项目三进气管喷射燃油供给系统故障诊断与检修发动机电控系统故

项目三进气管喷射燃油供给系统故障诊断与检修《发动机电控系统故障诊断与检修》《发动机电控系统故障诊断与检修》课程组超星云课程学习平台喷油器工作原理与检修3.23.2.1喷油器结构和工作原理喷油器驱动方式3.2.2喷油器控制电路3.2.3喷油器故障及检修3.2.4学习内容学习目标能力目标1、会进行喷油器电气检测；2、会利用诊断仪对喷油器进行动作测试。知识目标1、熟悉喷油器的功用，搞清其结构及工作原理；2.理解喷油时间的确定。素质目标1、培养7S管理意识；2、培养团队协作意识。3.2.1喷油器结构和工作原理1.喷油器的作用功用——在计算机的控制下，将经过精确计算的汽油喷入进气歧管中。安装位置——安装在进气歧管上（多点喷射）。3.2.1喷油器结构和工作原理2.喷油器的类型轴针伸入喷口，形成环形空隙，燃油以锥形油束喷出，锥角为10°—30°，雾化好；针阀在喷口中往复运动，不易堵塞。轴针式喷油器孔式喷油器按喷口结构不同分类其内没有轴针，而是有一块很薄的喷孔板，喷孔板上有经过校准的小孔，用于控制喷油。3.2.1喷油器结构和工作原理孔式喷油器还包括单孔式喷油器和多孔式喷油器。单孔式喷油器的油束呈线形，燃油雾化不好，但不易脏堵。多孔式喷油器的油束呈锥形，燃油雾化好，易脏堵。多孔式喷油器可以设计成将油束的喷口对准不同位置，形成不同方向的双流或多流油束，用于多气门发动机，使各气门达到最佳的燃油分配量。2.喷油器的类型3.2.1喷油器结构和工作原理低阻型喷油器电磁线圈的电阻值一般在2~3Ω，在使用中需要串联一个附加电阻。通常由电压或电流驱动。低阻型喷油器高阻型喷油器按线圈电阻值大小分类高阻型喷油器电磁线圈的电阻值一般在13~16Ω，在使用中无需串联附加电阻。通常由电压驱动。+12VPCM+12VPCM高阻型低阻型2.喷油器的类型3.2.1喷油器结构和工作原理3.喷油器的结构与原理不同类型喷油器的工作原理相同，以轴针式喷油器为例进行讲解。主要由喷油器壳体、喷油球阀、衔铁、回位弹簧、电磁线圈等组成，回位弹簧的弹力决定了球阀的密封性和喷油器断油的速度。组成结构3.2.1喷油器结构和工作原理3.喷油器的结构与原理2.工作原理当喷油器不工作时，球阀在回位弹簧的作用下紧紧压在阀座上，防止滴油。当电磁线圈通电时，产生电磁吸力，克服回位弹簧弹力和阀的重力吸动衔铁后移，衔铁带动球阀从其座面后移，喷油口打开，燃油喷出。当电磁线圈断电时，电磁吸力消失，回位弹簧使球阀迅速关闭，停止喷油。3.2.1喷油器结构和工作原理3.喷油器的结构与原理喷油器球阀具有机械惯性，喷油电磁线圈具有迟滞性。当喷油器电磁线圈通电时，从喷油器获得电信号到球阀达到最大升程，需要一定时间，称这段时间为喷油器的开阀时间T0。当喷油器电磁线圈断电时，从喷油器断电到球阀回到关闭状态，也需要一定时间，称这段时间为喷油器的关阀时间TC。通常情况下，喷油器的开阀时间比关阀时间长，喷油器的喷油动作并不是和发动机控制模块发出的喷油脉冲信号同步，而是稍有滞后，即喷油器不喷油的时间，称为无效喷油时间。3.工作特性TOTiTc针阀升程时间触发脉冲针阀全开针阀全关其中，Ti就是我们常说的喷油脉宽3.2.2喷油器驱动方式喷油器一般采用搭铁控制，驱动方式有电压驱动和电流驱动两种。在电压驱动型喷油器的控制电路中，当ECU根据传感器信号确认该喷油时，便控制接通喷油器的搭铁电路，喷油器开始喷油；当发动机控制模块确认达到喷油量要求停止喷油时，便控制断开喷油器的搭铁电路，喷油器停止喷油。控制电路简单，喷油器喷油滞后时间长，应用广泛。1.电压驱动型高阻喷油器在电压驱动方式既可用于低电阻喷油器，又可用于高电阻喷油器；电流驱动方式适用于低电阻的喷油器。+BECM喷油器销弧电路T1输入脉冲3.2.2喷油器驱动方式喷油器一般采用搭铁控制，驱动方式有电压驱动和电流驱动两种。在低电阻喷油器中电磁线圈的匝数较少，电感效应较小，因此喷油器的响应特性比较好。但会因电流过大而容易造成喷油器电磁线圈因温度过高而烧损，为此在喷油器驱动回路中加入附加电阻。但附加电阻的加入不但增加了故障点，还会使流过喷油器的电流减小，喷油器产生的电磁力也随之降低，喷油时间较长。2.电压驱动型低阻喷油器+BECM喷油器销弧电路T1输入脉冲附加电阻3.2.2喷油器驱动方式喷油器一般采用搭铁控制，驱动方式有电压驱动和电流驱动两种。电流驱动型喷油器的控制电路中，没有附加电阻，低电阻喷油器直接与蓄电池连接，回路阻抗小，当发动机控制模块箱喷油器提供搭铁信号后，喷油器电磁线圈内的电流很快上升，针阀快速打开。如果喷油器长时间大电流通电，就有可能烧损喷油器的电磁线圈，因而增加了电流控制回路，当发动机控制模块以一个较大的电流使电磁线圈打开后，它能控制回路中的工作电流，用一个较小的恒定电流或电流脉冲时喷油器针阀保持在完全打开的位置。3.电流驱动型喷油器+BECM喷油器电流控制回路T1输入脉冲电流检测电路消弧回路3.2.2喷油器驱动方式4.喷油器的波形分析（1）电压驱动型喷油器波形高电平应为电源电压，低电平约为0V；低电平时间就是喷油脉宽，应与发动机工况一致，一般在怠速时，每循环喷油脉宽为1~5ms；尖峰电压的高低则反映了喷油器电磁阀线圈的性能，通常情况下尖峰电压为30~100V。3.2.2喷油器驱动方式4.喷油器的波形分析（2）电流驱动型喷油器波形当电流从高电流（4A左右）降到低电流（1A左右）时，喷油器电磁线圈中会产生一个较高的尖峰电压，当喷油器断电时，又会产生第二个尖峰电压。当喷油脉宽发生变化时，喷油器信号波形中第一个尖峰的位置不会改变，变化的是第二个尖峰出现的时刻。3.2.3喷油器控制电路进气道喷射式燃油供给系统的喷油器控制电路为搭铁控制。桑塔纳2000轿车搭载的BKT发动机，采用直列四缸独立喷射。共有4个喷油器N30~N33,四个喷油器由保险丝S42供电，喷油器搭铁端分别与发动机控制单元J220的T121-96、

T121-89、T121-97、T121-88连接。发动机控制单元通过控制这四个端子的搭铁通断，控制喷油器电磁线圈的通断。1.桑塔纳2000轿车喷油器控制电路3.2.3喷油器控制电路进气道喷射式燃油供给系统的喷油器控制电路为搭铁控制。丰田卡罗拉轿车搭载的1ZR发动机，也采用直列四缸独立喷射。共有4个喷油器,四个喷油器由IG2继电器供电，喷油器搭铁端分别与发动机控制单元ECM的#10、#20、#30、#40连接。发动机控制单元通过控制这四个端子的搭铁通断，控制喷油器电磁线圈的通断。2.卡罗拉1ZR发动机喷油器控制电路3.2.3喷油器控制电路3.喷油量的控制当喷油器的结构和喷油压力一定时，喷油量取决于电磁线圈的通电时间，即喷油时间，又称作喷油脉宽，记作Ti。目的——使发动机在各种运行工况下，都能获得最佳的喷油量，以提高发动机的经济性和降低排放污染。3.2.3喷油器控制电路3.喷油量的控制不同工况下的喷油时间是不同的。空燃比开环控制：在发动机低温运行（冷启动、暖机过程）、大负荷工况和加速工况，为了使发动机获得足够的动力，采用空燃比开环控制，供给较浓混合气；在减速工况，为了防止混合气过浓，采用空燃比开环控制，供给较稀混合气；在某些工况，还需要进行断油控制。喷油时间的控制包括同步喷射和异步喷射，且在发动机起动时和起动后是不同的。发动机在不同工况对混合气的空燃比要求是不同的，通常采用空燃比开环和闭环结合的控制策略。空燃比闭环控制：在怠速和部分负荷时采用，将混合气空燃比精确控制为14.7:1,使三元催化转换效率最好，达到排放要去。3.2.3喷油器控制电路3.喷油量的控制实际喷油脉宽=基本喷油脉宽×修正系数+无效喷油时间基本喷油脉宽是根据主要影响因素确定的喷油脉宽；修正喷油脉宽是综合其他因素确定的修正量；由于喷油器动作滞后，喷油器实际开启时间比ECU的喷油脉宽指令短，因而存在一段无效的喷油时间。3.2.3喷油器控制电路3.喷油量的控制传感器发动机转速基本喷油时间总喷油时间修正喷油时间空气流量水温和气温氧传感器节气门开度启动信号蓄电池电压修正喷油时间切断燃料供应喷油器电脑3.2.3喷油器控制电路3.喷油量的控制（1）起动时喷油量控制发动机控制模块首先根据起动开关信号状态或发动机转速（300rpm以下为起动工况），判定发动机是否处于起动工况，以便决定是否按起动控制策略控制喷油。在起动时发动机转速较低且不稳，进气流量变化大，不能根据发动机转速和进气量精确计算喷油脉宽，而是根据冷却液温度确定基本喷油脉宽，同时考虑进气温度和蓄电池电压进行修正。喷油脉宽随冷却液温度升高而减小。喷油时间（ms）冷却液温度（℃）3.2.3喷油器控制电路3.喷油量的控制（2）起动后的同步喷油量控制喷油持续时间=基本喷油持续时间×喷油修正系数+电压修正基本喷油持续时间：根据传感器信号，由电脑查表确定。D型：根据发动机转速信号和进气管绝对压力信号确定基本喷油时间；L型：根据发动机转速信号和空气流量计信号确定基本喷油时间。喷油修正系数：包括起动后加浓修正、暖机加浓修正、进气温度修正、大负荷工况喷油量修正、过渡工况喷油量修正、怠速稳定性修正等。电压修正：考虑蓄电池电压变化的修正。3.2.3喷油器控制电路3.喷油量的控制（3）断油控制发动机急减速断油控制发动机超速断油控制发动机缺火断油控制变速器升档断油控制3.2.4喷油器故障及检修1.喷油器故障类型喷油器发生故障会使喷油量不准，甚至不喷油，引起发动机抖动、动力不足等故障。喷油器的故障主要有两类，一类是电气故障，主要由电磁线圈断路、虚接导致；另一类是机械故障，主要是阀芯卡滞。3.2.4喷油器故障及检修2