单元四汽油机燃料供给系统

1、单元四单元四 汽油机燃料供给系统汽油机燃料供给系统 教学目标教学目标 1.熟悉汽油机燃料供给系统的功用熟悉汽油机燃料供给系统的功用 2.熟悉可燃混合气浓度的表示方法及各种不同工熟悉可燃混合气浓度的表示方法及各种不同工 况对混合气浓度的要求况对混合气浓度的要求 3.熟悉汽油机电控燃油喷射系统的类型熟悉汽油机电控燃油喷射系统的类型 4.掌握空气供给系统、燃油供给系统及控制系统掌握空气供给系统、燃油供给系统及控制系统 的功用、工作过程、各主要部件的结构及原理的功用、工作过程、各主要部件的结构及原理 汽油机燃料供给系统汽油机燃料供给系统 v功能：功能： 根据发动机各种工况的不同要求，配制出一定数量和根

2、据发动机各种工况的不同要求，配制出一定数量和 浓度的混合气，供往气缸，并在做功行程完成后，将燃烧浓度的混合气，供往气缸，并在做功行程完成后，将燃烧 废气排出气缸。废气排出气缸。 v类型：类型： 化油器式燃料供给系统：结构简单、使用方便、价格便化油器式燃料供给系统：结构简单、使用方便、价格便 宜，但燃料分配不均匀，混合气浓度控制质量差，难以实宜，但燃料分配不均匀，混合气浓度控制质量差，难以实 施反馈控制以及排气污染严重等。施反馈控制以及排气污染严重等。 电控燃油喷射式燃料供给系统：由空气供给系统、燃油电控燃油喷射式燃料供给系统：由空气供给系统、燃油 供给系统和控制系统组成。供给系统和控制系统组成

3、。 一、可燃混合气浓度对发动机性能的影响一、可燃混合气浓度对发动机性能的影响 一）可燃混合气浓度表示方法一）可燃混合气浓度表示方法 可燃混合气浓度：可燃混合气中燃油占混合气的比例。通可燃混合气浓度：可燃混合气中燃油占混合气的比例。通 常用过量空气系数或空燃比来表示。常用过量空气系数或空燃比来表示。 1.过量空气系数（过量空气系数（ ） ： 当当=1-理论或标准混合气；当理论或标准混合气；当1- 稀混合气。稀混合气。 2.空燃比（空燃比（A/FA/F）：）： 1kg汽油理论上完全燃烧时所需的空气为汽油理论上完全燃烧时所需的空气为14.7kg 。 当当/F=/F=14.7-理论或标准混合气；当理论

4、或标准混合气；当A/FA/F14.7-稀混合气。稀混合气。 4.14.1 概述概述 ) kg 燃烧1kg燃料实际供给的空气质量 过量空气系数( 理论完全燃烧1燃料时所需的空气质量 /)A F 空气质量 空燃比( 燃油质量 4.14.1 概述概述 二）可燃混合气浓度对汽油机工作的影响二）可燃混合气浓度对汽油机工作的影响 0.850.850.950.95功率混合气。功率混合气。 =1.05 =1.051.151.15经济混合气。经济混合气。 0.850.850.950.95过浓混合气。过浓混合气。 1.051.051.151.15过稀混合气。过稀混合气。 0.40.40.50.5火焰传播上限。火焰

5、传播上限。 1.31.31.41.4火焰传播下限。火焰传播下限。 4.14.1 概述概述 三）发动机各种工况对混合气浓度的要求三）发动机各种工况对混合气浓度的要求 发动机工况是发动机工作状况的简称，包括发动机转速的发动机工况是发动机工作状况的简称，包括发动机转速的 高低和负荷的大小。根据其运行特点，分冷启动、怠速、小高低和负荷的大小。根据其运行特点，分冷启动、怠速、小 负荷、中等负荷、大负荷和全负荷、加速和暖机负荷、中等负荷、大负荷和全负荷、加速和暖机7种工况。种工况。 1.冷启动工况冷启动工况 冷启动：发动机由静止到正常运转的过程，或当熄火时间冷启动：发动机由静止到正常运转的过程，或当熄火时

6、间 较长、发动机温度已下降至环境温度时的启动过程称为冷启较长、发动机温度已下降至环境温度时的启动过程称为冷启 动。动。 冷起动时：冷起动时：=0.2=0.20.6 0.6 极浓混合气极浓混合气 原因：转速低，不利于燃油雾化；温度低，蒸发困难。目原因：转速低，不利于燃油雾化；温度低，蒸发困难。目 的是保证进入汽缸内的混合气中有足够的燃油蒸汽。的是保证进入汽缸内的混合气中有足够的燃油蒸汽。 4.14.1 概述概述 三）发动机各种工况对混合气浓度的要求三）发动机各种工况对混合气浓度的要求 2.怠速工况怠速工况 怠速：发动机对外无动力输出，做功行程产生的动力只怠速：发动机对外无动力输出，做功行程产生的

7、动力只 用来克服发动机的内部阻力，维持发动机以最低转速稳定用来克服发动机的内部阻力，维持发动机以最低转速稳定 运转。汽油机怠速转速一般为运转。汽油机怠速转速一般为700900r/min。 怠速时：怠速时：=0.6=0.60.8 0.8 浓混合气浓混合气 原因：在怠速工况下，节气门开度最小，进入气缸内的原因：在怠速工况下，节气门开度最小，进入气缸内的 混合气很少，气缸内残余废气对混合气稀释严重；而且转混合气很少，气缸内残余废气对混合气稀释严重；而且转 速低，空气流速小，汽油雾化和蒸发不良，混合气形成不速低，空气流速小，汽油雾化和蒸发不良，混合气形成不 均匀。均匀。 4.14.1 概述概述 三）发

8、动机各种工况对混合气浓度的要求三）发动机各种工况对混合气浓度的要求 3.小负荷工况：负荷在小负荷工况：负荷在25%以下。以下。 小负荷时：小负荷时：=0.70.9 较浓混合气较浓混合气 原因：由于小负荷工况时，节气门略开，混合气的数量和原因：由于小负荷工况时，节气门略开，混合气的数量和 品质比怠速工况时有所提高，废气对混合气的稀释作用也相品质比怠速工况时有所提高，废气对混合气的稀释作用也相 对减弱，所以混合气浓度可以略为减小对减弱，所以混合气浓度可以略为减小。 4.14.1 概述概述 三）发动机各种工况对混合气浓度的要求三）发动机各种工况对混合气浓度的要求 4.中等负荷工况：负荷在中等负荷工况

9、：负荷在25%85%之间。之间。 中等负荷时：中等负荷时： =1.051.15 较稀混合气较稀混合气 原因：由于节气门开度较大，汽缸的混合气数量增多，原因：由于节气门开度较大，汽缸的混合气数量增多， 燃烧条件较好。此外，发动机大部分的时间处在中等负荷燃烧条件较好。此外，发动机大部分的时间处在中等负荷 工况下工作，为提高其经济性，应供给较稀的经济混合气。工况下工作，为提高其经济性，应供给较稀的经济混合气。 4.14.1 概述概述 三）发动机各种工况对混合气浓度的要求三）发动机各种工况对混合气浓度的要求 5.大负荷工况和全负荷工况大负荷工况和全负荷工况 大负荷工况：负荷在大负荷工况：负荷在85%-

10、 100%之间。之间。 全负荷工况：负荷为全负荷工况：负荷为100。 大负荷和全负荷时：大负荷和全负荷时： =0.850.95 功率混合气功率混合气 原因：为了克服较大的外部阻力，要求发动机发出尽可能原因：为了克服较大的外部阻力，要求发动机发出尽可能 大的功率。因此，应供给质浓量多的混合气。大的功率。因此，应供给质浓量多的混合气。 4.14.1 概述概述 三）发动机各种工况对混合气浓度的要求三）发动机各种工况对混合气浓度的要求 6.加速工况加速工况 加速是指发动机负荷增加的过程。急加速时，油门迅速开加速是指发动机负荷增加的过程。急加速时，油门迅速开 大，要求发动机的动力迅速提高；但在急加速瞬间

11、，由于大，要求发动机的动力迅速提高；但在急加速瞬间，由于 汽油的惯性比空气惯性大，汽油流量的增加比空气流量的汽油的惯性比空气惯性大，汽油流量的增加比空气流量的 增加要慢，使混合气暂时过稀，容易引起发动机的动力下增加要慢，使混合气暂时过稀，容易引起发动机的动力下 降甚至熄火。因此，在急加速时，必须采用专门的装置额降甚至熄火。因此，在急加速时，必须采用专门的装置额 外供油，加浓混合气，以满足发动机急加速的要求。外供油，加浓混合气，以满足发动机急加速的要求。 4.14.1 概述概述 三）发动机各种工况对混合气浓度的要求三）发动机各种工况对混合气浓度的要求 7.暖机工况暖机工况 暖机一般是指发动机冷启

12、动后，发动机的温度逐渐升高到暖机一般是指发动机冷启动后，发动机的温度逐渐升高到 正常工作温度的过程。在暖机过程中，混合气的浓度应随正常工作温度的过程。在暖机过程中，混合气的浓度应随 温度升高而减小，从启动时的极浓减小到稳定怠速运转所温度升高而减小，从启动时的极浓减小到稳定怠速运转所 要求的浓度为止。要求的浓度为止。 u结论：通过以上分析，车用汽油机在小负荷和中等负荷结论：通过以上分析，车用汽油机在小负荷和中等负荷 工况运转时，要求燃料供给系统能随着负荷的增加，供给工况运转时，要求燃料供给系统能随着负荷的增加，供给 由浓逐渐变稀的混合气。当进入大负荷直到全负荷工况运由浓逐渐变稀的混合气。当进入大

13、负荷直到全负荷工况运 转时，又要求混合气由稀变浓，最后加浓到保证发动机发转时，又要求混合气由稀变浓，最后加浓到保证发动机发 出最大功率。出最大功率。 4.14.1 概述概述 二、汽油机电控燃油喷射系统的类型二、汽油机电控燃油喷射系统的类型 1.按喷射装置的控制方式：机械控制式（按喷射装置的控制方式：机械控制式（K型）、机电混型）、机电混 合控制式（合控制式（KE型）及电子控制式（型）及电子控制式（EFI型）。型）。 4.14.1 概述概述 二、汽油机电控燃油喷射系统的类型二、汽油机电控燃油喷射系统的类型 2.按喷射方式：连续喷射方式和间歇喷射方式按喷射方式：连续喷射方式和间歇喷射方式 （1）连

14、续喷射：喷油量多少只取决于燃油分配器中燃油）连续喷射：喷油量多少只取决于燃油分配器中燃油 计量槽的开度或进出油口间的压力差。多用于计量槽的开度或进出油口间的压力差。多用于K型及型及KE型型 喷射系统。喷射系统。 （2）间歇喷射：喷油量取决于喷油器开启时间的长短。）间歇喷射：喷油量取决于喷油器开启时间的长短。 u按各缸喷油器的喷射顺序：同时喷射、分组喷射和顺序按各缸喷油器的喷射顺序：同时喷射、分组喷射和顺序 喷射。喷射。 4.14.1 概述概述 二、汽油机电控燃油喷射系统的类型二、汽油机电控燃油喷射系统的类型 3.按对进气量的计量方式：按对进气量的计量方式： D D型和型和L L型型 D D型：

15、型： “ “D”D”是德语是德语“压力压力”的第一个字母。的第一个字母。 L L型：型： “L”L”是德语是德语“空气空气”的第一个字母。的第一个字母。 D D型和型和L L型喷射系统的基本工作原理型喷射系统的基本工作原理 L型又可分为质量流量测量方式和体积流量测量方式两种。型又可分为质量流量测量方式和体积流量测量方式两种。 4.14.1 概述概述 二、汽油机电控燃油喷射系统的类型二、汽油机电控燃油喷射系统的类型 4.按喷射位置：缸内直接喷射和进气管喷射按喷射位置：缸内直接喷射和进气管喷射 （1）缸内直接喷射）缸内直接喷射 它是将喷油器安装在汽缸盖上，把燃油直接喷入汽缸内，配它是将喷油器安装在

16、汽缸盖上，把燃油直接喷入汽缸内，配 合汽缸内的气体流动形成可燃混合气。容易实现分层燃烧和合汽缸内的气体流动形成可燃混合气。容易实现分层燃烧和 稀混合气燃烧。稀混合气燃烧。 1喷油器喷油器 2节气门体节气门体 4.14.1 概述概述 二、汽油机电控燃油喷射系统的类型二、汽油机电控燃油喷射系统的类型 （2）进气管喷射）进气管喷射 按喷油器的数量：多点喷射系统和单点喷射系统。按喷油器的数量：多点喷射系统和单点喷射系统。 多点喷射系统多点喷射系统: :每一个气缸有一个喷油器每一个气缸有一个喷油器 多点喷射系统多点喷射系统 1进气管进气管 2节气门节气门 3喷油器喷油器 气门气门 喷油器喷油器 输油管输

17、油管 进气支管进气支管 4.14.1 概述概述 二、汽油机电控燃油喷射系统的类型二、汽油机电控燃油喷射系统的类型 单点喷射系统单点喷射系统: :几个缸共用一个喷油器几个缸共用一个喷油器( (节气门体喷射节气门体喷射或或 中央喷射系统中央喷射系统。 单点喷射系统单点喷射系统 1进气歧管进气歧管 2喷油器喷油器 3节气门节气门 调压器调压器 喷油器喷油器 节气门体节气门体 位置传感器位置传感器 节气门节气门 4.14.1 概述概述 二、汽油机电控燃油喷射系统的类型二、汽油机电控燃油喷射系统的类型 5.按有无反馈信号：开环控制系统和闭环控制系统按有无反馈信号：开环控制系统和闭环控制系统 （1）开环控

18、制系统（无氧传感器）开环控制系统（无氧传感器） 将通过实验确定的发动机各工况的最佳供油参数预先存入将通过实验确定的发动机各工况的最佳供油参数预先存入 ECU，在发动机工作时，在发动机工作时，ECU根据系统中各传感器的输入根据系统中各传感器的输入 信号，判断自身所处的运行工况，并计算出最佳喷油量，信号，判断自身所处的运行工况，并计算出最佳喷油量， 通过对喷油器喷射持续时间的控制来控制混合气的浓度。通过对喷油器喷射持续时间的控制来控制混合气的浓度。 （2）闭环控制系统（有氧传感器）闭环控制系统（有氧传感器） 在闭环控制系统中，发动机排气管上加装了氧传感器，根在闭环控制系统中，发动机排气管上加装了氧

19、传感器，根 据排气中含氧量的变化，判断实际进入汽缸的混合气空燃据排气中含氧量的变化，判断实际进入汽缸的混合气空燃 比，再通过比，再通过ECU与设定的目标空燃比值进行比较，并根据与设定的目标空燃比值进行比较，并根据 误差修正喷油器喷油量，使空燃比保持在设定的目标值误差修正喷油器喷油量，使空燃比保持在设定的目标值 （A/F=14.7）附近。）附近。 4.2 4.2 空气供给系统空气供给系统 一、功用：一、功用： 根据发动机各工况不同的要求，将一定量的空气经过滤、计根据发动机各工况不同的要求，将一定量的空气经过滤、计 量后引入发动机汽缸，以控制发动机正常工作时的进气量。量后引入发动机汽缸，以控制发动

20、机正常工作时的进气量。 二、组成及工作过程二、组成及工作过程 1.组成：包括空气滤清器、节气门体和进气管等。此外，怠组成：包括空气滤清器、节气门体和进气管等。此外，怠 速控制系统的怠速控制阀和控制系统的进气温度传感器、节速控制系统的怠速控制阀和控制系统的进气温度传感器、节 气门位置传感器、进气管绝对压力传感器或空气流量计也安气门位置传感器、进气管绝对压力传感器或空气流量计也安 装在空气供给系统中。装在空气供给系统中。 4.2 4.2 空气供给系统空气供给系统 1空气滤清器空气滤清器 2空气流量计空气流量计 3进气软管进气软管 4节气门体节气门体 5进气总管进气总管 2. L型喷射系统的工作过程

21、型喷射系统的工作过程 L型型 4.2 4.2 空气供给系统空气供给系统 1空气滤清器空气滤清器2稳压室稳压室 3节气门体节气门体4进气控制阀进气控制阀 5进气总管进气总管6真空罐真空罐 7真空控制电磁阀真空控制电磁阀 8真空气室真空气室9怠速控制阀怠速控制阀 D型型 3. D型喷射系统的工作过程型喷射系统的工作过程 4.2 4.2 空气供给系统空气供给系统 三、各主要零部件的结构及原理三、各主要零部件的结构及原理 一）一）节气门体节气门体 1.功用：节气门体安装在进气管中，用以控制发动机正常功用：节气门体安装在进气管中，用以控制发动机正常 运行工况下的进气量。运行工况下的进气量。 2.组成：由

22、节气门和怠速空气道等组成。组成：由节气门和怠速空气道等组成。 节气门位置传感器装在节气门轴上，来检测节气门的开度。节气门位置传感器装在节气门轴上，来检测节气门的开度。 4.3 4.3 燃油供给系统燃油供给系统 一、功用一、功用 储存并滤清汽油，并根据发动机各工况的要求，向发动储存并滤清汽油，并根据发动机各工况的要求，向发动 机提供清洁的、压力与进气歧管气压相匹配的、数量经精确机提供清洁的、压力与进气歧管气压相匹配的、数量经精确 计量的汽油。计量的汽油。 二、组成及工作过程二、组成及工作过程 1.组成：油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油分配管、组成：油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油分配管、 燃

23、油压力调节器、连接油管等。燃油压力调节器、连接油管等。 4.3 4.3 燃油供给系统燃油供给系统 2.工作过程工作过程 燃油供给系统的工作原理图燃油供给系统的工作原理图 4.3 4.3 燃油供给系统燃油供给系统 三、各主要零部件的结构及原理三、各主要零部件的结构及原理 一）一）油箱油箱 油箱用以存储汽油，油箱的数目及容量随车型不同而不同。油箱用以存储汽油，油箱的数目及容量随车型不同而不同。 一般油箱的储备里程为一般油箱的储备里程为300600km。 二）燃油滤清器二）燃油滤清器 安装在燃油泵之后的高压油路安装在燃油泵之后的高压油路 中，其功用是滤除燃油中的杂质中，其功用是滤除燃油中的杂质 和水

24、分，防止燃油系统堵塞，减和水分，防止燃油系统堵塞，减 小机械磨损。小机械磨损。 采用纸质滤心。一般汽车每行采用纸质滤心。一般汽车每行 驶驶2000040000或或12年应年应 更换，安装时应注意方向（箭头更换，安装时应注意方向（箭头 标记），不能装反。标记），不能装反。 燃油滤清器的结构图燃油滤清器的结构图 1入口入口 2出口出口 3滤芯滤芯 4.3 4.3 燃油供给系统燃油供给系统 三、各主要零部件的结构及原理三、各主要零部件的结构及原理 三）电动燃油泵三）电动燃油泵 1.功用：为电控燃油喷射系统提供具有一定压力的燃油。功用：为电控燃油喷射系统提供具有一定压力的燃油。 2.类型：类型： 按安

25、装位置不同分：按安装位置不同分： 内置式内置式安装在油箱中，具有噪声小、不易产生气阻、不安装在油箱中，具有噪声小、不易产生气阻、不 易泄漏、安装管路较简单。易泄漏、安装管路较简单。 外置式外置式串接在油箱外部的输油管路中，优点是容易布置，串接在油箱外部的输油管路中，优点是容易布置， 安装自由度大，但噪声大，易产生气阻。安装自由度大，但噪声大，易产生气阻。 按其结构不同：涡轮式、滚柱式、转子式。按其结构不同：涡轮式、滚柱式、转子式。 4.3 4.3 燃油供给系统燃油供给系统 三、各主要零部件的结构及原理三、各主要零部件的结构及原理 三）电动燃油泵三）电动燃油泵 3.涡轮式电动燃油泵涡轮式电动燃油

26、泵 （1）结构及原理：主要由油泵电动机、涡轮泵、出油阀、）结构及原理：主要由油泵电动机、涡轮泵、出油阀、 卸压阀等组成。卸压阀等组成。 4.3 4.3 燃油供给系统燃油供给系统 涡轮式电动燃油泵涡轮式电动燃油泵工作原理工作原理 4.3 4.3 燃油供给系统燃油供给系统 三、各主要零部件的结构及原理三、各主要零部件的结构及原理 三）电动燃油泵三）电动燃油泵 3.涡轮式电动燃油泵涡轮式电动燃油泵 （2）出油阀（单向阀）的功用：燃油泵不工作时，出油阀）出油阀（单向阀）的功用：燃油泵不工作时，出油阀 关闭，使油管内保持一定的残余压力，以便发动机启动和防关闭，使油管内保持一定的残余压力，以便发动机启动和

27、防 止产生气阻。止产生气阻。 （3）卸压阀（安全阀）的功用：卸压阀安装壳体一端，当）卸压阀（安全阀）的功用：卸压阀安装壳体一端，当 燃油泵出油口的燃油压力达到燃油泵出油口的燃油压力达到0.4MPa时，卸压阀开启，使时，卸压阀开启，使 燃油泵内的燃油流回油箱，以防止输油压力过高。燃油泵内的燃油流回油箱，以防止输油压力过高。 （4）特点：泵油量大、泵油压力较高、供油压力稳定、运）特点：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。转噪声小、使用寿命长等。 4.3 4.3 燃油供给系统燃油供给系统 三、各主要零部件的结构及原理三、各主要零部件的结构及原理 三）电动燃油泵三）电动燃

28、油泵 4.滚柱式电动燃油泵滚柱式电动燃油泵 （1）结构及原理：主要由油泵电动机、滚柱泵、出油阀、）结构及原理：主要由油泵电动机、滚柱泵、出油阀、 卸压阀等组成。卸压阀等组成。 滚柱式电动燃油泵滚柱式电动燃油泵 1卸压阀卸压阀 2滚柱泵滚柱泵 3油泵电动机油泵电动机 4出油阀出油阀 5进油口进油口 6出油口出油口 工作原理图工作原理图 1泵壳体泵壳体 2滚柱滚柱 3转子轴转子轴 4转子转子 4.3 4.3 燃油供给系统燃油供给系统 三、各主要零部件的结构及原理三、各主要零部件的结构及原理 四）燃油分配管四）燃油分配管 1.功用：燃油分配管安装在发动机进气歧管上部，其功用功用：燃油分配管安装在发动

29、机进气歧管上部，其功用 是固定喷油器和燃油压力调节器，并将燃油分配到各缸喷是固定喷油器和燃油压力调节器，并将燃油分配到各缸喷 油器。油器。 2.结构：结构： 1卡簧卡簧 2“O”形圈形圈 3与进气管相连与进气管相连 4燃油压力调节器燃油压力调节器 5喷油器喷油器 6燃油分配管燃油分配管 4.3 4.3 燃油供给系统燃油供给系统 三、各主要零部件的结构及原理三、各主要零部件的结构及原理 五）燃油压力调节器五）燃油压力调节器 1.功用：调节燃油分配管内的燃油压力，使之与进气歧管内功用：调节燃油分配管内的燃油压力，使之与进气歧管内 的气体压力之差（喷油压差）保持恒定的气体压力之差（喷油压差）保持恒定

30、（250250300kPa300kPa）。）。 2.结构：主要由膜片、弹簧、回油阀等组成。结构：主要由膜片、弹簧、回油阀等组成。 3.原理：原理： 1弹簧室弹簧室 2弹簧弹簧 3膜片膜片 4燃油室燃油室 5回油阀回油阀 6壳体壳体 7真空管接头真空管接头 4.4 4.4 控制系统控制系统 一、功用：一、功用： 根据发动机的运行工况和车辆运行状况确定并执行发动机根据发动机的运行工况和车辆运行状况确定并执行发动机 的最佳控制方案（控制最佳空燃比），保证发动机的动力的最佳控制方案（控制最佳空燃比），保证发动机的动力 性、经济性和排放性能在各种工况下都处于最佳的工作状性、经济性和排放性能在各种工况下都

31、处于最佳的工作状 态。态。 二、组成及工作过程：二、组成及工作过程： 1.组成：由传感器、电控单元（组成：由传感器、电控单元（ECU）和执行元件组成。）和执行元件组成。 2.工作过程：工作过程： 控制系统的工作原理图控制系统的工作原理图 4.4 4.4 控制系统控制系统 三、传感器的结构及原理三、传感器的结构及原理 1.空气流量计：空气流量计： （1）功用：测量发动机的进气量，将空气流量转换成电信）功用：测量发动机的进气量，将空气流量转换成电信 号送给号送给ECU ，作为燃油喷射的主控信号。用于，作为燃油喷射的主控信号。用于L型型EFI。 （2）类型：）类型： 根据测量原理不同：叶片式、卡门旋

32、涡式和热式。根据测量原理不同：叶片式、卡门旋涡式和热式。 热式空气流量计按测量元件不同：热线式和热膜式热式空气流量计按测量元件不同：热线式和热膜式。 4.4 4.4 控制系统控制系统 1.空气流量计：空气流量计： （3）热线式空气流量计的结构及原理）热线式空气流量计的结构及原理 结构：主要由防护网、采样管、热线电阻、温度补偿电结构：主要由防护网、采样管、热线电阻、温度补偿电 阻、控制电路等组成。阻、控制电路等组成。 1防护网防护网 2采样管采样管 3热线电阻热线电阻 4温度补偿电阻温度补偿电阻 5控制电路板控制电路板 6线束插接器线束插接器 空气流空气流 4.4 4.4 控制系统控制系统 1.

33、空气流量计：空气流量计： （3）热线式空气流量计的结构及原理）热线式空气流量计的结构及原理 检测原理：利用惠斯通电桥电路原理检测原理：利用惠斯通电桥电路原理 自洁功能：发动机转速超过自洁功能：发动机转速超过1500r/min，关闭点火开关使，关闭点火开关使 发动机熄火后，控制系统自动将热线加热到发动机熄火后，控制系统自动将热线加热到1000以上并以上并 保持约保持约1s，以烧掉附在热线电阻器上的粉尘。，以烧掉附在热线电阻器上的粉尘。 RA精密电阻精密电阻 RB精密电阻精密电阻 RH热线电阻热线电阻 RK温度补偿电阻温度补偿电阻 A 控制电路控制电路 4.4 4.4 控制系统控制系统 工作原理：

34、工作原理： 热线电阻热线电阻RH以铂丝制成，以铂丝制成，RH和温度补偿电阻和温度补偿电阻RK均置于空气均置于空气 通道中的采样管内，与通道中的采样管内，与RA、RB共同构成惠斯通电桥电路。共同构成惠斯通电桥电路。 RH 、RK阻值均随温度变化。当空气流经阻值均随温度变化。当空气流经RH时，使热线温时，使热线温 度发生变化，电阻值也发生变化，使电桥失去平衡，若要保度发生变化，电阻值也发生变化，使电桥失去平衡，若要保 持电桥平衡，控制电路调节桥压改变流经热线电阻的电流，持电桥平衡，控制电路调节桥压改变流经热线电阻的电流， 以保持其温度（比进气温度高以保持其温度（比进气温度高100100）与阻值恒定

35、，精密电）与阻值恒定，精密电 阻阻RA两端的电压也相应变化。即当空气流量发生变化时，流两端的电压也相应变化。即当空气流量发生变化时，流 经热线的电流也随之发生变化。将这种变化的信号输入经热线的电流也随之发生变化。将这种变化的信号输入ECUECU， 就可测得空气流量就可测得空气流量( (质量流量测量方式）。质量流量测量方式）。 4.4 4.4 控制系统控制系统 （3）热膜式空气流量计的结构及原理）热膜式空气流量计的结构及原理 结构和原理与热线式空气流量计基本相同。热膜式空气流结构和原理与热线式空气流量计基本相同。热膜式空气流 量计是采用热膜代替热线，并将热膜镀在陶瓷片上，制造量计是采用热膜代替热

36、线，并将热膜镀在陶瓷片上，制造 成本较低，而且由于测量元件不直接承受气流的作用力，成本较低，而且由于测量元件不直接承受气流的作用力， 所以热膜式空气流量计的使用寿命较长。所以热膜式空气流量计的使用寿命较长。 控制电路控制电路 热膜热膜 温度传感器温度传感器 防护网防护网 4.4 4.4 控制系统控制系统 三、传感器的结构及原理三、传感器的结构及原理 2.进气管绝对压力传感器：进气管绝对压力传感器： （1）功用：测量进气管压力，将压力转换成电信号送给）功用：测量进气管压力，将压力转换成电信号送给 ECU，作为燃油喷射的主控制信号。用于，作为燃油喷射的主控制信号。用于D型型EFI。 （2）类型：压

37、敏电阻式、电容式、膜盒式、表面弹性波式等，）类型：压敏电阻式、电容式、膜盒式、表面弹性波式等， 应用最多的是压敏电阻式和电容式。应用最多的是压敏电阻式和电容式。 （3）压敏电阻式进气管绝对压力传感器）压敏电阻式进气管绝对压力传感器 结构：由硅片（其上有压敏电阻）、结构：由硅片（其上有压敏电阻）、IC放大电路和绝对真放大电路和绝对真 空室（绝对压力为空室（绝对压力为0 0）组成。进气压力传感器用一根软管与进）组成。进气压力传感器用一根软管与进 气管连接，将进气管内的压力转变为电压信号送给气管连接，将进气管内的压力转变为电压信号送给ECU 。 4.4 4.4 控制系统控制系统 （3）压敏电阻式进气

38、管绝对压力传感器）压敏电阻式进气管绝对压力传感器 工作原理：工作原理： 原理：压力变化，压敏电阻阻原理：压力变化，压敏电阻阻 值变化，使电桥电路输出电压值变化，使电桥电路输出电压 也发生变化。也发生变化。由于输出电压很由于输出电压很 小，需经小，需经IC放大电路放大后输放大电路放大后输 送给送给ECU。 4.4 4.4 控制系统控制系统 （4）电容式进气管绝对压力传感器）电容式进气管绝对压力传感器 结构：金属制成的弹性膜片位于传感器壳体内腔，弹性结构：金属制成的弹性膜片位于传感器壳体内腔，弹性 膜片上、下两个凹玻璃的表面也均有金属涂层，这样在弹膜片上、下两个凹玻璃的表面也均有金属涂层，这样在弹

39、 性膜片与两个金属涂层之间形成两个串联的电容。性膜片与两个金属涂层之间形成两个串联的电容。 1弹性膜片弹性膜片 2凹玻璃凹玻璃 3金属涂层金属涂层 4输出端子输出端子 5空腔空腔 6滤网滤网 7壳体壳体 4.4 4.4 控制系统控制系统 （4）电容式进气管绝对压力传感器）电容式进气管绝对压力传感器 工作原理：它利用电容效应检测进气管绝对压力。工作原理：它利用电容效应检测进气管绝对压力。 压力作用下，弹性膜片产生压力作用下，弹性膜片产生 位移位移 ，弹性膜片与两个金属，弹性膜片与两个金属 涂层之间的距离变化，使两涂层之间的距离变化，使两 个电容的电容量也变化，使个电容的电容量也变化，使 总的电容

40、量变化。将电容量总的电容量变化。将电容量 的变化量经过测量电路转换的变化量经过测量电路转换 成电压信号输送给成电压信号输送给ECU （通过检测电容量的变化来（通过检测电容量的变化来 测量进气管的绝对压力）。测量进气管的绝对压力）。 1弹性膜片弹性膜片 2凹玻璃凹玻璃 3金属涂层金属涂层 4输出端子输出端子 5空腔空腔6滤网滤网7壳体壳体 4.4 4.4 控制系统控制系统 三、传感器的结构及原理三、传感器的结构及原理 3.节气门位置传感器节气门位置传感器 （1）功用：）功用： 检测节气门的开度及开度变化，将节气门的开度转变成检测节气门的开度及开度变化，将节气门的开度转变成 电压信号送给电压信号送

41、给ECU，作为燃油喷射和点火正时控制的修正信，作为燃油喷射和点火正时控制的修正信 号。号。 （2）类型：）类型： 节气门位置传感器安装在节气门体上，由节气门轴驱动，节气门位置传感器安装在节气门体上，由节气门轴驱动， 分电位计式、触点式和综合式分电位计式、触点式和综合式3种类型。种类型。 4.4 4.4 控制系统控制系统 3.节气门位置传感器节气门位置传感器 （3）电位计式节气门位置传感器）电位计式节气门位置传感器 利用滑动触点在电阻利用滑动触点在电阻 体上的滑动来改变电体上的滑动来改变电 阻值。当节气门开度阻值。当节气门开度 不同时，电位计输出不同时，电位计输出 电压也不同，可知节电压也不同，

42、可知节 气门开度。全关时输气门开度。全关时输 出电压应约为出电压应约为0.5V， 随节气门增大，输出随节气门增大，输出 电压增强，全开时约电压增强，全开时约 为为5V。 输入输入 输出输出 搭铁搭铁 4.4 4.4 控制系统控制系统 3.节气门位置传感器节气门位置传感器 （4）触点式节气门位置传感器）触点式节气门位置传感器 1节气门位置传感器节气门位置传感器 2怠速触点怠速触点 3全开触点全开触点 4滑动触点滑动触点 5节气门轴节气门轴 由滑动触点和两个固定触点由滑动触点和两个固定触点 （怠速触点和全开触点）组（怠速触点和全开触点）组 成。节气门全关时，滑动触成。节气门全关时，滑动触 点与怠速

43、触点接触；节气门点与怠速触点接触；节气门 接近全开时，滑动触点与全接近全开时，滑动触点与全 开触点接触；节气门在中间开触点接触；节气门在中间 位置时，滑动触点与两固定位置时，滑动触点与两固定 触点均不接触。触点均不接触。ECU根据根据 触点闭合情况确定发动机怠触点闭合情况确定发动机怠 速、中等负荷或全负荷工况。速、中等负荷或全负荷工况。 4.4 4.4 控制系统控制系统 3.节气门位置传感器节气门位置传感器 （5）综合式节气门位置传感器）综合式节气门位置传感器 由滑动触点（一个为节气门开度位置触点，一个为怠速位由滑动触点（一个为节气门开度位置触点，一个为怠速位 置触点）、电阻器及外壳等组成。置

44、触点）、电阻器及外壳等组成。 4.4 4.4 控制系统控制系统 三、传感器的结构及原理三、传感器的结构及原理 4.进气温度传感器进气温度传感器 （1）功用：给）功用：给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射和提供进气温度信号，作为燃油喷射和 点火正时控制的修正信号。点火正时控制的修正信号。 （2）安装位置：在）安装位置：在D型型EFI中，安装在空气滤清器内或进中，安装在空气滤清器内或进 气管内，在气管内，在L型型EFI中，安装在空气流量计内。采用热式空中，安装在空气流量计内。采用热式空 气流量计时有些也装有进气温度传感器。气流量计时有些也装有进气温度传感器。 （3）结构及工作原理：）结构及工作原

45、理： E2E1 THA 4.4 4.4 控制系统控制系统 三、传感器的结构及原理三、传感器的结构及原理 5.冷却液温度传感器冷却液温度传感器 （1）功用：给）功用：给ECU提供发动机冷却液温度信号，作为燃提供发动机冷却液温度信号，作为燃 油喷射和点火正时控制修正信号。油喷射和点火正时控制修正信号。 （2 ）安装位置：一般安装在气缸体上或水套出口处。）安装位置：一般安装在气缸体上或水套出口处。 （3）控制原理：与进气温度传感器相同）控制原理：与进气温度传感器相同 4.4 4.4 控制系统控制系统 三、传感器的结构及原理三、传感器的结构及原理 6.凸轮轴凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器 （1）

46、凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器的的功用：给功用：给ECU提供曲轴转角基准提供曲轴转角基准 位置信号（第一缸压缩上止点信号）。位置信号（第一缸压缩上止点信号）。 （2）曲轴位置传感器：又称转速传感器，曲轴位置传感器：又称转速传感器，其其功用给功用给ECU提提 供发动机转速信号和曲轴转角信号。供发动机转速信号和曲轴转角信号。 （3）安装位置：必须安装在）安装位置：必须安装在与曲轴或凸轮轴有精确传动关与曲轴或凸轮轴有精确传动关 系的位置处，如曲轴、飞轮、分电器或凸轮轴上。系的位置处，如曲轴、飞轮、分电器或凸轮轴上。 （4）类型：电磁式、霍尔式和光电式三种。类型：电磁式、霍尔式和光电式三种。 4.4

47、 4.4 控制系统控制系统 三、传感器的结构及原理三、传感器的结构及原理 6.凸轮轴凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器 （5）电磁感应式电磁感应式凸轮轴凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器 组成：由永久磁铁、感应线圈及信号齿盘等组成。组成：由永久磁铁、感应线圈及信号齿盘等组成。 凸齿与线圈不对中时，凸齿与凸齿与线圈不对中时，凸齿与 线圈之间的空气间隙大而磁场线圈之间的空气间隙大而磁场 弱；凸齿与线圈对中时，凸齿与弱；凸齿与线圈对中时，凸齿与 线圈之间的空气间隙小而磁场线圈之间的空气间隙小而磁场 强；强； 控制原理：控制原理： 电磁感应式曲轴位置传感器电磁感应式曲轴位置传感器 1-永久磁铁永久

48、磁铁 2-插头插头 3-发动机壳体发动机壳体 4-铁心铁心 5-感应线圈感应线圈 6-信号齿盘信号齿盘 4.4 4.4 控制系统控制系统 （5）电磁感应式电磁感应式凸轮轴凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器 1-永久磁铁永久磁铁 2-插头插头 3-发动机壳体发动机壳体 4-铁心铁心 5-感应线圈感应线圈 6-信号齿盘信号齿盘 信号齿盘由曲轴带动旋转，当凸齿靠信号齿盘由曲轴带动旋转，当凸齿靠 近和离开感应线圈时，由于通过感应近和离开感应线圈时，由于通过感应 线圈上的磁通大小发生变化，从而在线圈上的磁通大小发生变化，从而在 线圈两端产生感应电压。感应电压与线圈两端产生感应电压。感应电压与 磁通的变

49、化率成正比。转速升高时线磁通的变化率成正比。转速升高时线 圈内磁通的变化率增加，导致感应电圈内磁通的变化率增加，导致感应电 压幅值变高，周期变短。反之，转速压幅值变高，周期变短。反之，转速 降低时线圈内磁通的变化率减小，导降低时线圈内磁通的变化率减小，导 致致感应电压幅值感应电压幅值变小，周期变长。在变小，周期变长。在 信号齿盘上缺信号齿盘上缺2个齿，以识别第一缸个齿，以识别第一缸 上止点的位置。上止点的位置。ECU根据交流电压根据交流电压 的变化频率可判别发动机转速和各缸的变化频率可判别发动机转速和各缸 工作位置。工作位置。 6.凸轮轴凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器 （6）霍尔式曲轴位

50、置传感器）霍尔式曲轴位置传感器 霍尔效应霍尔效应: :当在半导体基片两当在半导体基片两 端通以控制电流端通以控制电流I I, , 并在基片的并在基片的 垂直方向施加强度为垂直方向施加强度为B B的磁场时的磁场时, , 在垂直于电流和磁场的方向上将在垂直于电流和磁场的方向上将 产生电动势产生电动势U UH H ( (称为霍尔电动势称为霍尔电动势 或霍尔电压或霍尔电压) )，该现象称为霍尔，该现象称为霍尔 效应。效应。 霍尔电压：霍尔电压： RH为霍尔常数；I为控制电流；B 为磁感应强度；d为霍尔元件的厚 度。 d IB RU HH 4.4 4.4 控制系统控制系统 4.4 4.4 控制系统控制系

51、统 （6）霍尔式曲轴位置传感器）霍尔式曲轴位置传感器 结构：结构：触发叶轮（触发叶片及缺口）、霍尔元件、永久磁铁等。触发叶轮（触发叶片及缺口）、霍尔元件、永久磁铁等。 控制原理：发动机工作时，曲控制原理：发动机工作时，曲 轴带动触发叶轮转动，当叶片轴带动触发叶轮转动，当叶片 进入永久磁铁进入永久磁铁3和霍尔元件和霍尔元件2之之 间的空气隙时，磁场被叶片所间的空气隙时，磁场被叶片所 旁路，霍尔元件不受磁场作用，旁路，霍尔元件不受磁场作用， 不产生霍尔电压。当叶片离开不产生霍尔电压。当叶片离开 空气隙、缺口对着永久磁铁空气隙、缺口对着永久磁铁3和和 霍尔元件时，霍尔元件受磁场霍尔元件时，霍尔元件受

52、磁场 作用，产生霍尔电压。霍尔元作用，产生霍尔电压。霍尔元 件中间歇产生的霍尔电压，经件中间歇产生的霍尔电压，经 集成电路放大整形后，将信号集成电路放大整形后，将信号 送给送给ECU判别发动机转速信号判别发动机转速信号 和曲轴转角信号。和曲轴转角信号。 4.4 4.4 控制系统控制系统 6.凸轮轴凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器 （7）光电式凸轮轴）光电式凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器 组成：由组成：由信号盘、发光二极管、光敏晶体管等组成信号盘、发光二极管、光敏晶体管等组成。 工作原理：工作原理：当隙缝对准发光二极管时，产生电压信号送给当隙缝对准发光二极管时，产生电压信号送给ECU。

53、当隙。当隙 缝转过发光二极管时，不产生电压信号。信号盘转动一周，外侧光敏晶缝转过发光二极管时，不产生电压信号。信号盘转动一周，外侧光敏晶 体管导通和截止体管导通和截止360次，该信号作为次，该信号作为发动机转速信号和曲轴转角信号送发动机转速信号和曲轴转角信号送 给给ECUECU；内侧光敏晶体管导通和截止内侧光敏晶体管导通和截止6次，该信号作为各缸上止点信号次，该信号作为各缸上止点信号送送 给给ECUECU ，其中较宽的一个作为第一缸上止点的基准信号。，其中较宽的一个作为第一缸上止点的基准信号。 4.4 4.4 控制系统控制系统 三、传感器的结构及原理三、传感器的结构及原理 7.车速传感器：车速

54、传感器： （1）功用：给）功用：给ECU提供车速信号（提供车速信号（SPD信号），用于巡航信号），用于巡航 控制和限速断油控制。也是自动变速器的主控制信号。控制和限速断油控制。也是自动变速器的主控制信号。 （2)安装位置：安装位置：组合仪表内或变速器输出轴上。组合仪表内或变速器输出轴上。 （3）类型：光电式和舌簧开关式。类型：光电式和舌簧开关式。 光电式车速传感器结构原理与光电式车速传感器结构原理与光电式凸轮轴光电式凸轮轴/曲轴位置传感曲轴位置传感 器器基本相同。基本相同。 4.4 4.4 控制系统控制系统 三、传感器的结构及原理三、传感器的结构及原理 7.车速传感器：车速传感器： （4）舌簧

55、开关式车速传感器）舌簧开关式车速传感器 结构：磁铁、舌簧开关等。结构：磁铁、舌簧开关等。 工作原理工作原理:车速表软轴由安装在变速器输出轴上的齿轮驱动，车速表软轴由安装在变速器输出轴上的齿轮驱动， 车速表软轴驱动磁铁旋转，每转一圈相对固定的舌簧开关，车速表软轴驱动磁铁旋转，每转一圈相对固定的舌簧开关， 磁铁的极性变换磁铁的极性变换4次，从而使开关触点闭合或断开，次，从而使开关触点闭合或断开，ECU根根 据触点开闭的频率即可确定车速。据触点开闭的频率即可确定车速。 1组合仪表计算机组合仪表计算机 2舌簧开关舌簧开关 3ECU ECU给车速传感器提供给车速传感器提供12V标准电标准电 压并进行监控

56、，舌簧开关控制搭铁，压并进行监控，舌簧开关控制搭铁， 当舌簧开关闭合使电路接通时，传当舌簧开关闭合使电路接通时，传 感器便产生一个脉冲信号输送给感器便产生一个脉冲信号输送给 ECU。 4.4 4.4 控制系统控制系统 四、执行元件四、执行元件喷油器喷油器 1.功用：根据功用：根据ECU的指令，控制燃油喷射量。的指令，控制燃油喷射量。 2.安装位置：安装位置： 单点单点在节气门体空气入口处；在节气门体空气入口处； 多点多点各进气歧管或进气道附近的缸盖上。各进气歧管或进气道附近的缸盖上。 3.类型：类型： 按喷油器结构的不同：轴针式、球阀式及片阀式。按喷油器结构的不同：轴针式、球阀式及片阀式。 按

57、燃料送入位置的不同：上部进油式和下部进油式。按燃料送入位置的不同：上部进油式和下部进油式。 按电磁线圈阻值的不同：高阻式（按电磁线圈阻值的不同：高阻式（1318 ）和低阻式）和低阻式 （25 ）。）。 4.4 4.4 控制系统控制系统 四、执行元件四、执行元件喷油器喷油器 4.结构：由滤网、线束连接器、电磁线圈、回位弹簧、衔结构：由滤网、线束连接器、电磁线圈、回位弹簧、衔 铁、针阀等组成。铁、针阀等组成。 5.工作原理：工作原理： 当喷油器不喷油时，回位当喷油器不喷油时，回位 弹簧通过衔铁使针阀紧压弹簧通过衔铁使针阀紧压 在阀座上，防止滴油。当在阀座上，防止滴油。当 电磁线圈通电时，产生电电磁

58、线圈通电时，产生电 磁吸力，压缩回位弹簧，磁吸力，压缩回位弹簧， 吸起衔铁并带动针阀离开吸起衔铁并带动针阀离开 阀座，燃油从喷孔中喷出。阀座，燃油从喷孔中喷出。 当电磁线圈断电时，电磁当电磁线圈断电时，电磁 吸力消失，回位弹簧使针吸力消失，回位弹簧使针 阀迅速关闭，喷油器停止阀迅速关闭，喷油器停止 喷油。喷油。 4.54.5 电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统 一、怠速控制系统一、怠速控制系统 1.功能：功能： 根据发动机的工作温度和负荷，由根据发动机的工作温度和负荷，由ECU自动控制怠速工况下自动控制怠速工况下 的进气量，以维持发动机怠速运转的稳定。的进气量，以维持发动机怠速运转的

59、稳定。 2.怠速控制的方式：怠速控制的方式： （1）节气门直动式：通过执行元件改变节气门的最小开度）节气门直动式：通过执行元件改变节气门的最小开度 来控制怠速工况下的进气量。来控制怠速工况下的进气量。 （2）旁通空气式：通过执行元件改变怠速旁通空气道的流）旁通空气式：通过执行元件改变怠速旁通空气道的流 通截面来控制怠速工况下的进气量。通截面来控制怠速工况下的进气量。 4.54.5 电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统 3.节气门直动式怠速控制节气门直动式怠速控制 （1）结构：）结构： 由直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构、传动轴等组成。由直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构、传动轴等组成

60、。 1节气门操纵臂节气门操纵臂 2怠速控制器怠速控制器 3节气门体节气门体 4喷油器喷油器 5燃油压力调节器燃油压力调节器 6节气门节气门 7防转六角孔防转六角孔 8弹簧弹簧 9直流电动机直流电动机 10、11、13齿轮齿轮 12传动轴传动轴 14丝杠丝杠 4.54.5 电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统 3.节气门直动式怠速控制节气门直动式怠速控制 （2）控制原理：）控制原理： 直流电动机可正转也可反转，当直流电动机通电转动时，直流电动机可正转也可反转，当直流电动机通电转动时， 经减速齿轮机构减速增扭后，由丝杠机构将其旋转运动转经减速齿轮机构减速增扭后，由丝杠机构将其旋转运动转 换