仅供参考-汽油发动机电气系统

一线天

汽油发动机控制系统

可燃混合气：空气与燃料的混合物。
空燃比：空气与燃料质量之比。
理论空燃比：14.7：1
经济空燃比：16～18：1
功率空燃比：12～13：1
电子燃油喷射系统：EFI(Electronic Fuel Injection)
EFI系统根据进气量的测量方法分为：
1．        D型（Speed Density Control Type）速度－密度
通过测量进气岐管中的真空度及温度来测量空气量（由于空气在进气管内压力波动，测量精度较差，需要温度信号补偿）。
2．        L型(Mass-flow Control type)质量－流量
空气流量计直接测量进气岐管中的空气量 (通过热丝或热线的温度变化,造成的电桥不平衡,换算出流量,测量比较精确) 。
3.        K型机械连续喷射
通过空气推动挡板,造成滑动电阻值变化来测量空气量.
EFI与化油器相比较：
1．        混合气分配均匀性好
每一个缸都有一个喷嘴，根据转速负荷的变化，控制喷嘴开启时间，燃油均匀分配给各气缸，改善排放和燃油经济性。
2．        发动机在任何工况下都可以获得精确空燃比的混合气
主供油系、怠速、加速在转速由低速向高速变化时，混合气都会短暂的变稀，需要将混合气调浓，破坏排放和燃油经济性。
EFI系统可以连续的、精确的供应混合气。
3．        加速响应好
化油器系统加速时燃油增长量比空气增长量慢，加速响应不好。
EFI系统燃油在2～3bar的压力下从喷嘴喷出，形成雾状，根据节气门开度变化随时调整。
4．        良好的起动性能
低温冷起动时，喷油嘴喷出雾状汽油，提高起动能力。
5．        减速减油断油
化油器系统减速时节气门关闭，发动机高速运转，进气量减少，进气岐管内真空度增大，附于进气岐管壁的汽油进入气缸，使混合气变浓，燃烧不完全，HC的含量增加。
EFI系统节气门关闭时，如果发动机转速高于设定值，停止喷油。
6．        充气效率高
化油器系统由于喉管节流，使进气量减少。
EFI系统无喉管，喷油嘴能喷出雾化良好的汽油。
EFI系统的控制功能：
        EFI（Electronic Fuel Injection）电子燃油喷射
        ESA(Electronic Spark Advance)电子点火提前
        ISC(Idle Speed Control)怠速控制
        诊断功能
        安全保险功能
        其它功能:EGR(Exhaust Gas Recirculation)废气再循环功能、二次空气注入系统、涡轮增压、可变进气等。
1.EFI电子燃油喷射
发动机各种工况的最佳喷油时间存储在ECU存储器中，ECU根据空气流量计、转速传感器、冷却水温度传感器等信号提供最佳喷油时间。
2.ESA电子点火提前
发动机各种工况的最佳点火时间存储在ECU存储器中，ECU根据传感器的信号控制喷油时间在最佳时刻。
3.ISC怠速控制
ECU根据转速传感器、冷却水温度、空调开关信号、动力转向开关等信号，控制怠速在目标值。
4.诊断功能
ECU不断地检测各种传感器的输入信号，若信号出现不正常，ECU把数据存入存储器，通过数据或灯光显示。
5.安全保险功能
如果输入到ECU的信号不正常，ECU将根据固定的喷油时间和点火时间控制发动机运行，使发动机能维持工作。
6.EGR废气再循环功能、涡轮增压、二次空气注入系统、可变进气等。
发动机控制系统的组成:
进气系统、燃油系统、点火系统、控制系统。
一、进气系统
进气系统为形成发动机可燃混合气提供必需的空气。
空气经空气滤清器、空气流量计、节流阀体、进气总管、进气歧管进入气缸。怠速时空气经旁通道进入气缸。
节流阀体包括发动机正常运行时控制进气量的节气门和怠速时的旁通道。节气门位置传感器安装在节气门轴上，用来检测节气门开启角度，有的还安装使节气门缓慢回位的缓冲器。为了避免寒冷时空气流经节流阀体时，空气中的水在节流阀体上结冰，有的发动机冷却水流经节流阀体。
通过调整怠速调整螺钉来调整怠速转速。
为了消除进气波动，改善各缸进气分配的均匀性，进气总管的形状、容积都需要专门设计，每个气缸都有单独的进气歧管。
二、燃油系统
汽油从汽油箱泵出，经汽油滤清器到各喷嘴。
油泵:
按安装位置分为:
1油箱外油泵
2油箱内油泵:油压高时通过泄压阀可以把燃油泄回油箱,噪声小,停车时燃油泵继续工作一段时间,通过单向阀关闭油路,保持油路油压,以便再起动.有的油箱内油泵带蓄油壳(reservoir),油泵工作时是靠燃油冷却的.当汽车加减速时,油箱液面倾斜,蓄油壳可以稳定油面,防止燃油泵抽真空,无燃油冷却,油泵电机过热烧毁.
有的为了安全性,只有在发动机运转时油泵才工作.
有的为了保证油路油压,点火开关接通时油泵就工作.
有的发动机油泵泵油量随发动机负荷的变化而改变.发动机在高速、大负荷工况下需要供油量大，油泵高速运转，增加泵油量，反之则相反，以减少油泵的磨损及电能损耗。
汽油滤清器滤掉汽油中的杂质及灰尘，若汽油滤清器阻塞，油压降低，起动困难，发动机功率下降。
脉动阻尼器为了消除油管的油压波动，有些发动机在油轨上装有脉动阻尼器，以稳定油路中压力。
压力调节器用来调节喷油压力，安装在油轨的出油端.喷油嘴喷出的油量是通过改变喷油时间来控制的，必需保证喷嘴处的油压是恒定的，同时也要考虑进气管处的真空度,才能保证精确控制，所以压力调节器通过进气歧管的真空度和弹簧的共同作用来满足控制要求。
喷嘴
喷嘴分类：
1．按结构形式有两种：针阀型和孔型。
针阀型喷嘴不宜堵塞，孔型喷嘴雾化效果好。
2．按阻值分有两种：低阻喷嘴和高阻喷嘴。
低阻喷嘴：2～3欧
高阻喷嘴：13～16欧
3．按驱动方法：电压控制方法和电流控制方法。
电流控制方法用于低阻喷嘴。
电压控制方法由于串有螺旋管形电阻的低阻喷嘴和高阻喷嘴。
喷嘴通电喷油响应时间：
电流控制的低阻喷嘴最短，电压控制高阻喷嘴最长。
冷起动喷嘴:为了改善冷起动性能，有些发动机在进气总管装有冷起动喷嘴。
根据喷油方式不同，分为多点喷射（MPI）单点喷射（SPI）两种。
单点喷射（Single-Point Injection）燃油喷在节气门附近。
多点喷射（Multi-Point Injection）燃油喷在进气门附近。
多点喷射又分为成组喷射和顺序喷射两种。
三、        点火系统
ECU控制点火时间，ECU产生点火时间信号送给点火线圈，使火花塞产生2～3万伏高压点火，同时反馈给ECU一个点火确认信号。
点火系统可分：分电器点火系统和无分电器点火系统DLI
分电器点火系统把点火线圈次极高压通过分电器分火头送到火花塞，有能量损。
无分电器点火系统DLI（Distributor-Less Ignition）把点火线圈次极高压直接送到火花塞，能量损失小
四、        控制系统
控制系统由ECU、传感器、执行器组成。
控制系统的核心是ECU，ECU根据空气流量计的信号计算进气量，根据进气量算出基本点火时间和喷油时间，然后根据转速、水温、节气门等信号进行修正，得到最佳控制值，控制发动机运转。
ECU的供电电路由点火开关和主继电器组成。
传感器包括：
        进气歧管压力传感器
        可变电阻器
        空气流量计
        分电器－曲轴转角，发动机转速
        点火线圈－发动机转速
        曲轴转角传感器
        水温传感器
        进气温度传感器
        节气门位置传感器
        起动信号
        车速传感器
        空调开关信号
        爆震传感器
        氧传感器
进气歧管压力传感器：EFI系统进气量测量，由硅片、真空室、集成电路组成。硅片一侧是真空，另一侧是进气歧管，不同压力使硅片产生的变形不一样，阻值也不一样。
可变电阻器：在不装氧传感器的EFI系统中，通过调节可变电阻器来调节混合气的浓度。在装氧传感器的EFI系统中，ECU根据氧传感器的信号修正混合气的可燃比。
空气流量计：叶板式、卡门涡街式、热线式。
叶板式：进气推动测量板转一个角度，通过测量和测量板同轴的电位计，使ECU得到一个电压信号。
卡门涡街式：体积小、重量轻、进气道结构简单、进气阻力小。
热线式：
分电器－曲轴转角，发动机转速
点火线圈－发动机转速
曲轴转角传感器
水温传感器：通过热敏电阻检测冷却水温度，一般为负温度系数热敏电阻。
进气温度传感器：D型EFI装在空滤器壳体或进气总管内，L D型EFI装在空气流量计内。因为进气压力和体积不变，但进气密度和比重却随温度而改变，因此需要进气温度传感器信号进行修正。
节气门位置传感器：把节气门开度转换成电压信号。
起动信号：起动时，进气管内混合气流速慢，温度低，燃油雾化差，ECU检测到起动信号后，给混合气加浓，以改善起动性能。
空档开关信号：由于怠速系统控制，改善燃油经济性和排放。
车速传感器：通过脉冲数来测量车速，用于怠速、加速、减速空燃比控制。
可分舌簧开关型、光电耦合型、磁电型。
空调开关信号：ECU通过空调开关信号来控制发动机稳定运行。
氧传感器：用于检测实际空燃比比理论空燃比浓还是稀，使系统达到最佳排气性能。在陶瓷材料（氧化锆）表面覆盖铂，内侧通大气，外侧通排气，当高温时（400）内外氧浓度不一样时，氧化锆产生电压信号。有的氧传感器装有加热器，以保证氧传感器工作所必需的温度。铂起催化作用，使氧与一氧化碳反应。
爆震传感器：是一种压电晶体，当晶体受外部机械力作用时，两个极面产生电压，ECU接到爆震信号后立刻推迟点火时间，避免爆震发生。爆震频率一般为7KHz

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不疼不痒...