、冷卻液溫度傳感器信號表示發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度已經(jīng)達(dá)到正常溫度、曲軸位置傳感器信號表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于某一轉(zhuǎn)速(該轉(zhuǎn)速稱為燃油停供轉(zhuǎn)速),如圖3.35所示。上一頁下一頁返回任務(wù)3.2燃油噴射控制2.超速斷油控制發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí),轉(zhuǎn)速越高,曲柄連桿機(jī)構(gòu)的離心力就越大。當(dāng)離心力過大時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)就有“飛車”而損壞機(jī)件的危險(xiǎn),因此每臺發(fā)動(dòng)機(jī)都有一個(gè)極限轉(zhuǎn)速,如桑塔納2000GSi轎車的JR發(fā)動(dòng)機(jī)的極限轉(zhuǎn)速為6400r/min。

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