大众电控燃油喷射系统的检测与维修(编辑修改稿)

大众电控燃油喷射系统的检测与维修(编辑修改稿)内容摘要：

c系统基础上，经改进发展成为 LJetronic电控汽油喷射系统，用叶片式空气流量计直接测量进气空气体积流量来控制空燃比，比用进气管绝对压力间接控制的方式精度高，稳定性好。 Bosch公司生产集电子点火和电控汽油喷射于一体的 Motronic数字式发动机集中控制系统。 与此同时，美国和日本各大汽车公司也相继研制成功与各自车型配套的数字式发动机集中控制系统。 列如：美国 GM公司 DEFI系统， Ford公司 EECШ 系统等这些系统能够对空燃比、点火时刻、怠速转速和废气再循环等多方面进行综合控制，控制精度愈来愈高，控 制功能也更完善。 目前，各国的汽油发动机基本上全部采用了电控汽油喷射系统，并且不断完善其性能，缸内汽油喷射系统也进入了实用化阶段，以满足日益严格的排放和节油的需要。 电控燃油喷射技术的现状 自 1967年德国博世公司研制成功 DJetronie电子控制汽油喷射系统以来，世界电控燃油喷射技术已走过了 30多年的发展历程。 电控燃油喷射系统从机械式喷射、晶体管辅助喷射、集成电路控制发展到目前的微机控制喷射，从模拟计算机控制发展到数字计算机控制，已由单一项目控制发展成了多项内容的发动机集中控制系统。 电控燃油喷射装 置在结构上和价格性能比上有着化油器不可比拟的优越性。 表 电子控制燃油喷射系统的现状 毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 2 分系统 基本功能 基本组成 现 状 燃油供给系统 将燃油由邮箱吸出再加压、稳压、滤清并喷入进气管道或直接喷入缸内，使燃油细化、雾化 油泵 外置滚柱泵． (大多用 )内置涡轮泵 压力调节器 机械膜片式 喷油器 驱动方式 电压驱动．电流驱动 结构 轴针型、 (单孔、双孔 )孔垂喷嘴 喷射方式 单点喷射，多点喷射(缸内、进气管 )；连续喷射．间接喷射；异步喷射 同时喷射．分组喷射、顺序喷射 空气供给 系统 提供发动机正常燃烧必需的空气量，对进气量连行测量和控制 进气管 进气总管与进气歧曾(分体、整件式 ) 节气门 辅助空气调节阀，主喷油器，冷起动喷油器，压力调节器．节气门位置传感器 空气计量 测量方法 间接测量，直接测量 流量计 叶片式、卡门旋涡式．热线式，热膜式 传感器 进气温度传感器，进气压力传感器 电控系统 车载微机对各工况下的燃油量进行计算与控制，以获得良好的动力性、经济性及降低尾气排放污染 传感器 压力、温度、流量、位置、氧传感器、转速、车速、爆震、开关量传感器 ECU 单项控制、集中控制 执行元件 主继电器．断路继电 毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 3 器，冷起动喷油器．定时开关 尾气净化 减少 NOx、 CH、 CO、的排放 附加净化装置 EGR、三元催化剂、二次空气喷射、热反应器，或相互并用 世界电控燃油喷射技术已趋成熟，其发展现状见表 ，但在实际应用中还层次各异表现为多样化。 如：在国内，电子喷射系统应用得还很少，主要集中在中外合资生产的汽车上以及三星、三峰等少数国产汽车上；在国外，也是机械式、机电式与电控式喷射系统并存。 但目前世界总趋势是向电控喷射系统发展，如美国通用、福特、克莱斯 勒三大汽车公司 90年代生产的轿车上几乎 100％ 采用了电控汽油喷射系统。 现在电子喷射系统已过渡到微处理机与微集成电路 ECU 控制的集中综合控制系统 (如 90年代初德国 Bosch公司设计生产的 Motronic发动机控制系统采用了微集成电子技术 )，它不单是燃油喷射或电子点火系统，已发展成了集燃油喷射、电子点火、怠速控制 (ISC)、废气再循环 (EGR)、自动变速(AT)、防抱制动 (ABS)于一体的电子集中控制系统 (如 1993年美国通用公司 Cadillac分部生产的Northstar电子控制系统即是集发动机管理与传 动系控制于一体的集中控制系统 )。 电控燃油喷射技术发展趋势 汽车产品的电子化是历史的必然趋势。 但是随着电子控制项目的不断增多，电子装置的数量也不断增多，这些电子装置需要占用空间、消耗电能，因而汽车电子产品的发展趋势将是小型化、轻型化、集成化与低功耗。 汽车电子控制的发展趋势还将是微电脑化及智能化的整车集中控制， 21世纪的电控燃油喷射系统不再是一个独立的系统，它只是发动机管理系统或整车控制系统的一部分，必然与其它控制系统相互联系，并且通过车内局部网 (CAN)互通信息，还具有在线故障自诊断 (OBD)功能。 电子燃油喷射系统也将朝微集成电路模块化智能型控制方向发展，同时，未来还将研制适应发动机机舱工作环境的具有强抗干扰能力的电子元件．这样既能充分利用机舱内空间．又能使发动机管理系统的结构简化。 世界上几家主要汽车公司为 21世纪设计的燃油喷射及发动机管理系统见表。 下面分析电控燃油喷射系统各分系统的发展趋势。 燃油供给系 毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 4 由于内置式油泵与外置式相比具有噪声小、不易产生气阻和泄漏、体积小、耐久性和可靠性好等优点，因而未来将普遍采用内置式燃袖泵。 由于孔型喷嘴喷射雾化好，在燃油经济性与排污控制方面有优 越性，未来的喷油器将采用双孔和多孔喷嘴结构 (尤其是多孔喷嘴 )，同时也会有新的喷油器结构出现。 在喷射方式上，由于多点喷射容易保证各缸混合气的均匀性和空燃比的一致性，而使得多点喷射(MPI)喷射系统的发展趋势。 近些年内，进气管内多点喷射方式还会很流行，但是因为缸内喷射在改善燃油经济性和动力性、降低噪声、节约成本等方面有着巨大的潜力，因此 21世纪特采用缸内直接喷射方式，并且采取顺序多点喷射方式，以获得更佳的经济性和更低的排放污染。 最为合适的方式是喷射与点火相互约束，由点火引导燃油顺序喷射。 表 燃油喷射 及发动机管理系统发展动态 系统名称 研制公司 系统特征 备注 CDI Mitsubishi 缸内直接喷射、步进电机节流、分层进气，稀薄燃烧控制，双上凸轮、电磁旋转喷油器、缸内流量计、 EGR、三元催化剂 1995年首次展出 Bosch 单一 ECU集中控制（燃油喷射、点火正时、抗暴震、 ASR牵引控制、 CAN、导航）、 OBD、发动机熄火（防盗）随点火顺序定时喷射、喷射中断功能、双孔喷嘴 装在奔驰 SLK增压发动机上 SFI General Motors 多点顺序喷射缸进气道等长、空气直线射入燃烧室 、点火线圈靠近火花塞、点火定时信号来自高竞速的曲轴位置及凸轮轴位置传感器 1997年装入CORVETTE车上 SMPI Chrysler 缸内直接喷射、多点顺序喷射、顶置凸轮轴、节气门体到各缸等长通道、 EGR、元催化剂、热氧传感器 1998年生产的 V6发动机系列中采用 毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 5 ME7 Bosch 采用微型机构与微集成技术。 集中控制（燃油喷射、点火正时，起动、暖机、 ABS、牵引控制、车辆动态控制） OBD、 CAN、电子节流、多孔喷射、微系统压力传感器、 HFM5空气质量传感器、 EGR、空气喷射 1999年开始生产 空气供给系 空气供给量将采用步进电机控制节气门开度方式控制，这样能使反应迅速而准确。 空气质量流量计与体积流量计相比，结构简单、换算方便，不需要附加压力传感器和温度传感器，不需要对进气温度和压力的变化进行空气质量补偿，它将取代体积流量计： 除现有的热线式、热膜式空气质量流量计外，还将开发出一些新的流量计。 电控系 电控系中最易变的是传感器，今后几年内将陆续有新的传感器出现，传感器正朝微型化、高灵敏性、智能化方向发展。 如：火花塞点火传感器发现某缸出现点火故障，便中断向该缸喷射汽油。 HFM5空气质量传感器的热传感元件由单一硅片蚀刻而成，只有几微米厚，它甚至能够在脉动时辨别出气流方向的改变，从而避免质量误算。 电子控制单元 (ECU)正朝模块化、微集成化方向发展，采取集中控制方式，处理信息的能力越来越强。 如： Bosch公司计划于 2020年研制出 32位单片微处理器柴油机管理系统 第 2 章 帕萨特 B5 轿车电控燃油喷射系统 帕萨特 B5轿车电控燃油喷射系统的概述 帕萨特 B5轿车 的发动机采用了德国 博世 公司最先进的电子控制多点汽油顺序喷射系统。 该系统采用热膜式空气流量计检测发动机进气 流量，可直接反 映发动机负荷，比以前研制的 Motronic系统所采用的绝对压力传感器检测进气歧管压力并推算流量的方法更精确。 此系统能依据进气流量信号和曲轴 毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 6 转角信号准确地控制发动机混合气空燃比和点火时间，从而极大地降低了汽车排气污染。 帕萨特 B5轿车 电子控制汽油喷射系统由空气供给系统、汽油供给系统、控制系统组成，发动机电子控制系统的组件在车上的布置如图 ，主要组件安装部位。 图 帕萨特 B5轿车 汽油喷射系统置图 l霍尔传感器（ G40） 2喷油器（ N30－ N33） 3活性炭罐 4热膜式空气流量计（ G70） 5活性炭罐电磁阀（ N80） 6ECU（ J220） 7氧传感器 （ G39） 8水温传感器（ G62） 9转速传感器插接器（灰色） 10l 号爆震传感器插接器（白色） 11氧传感器插接器（黑色） 122 号爆震传感器插接器（黑色） 13节气门控制组件（ J338） 142 号爆震传感器（ G66） 15转速传感器（ G28） 16进气温度传感器（ G72） 17点火线圈（ N152） 181号爆震传感器（ G61） 毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 7 图 帕萨特 B5轿车 发动机电子控制系统组成 帕萨特 B5 轿车电控燃油喷射系统的组成与基本原理 帕萨特 B5轿车电子控制汽油喷射系统由电控单元（ ECU）、传感器、点火线圈、分电器、油压调节器、喷油器等组成。 驾驶员通过节气门控制进气量，节气门位置传感器检测节气门开度的信息传给电控单元（ ECU），由电控单元综合诸因素调整喷油量，使混合气最佳。 发动机工作时，节气门位置传感器检测驾驶员控制的节气门开度， 热膜式空气流量计检测发动机进气 流量，这两个信号作为汽油喷射的主要信息输入ECU，由 ECU计算出喷油量。 再根据水温传感器、进气温度传 感器、氧传感器、爆震传感器等四个传感器输入的信息， ECU对上喷油量进行必要的修正，确定出实际喷油量，最后再根据霍尔传感器检测到的曲轴转角信号， ECU确定出最佳喷油和点火时刻并指令喷油器喷油、火花塞跳火。 系统中有两个爆震传感器，当发动机产生爆震时，通知电控单元适当推迟点火正时而减弱爆震。 爆震传感器不仅可保证使用低牌号汽油时不损坏发动机，同时也保证发动机在使用高质量汽油时能发出最大功率；系统中的水温传感器可保证发动机在冷起动时，能适当加浓混合气浓度；而系统中的氧传感器则可随时监测发动机的燃烧情况，由电控单元随 时调整喷油量，从而将排气污染减小到最低程度； ECU是一个 32位计算机，它可处理及控制发动机的喷油时间。 喷油持续时间和点火提前角等指令，使喷油嘴和火花塞最佳工作。 电子控制汽油喷射系统分为汽油供给系统、空气供给系统和控制系统三部分。 其组成如图 毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 8 示 毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 9 图 帕萨特 B5轿车 发动机电子喷射系统结构示意图 1热膜式空气流量计 2电子控制单元 3电动汽油泵 4节气门控制组件 5怠速电机（与节气门控制组件一体） 6进气温度传感器 7油压调节器 8喷油器 9爆震传感器 10汽油滤清器 11点火线圈 12氧传感器 13冷却液温度传感器 14转速传感器 汽油供给系统的主要部件 汽油供给系统的作用是根据 ECU的指令，以恒定的压差将一定数量的汽油喷入进气管中：它主要包括汽油箱、汽油分配管、电动汽油泵，汽油滤清器、油压调节器、喷油器等组成，如图 、图 所示。 图 汽油供给系统零件图 l回油软管 2进油软管 28油管夹头 2 26夹箍 5汽油滤清器罩壳 6汽油滤清器 10固定螺钉 11回油管 12通气细管 13进油管 14锁 紧螺母（用工具 3217 拆卸和安装） 15凸缘（注意在汽油箱上的安装位置） 16密封圈 17汽油油位传感器 18汽油泵 19汽油箱（拆卸时，用发动机和变速器框杆 支撑） 20安装汽油泵固定环 22固定螺钉 23卡环 24支承座 25防尘罩 27橡胶连接管 毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 10 图 喷油器部分零件图 l供油软管 2回油软管 3喷油器电阻器 4夹箍 5喷油器总供油管 6密封圈 7喷油器 8曲轴箱强制通风阀（ PCV阀） 9水温传感器 10。