电子控制汽油喷射系统

第一章电子控制汽油喷射系统概述第一节电子控制汽油喷射技术的发展在汽车发展的早期就开始有人研究汽油喷射技术，即使在化油器使用的时候也从未中断过，并不断得到发展。

但从50年代开始，在汽车上才逐渐实现实用化，并开始在少量的车辆中应用。

一直到了70年代后，由于电子技术的迅速发展，才开始大量出现电子控制汽油喷射技术并迅速发展，到80年代后期在轿车中已大量使用，并逐渐有取代化油器的趋势。

最早在30年代就有人将汽油喷射作为飞机发动机的燃油供给方法，在第二次世界大战后期就曾在军用飞机上使用。

当时主要目的是采用汽油喷射技术可以防止化油器在高空中发生结冰故障，而未考虑燃油的利用率。

然而汽油喷射始终存在着性能和成本的矛盾问题。

化油器由于价格低廉依然受到欢迎。

因此在汽油喷射实用化后的初期只在赛车上装用。

汽油喷射在功能上有优点，轻易地改善了化油器的先天的功能缺陷，但作为需要批量生产和使用的产品，其缺点也是不容忽视的，使汽油喷射在使用上的发展受到了限制。

因此，克服其缺点成为汽油喷射在之后的研究开发的主要任务。

直到80年代开始，汽油喷射才得以广泛应用并逐渐取代化油器的地位，原因是由于废气排放法规的出现和电子技术的不断发展与应用，使化油器和汽油喷射在功能和成本上的优势发生形势的消长。

一方面化油器不能适应排放限制的不断强化；另一方面则是电子技术在汽油喷射中成功的应用，轻易地解决了高控制精确度和脱离发动机本体结构满足排放控制所需要的问题，并且汽车电子化控制的应用，不仅功能扩大而且成本也不断降低。

因此各国生产的轿车中大部分采用了电子控制汽油喷射。

第二节电子控制汽油喷射系统的介绍及特点一、电子控制汽油喷射发动机的概念电控发动机用电子控制装置取代传统的机械系统（化油器）来控制发动机的供油。

如电喷汽油发动机系统就是通过传感器将发动机的温度、空燃比、发动机的转速、负荷、曲轴转速、车辆行驶状况等信号反馈给电子控制单元，电子控制单元根据对这些信号参数计算来控制发动机各气缸所需要的实际喷油量和喷油时刻，将汽油通过喷油器喷入到进气管中雾化并与进入的空气混合后再进入燃烧室燃烧，从而确保发动机和催化转化器能在最佳状态下工作。

这种由电子控制系统控制燃油由喷油器喷入发动机进气系统中的发动机称为电喷发动机。

按喷油器数量不同可将电喷发动机分为多点喷射和单点喷射。

一个气缸用一个喷油咀称为多点喷射；各气缸共用一个喷油咀称为单点喷射。

二、电子控制汽油喷射发动机的特点与化油器式发动机相比，汽油喷射发动机突出的优点是能准确控制混合气的浓度，保证气缸内的燃油充分燃烧，使废气排放物和燃油消耗都能够得到优化，同时它还提高了充气效率。

虽然电子控制燃油喷射装置存在成本比化油器高、发生故障难以修复等缺点。

但是运行经济性和环保性的大大提高，这些缺点就可以接受了。

电喷发动机与化油器式发动机在使用操作方法上有很大的区别，电喷发动机起动时一般无需踩油门。

因为电喷发动机冷起动加浓、自动冷车快怠速功能可以保证发动机顺利起动；在起动发动机之前和起动过程中，电喷发动机的油门踏板只操纵节气门的开度，用反复快速踩油门踏板的方法来增加喷油量是无效的，它完全是电脑根据进气量参数来决定喷油量。

电动汽油泵是靠流过的燃油来进行冷却的，所以在油箱燃油不足时长时间运转发动机，会造成电动汽油泵因过热而烧坏的结果。

第三节本章小结本章主要介绍了电子控制汽油喷射系统的发展历史，对电控汽油喷射系统的发展过程有了一定的了解，同时指出电控汽油喷射系统与传统化油器的区别，认识到如今汽车发动机的主流发展方向和电控汽油喷射系统的特点及重要性。

本章对电控汽油喷射系统的概念、结构和工作原理作出说明，让人们对电控汽油喷射系统有进一步的理解。

第二章电子控制汽油喷射系统的结构第一节电控汽油喷射系统组成结构电控汽油喷射系统具有相同的控制原则：以电子控制单元ECU（Electronic Control Unit）为控制核心，以空气流量和发动机转速为控制基础，以喷油器为控制对象，保证发动机在各种工况下过的最佳的混合气浓度，以满足发动机动力性、经济性和排放要求。

电控汽油喷射系统（Electronic Fuel Injection，EFI）由以下三个子系统组成：空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统。

第二节空气供给系统空气供给系统是由空气滤清器、空气流量计、进气压力传感器、节气门体、动力腔、进气歧管等部分组成。

发动机工作时，驾驶员通过加速踏板操纵节气门的开度来改变进气量，控制发动机的运转。

进入发动机的空气经空气滤清器滤去尘埃等杂质后，流经空气流量计，沿节气门通道进入动力腔，再经进气歧管分配到各个气缸中。

空气供给系统的功能是控制并测量汽油机燃烧所需要的空气量。

一、空气滤清器空气滤清器的作用：发动机在工作过程中吸进大量的空气，空气滤清器装在进气管的前方，其作用是清除空气中所含的尘埃和沙粒，以减少气缸、活塞的磨损，并可适当消除进气噪声。

二、空气流量传感器空气流量传感器，也称空气流量计，是电喷发动机的重要传感器之一。

它将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元(ECU)，作为决定喷油的基本信号之一，是测定吸入发动机的空气流量的传感器。

三、进气压力传感器进气压力传感器检测的是节气门后方的进气歧管的绝对压力，它根据发动机转速和负荷的大小检测出歧管内绝对压力的变化，然后转换成信号电压送至电子控制单元（ECU），ECU依据此信号电压的大小，控制基本喷油量的大小。

四、节气门体节气门体是控制发动机吸气多少的一个阀门。

是一个圆形的钢片，中间有一根轴，和油门拉线连接，并由油门拉线控制。

节气门体是发动机进气系统上的一个装置。

节气门体一般分三部分：执行器、节气门片和节气门位置传感器，它们一般被封装为一体。

五、进气歧管进气歧管位于节气门与引擎进气门之间，空气进入节气门后，经过歧管缓冲统后，空气流道在此分道了，对应引擎汽缸的数量，将空气分别导入各汽缸中。

六、怠速控制阀怠速控制阀装置在节气门旁通空气孔上，它的作用是当发动机的工作参数偏离正常值时使用怠速阀来调整怠速转速来改变旁通节气门体至进气歧管的空气量，以维持怠速的稳定性。

发动机电脑根据不同的冷却液温度，通过改变传到怠速控制阀的信号强度来控制怠速控制阀柱塞的位置。

步进电机式怠速控制阀是目前应用最广泛的一种怠速控制装置。

用于汽车电控汽油喷射系统中旁通空气通道的开度，从而调节进气量，使发动机转速达到要求的目标量。

第三节燃油供给系统燃油供给系统由邮箱、燃油滤清器、燃油泵、油管、燃油压力调节器、喷油器等构成。

供油系统的工作原理是供给气缸内燃烧所需要的汽油量。

在燃油泵的作用下，汽油从燃油箱吸出经过燃油滤清器，再用调压器将燃油压力调整到进气管压力之间保持保持恒定的压差，最后经输油管分配送给各个喷油器极冷启动器，喷油器根据电子控制单元发送的信号将适量的汽油喷射到进气歧管中，从喷油器渗出的燃油被回油阀回收，并送回燃油箱。

一、燃油滤清器汽油滤清器简称汽滤，电喷式发动机的汽油滤清器位于燃油泵得出口一侧，它的作用是滤去燃油中的水分和杂质，在滤清器内部，折叠的滤纸和塑料或者金属滤器的两端连接，污油进入后，由滤清器外壁经过层层滤纸过滤后到达中心，流出洁净的燃油。

二、燃油泵燃油泵的作用是将贮存在燃油箱内的燃油输送至喷油器的燃油管路内。

电动燃油泵的结构是由泵体、永磁电动机和外壳三部分所组成。

永磁电动机通电即带动泵体旋转，将燃油从进油口吸入，流经电动燃油泵内部，再从出油口压出，供给燃油系供油。

燃油流经电动燃油泵内部，对永磁电动机的电枢起到冷却作用。

三、燃油压力调节器燃油压力调节器的作用是保持油路内的压力保持恒定，燃油经过燃油泵加压，在油路内形成一定要求的压力，加压燃油供给到喷油器，喷油器电磁阀打开，即可将高压燃油喷射到进气歧管内形成雾状油束，使燃油与空气混合。

四、喷油器喷油器是燃油供给系统中最重要的部件，它位于进气门上方。

喷油器接受ECU送来的喷油脉冲信号，精确的控制燃油喷射量。

其作用是将具有一定压力的燃油喷入进气管道，使燃油充分雾化，与空气充分混合。

喷油器实际上是一个电磁阀，当电子控制装置（ECU）发出指令，电磁线圈使针阀打开，把准确配剂的一定量汽油喷入进气门前方，同时与进气歧管吸入的空气混合进入汽缸里。

喷油器内的针阀与衔铁结合为一体，当ECU发出指令使电磁线圈通电后，衔铁和针阀便被吸起，汽油从针阀与喷孔的环形间隙间喷出，喷油器依靠控制其针阀开启时间长短来控制喷油量，针阀的开启持续时间由ECU发出的电脉冲宽度控制。

第四节电子控制系统汽车发动机电子控制系统的作用是提高汽车的整体性能，包括动力性、经济性、安全性、操作性及排放性等。

它的功能是根据发动机转速和车辆工况来确定最佳喷油时间和喷油量，同时还实现怠速控制及排放控制等。

电子控制系统主要由传感器、电子控制单元（ECU）、执行器三部分组成。

传感器是装在发动机各个部位的信号转换装置，用来测量和检测反应发动机运行状态的各种参数，并将他们转换成计算机能够接受的信号后送给ECU，ECU根据各种传感器输送来的信号进行分析、判断、运算后发出喷油控制指令，控制喷油器喷出与进气量相匹配的燃油，使进入燃烧室的空燃比达到最佳状态。

同时实现爆震控制、怠速控制、空燃比反馈控制等。

一、传感器传感器是能感测外在环境中物理状态变化的电子组件，担负着信息采集和传输的任务。

它将汽车在行驶中的时刻工况信息收集并转化成电信号反馈给电子控制单元，使电子控制单元能够根据接收到的信号分析然后发出执行指令。

电控系统中主要包括进气温度传感器、空气流量传感器、水温传感器、氧传感器、节气门位置传感器、进气压力传感器、爆震传感器、曲轴和凸轮轴位置传感器等传感器。

1.进气温度传感器进气温度传感器安装在进气管上或空气流量计内，作用是检测发动机的进气温度，将进气温度转变为电压信号输入给ECU做为喷油修正的信号。

进气温度传感器是一个负温度系数热敏电阻，根据电阻变化而产生不同的信号电压。

2.水温传感器水温传感器由温控器部分与水位控制部分组成，与其配套的还有电动阀前的减压装置，及用于加热的旋转式消声加热器。

水温传感器安装在发动机冷却液出水管上，将冷却水温度转换为电信号反馈给ECU，达到喷油量和点火提前角的修正作用。

3.氧传感器氧传感器通过监测排气中氧离子的含量获得混合气的空燃比信号，并将空燃比信号转变为电信号输入发动机ECU，ECU根据氧传感器信号判断空燃比的高低并发出指令控制喷油持续的时间，实现空燃比反馈控制，使发动机得到最佳浓度的混合气，从而达到降低有害气体的排放和节约燃油的目的。

4.节气门位置传感器节气门位置传感器又称为节气门开度传感器，节气门位置传感器装在节气门体上，与节气门联动。

其作用是把节气门的位置或开度转换成电压的信号传输给电控单元，作为电控单元判定发动机运行工况的依据，实现不同节气门开度下的喷油量控制。