1、汽車教學(xué)網(wǎng) ,(1) 總體結(jié)構(gòu),Mono-Jetronic有多種形式，圖2.37所示即為其中的一種。,該裝置的特點(diǎn)是設(shè)置了帶微機(jī)(控制器)的空氣流量計(jì)，取代了安裝在車箱內(nèi)儀表板旁的微機(jī)。,微機(jī)安裝在空氣流量計(jì)上有利于減少插接件的數(shù)目，限制了從微機(jī)到噴油器因距離遠(yuǎn)而造成的能量損耗。,為使微機(jī)得到充分冷卻，應(yīng)使用特種合金制成的微機(jī)殼體，以利散熱。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,圖2.37所示為Mono型汽油噴射系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。,(2) 工作原理,該系統(tǒng)直接測量空氣量，進(jìn)行間斷噴射；其主要控制變量為空氣量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。,噴油器與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣同步進(jìn)行燃油噴射，對(duì)于4缸發(fā)動(dòng)機(jī)，曲軸每轉(zhuǎn)一周噴油器噴射2次。,壓力調(diào)節(jié)器燃油

2、壓力恒定在0.1MPa，過量的燃油通過噴油器再流回燃油箱，有利于消除噴射裝置在工作時(shí)產(chǎn)生的蒸汽泡，易于重新啟動(dòng)。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,Mono型汽油噴射系統(tǒng)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況，如冷啟動(dòng)、暖機(jī)、怠速自動(dòng)調(diào)整、全負(fù)荷、加速工況所需要的補(bǔ)充燃油量，要靠控制器接收到的、安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)外的各種傳感器向其輸入的信息來確定。,利用噴油器開啟持續(xù)時(shí)間使噴油器適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工況。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,2.2 電控汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,電控汽油噴射系統(tǒng)的基本組成和工作原理在2.1節(jié)已作過詳細(xì)介紹，本節(jié)就空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和電控系統(tǒng)的主要裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理加以介紹。,2.2.1 空氣供給系統(tǒng),1. 空氣濾清器

3、,空氣濾清器的作用是防止空氣中的灰塵、雜物等隨空氣吸入氣缸，同時(shí)還可防止發(fā)動(dòng)機(jī)回火時(shí)火焰?zhèn)鞯酵饷妗?汽車教學(xué)網(wǎng) ,電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣濾清器的結(jié)構(gòu)、原理與一般發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣濾清器相同，在此不作介紹。,2. 節(jié)氣門體,節(jié)氣門體如圖2.38所示，節(jié)氣門體裝在空氣流量計(jì)后方的進(jìn)氣管上，它包含節(jié)氣門、節(jié)氣門位置傳感器、怠速旁通氣道和調(diào)整螺釘?shù)取?節(jié)氣門位置傳感器裝在節(jié)氣門的轉(zhuǎn)軸上。有些車型的節(jié)氣門體上還裝有節(jié)氣門回位緩沖器。,為防止在寒冷地區(qū)使用時(shí)節(jié)氣門轉(zhuǎn)動(dòng)部位結(jié)冰，有些節(jié)氣門體的外圍設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液通道，用以對(duì)節(jié)氣門體加溫。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,有些車型還將怠速控制閥和附加空氣閥等也安裝在節(jié)氣門體上。,

4、由空氣閥在低溫運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)提供附加空氣量，以利快怠速運(yùn)轉(zhuǎn)和加速暖機(jī)。空氣閥常用的有雙金屬式、石蠟式等。,有關(guān)怠速電子控制內(nèi)容將在后續(xù)章節(jié)介紹。,1) 怠速旁通氣道和怠速調(diào)整螺釘,電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，節(jié)氣門處于完全關(guān)閉位置。,這時(shí)經(jīng)過空氣流量計(jì)計(jì)量過的空氣是通過節(jié)氣門體上的怠速旁通氣道繞過節(jié)氣門進(jìn)入進(jìn)氣歧管的，如圖2.39所示。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,怠速調(diào)整螺釘用以改變旁通氣道的通道面積，從而控制怠速時(shí)的進(jìn)氣量，以調(diào)整怠速轉(zhuǎn)速。,2) 怠速空氣閥,怠速空氣閥的作用是在發(fā)動(dòng)機(jī)低溫運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，增加進(jìn)氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)快怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，加強(qiáng)暖機(jī)過程，熱機(jī)后減少空氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)由快怠速轉(zhuǎn)入穩(wěn)定的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。,常用的怠速空

5、氣閥有蠟式、雙金屬片式兩種。,(1) 蠟式怠速空氣閥結(jié)構(gòu)與工作原理,蠟式怠速空氣閥由發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水直接加熱而起作用。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,冷卻水經(jīng)水管進(jìn)入空氣閥內(nèi)，流經(jīng)蠟盒四周，如圖2.39所示。,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較低時(shí)，蠟盒內(nèi)蠟質(zhì)收縮，閥芯在彈簧作用下，打開旁通氣道，使空氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管。,隨著發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后水溫的升高，蠟盒內(nèi)的蠟質(zhì)受熱不斷膨脹，推動(dòng)閥芯，逐漸地關(guān)閉旁通氣道，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速逐漸恢復(fù)正常。,當(dāng)水溫達(dá)80時(shí)，空氣閥旁通氣道將完全關(guān)閉。,(2) 雙金屬片式怠速空氣閥,雙金屬片式怠速空氣閥通過雙金屬片帶動(dòng)閥,汽車教學(xué)網(wǎng) ,片，控制旁通氣道的開閉，如圖2.40所示。,發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，雙金屬片使閥片處于

6、開啟狀態(tài)，連通了節(jié)氣門前后的旁通氣道，使節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)有較多的空氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管，提高了冷車怠速轉(zhuǎn)速，加速了預(yù)熱過程。,在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的同時(shí)，電流通過加熱線圈，使雙金屬片受熱變形。,隨著溫度的逐漸升高，閥片隨之緩慢地關(guān)閉旁通氣道，怠速轉(zhuǎn)速便逐漸降到正常轉(zhuǎn)速。,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常溫度下工作時(shí)，加熱線圈仍通電加熱雙金屬片，而且發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量也不斷地傳給雙金屬片，使旁通氣道保持關(guān)閉狀態(tài)。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,3. 進(jìn)氣管,進(jìn)氣管包括進(jìn)氣總管和進(jìn)氣歧管。,SPI系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用中央噴射法，進(jìn)氣管形狀與化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)基本一致，如圖2.41(a)所示。,MPI系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)為消除進(jìn)氣脈動(dòng)和使各缸配氣均勻，對(duì)進(jìn)氣總管、歧管在形狀

7、、容積等方面都提出了嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求。,各缸分別設(shè)立獨(dú)立的歧管，歧管和總管可制成整體型，如圖2.41(b)所示，也可分開制造再以螺栓連接，如圖2.41(c)所示。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,2.2.2 燃油供給系統(tǒng),燃油供給系統(tǒng)的作用是向發(fā)動(dòng)機(jī)及時(shí)地供應(yīng)各種工況下所需要的燃油量，一般包括燃油箱、電動(dòng)汽油泵、汽油濾清器、汽油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器和冷啟動(dòng)噴油器等裝置。,有的車上還裝有脈動(dòng)阻尼減振器，如圖2.42所示。,1. 電動(dòng)汽油泵,電動(dòng)汽油泵的功能是從油箱中吸入汽油，將油壓提高到規(guī)定值，然后通過供給系統(tǒng)送到噴油器。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,電動(dòng)汽油泵為了能利用汽油進(jìn)行冷卻，通常做成永磁式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、泵體和外殼三部分。,

8、按泵體結(jié)構(gòu)的不同，電動(dòng)汽油泵可分為滾柱式、渦輪式、齒輪式和葉片式等。,按安裝位置的不同，電動(dòng)汽油泵又可分為內(nèi)裝式和外裝式。,內(nèi)裝式電動(dòng)汽油泵安裝在油箱內(nèi)部，優(yōu)點(diǎn)是不易產(chǎn)生氣阻和泄漏，有利于熱油輸送，且工作噪聲??；,外裝式電動(dòng)汽油泵串聯(lián)在油箱外部的輸油管路中，容易布置，但噪聲大，且易產(chǎn)生氣泡形成氣阻，外裝式一般采用滾柱式電動(dòng)汽油泵。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,各種汽油泵具有各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，但有一些共性的特點(diǎn)。,如圖2.43所示，汽油噴射系統(tǒng)中，要求汽油泵供給比發(fā)動(dòng)機(jī)最大噴油量還要多的汽油，因而汽油泵的最大工作壓力比實(shí)際需求值大得多。,但噴射系統(tǒng)中油壓不能過高，故在汽油泵中設(shè)有一安全閥。,汽油泵工作壓力升高到

9、400kPa時(shí)，安全閥打開，汽油泵出油腔同時(shí)與吸油腔相通，汽油在泵內(nèi)循環(huán)，避免供油壓力過高。,為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，供油壓力突然下降而引起汽油倒流，在汽油泵出油口安裝了單,汽車教學(xué)網(wǎng) ,向閥。,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，汽油泵停止轉(zhuǎn)動(dòng)，單向閥關(guān)閉，這樣在供油系統(tǒng)中仍有殘余壓力。,油路中殘余壓力的存在有利于發(fā)動(dòng)機(jī)再次啟動(dòng)，并能避免高溫時(shí)氣阻現(xiàn)象的發(fā)生。,1) 滾柱式電動(dòng)汽油泵,滾柱式電動(dòng)汽油泵屬外裝泵，主要由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、滾柱泵、安全閥、單向閥和阻尼減振器等組成，如圖2.43所示。,滾柱泵工作原理圖如圖2.44所示，裝有滾柱的轉(zhuǎn)子與泵體間偏心，轉(zhuǎn)子凹槽內(nèi)的滾柱在旋轉(zhuǎn)慣性力的作用下緊壓在泵體內(nèi)表面上。,汽車教

10、學(xué)網(wǎng) ,相鄰兩滾柱與泵體內(nèi)表面形成一個(gè)工作油腔。,在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，工作油腔的容積不斷發(fā)生變化，在轉(zhuǎn)向進(jìn)油腔時(shí)容積增大，吸入汽油；在轉(zhuǎn)向出油腔時(shí)，容積減小，壓力升高并泵出汽油。,由于滾柱泵工作過程的非連續(xù)性，在油路中的油壓有波動(dòng)，因此在汽油泵出油端還裝有脈動(dòng)阻尼減振器。,阻尼減振器內(nèi)的膜片和彈簧組成的緩沖系統(tǒng)吸收汽油的壓力波，降低壓力波動(dòng)和噪聲，提高噴油控制精度。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,2) 渦輪式電動(dòng)汽油泵,渦輪式電動(dòng)汽油泵屬內(nèi)裝泵，主要由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、渦輪泵、單向閥和安全閥等組成。結(jié)構(gòu)和工作原理如圖2.45所示。,渦輪式電動(dòng)汽油泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、單向閥和安全閥等的工作過程與滾柱式電動(dòng)汽油泵的相似。,汽

11、油泵部分主要由一個(gè)或兩個(gè)葉輪、外殼和泵蓋組成。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪邊緣的葉片把汽油從進(jìn)油口壓向出油口。,渦輪式電動(dòng)汽油泵的特點(diǎn)是供油壓力的脈動(dòng)小，供油系統(tǒng)中不需要設(shè)置脈動(dòng)阻尼減振,汽車教學(xué)網(wǎng) ,器，因而易于實(shí)現(xiàn)小型化，適合裝在油箱內(nèi)，簡化供油系統(tǒng)管路，降低噪聲。,由于它輸送效率低，故主要用于低壓且輸送量大的場合。,3) 齒輪式和葉片式電動(dòng)汽油泵,齒輪式電動(dòng)汽油泵工作原理與滾柱式電動(dòng)汽油泵的工作原理十分類似，主要是利用內(nèi)外齒嚙合過程中腔室容積大小的變化，將汽油以一定的壓力泵出。,由于泵腔數(shù)目較多，因而出油壓力波動(dòng)較滾柱式小。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,葉片式電動(dòng)汽油泵工作原理則類似于渦輪式，主要利用液體之間的

12、動(dòng)能轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)汽油的輸送和壓力升高。,葉片式和渦輪式的主要區(qū)別在于葉輪的形狀、數(shù)目和滾道布置。,優(yōu)點(diǎn)是兩者都能以汽油及其蒸汽的混合物運(yùn)轉(zhuǎn)，并能通過適當(dāng)?shù)姆艢饪诜蛛x蒸汽，防止氣阻。,圖2.46分別為齒輪式和葉片式電動(dòng)汽油泵工作原理圖。,由于汽油極易汽化而形成氣泡，引起泵油量明顯減少，并導(dǎo)致輸送壓力的波動(dòng)。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,為此，電動(dòng)汽油泵采用雙級(jí)泵的結(jié)構(gòu)形式日趨增加。,圖2.47所示是由一只驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙級(jí)泵。,雙級(jí)泵由初級(jí)泵和主輸油泵組成。初級(jí)泵(一般為葉片泵)分離蒸汽并以較低的壓力輸送到主輸油泵。,主輸油泵一般為齒輪式或渦輪式汽油泵，用以提高壓力。雙級(jí)泵具有良好的熱輸油性能。,4) 電動(dòng)汽油

13、泵的控制,電控汽油噴射系統(tǒng)油泵控制的基本要求是：,汽車教學(xué)網(wǎng) ,只有在發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，油泵才泵油；發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，即使接通點(diǎn)火開關(guān)，油泵也不工作。,油泵的轉(zhuǎn)速在外電壓的作用下，通常保持不變，因而輸油量不變。,但對(duì)于功率變化范圍大的發(fā)動(dòng)機(jī)，大負(fù)荷時(shí)，需油量大，需油泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)；中小負(fù)荷時(shí)，需油量小，因而此時(shí)需油泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)，以減少不必要的磨損和電能損失。,因此汽油泵的控制主要包括汽油泵的開關(guān)控制和汽油泵轉(zhuǎn)速控制兩個(gè)方面。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,(1) 汽油泵的開關(guān)控制,不同的電控汽油噴射系統(tǒng)有不同的控制方式。,圖2.48所示為裝有葉片式空氣流量計(jì)的L型系統(tǒng)汽油泵開關(guān)控制電路。,斷路繼電器線圈L1由流量

14、計(jì)上的觸點(diǎn)控制，線圈L2接在點(diǎn)火開關(guān)的啟動(dòng) “ST”上。,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，點(diǎn)火開關(guān)接通線圈L2，斷路繼電器閉合，汽油泵工作。,當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)從“ST”回到IG位置時(shí)，如果啟動(dòng)成功，發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作狀態(tài)，葉片式空氣流量計(jì)的觸點(diǎn)閉合，接通線圈L1，使斷路繼電器,汽車教學(xué)網(wǎng) ,觸點(diǎn)閉合，汽油泵仍工作；如果啟動(dòng)失敗，發(fā)動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片式空氣流量計(jì)的觸點(diǎn)打開，汽油泵將停止工作。,圖2.49所示是由ECU通過輸出電路來進(jìn)行控制的。,這種控制方式由ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)是否存在來控制，適用于D型系統(tǒng)以及采用卡門旋渦式和熱式空氣流量計(jì)的L型系統(tǒng)。,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，線圈L2被接通，觸點(diǎn)閉合，使汽油泵通電工作。,點(diǎn)火

15、開關(guān)從“ST”接柱回位后，若啟動(dòng)失敗，發(fā)動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，ECU得不到轉(zhuǎn)速信號(hào)Ne，使晶,汽車教學(xué)網(wǎng) ,體管VT截止，則汽油泵停止工作；若發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，ECU得到轉(zhuǎn)速信號(hào)Ne，使晶體管VT導(dǎo)通，線圈L1接通，觸點(diǎn)閉合，則汽油泵通電工作。,(2) 油泵的轉(zhuǎn)速控制,圖2.50所示為汽油泵轉(zhuǎn)速控制原理圖。,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在中、小負(fù)荷工作時(shí)，ECU使晶體管VT導(dǎo)通，控制繼電路工作，觸點(diǎn)B接通，由于電路中串聯(lián)了電阻器，汽油泵以低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。,在發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高速、大負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，油耗增加，ECU使晶體管VT截止，控制繼電器斷電，,汽車教學(xué)網(wǎng) ,觸點(diǎn)A閉合，汽油泵工作電流提高，工作轉(zhuǎn)速升高，增加供油量。,有些發(fā)動(dòng)機(jī)上專設(shè)汽油

16、泵ECU，通過控制加到汽油泵電動(dòng)機(jī)上的不同電壓來實(shí)現(xiàn)對(duì)汽油泵轉(zhuǎn)速和泵油量的控制。,如圖2.51所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低于最低轉(zhuǎn)速時(shí)，汽油泵ECU斷開汽油泵電路，即使點(diǎn)火開關(guān)接通，汽油泵也不工作。,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)或高轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU給汽油泵ECU的“FPC”端輸入一個(gè)高電平信號(hào)，汽油泵ECU的“FP”端向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)提供較高的電壓(蓄電池電壓)，汽油泵高速轉(zhuǎn)動(dòng)。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速或小負(fù)荷工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU向汽油泵ECU的“FPC”端輸入一個(gè)低電平信號(hào)，汽油泵ECU的“FP”端向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)提供低于蓄電池電壓的電壓(約9V)，汽油泵以低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。,2. 汽油濾清器,汽油濾清器的作

17、用是濾除汽油中的雜質(zhì)，防止污物堵塞噴油器針閥等精密機(jī)件。,它裝在電動(dòng)汽油泵之后的輸油管路中。它由紙質(zhì)濾芯再串聯(lián)一個(gè)棉纖維過濾網(wǎng)制成，其結(jié)構(gòu)如圖2.52所示。,過濾能力較大，有很好的濾清效果，能濾去直徑大于0.01mm的雜質(zhì)。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,其外殼為密封式鐵殼，有一定的耐壓能力。,在正常使用情況下，這種汽油濾清器的使用壽命較長，汽車每行駛40000km才需更換。,3. 汽油壓力調(diào)節(jié)器,汽油壓力調(diào)節(jié)器的作用是根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力的變化來調(diào)節(jié)進(jìn)入噴油器的汽油壓力，使兩者保持恒定的壓力差。,這樣，從噴油器噴出的汽油量便惟一地取決于噴油器的持續(xù)開啟時(shí)間，使電控單元能通過控制噴油時(shí)間的長短來精確地控制噴油量。

18、,汽車教學(xué)網(wǎng) ,汽油壓力調(diào)節(jié)器一般位于分配油管的一端，它可使汽油壓力調(diào)節(jié)在250kPa到300kPa范圍內(nèi)。,汽油壓力調(diào)節(jié)器的膜片，把由金屬殼體組成的內(nèi)腔分為彈簧室和燃油室，如圖2.53所示。,彈簧室內(nèi)有一根通氣管與進(jìn)氣歧管相連，使供油系統(tǒng)中的油壓不僅取決于彈簧預(yù)緊力，而且取決于進(jìn)氣歧管內(nèi)的氣體壓力。,當(dāng)輸入的汽油壓力高于彈簧預(yù)緊力與進(jìn)氣歧管壓力之和時(shí)，汽油推動(dòng)膜片，向上壓縮彈簧，打開回油閥，使部分汽油流回油箱，油路中的油壓降低；,當(dāng)汽油壓力低于彈簧預(yù)緊力和進(jìn)氣歧管壓,汽車教學(xué)網(wǎng) ,力之和時(shí)，回油閥關(guān)閉，油壓升高。,這樣，就使噴油壓力隨進(jìn)氣歧管的壓力變化而變化，從而使噴油壓力與進(jìn)氣歧管壓力之差

19、值保持不變。,4. 汽油脈動(dòng)阻尼器,汽油脈動(dòng)阻尼器的作用是減小汽油管路中的壓力波動(dòng)，并抑制噴油器或汽油壓力調(diào)節(jié)器在開啟與關(guān)閉過程中產(chǎn)生的壓力脈沖噪聲。,汽油脈動(dòng)阻尼器采用膜片與彈簧組成的緩沖裝置，膜片將內(nèi)腔分為空氣室和燃油室，如圖2.54所示，當(dāng)油壓脈動(dòng)的汽油進(jìn)入脈動(dòng)阻尼器時(shí)，該脈動(dòng)壓力通過膜片傳給彈簧而被吸,汽車教學(xué)網(wǎng) ,收，從而起到緩沖作用。,5. 噴油器,汽油噴射系統(tǒng)采用的噴油器是由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU直接控制的電磁控制式噴油器。,電磁噴油器的功能是根據(jù)ECU的控制信號(hào)向進(jìn)氣歧管、進(jìn)氣總管內(nèi)噴射定量的霧化汽油。,1) 噴油器的組成與工作原理,噴油器的組成如圖2.55所示，其工作原理是，電磁噴油器

20、通過絕緣墊圈安裝在進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣道附近的缸蓋上，根據(jù)ECU發(fā)出的噴油脈沖信號(hào)將磁化線圈接通，在磁化線圈磁場的,汽車教學(xué)網(wǎng) ,作用下，針閥克服彈簧力而升起，向進(jìn)氣歧管或總管噴射汽油。,當(dāng)ECU將電路切斷時(shí)，吸力消失，彈簧使針閥復(fù)位關(guān)閉噴油口，停止噴射。,噴油量的多少取決于柱塞升起高度、噴口截面積、噴射壓差和噴油脈寬等。,當(dāng)結(jié)構(gòu)確定后，噴油量主要決定于噴油脈寬信號(hào)，即磁化線圈通電時(shí)間。,2) 電磁噴油器的分類,電磁噴油器按用途和工作條件的需要，有很多種形式，但大致可分為如下幾類。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,(1) 按噴油器用途分有多點(diǎn)噴射用和單點(diǎn)噴射用兩種。,多點(diǎn)噴射用噴油器一般是細(xì)長的，如圖2.55所示。,

21、單點(diǎn)噴射用噴油器由于供給量大，一般直徑比較大，且為了裝在節(jié)氣門體上，因而比較短，如圖2.56(e)所示。,(2)按供油方式分有上部供油和下部供油兩種。,上部供油方式的進(jìn)油口在噴油器上部，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，為多點(diǎn)噴射系統(tǒng)采用，如圖2.56(b)、(c)所示。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,下部供油方式的進(jìn)油口在噴油器的下部，從供油分配器來的汽油直接流向噴油器下部，其壓力損失較小。,同時(shí)，下部供油方式采用循環(huán)供油，壓力油從下部進(jìn)來，上部回油，即使高溫環(huán)境下產(chǎn)生蒸汽也可以通過上部排出，因而可以防止氣阻現(xiàn)象的發(fā)生。如圖2.56(a)所示。,(3) 按結(jié)構(gòu)形式分有軸針式和孔式兩種。,軸針式的優(yōu)點(diǎn)是不易堵塞，但噴射霧化效

22、果差，如圖2.56(d)、圖2.56(e)所示。,孔式噴油器的最大優(yōu)點(diǎn)是霧化質(zhì)量高。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,孔式噴油器的使用越來越多，且隨著多氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的使用，向雙孔和多孔式方向發(fā)展，如圖2.56(a)、圖2.56(b)、圖2.56(c)所示。,(4) 按磁化線圈阻值分有高阻值和低阻值兩種。,高阻值噴油器的磁化線圈電阻為12 到17不等。低阻值噴油器的磁化線圈電阻為0.6 到3不等。,高阻值磁化線圈的電感較大，對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)較慢。,為了提高響應(yīng)速度，一般減少線圈匝數(shù)以降低電感，即產(chǎn)生了低阻值噴油器。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,3) 噴油器的結(jié)構(gòu),(1) 軸針式噴油器,軸針式噴油器主要由濾網(wǎng)、彈簧、磁化線圈、針閥

23、和銜鐵等組成，如圖2.55所示。,其特點(diǎn)是軸針可使汽油環(huán)狀噴出，有利于霧化；針閥在噴口中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不易引起噴口堵塞。,(2) 孔式噴油器,孔式噴油器有球閥式和片閥式等幾種。,球閥式噴油器與軸針式噴油器類似。球閥桿為空心桿，質(zhì)量輕。另外，由于球閥有自動(dòng)定心作用，因而具有較高的密封性能。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,片閥式噴油器有低阻值(2到3)電流驅(qū)動(dòng)型和高阻值(13到17)電壓驅(qū)動(dòng)型兩種。,圖2.57所示為片閥式電磁噴油器結(jié)構(gòu)。,當(dāng)磁化線圈未通電時(shí)，閥片被彈簧力和汽油壓力壓緊在閥座上。,當(dāng)ECU控制裝置給磁化線圈通電后，電磁力克服彈簧力和液壓力之和，使彈簧壓縮、閥片升起，汽油通過計(jì)量孔噴出。,當(dāng)ECU輸出的

24、噴油脈沖結(jié)束后，閥片在彈簧力作用下復(fù)位，如圖2.58所示。,(3) 單點(diǎn)噴射用噴油器,汽車教學(xué)網(wǎng) ,在單點(diǎn)噴射系統(tǒng)中，將壓力調(diào)節(jié)器、進(jìn)氣溫度傳感器和1到2只噴油器等器件安裝在節(jié)氣門體上做成一個(gè)總成，稱為中央噴射單元，如圖2.59所示。,而電磁式噴油器是中央噴射單元的一個(gè)部件，也有軸針式和球閥式兩種類型。,4) 噴油器的驅(qū)動(dòng)與控制,噴油器的驅(qū)動(dòng)方式可分為電壓驅(qū)動(dòng)和電流驅(qū)動(dòng)兩種形式，如圖2.60所示。,電壓驅(qū)動(dòng)是按ECU輸出電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)噴油器工作，電流驅(qū)動(dòng)是指ECU輸出較大的電流進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,電流驅(qū)動(dòng)只適用于低阻噴油器，電壓驅(qū)動(dòng)既適用于低阻噴油器，又適用于高阻噴油器。,(1) 電流驅(qū)動(dòng)

25、,電流驅(qū)動(dòng)回路無附加電阻，回路的阻抗和感抗均較小，驅(qū)動(dòng)電流大，使噴油器具有良好的響應(yīng)性。,如圖2.61所示，ECU控制是否搭鐵來決定噴油器的工作。,當(dāng)ECU控制晶體管VT基極導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)回路為：蓄電池()點(diǎn)火開關(guān)熔斷器噴油器線圈晶體管VT電阻搭鐵蓄電池()。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,ECU通過對(duì)A點(diǎn)電位的檢測，可知噴油器線圈中電流的大小。,為了滿足噴油器打開速度要快，又要防止電流過大使線圈過熱損壞，ECU控制線圈電流在開始通電時(shí)，提供約為8A的較大電流；,打開后，則提供約為2A的較小保持電流，防止噴油器線圈發(fā)熱，減少功率損耗。,在此過程中晶體管VT以20kHz的頻率導(dǎo)通或截止，電流是以平均電流的形式體現(xiàn)的

26、。,(2) 電壓驅(qū)動(dòng),電壓驅(qū)動(dòng)方式可直接驅(qū)動(dòng)線圈電阻值高、線圈匝數(shù)多、工作電流小的高阻值噴油器。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,對(duì)線圈阻值小的低阻值噴油器，需要在驅(qū)動(dòng)回路中加入一附加電阻。,附加電阻與噴油器連接有兩種方式。,一種是每個(gè)噴油器各自串入一個(gè)附加電阻的獨(dú)立式，如圖2.62(a)所示，其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)一個(gè)電阻損壞時(shí)，只影響一只氣缸的工作；缺點(diǎn)是由于串入電阻的阻值不可能完全一致，造成各缸供油量不同，影響各缸的功率平衡。,還有一種是共用電阻連接方式，如圖2.62(b)、(c)所示，優(yōu)點(diǎn)是各缸工作的一致性容易保證；缺點(diǎn)是一個(gè)電阻損壞后，全組的氣缸都無法工作。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,電壓驅(qū)動(dòng)式驅(qū)動(dòng)回路簡單，但回路阻抗大，導(dǎo)

27、致電流減少，噴油器上產(chǎn)生的電磁引力降低，響應(yīng)性差。,6. 冷啟動(dòng)噴油器,1) 冷啟動(dòng)噴油器的功用、結(jié)構(gòu)與工作原理,冷啟動(dòng)噴油器安裝在進(jìn)氣總管上，其功能是發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫啟動(dòng)時(shí)投入工作，以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫啟動(dòng)性能。,它也是一種電磁式噴油器，其結(jié)構(gòu)如圖2.63所示。,冷機(jī)啟動(dòng)時(shí)，冷啟動(dòng)噴油器磁化線圈通電，將閥門吸起，汽油通過旋流式噴嘴噴出旋轉(zhuǎn)的,汽車教學(xué)網(wǎng) ,霧狀的汽油到進(jìn)氣管道內(nèi)，加濃混合氣。,2) 冷啟動(dòng)噴油器的控制,(1) 定時(shí)開關(guān)控制,控制原理如圖2.64所示，定時(shí)開關(guān)是一個(gè)溫控開關(guān)，用螺紋連接方式固定在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路上。,定時(shí)開關(guān)由電熱線圈和雙金屬片等組成，當(dāng)雙金屬片受熱至一定程度時(shí)，觸點(diǎn)即

28、張開，即發(fā)動(dòng)機(jī)在熱狀態(tài)下啟動(dòng)時(shí)，定時(shí)開關(guān)處于斷開狀態(tài)，冷啟動(dòng)噴油器不噴油。,低溫啟動(dòng)時(shí)，觸點(diǎn)閉合，冷啟動(dòng)噴油器附加噴油，同時(shí)電熱線圈開始加熱，雙金屬片開,汽車教學(xué)網(wǎng) ,始受熱變形，最后觸點(diǎn)張開，冷啟動(dòng)噴油器停止噴油。,(2) ECU與定時(shí)開關(guān)協(xié)同控制,單獨(dú)使用定時(shí)開關(guān)時(shí)，冷啟動(dòng)噴油器的噴油范圍如圖2.65所示的陰影A部分。它決定的是基本噴油量。,為改善發(fā)動(dòng)機(jī)的冷啟動(dòng)性，使啟動(dòng)更迅速，熱機(jī)過程更平緩，有些車使用ECU與定時(shí)開關(guān)協(xié)同控制，ECU可根據(jù)水溫信號(hào)對(duì)冷啟動(dòng)噴油量進(jìn)行修正，圖2.65(a)中陰影B部分即表示ECU修正的范圍。,圖2.65(b)為ECU與定時(shí)開關(guān)協(xié)同控制電路。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,

29、某些車輛為了提高控制精度，取消了定時(shí)開關(guān)而改用ECU直接控制。,另外，由于冷啟動(dòng)噴油器安裝在進(jìn)氣總管上，不可避免地影響各缸供油的均勻性，故有些車輛不采用冷啟動(dòng)噴油器而改用各缸噴油器來完成冷啟動(dòng)噴油器的任務(wù)。,2.2.3 電子控制系統(tǒng),1. 電控單元(ECU),ECU是一種綜合裝置，它具備的基本功能如下：,汽車教學(xué)網(wǎng) ,(1) 接收傳感器或其他裝置輸入的信息，給傳感器提供參考電壓；將輸入的信息轉(zhuǎn)變?yōu)槲C(jī)所能接受的信號(hào)。,(2) 存儲(chǔ)、計(jì)算、分析處理信息；計(jì)算出輸出值所用的程序；存儲(chǔ)該車型的特點(diǎn)參數(shù)；存儲(chǔ)運(yùn)算中的數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)故障信息。,(3) 運(yùn)算分析；根據(jù)信息參數(shù)求出執(zhí)行命令值；將輸出的信息與標(biāo)準(zhǔn)

30、值對(duì)比，查出故障。,(4) 輸出執(zhí)行命令；把弱信號(hào)變?yōu)閺?qiáng)的執(zhí)行命令；輸出故障信息。,(5) 自我修正功能。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，ECU不僅用來控制燃油噴射系統(tǒng)，同時(shí)還具有點(diǎn)火提前角控制、怠速控制、排放控制、進(jìn)氣控制、增壓控制、自診斷、失效保護(hù)和備用控制系統(tǒng)等多項(xiàng)控制功能。,發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)ECU的構(gòu)成如圖2.66所示。,ECU主要由輸入回路、A/D轉(zhuǎn)換器、微型計(jì)算機(jī)和輸出回路4部分組成。,(1) 輸入回路,輸入ECU的傳感器信號(hào)有兩種：一種是模擬信號(hào)，如圖2.67(a)所示，如熱線式的空氣流,汽車教學(xué)網(wǎng) ,量計(jì)的輸出信號(hào)和水溫傳感器的輸出信號(hào)等；,另一種是數(shù)字信號(hào)，如圖2.67

31、(b)所示，如卡門渦旋式空氣流量計(jì)的輸出信號(hào)和轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號(hào)等。,從傳感器輸出的信號(hào)輸入ECU后，首先通過輸入回路，其中數(shù)字信號(hào)直接輸入微機(jī)。,模擬信號(hào)則由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之后再輸入微機(jī)。,(2) A/D轉(zhuǎn)換器,由傳感器輸入的模擬信號(hào)，微機(jī)不能直接處理，要用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再輸入微機(jī)。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,圖2.68為空氣流量計(jì)輸出模擬信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換器處理的示意圖。,(3) 微機(jī),微機(jī)的功能是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的需要，把各種傳感器送來的信號(hào)用內(nèi)存的程序(微機(jī)處理的程序)和數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，并把處理結(jié)果如燃油噴射控制信號(hào)、點(diǎn)火控制信號(hào)等送往輸出回路。,微機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

32、如圖2.69所示。,2. 傳感器,1) 空氣流量計(jì),汽車教學(xué)網(wǎng) ,空氣流量計(jì)是測量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，用于L型EFI系統(tǒng)。,空氣流量計(jì)應(yīng)設(shè)置在空氣濾清器和節(jié)氣門體之間，以下是幾種常用的空氣流量計(jì)。,(1) 葉片式空氣流量計(jì),葉片式空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖2.70所示，工作原理如圖2.71所示。,空氣流量計(jì)由測量葉片、緩沖葉片、回位彈簧、電位計(jì)及殼體組成。,測量葉片隨空氣流量的變化在空氣主通道內(nèi)偏轉(zhuǎn)。,電位計(jì)部分主要由電位計(jì)、回位彈簧、調(diào)整齒圈等組成。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,由于電位計(jì)與測量葉片是同軸的，所以當(dāng)葉片偏轉(zhuǎn)時(shí)，電位計(jì)滑臂必然轉(zhuǎn)動(dòng)。,由于轉(zhuǎn)軸一端裝有螺旋回位彈簧，當(dāng)其彈力與吸入空氣氣流對(duì)測量葉片產(chǎn)生的

33、推力平衡時(shí)，葉片就會(huì)處于某一穩(wěn)定偏轉(zhuǎn)位置，而電位計(jì)滑臂也處于鍍膜電阻的某一對(duì)應(yīng)位置。,由圖2.71可以看出，電位計(jì)滑臂對(duì)電源的分壓輸出即代表此時(shí)的空氣流量。,把此電壓經(jīng)A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換后送微機(jī)，微機(jī)依據(jù)空氣量的多少，經(jīng)過運(yùn)算、處理，確定應(yīng)該噴射的汽油量，并經(jīng)執(zhí)行器控制噴油，從而得到最佳空燃比。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,這種空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，但進(jìn)氣阻力大，響應(yīng)較慢且體積較大。,(2) 卡門旋渦式空氣流量計(jì),與葉片式空氣流量計(jì)相比，卡門渦旋式空氣流量計(jì)具有體積小、質(zhì)量輕、進(jìn)氣道結(jié)構(gòu)簡單、進(jìn)氣阻力小等優(yōu)點(diǎn)。,所謂卡門旋渦，是指在流體中放置一個(gè)柱狀物體時(shí)，在這一柱狀物體的下游就會(huì)產(chǎn)生如圖2

34、.72所示的兩列旋轉(zhuǎn)方向相反，并交替出現(xiàn)的旋渦。,渦旋發(fā)生的頻率f和空氣的流速v及柱體直徑d之間的關(guān)系是f=0.2v/d。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,根據(jù)這種關(guān)系，可以通過測量渦旋發(fā)生的頻率，計(jì)算空氣流動(dòng)速度，而將空氣通路的有效截面積與空氣流速相乘即可知空氣的體積流量。, 光學(xué)式卡門旋渦空氣流量計(jì),光學(xué)式卡門旋渦空氣流量計(jì)的工作原理如圖2.73所示。,由圖可知，這種空氣流量計(jì)主要由管路、旋渦發(fā)生器、整流柵、導(dǎo)孔、金屬箔板彈簧、發(fā)光二極管(LED)、光敏晶體管等部分組成。,它是利用光電效應(yīng)原理進(jìn)行信號(hào)檢測與轉(zhuǎn)換的。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,光敏管是一種半導(dǎo)體器件，可分為光敏二極管、光敏晶體管和光敏晶閘管等。,光敏二極

35、管與光敏晶體管不同之處在于，其PN結(jié)面積較大、距表面較淺、上電極較小，而光敏晶體管的發(fā)射區(qū)較小、基極無引出線，兩者均開有接收光照的窗口。,當(dāng)受到光照時(shí)，它們都會(huì)產(chǎn)生內(nèi)光電效應(yīng)的光生伏特現(xiàn)象，從而產(chǎn)生電流。,發(fā)光二極管作為光源使用，而光敏晶體管為光電轉(zhuǎn)換元件。,光學(xué)式卡門旋轉(zhuǎn)渦空氣流量計(jì)的工作原理是：在產(chǎn)生卡門旋渦的過程中，旋渦發(fā)生器兩側(cè)的,汽車教學(xué)網(wǎng) ,空氣壓力會(huì)發(fā)生變化，通過導(dǎo)孔作用在金屬箔上，從而使其振動(dòng)。,發(fā)光二極管的光照在振動(dòng)的金屬箔上時(shí)，光敏晶體管接收到的金屬箔上的反射光是被旋渦調(diào)制的光，其輸出經(jīng)解調(diào)得到代表空氣流量的頻率信號(hào)。, 超聲波式卡門旋渦空氣流量計(jì),超聲波式卡門旋渦空氣流量

36、計(jì)的原理如圖2.74所示。,由圖可知，該空氣流量計(jì)中使用了超聲波傳感器。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,所謂超聲波，是指頻率高于20kHz，人耳聽不到的機(jī)械波。,超聲波的方向性好，穿透力強(qiáng)，遇到雜質(zhì)或物體分界面會(huì)產(chǎn)生顯著的反射。,利用這些物理性質(zhì)，可把一些非電量轉(zhuǎn)換成聲學(xué)參數(shù)，通過壓電元件轉(zhuǎn)換成電量。,超聲波探頭即超聲波換能器，亦即超聲波傳感器，有發(fā)射探頭和接收探頭兩種。,利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)(即當(dāng)對(duì)其通以超聲電信號(hào)時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生機(jī)械波)制成的探頭為發(fā)射探頭，而利用壓電材料的壓電效應(yīng)制成的探頭為接收探頭。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,在卡門旋渦發(fā)生器下游管路兩側(cè)相對(duì)安裝超聲波發(fā)射探頭和接收探頭。,因卡門旋渦對(duì)空氣密度的影

37、響，就會(huì)使超聲波從發(fā)射探頭到接收探頭的時(shí)間較無旋渦變晚，而產(chǎn)生相位差。,對(duì)此相位信號(hào)進(jìn)行處理，就可得到旋渦脈沖信號(hào)，即代表體積流量的電信號(hào)輸出。,(3) 熱線式空氣流量計(jì),熱線式空氣流量計(jì)的基本構(gòu)成包括：感知空氣流量的白金熱線、根據(jù)進(jìn)氣溫度進(jìn)行修正的溫度補(bǔ)償電阻(冷線)、控制熱線電流的控制電路及殼體等。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,根據(jù)白金熱線在殼體內(nèi)安裝的部位不同，可分為安裝在空氣主通道內(nèi)的主流測量方式和安裝在空氣旁通道內(nèi)的旁通測量方式。,圖2.75所示為采用主流測量方式的熱線空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)和工作原理圖。,在其進(jìn)氣道內(nèi)的取樣管中有一根白金熱線RH，經(jīng)通電后發(fā)熱。,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，空氣流過白金熱線周圍，使其

38、熱量散失，溫度下降，引起RH值的變化，橋式電路失去平衡，其輸出電位差發(fā)生變化；,控制電路根據(jù)電橋輸出電位差的變化調(diào)整加熱電流IA，使電橋處于新的穩(wěn)定狀態(tài)，并且,汽車教學(xué)網(wǎng) ,在RA上得到代表空氣流量的新的電壓輸出。,在這種流量計(jì)的前后端均裝有保護(hù)網(wǎng)。前面的用于進(jìn)氣整流，后面的用于防止發(fā)動(dòng)機(jī)回火時(shí)把白金熱線燒壞。,這種流量計(jì)的白金熱線和進(jìn)氣溫度傳感器都安裝在主氣道中的取樣管內(nèi)，故稱為主流式熱線空氣流量計(jì)。,另一種是將白金熱線繞在陶瓷芯管上，并置于旁通氣道內(nèi)，故稱為旁通式熱線空氣流量計(jì)，如圖2.76所示。,這兩種流量計(jì)均具有污物自潔功能。,前者在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，電控單元能自動(dòng)將熱,汽車教學(xué)網(wǎng) ,線加

39、熱至1000，時(shí)間約為1s，從而燒掉沾附在熱線上的塵埃；,后者工作時(shí)，其控制電路能始終保持熱線的溫度比大氣溫度高出20，以防止污物沾附。,這類流量計(jì)測量精度高、響應(yīng)速度快，且進(jìn)氣阻力小。,(4) 熱膜式空氣流量計(jì),熱膜式空氣流量計(jì)的工作原理與熱線式空氣流量計(jì)類似，都是用惠斯登電橋工作的。,所不同的是：熱膜式不使用白金絲作為熱線，而是將熱線電阻、補(bǔ)償電阻及橋路電阻用,汽車教學(xué)網(wǎng) ,厚膜工藝制作在同一陶瓷基片上構(gòu)成的。,這種結(jié)構(gòu)可使發(fā)熱體不直接承受空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的作用力，增加了發(fā)熱體的強(qiáng)度，提高了空氣流量計(jì)的可靠性，誤差也較小。,該空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖2.77所示。,2) 進(jìn)氣歧管壓力傳感器,采用

40、速度-密度方式檢測進(jìn)氣量的電控汽油噴射系統(tǒng)，是利用進(jìn)氣歧管壓力傳感器來間接地測量發(fā)動(dòng)機(jī)吸入空氣量的。,常見的進(jìn)氣歧管壓力傳感器有以下幾種。,(1) 膜盒式進(jìn)氣歧管壓力傳感器,汽車教學(xué)網(wǎng) ,膜盒式進(jìn)氣歧管壓力傳感器內(nèi)設(shè)有彈性金屬膜盒與大氣相通，如圖2.78所示。,與膜盒連接在一起的銜鐵可以在線圈繞組中移動(dòng)。,當(dāng)進(jìn)氣歧管壓力發(fā)生變化時(shí)，膜盒膨脹，銜鐵在線圈繞組內(nèi)的位置隨之發(fā)生相應(yīng)的變化，從而影響線圈繞組周圍的磁場。,這樣便可把膜盒的機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電控單元根據(jù)這個(gè)信號(hào)即可測出進(jìn)氣歧管中的壓力。,(2) 應(yīng)變片式進(jìn)氣歧管壓力傳感器,汽車教學(xué)網(wǎng) ,由半導(dǎo)體應(yīng)變片構(gòu)成的進(jìn)氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)，如圖2

41、.79所示。,半導(dǎo)體應(yīng)變式進(jìn)氣壓力傳感器主要由半導(dǎo)體應(yīng)變片、真空室、混合集成電路板和外殼等組成。,半導(dǎo)體應(yīng)變片是在一個(gè)膜片上用半導(dǎo)體工藝制作4個(gè)等值電阻，并且接成電阻電橋。,該半導(dǎo)體電阻電橋應(yīng)變片置于一個(gè)真空室內(nèi)，在進(jìn)氣壓力作用下，應(yīng)變片產(chǎn)生變形，電阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，從而將進(jìn)氣壓力的變化轉(zhuǎn)換成電阻電橋輸出電壓的變化。,(3) 電容膜盒式進(jìn)氣歧管壓力傳感器,汽車教學(xué)網(wǎng) ,電容膜盒式進(jìn)氣歧管壓力傳感器由兩片用絕緣墊圈隔開的氧化鋁片組成，如圖2.80所示。,在鋁片的內(nèi)表面貼有兩片極薄的硅片，分別與一根引線相連。,鋁片和絕緣墊圈構(gòu)成中部有個(gè)真空腔的膜盒，該盒裝在與進(jìn)氣管相通的容器內(nèi)。,當(dāng)進(jìn)氣

42、歧管壓力發(fā)生變化時(shí)，氧化鋁片彎曲變形，使硅片間的距離隨之改變，從而引起電容的變化。,這時(shí)，通過電控單元便可測得進(jìn)氣歧管中的壓力。,3) 節(jié)氣門位置傳感器,汽車教學(xué)網(wǎng) ,節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，它將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出，以便ECU控制噴油量。,節(jié)氣門位置傳感器有開關(guān)量輸出和線性輸出兩種類型。,(1) 開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器,這種節(jié)氣門位置傳感器實(shí)質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)換開關(guān)，又稱為節(jié)氣門開關(guān)。它的結(jié)構(gòu)如圖2.81所示。,這種節(jié)氣門位置傳感器由與節(jié)氣門軸聯(lián)動(dòng)的凸輪、動(dòng)觸點(diǎn)、怠速觸點(diǎn)(IDL)、滿負(fù)荷觸點(diǎn)(PSW)等組成。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,動(dòng)觸點(diǎn)接計(jì)算機(jī)電源，當(dāng)節(jié)氣門全關(guān)閉時(shí)，怠速觸點(diǎn)與動(dòng)觸點(diǎn)

43、接通；當(dāng)節(jié)氣門開度達(dá)50以上時(shí)，滿負(fù)荷觸點(diǎn)與動(dòng)觸點(diǎn)接通；,而當(dāng)節(jié)氣門開度在全閉至50之間時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)懸空。,這樣，計(jì)算機(jī)就可以根據(jù)怠速觸點(diǎn)和滿負(fù)荷觸點(diǎn)提供的信號(hào)判斷節(jié)氣門位置，以便對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行噴油控制，或?qū)ψ詣?dòng)變速器進(jìn)行控制。,這種節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)比較簡單，價(jià)格低廉，但其輸出是非連續(xù)的，檢測性差。,(2) 線性節(jié)氣門位置傳感器,汽車教學(xué)網(wǎng) ,線性節(jié)氣門位置傳感器裝在節(jié)氣門上，它可以連續(xù)檢測節(jié)氣門的開度。,它的結(jié)構(gòu)、等效電路及輸出特性如圖2.82所示。由圖可知，它由與節(jié)氣門軸聯(lián)動(dòng)的電位器、怠速觸點(diǎn)及外殼等組成。,電位器的動(dòng)觸點(diǎn)(即節(jié)氣門開度輸出觸點(diǎn))隨節(jié)氣門開度在電阻膜上滑動(dòng)，從而在該觸點(diǎn)上圖

44、2.82(b)中的VTA端子得到與節(jié)氣門開度成比例的線性電壓輸出，如圖2.82(c)所示。,當(dāng)節(jié)氣門全閉時(shí)，另外一個(gè)與節(jié)氣門聯(lián)動(dòng)的動(dòng)觸點(diǎn)與怠速輸出觸點(diǎn)(IDL)接通，傳感器輸出怠速信號(hào)。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,節(jié)氣門位置輸出的線性電壓信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送計(jì)算機(jī)。,4) 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器,空氣流量計(jì)檢測的是單位時(shí)間內(nèi)的空氣流量，為確定每次循環(huán)符合最佳空燃比，應(yīng)求得每次循環(huán)吸入的空氣量。,即在已知單位時(shí)間空氣流量的基礎(chǔ)上，應(yīng)檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。,為選取合適的噴油時(shí)刻和點(diǎn)火時(shí)刻，還需檢測每缸曲軸轉(zhuǎn)角的位置，故設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器有多種形式，常用的有磁

45、脈沖式、光電式、霍爾等。,就其安裝部位而言，有在曲軸前端、凸輪軸前端或分電器內(nèi)的，車型不同，所采用的結(jié)構(gòu)形式也不完全相同。,(1) 磁脈沖式,磁脈沖式傳感器的結(jié)構(gòu)如圖2.83所示。,傳感器由轉(zhuǎn)子和線圈組成。轉(zhuǎn)子固定在分電器軸上，線圈固定在分電器殼體上。,永久磁鐵的磁力線經(jīng)轉(zhuǎn)子、線圈、托架構(gòu)成封閉回路，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子凸起與托,汽車教學(xué)網(wǎng) ,架間的磁隙不斷發(fā)生變化，通過線圈的磁通也不斷變化，線圈中便產(chǎn)生感應(yīng)電壓，并以交流形式輸出。,在實(shí)用結(jié)構(gòu)中，有的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器一同裝于分電器上，使用復(fù)合轉(zhuǎn)子與耦合線圈。,以四缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)為例，可采用具有一個(gè)凸起的G轉(zhuǎn)子和G1、G2耦合線圈，及

46、具有24齒的Ne轉(zhuǎn)子和Ne耦合線圈的傳感器，如圖2.84所示。,分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，G轉(zhuǎn)子與Ne轉(zhuǎn)子與其同步轉(zhuǎn)動(dòng)。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,具有一個(gè)凸起的G轉(zhuǎn)子與G1、G2線圈間的磁隙不斷發(fā)生變化，分電器軸每轉(zhuǎn)一圈，G1和G2線圈各產(chǎn)生一個(gè)電壓脈沖。,只要在設(shè)計(jì)和裝配時(shí)，保證使G轉(zhuǎn)子凸起部分在一缸和四缸處于壓縮上止點(diǎn)時(shí)與G1 、G2線圈最靠近。即可通過檢測G1、G2線圈的電壓變化，判斷一缸、四缸上止點(diǎn)位置。,G信號(hào)作為曲軸轉(zhuǎn)角的參考信號(hào)提供給ECU，用以確定相對(duì)于每缸上止點(diǎn)的噴油正時(shí)和點(diǎn)火正時(shí)。,為了更精確地檢測曲軸轉(zhuǎn)角和檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，還設(shè)有Ne轉(zhuǎn)子和耦合線圈。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,Ne轉(zhuǎn)子上的凸起數(shù)為偶數(shù)(如

47、24個(gè)齒，則每兩點(diǎn)間隔15分電器軸轉(zhuǎn)角，即30曲軸轉(zhuǎn)角)，分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周，在Ne線圈中產(chǎn)生次數(shù)與凸起個(gè)數(shù)相等的電壓脈沖。,將這些電壓脈沖輸入ECU，通過檢測脈沖間的間隔，就可檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。,利用G信號(hào)和Ne信號(hào)的組臺(tái)，就可測定特定氣缸的曲軸轉(zhuǎn)角。,將G、Ne信號(hào)輸入ECU，可決定滿足發(fā)動(dòng)機(jī)多種運(yùn)轉(zhuǎn)條件的噴射量和噴射時(shí)刻，并確定基本點(diǎn)火提前角，如圖2.85、圖2.86所示。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,轉(zhuǎn)子的齒數(shù)、形式、線圈的數(shù)目有多種形式，如：, G信號(hào)由一個(gè)四齒轉(zhuǎn)子和一個(gè)線圈檢測，可檢測每一缸的壓縮上止點(diǎn)位置；Ne信號(hào)由一個(gè)24齒轉(zhuǎn)子和一個(gè)線圈檢測，如圖2.87所示。, G信號(hào)由一個(gè)兩齒轉(zhuǎn)子和一個(gè)線圈

48、檢測，Ne信號(hào)由一個(gè)24齒轉(zhuǎn)子和一個(gè)線圈檢測，如圖2.88所示。, G信號(hào)由單齒轉(zhuǎn)子和一個(gè)線圈檢測。Ne信號(hào)由一個(gè)四齒轉(zhuǎn)子和一個(gè)線圈檢測，如圖2.89所示。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,(2) 霍爾式傳感器,如圖2.90(a)所示，霍爾式傳感器的基本原理是：,當(dāng)電流IV通過放在磁場中的半導(dǎo)體基片，且電流方向與磁場方向垂直時(shí)，在垂直于電流與磁場的半導(dǎo)體基片的橫向側(cè)面上，即產(chǎn)生一個(gè)與電流和磁場強(qiáng)度成正比的霍爾電壓。,霍爾式傳感器的工作情況入圖2.90 (c)所示。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,霍爾傳感器可裝在分電器中，也可裝于飛輪附近，圖2.90(b)是裝于分電器的霍爾傳感器結(jié)構(gòu)。,觸發(fā)葉輪的葉片數(shù)等于發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)，葉輪由分電

49、器軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，葉片不斷地進(jìn)出磁場的空氣隙。,葉輪以其缺口對(duì)著空氣隙時(shí)，磁鐵產(chǎn)生的磁通經(jīng)導(dǎo)板、空氣隙到半導(dǎo)體基片構(gòu)成回路，這時(shí)傳感器輸出霍爾電壓。,當(dāng)葉輪的葉片進(jìn)入空氣隙時(shí)，原磁路被葉片旁通。,此時(shí)，傳感器無霍爾電壓輸出。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,霍爾電壓變化的時(shí)刻反映了曲軸的位置，ECU通過處理計(jì)算可得單位時(shí)間內(nèi)霍爾電壓變化的次數(shù)，即可反映發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。,(3) 光電式傳感器,光電式傳感器如圖2.91所示，主要由發(fā)光二極管、光敏二極管、遮光盤和控制電路組成。,發(fā)光二極管、光敏二極管和控制電路都裝在固定底板座上，發(fā)光二極管與光敏二極管位置相對(duì)，分別位于遮光盤的兩側(cè)。,遮光盤固定在凸輪軸上，與凸輪軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)

50、。遮光盤邊緣刻有360條縫隙，每轉(zhuǎn)過1條縫隙對(duì)應(yīng)凸輪軸1轉(zhuǎn)角。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,在遮光盤邊緣還刻有表示一缸上止點(diǎn)位置的縫隙和60(六缸機(jī))或90(四缸機(jī))間隔的縫隙。,當(dāng)遮光盤擋住發(fā)光二極管的光線時(shí)，光敏二極管截止，控制電路輸出低電壓。,當(dāng)縫隙對(duì)準(zhǔn)發(fā)光二極管與光敏二極管時(shí)，光線照射到光敏二極管上，控制電路輸出高電平。,凸輪軸轉(zhuǎn)一周，由360條縫隙所控制的電路將輸出360個(gè)脈沖信號(hào)，每個(gè)脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)于凸輪軸1轉(zhuǎn)角(曲軸2轉(zhuǎn)角)，此信號(hào)作為向微機(jī)輸入的轉(zhuǎn)速信號(hào)(Ne信號(hào))。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,由縫隙較寬的一缸上止點(diǎn)位置標(biāo)記和60(或90)間隔縫隙所控制的電路將向微機(jī)輸入一缸上止點(diǎn)位置信號(hào)和缸序判別信號(hào)(

51、G信號(hào))。,光電式傳感器可裝在分電器內(nèi)，也可直接裝于凸輪軸端，此時(shí)遮光盤將固定在凸輪軸上。,5) 溫度傳感器,為了判定發(fā)動(dòng)機(jī)的熱狀態(tài)、計(jì)算進(jìn)氣空氣的質(zhì)量流量及排氣凈化處理，需要能夠連續(xù)精確地測量冷卻水溫度、進(jìn)氣溫度與排氣溫度的傳感器。,表2-1列出了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用溫度傳感器的性能指標(biāo)。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,溫度傳感器有繞線電阻式、熱敏電阻式、擴(kuò)散電阻式、半導(dǎo)體晶體管式、金屬芯式和熱電偶式等。,應(yīng)用較多的是繞線電阻式和熱敏電阻式溫度傳感器。,(1) 繞線電阻式溫度傳感器,在絕緣繞線架上繞上高純度的鎳線，再罩上適當(dāng)?shù)耐馓锥瞥?，用于測量冷卻水和進(jìn)氣溫度。,利用其電阻值隨溫度變化而變化的特性，控制其精度在1

52、%以內(nèi)，響應(yīng)特性較差，響應(yīng)時(shí)間約為15s。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,(2) 熱敏式溫度傳感器,這種傳感器也是利用半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化而改變的特性，使其靈敏度高。有NTC(負(fù)溫度系數(shù))和PTC(正溫度系數(shù))兩種。,雖然靈敏度高，但線性差，使溫度限制在300以內(nèi)。不過，也有像氧化鋯那樣的高溫型熱敏式傳感器。,熱敏式傳感器的響應(yīng)特性比繞線電阻式傳感器優(yōu)良，因而被廣泛地運(yùn)用于檢測冷卻水和進(jìn)氣溫度。,圖2.92所示為熱敏式溫度傳感器結(jié)構(gòu)。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,6) 車速傳感器,車速傳感器信號(hào)主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速和汽車加減速時(shí)的空燃比控制。主要有舌簧開關(guān)式和光電式兩種。,(1) 舌簧開關(guān)式車速傳感器,舌簧開關(guān)工車速傳感器

53、的構(gòu)造如圖2.93所示。,舌簧開關(guān)是在一個(gè)玻璃管內(nèi)裝有兩個(gè)細(xì)長的觸頭構(gòu)成的開關(guān)元件，其觸頭由磁性材料制成。,當(dāng)其附近有磁場作用時(shí)，其觸頭就會(huì)互相吸引而閉合或者互相排斥而斷開。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,車速傳感器由帶有四磁極的轉(zhuǎn)子、舌簧開關(guān)組成。,當(dāng)變速器輸出軸通過軟軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，舌簧開關(guān)就會(huì)在轉(zhuǎn)子永久磁鐵作用下周期性地開關(guān)動(dòng)作，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，舌簧開關(guān)開閉四次，通過外電路輸出四個(gè)脈沖。,如果將該脈沖信號(hào)送數(shù)字電路或計(jì)算機(jī)進(jìn)行定時(shí)計(jì)數(shù)及運(yùn)算，就可以得到車速輸出；如果進(jìn)行累計(jì)計(jì)算和運(yùn)算，則可以求出行駛里程。,(2) 光電式車速傳感器,汽車教學(xué)網(wǎng) ,光電式車速傳感器的結(jié)構(gòu)如圖2.94所示。,光電式車速傳感器

54、由轉(zhuǎn)子、遮光板、光電傳感器及外殼等組成。,遮光板安裝在轉(zhuǎn)子軸上，其開槽的徑向部位恰位于光電傳感器的U形開口內(nèi)，U形開口一側(cè)安裝有發(fā)光二極管，另一側(cè)安裝有光敏晶體管。,當(dāng)軟軸帶動(dòng)遮光板旋轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)光二極管射向光敏晶體管的光線被斷續(xù)遮擋，從而使光敏晶體管輸出脈沖。,如果遮光板開槽數(shù)為20，則轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，傳感器輸出20個(gè)脈沖。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,該脈沖信號(hào)經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，就可得到車速輸出。,7) 氧傳感器,氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。由于排氣中的氧濃度可以反映空燃比的大小，所以在電子控制汽油噴射系統(tǒng)中廣泛使用氧傳感器。,氧傳感器隨時(shí)將檢測的氧濃度反饋給電控裝置，電控裝置據(jù)此判斷空燃比是否偏離理論值，一旦偏離

55、，就調(diào)節(jié)噴油量，以控制空燃比收斂于理論值。,(1) 二氧化鈦(TiO2)氧傳感器,汽車教學(xué)網(wǎng) ,這種氧傳感器是一種體電阻型氣敏傳感器。,它是利用化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)、對(duì)氧氣敏感、易于還原的氧化物半導(dǎo)體材料二氧化鈦在與氧氣接觸時(shí)產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，使晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電阻值發(fā)生變化的原理工作的。,它的結(jié)構(gòu)如圖2.95所示。,二氧化鈦氧傳感器由二氧化鈦元件、溫度補(bǔ)償熱敏元件、外殼、接線端子等組成。,它的工作過程是：當(dāng)排氣中氧含量較高時(shí)，二氧化鈦的阻值增大；反之，當(dāng)排氣中氧含量較低時(shí)，二氧化鈦的阻值減小。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,將氧濃度轉(zhuǎn)換成電參數(shù)，經(jīng)過適當(dāng)電路的處理，就可以獲得有用的電壓或電流信號(hào)。,二氧化鈦

56、氧傳感器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、可靠性高。,(2) 二氧化鋯(ZrO2)氧傳感器,二氧化鋯傳感器的結(jié)構(gòu)如圖2.96所示。,二氧化鋯氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體，即二氧化鋯固體電解質(zhì)管。,鋯管固定在帶有安裝螺紋的固定套內(nèi)，鋯管內(nèi)表面與大氣相通，外表面與排氣相通，其內(nèi)外表面都覆蓋著一層多孔性的鉑膜作為電極。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,氧傳感器安裝在排氣管上，為了防止排氣管內(nèi)廢氣中的雜質(zhì)腐蝕鉑膜，在鋯管外表的鉑膜上覆蓋一層多孔的陶瓷層，并加有帶槽口的防護(hù)套管。,在其接線端有一個(gè)金屬護(hù)套，其上開有一孔，使鋯管內(nèi)表面與大氣相通。,當(dāng)鋯管接觸氧氣時(shí)，氧氣透過多孔鉑膜電極，吸附于二氧化鋯，并經(jīng)電子交換成為負(fù)離子。,

57、由于鋯管內(nèi)表面通大氣，外表面通排氣，其內(nèi)外表面的氧氣分壓不同，則負(fù)氧離子濃度也不同，從而形成負(fù)氧離子由高濃度側(cè)向低濃,汽車教學(xué)網(wǎng) ,度側(cè)的擴(kuò)散。,當(dāng)擴(kuò)散處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩電極間便形成電動(dòng)勢，所以二氧化鋯氧傳感器的本質(zhì)是化學(xué)電池，亦稱氧濃差電池。,二氧化鋯氧傳感器的電壓特性曲線如圖2.97所示。,當(dāng)混合氧較稀時(shí)，排氣中含氧必然多，鋯管內(nèi)外的氧濃度差小，只產(chǎn)生小的電壓；,而當(dāng)混合氣較濃時(shí)，排氣中含氧量較少，同時(shí)伴有較多的未完全燃燒物如一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?HC)等，這些成分在鋯管外面的鉑催化下，與氧發(fā)生反應(yīng)，消耗排氣中殘余的,汽車教學(xué)網(wǎng) ,氧，使鋯管外表面氧濃度變?yōu)榱?，這樣就使得鋯管內(nèi)外氧濃度差突然增大，傳感器輸出電壓也突然增大。,因此，其輸出特性在過量空氣系數(shù) =1時(shí)突變， 1時(shí)輸出幾乎為零， 1時(shí)輸出電壓接近1V。,8) 爆燃傳感器,爆燃傳感器的功用是把爆燃時(shí)傳到缸體上的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，輸入ECU作為爆燃控制信號(hào)。爆燃傳感器大多安裝在氣缸體上。,汽車教學(xué)網(wǎng) ,爆燃傳感器有磁致伸縮式和壓電式兩種，它們都屬于能量轉(zhuǎn)換型(發(fā)電型)傳感器，現(xiàn)分