1、汽车发动机燃油喷射系统汇总第六章 汽车发动机燃油喷射系统（理论30学时，实训16学时，共46学时）学习目标： 能简单叙述电控汽油喷射系统的分类和组成，能正确描述电控汽油喷射系统中空气供给、燃油供给、电子控制三个子系统的组成、主要部件结构和工作原理； 能简单叙述电控汽油喷射系统常用检测诊断仪的使用性能、使用方法； 能正确描述电控汽油喷射系统主要部件和3个子系统的检修方法； 能正确描述电控汽油喷射系统常见故障排除方法。讲授内容：汽油发动机对混合气的要求一、发动机的动力性、经济性对混合气的要求1冷车起动此时发动机温度和转速都低，混合气雾化的效果不好，加上气缸内部温度低，不易点燃混合气，因此需要很浓的
2、混合气，A/F为28。2热车起动此时发动机转速较低，温度较高，混合气雾化的效果稍好，因此不需要很浓的混合气，A/F为813。3暖机冷车时混合气雾化效果不好，发动机从冷车怠速向热车怠速过渡，混合气由浓向稀变化，A/F为814。4正常怠速A/F比理论空燃比略浓，为1314。5小、中负荷此时主要考虑发动机的经济性，A/F为经济空燃比，为1517。6大、全负荷此时主要考虑发动机的动力性，A/F为功率空燃比，为1113。7急加速此时真空度突然减小，汽油汽化速度突然下降，因此此时应该瞬间多供油。8缓加速此时真空度缓慢减小，汽油汽化速度不是突然变化，因此此时供油量应逐渐增多。9减速此时真空度突然增大，汽油汽
3、化速度突然上升，此时进气管内壁的汽油瞬间蒸发，因此应减少供油，甚至停供。二、排放对混合气的要求1HC当A/F在14和17之间时，HC的排放量很低，小于14或大于17时排放量明显上升。2COA/F大于14后，排放量下降。3NOX在15.5到16之间，排放最高。三、现代汽车的相关措施1采用EFI系统，精确控制A/F；2安装废气净化和控制系统，如TWC、EGR等；3改进点火电路，提高点火能量，改善燃烧效果。电控燃油喷射系统概述一、作用及优点精确计算喷油量，有效控制A/F，提高发动机的动力性和经济性，高效抑制废气的排放，能实现良好的自动控制。二、汽油喷射系统类型1K型：3050年代； 2KE型：502
4、003年，现已逐渐淘汰； 3EFI型：起源于60年代后期，现已发展为多种类型。（1）按进气检测分：L（LH、LD）型、型；（2）按喷油器数量分：MPI（MFI）、SPI；（3）按喷射时序分：同时喷射、分组喷射、顺序喷射；（4）按喷油位置：缸外喷射、缸内喷射。三、EFI的控制功能1燃油喷射控制：由传感器向输送各种信号，如、等，计算出最佳喷油量，然后控制喷油。2点火控制：ECU根据传感器信号和发动机的工作要求，计算最佳点火提前角，并进行闭环控制。3怠速控制：ECU根据传感器信号和发动机的工作要求，计算和控制发动机的怠速转速、点火、喷油量。4排放控制：通过TWC和O2S、EGR来减少废气排放。5进气
5、控制：有废气涡轮增压、惯性增压等，提高进气效率。6警告：系统出现故障后，通过警报灯告知驾驶员。7自诊断：检修时帮助维修人员查找故障。8失效保护：某些元件（或系统）失效后，ECU启动备用系统。四、EFI基本组成1燃油供给系统：（1）电动燃油泵：将汽油泵到燃油分配管，并达到一定油压；（2）燃油滤清器：过滤汽油中的杂质；（3）油压调节器：调节系统油压，保持喷油压力恒定；（4）燃油分配管：固定喷油器，分配燃油；（5）喷油器：受ECU控制，将燃油喷入进气歧管末端；（6）冷起动喷油器（已少用）：冷车起动额外供油，改善冷车起动。空气供给系统：（1）空气滤清器：过滤空气；（2）MAF：计量进气量，作为ECU计
6、算喷油量的基本信号；（3）MAP：检测进气歧管真空度，作为ECU计算喷油量基本信号；（4）TPS：检测节气门开度，作为ECU修正喷油量的信号；（5）ISCV：接受ECU的控制信号，调整怠速转速；（6）THA：检测进气温度，作为ECU检测修正喷油量的信号。电子控制系统：（1）THW：检测发动机冷却水，作为ECU检测修正喷油量的信号；（2）O2S：检测排气中含氧量，作为ECU检测修正喷油量的信号；（3）CPS：检测曲轴位置和转速，作为ECU计算点火和喷油的主控制信号；（4）CPS：检测凸轮轴位置，是气缸判定信号，是点火主控制信号；（5）KS：检测爆燃信号，作为ECU修正点火提前角的依据；（6）VS
7、S：检测汽车行驶速度，作为ECU控制点火、喷油、自动变速器的信号；（7）开关信号：有STA、PS、AC、Brake、NSW等，作为ECU控制喷油、点火、怠速的信号；（8）ECU：是电控系统的核心，各输入信号经过它计算、分析、比较和处理后，输出控制指令，使执行器按预定要求工作；辅助系统：（1）EVAP：回收燃油箱内的蒸气，送入进气管，然后进入气缸内燃烧，减少浪费和污染；（2）EGR：将少量废气引入气缸内，降低气缸内的最高温度，减少NOX生成；（3）进气控制装置：根据发动机的工况，调整进气量；（4）自诊断系统：自行诊断电控制系统中的故障。电动燃油泵一、电动燃油泵作用将汽油从汽油箱泵到燃油分配管，并
8、达到一定的压力（MPI为0.25Mpa以上，SPI为0.0750.13MPa）。二、安装位置BENZ、VOLVO在油箱外，其余大多在油箱内。三、结构及工作由直流电动机、油泵、滤网、限压阀、单向阀组成。油泵在电机的转动下，汽油经滤网、油泵、电机、单向阀输送到滤清器；发动机熄火后单向阀防止汽油回流，以利于下一次起动；限压阀防止油压过高时损坏油泵。为避免电机过早损坏，油箱存油量不应太少。四、常见故障1现象：发动机动力不足，发抖。原因：泵油量少，滤网堵，限压阀关闭不严。 2现象：发动机不能工作。原因：泵油量太少或油泵不工作，滤网严重堵塞。3现象：发动机有时会突然熄火。原因：电机轴承磨损，偶尔拖滞。五、
9、电动燃油泵的检测方法1检测电机电阻值，15欧姆；2检测工作电流值，36安培；3检测泵油量，大于1L/40S；4测量不着车时系统油压，大于250Kpa；5发动机熄火后，油压应保持5min不下降。六、电动燃油泵控制电路1油泵电路的工作要求（1）接通点火开关，油泵工作35S；（因车而异）（2）起动时油泵工作；（3）发动机运行时油泵工作；（4）发动机转速高时油泵的转速也高，泵油量多，反之转速低，泵油少，延长油泵使用寿命。（因车而异）2典型油泵控制电路（1）无转速控制的油泵电路根据电路图讲解两种典型电路的工作过程。（2）有转速控制的油泵电路根据电路图讲解有级和无级调速两种典型电路的工作过程。3油泵电路的
10、检查（1）短接油泵检查插头，油泵工作，说明油泵良好，否则检查油泵及其连接线路；（2）检查油泵继电器，良好则检查控制信号。燃油滤清器一、作用滤除燃油中的杂质，减少喷油器堵塞的可能性。二、位置装在燃油泵出油口与燃油分配管之间的油管上，多位于车架或发动机室内。三、结构及要求由纸质滤芯和金属外壳组成。一次性使用，每34万公里更换一只。四、常见故障1现象：发动机动力不足，怠速发抖。原因：燃油滤清器堵塞，油压下降。 2现象：发动机不能起动。原因：燃油滤清器严重堵塞，油压极低，甚至不来油。五、检测方法1检测进、出油管的油压，压差应少于0.05MPa；2外壳无渗漏。油压调节器一、作用调节系统油压，保持喷油压力
11、恒定为0.25MPa。二、位置燃油总管末端（连有真空管）。三、结构与工作有真空室、弹簧及膜片、阀门、进回油管。进气歧管的真空作用在膜片上方，使阀门向上运动，作用力随真空度而变化；弹簧与汽油压力使阀门向下运动，作用力基本不变；当真空度上升时，阀门开度增加，油压下降，反之压力上升，保持压力差恒定。四、常见故障1现象：发动机怠速偏高100rpm左右，油耗偏高。原因：真空管脱、裂，阀门胶粘不开启，油压升高，混合气浓。 2现象：冒黑烟，热起动困难，油耗高。原因：膜片破裂，汽油从真空管漏入进气管，混合气过浓。3现象：发动机动力不足，怠速发抖，起动困难。原因：弹簧变软，调节油压过低。五、检测方法1拔下真空管
12、，管内不能有油渗出，观察真空管不能有漏气现象，与进回油管之间不相通。2发动机正常怠速时，拔下真空管，油压应上升0.05Mpa，转速提高100rpm左右。3如果油压偏低，拔下真空管后，油压不上升，则夹紧回油管，此时油压若上升，说明调节器有故障；如果油压不上升，则说明是供油不足造成的故障。电磁喷油器一、作用将汽油从燃油分配管喷入各进气歧管末端，并形成良好雾状。二、位置进气歧管末端；进气总管（单点和冷喷嘴）。三、结构与工作由电磁线圈、小滤网、回位弹簧、针阀偶件组成。ECU给电磁线圈通电时，磁力使针阀开启，汽油经小滤网、阀门喷出，并形成良好雾状；断电后针阀关闭，喷油停止；由通电时间决定喷油量。四、常见
13、故障1现象：发动机动力不足，发抖。原因：喷油量少，个别喷嘴不工作，雾化不良，滤网堵，阀门堵，针阀卡滞。 2现象：发动机不能工作。原因：喷油量太少或多个喷嘴不工作，滤网严重堵塞。3现象：油耗大（黑烟），热起动困难。原因：针阀磨损，关闭不严，滴油。检修：检测滴油、喷油，清洗或更换。五、检测方法 1检测线圈电阻值，1117欧姆；23欧姆（低阻）；2直通电，检测工作情况；3检测喷油量（拆离歧管，保持系统油压正常），连续喷油量为5070ml/15S，之间相差小于10%(5ml)；4滴油量不超过1滴/60S；5喷油雾状均匀，并有一定锥度。六、喷油量控制1冷车加浓2加速加浓3高速和减速断油七、冷起动喷油器及
14、其电路1电路组成与工作过程由冷起动喷油器和热控正时开关组成。发动机冷车起动时，冷起动喷油器喷油（喷油时间由热控正时开关控制，与水温成反比，一般为37秒）；连续冷车起动和热车起动（冷却水温超过50度）时不喷油。2常见故障与检测方法（1） 冷车起动困难喷油器或热控正时开关有故障，不能喷油。（2） 热车起动困难喷油器关闭不严，热控正时开关有故障，起动时常喷油。（3） 油耗高冷起动喷油器关闭不严，滴油。燃油系常见故障检修一、故障现象发动机不能起动或很难起动，怠速不稳，动力不足。1故障原因不来油或油压低，多个喷油器堵塞或喷油不良。2故障部位（1）油箱内无油或油太少；（2）汽油泵不工作或泵油量不足；（3）
15、汽油滤清器堵塞；（4）油压调节器调节油压太低；（5）燃油管泄漏或被夹扁；（6）喷油器不良。3故障检修（1）检查油箱存油是否足够；（2）检查油管有无泄漏或夹扁；（3）检查系统油压是否达到0.20Mpa以上；（4）若油压正常，则检查喷油器；（5）若油压为0，检查油泵是否工作或损坏；（6）若油压低，检查滤清器、调节器。二、故障现象发动机热起动困难，油耗高，冒黑烟。1故障原因油压高，汽油泄漏到进气管内。2故障部位（1）调节器真空管脱落、开裂；（2）调节器膜片漏油或调节油压高；（3）调节器回油管被夹扁；（4）喷油器滴油；3故障检修（1）检查调节器真空管有无脱落、开裂、回油；（2）检查回油管有夹扁；（3）
16、检查系统油压是否过高；（4）检查喷油器有无滴油或雾化不良。空气流量计一、作用检测进气量，并转换成电信号送给ECU，作为ECU计算喷油量的基本信号之一。二、位置空气滤清器与节气门体之间。三、结构与工作1、叶片式由叶片（或圆柱滑体）、电位器、电路板、回位弹簧、壳体等组成；用于早期车，如CAMRY2.0、PREVIA、MAZDA929、BMW525。叶片在流动空气的作用时旋转，受回位弹簧的反作用力保持平衡，进气量变化，叶片和电位器的转角也不同，电位器输出电压信号给，作为进气量信号。回位弹簧的预紧度可调。调整旁通气道的开度可改变排放。油泵开关决定油泵的工作与否。2、热线式与热膜式铂合金热线、惠斯通电桥
17、、放大电路、壳体，热膜式在热线上覆有保护膜；多用于中高档车，如BENZ， GM车。热线作为电桥的一臂，工作时被加热到120C左右，电桥平衡；有空气流动时热量被带走，电桥失衡，热线电流增加，温度回升，电桥恢复平衡为止，取样电阻两端电压的增量作为进气量信号送给ECU。有自洁功能，将污物烧掉。、涡流式由发光管、反光薄板、光敏管、放大电路、壳体（平面状）、THA等组成；多用于新款车、中高档车用，如MISUBISHI3000、LUXES400。 进气在涡流体形成涡流，使反光薄板随之振动，发光管发出的光被间断地反射到光敏管，与光敏管串联的取样电阻两端输出矩形波信号，其频率反映出进气量。四、检测1、叶片式A
18、、检测电位器的磨损情况；B、检测信号端输出电压，应呈线性变化；C、检测油泵开关的通断情况；D、检测THA的性能；E、调整回位弹簧的预紧度（须有废气分析仪）；F、CO螺钉一般不调。2、热线式和热膜式A、自洁功能（6线式），发动机熄火后热线有无烧红现象；B、检测工作电压和搭铁情况；C、输出电压随转速上升而增加，一般为1.53.5V，急加速时更明显；D、可拆下、接上线后，吹气进行模拟测量。3、涡流式A、检测工作电压（5V）和搭铁情况；B、检测THA的性能；C、KEY ON时KS电压接近5V，运行时为2.8V左右；D、KS输出矩形波，为25350Hz之间。五、常见故障1、叶片式A、现象：在某一车（转）
19、速时有动力不足情况；原因：电位器磨损；叶片卡滞。B、现象：每次起动后很快就熄火；原因：油泵开关不能接通。C、现象：油耗大，动力略有不足；原因：回位弹簧变软。D、现象：加速时转速变化不大，动力不足，CHECK灯亮；原因：输出信号不正常，ECU启动备用系统。2、热线式和热膜式A、现象：动力不足，加速不良；原因：输出信号不正常，搭铁不良。B、现象：加速时转速变化不大，动力不足，CHECK灯亮；原因：输出信号不正常，ECU启动备用系统。3、涡流式：A、现象：动力略有不足；原因：输出信号不正常。B、现象：加速时转速变化不大，动力不足，CHECK灯亮；原因：输出信号不正常，ECU启动备用系统。歧管压力传感
20、器一、作用检测进气歧管真空度，间接得知进气量，并转换成电信号送给ECU，作为ECU计算喷油量的基本信号之一。二、位置A、歧管上，如SANTANA、广本、JETTA、ALTO；B、引擎室旁边，多数车型，如CAMRY、HONDA；C、ECU内，少数车型，如GM、FORD。三、结构与工作由真空室（膜盒）、电路板等组成；多用于中低档车型，如CAMRY、HONDA、SANTANA、ALTO、XIALI等。真空膜盒在真空吸力的作用下发生形变，压敏元件（电阻器或电容器）所受压力变化，参数随之变化，变化的信号经放大后输出给，作为进气量信号。有一真空软管与进气歧管连接。四、检测A、 检测真空管有无脱落或开裂；B
21、、 检测工作电压（5V）和搭铁是否正常；C、 检测输出信号，转速稳定时，电压为1.62.2V，加速时电压上升（跟加速快慢有关），达到3.03.8V，减速时降到1.01.5V，转速稳定后回到稳定值。D、 怠速时拔下真空管，发动机会发抖、冒黑烟，甚至熄火。五、常见故障1、现象：冒黑烟，怠速不稳，易熄火，动力略有不足； 原因：真空管脱落或开裂。2、 现象：动力不足，CHECK灯亮；原因：输出信号不正常，传感器及其电路有故障。TPS一、作用将节气门的开度信号转换成电信号送给ECU，反映发动机的负荷。二、位置节气门体侧面。三、结构及工作有开关型、线性输出型和组合型三种。开关型主要由怠速和大负荷两组触点组
22、成，可以反映怠速、中小负荷、大负荷三种情况，输出信号为矩形波。线性型为一个电位器，反映所有工况。组合型在线性的基础上增加一个怠速触点。四、检测1.检测IDL和PSW分别在怠速和大负荷闭合的情况，若开、闭不正常，可先进行位置调整；2.检测电位器的电阻是否连续、均匀变化，在线测量时，电压也应连续、均匀变化。五、常见故障1.现象：发动机加速不起，约2000转时就游车。 原因：怠速触点不能及时断开，ECU总时收到怠速信号。 检修：调整安装位置，若不行则应更换。2. 现象：发动机怠速高，CHECK灯亮。 原因：IDL触点开路，ECU得不到IDL信号。 检修：调整或更换TPS。3. 现象：加速中有不顺畅、
23、发闯现象。 原因：电位器碳膜局部磨损，信号间断。 检修：检测确认后，更换。 4.现象：大负荷时动力不足。 原因：PSW触点在大负荷时不能闭合。 检修：调整，若无效则更换。ISCV一、作用根据发动机的不同工况，执行ECU的命令，自动调整发动机的怠速。二、位置节气门体侧面。三、结构及工作有电磁式、步进电机、旋转滑阀（少用）三种。电磁式由电磁线圈、回位弹簧、阀芯、阀座等组成；ECU的占空比信号改变阀门的开启比例，从而获得不同的进气量。0为全关，100%为全开。步进电机又分为四线和六线两种，前者有两组线圈，后者有四组线圈。当给每一组线圈通电时，电机旋转一个角度（移动一步），给另一组线圈通电后，电机又能
24、工作一次。B1、B2接正，S1、S2、S3、S4依次接负，阀杆逐步伸出，阀门开度减小；S4、S3、S2、S1依次接负，阀杆逐步缩回，阀门开度增大。开度大小完全由ECU根据发动机的工作而进行控制。四、检测1.磁脉冲式：检测电磁线圈的电阻值，为1825欧；通电能听到吸合声；检查阀芯和阀座应无污物。2.步进电机式：检测各绕组线圈电阻为1050欧且阻值相等；发动机熄火后听到回位声；发动机工作时，用解码器读出工作步数；拆下来逐一线圈通电，观察阀芯动作；阀芯和阀座无污物。五、常见故障1.现象：发动机怠速低、不稳、发抖。 原因：ISCV不工作、阀芯卡死或阀门脏堵，进气量太少。 检修：检查ISCV及连线、EC
25、U信号、阀门。2.现象：发动机怠速高。 原因：阀芯卡死，ISCV失控，进气量过多；ECU输出信号不正常。 检修：ISCV及阀门，ECU的输出信号。3. 现象：不能自动调整发动机的怠速。 原因：ISCV及连线、阀芯卡死，ECU接收不到相关信号。检修：检查ISCV及连线，ECU相关的输入信号。进气系统常见故障检修一、故障现象发动机起动困难，怠速不稳，动力不足。1故障原因混合气稀，混合气少。2故障部位A空气滤清器堵塞；BMAP或MAF有故障；CTPS有故障；D进气管漏气；3故障检修检查有无故障代码出现；检查真空管有无开裂、脱落；检查TPS的输出信号是否正常；检查进气歧管真空度，怠速时约为50KPa；
26、检查空气滤清器有无堵塞；检测MAP或MAF的输出信号是否正常；检查ISCV有无脏堵、工作不正常。二、故障现象发动机热起动困难，油耗高，冒黑烟。1故障原因混合气过浓。2故障部位AMAP真空管脱落、开裂；BMAP或MAF损坏；3故障检修A检查MAP真空管有无脱落、开裂；B检查有无故障代码；C检查MAP或MAF输出信号是否正常；D检查喷油器喷油时间，确认有无启动备用系统。三、故障现象发动机怠速不正常。1故障原因怠速控制不正常。2故障部位AISCV或线路损坏；B怠速控制信号不正常；CISCV阀脏堵。3故障检修A检查ISCV有无损坏，线路脱落或开路；B检查阀门有无脏堵；C检查各种怠速信号是否正常，如AC
27、、NSW、PS。曲轴与凸轮轴位置传感器一、 作用检测曲轴的转角位置，给ECU输送G（G1、G2）和NE信号，作为ECU计算喷油量和点火时刻的信号。二、 位置A、多数在分电器内；B、曲轴前端皮带轮旁，后端飞轮壳上；C、凸轮轴上。三、结构与工作磁脉冲式由触发齿轮和G、NE线圈组成。分电器轴旋转时，传感器转子使得G、NE线圈产生切割磁力线，从而产生电信号。曲轴转一圈产生一个上止点信号（G），NE产生转速信号，用于确认点火时刻和喷油时刻。光电式由发光管、光敏管、光电盘等组成。光电盘在转动时，发光管的光线间断地传递给光敏管，光敏管的电阻值高低变化，从而输出高低变化的矩形波信号。霍尔式由霍尔元件、永磁铁、
28、带缺槽的叶轮组成。叶轮在转动时间断地阻挡磁场，使得霍尔元件间断地产生高低变化的矩形波信号。四、检测磁脉冲式A检测线圈电阻值，正常值为150250欧，也有少数车型的为几百欧，G和NE线圈的电阻值一般都相等；B起动时用示波器测量其输出信号，或用万能表测其输出电压，应有正常的脉冲电压产生；C若无信号输出，应注意分电器轴是否旋转。光电式A检测工作电压和搭铁是否良好；B起动时用示波器测其输出信号，应有矩形波输出；C拆下用手转动，用万能表测其输出电压，应有高低电压输出；D若无信号输出，应注意分电器轴是否旋转。霍尔式A检测工作电压和搭铁是否良好；B起动时用示波器测其输出信号，应有矩形波输出；C拆下用手转动，
29、用万能表测其输出电压，应有高低电压输出；D若无信号输出，应注意分电器轴是否旋转。五、常见故障1、现象：发动机不能起动，无起动征兆； 原因：CPS无输出信号，可能是正时皮带断、传感器工作电压不正常、线路开路等。2、现象：发动机不能起动，有起动征兆； 原因：正时皮带跳齿，点火不正时。氧传感器一、 作用检测排气中的含氧量，并转换成电信号送给ECU，作为ECU识别混合气浓度和修正喷油量的信号；使空燃比控制在14.7左右，保证三元催化器能高效工作。二、 位置A、主氧传感器在三元催化器前端；B、副氧传感器在三元催化器后端；C、有的车只有主氧传感器，有的车主、副均有。三、 结构与工作由陶瓷体、氧化锆（钛）等组成；有的还装有加热线圈（多用于副传感器）；因结构不同有一、二、三、四线四种。混合气浓，输出电压高，反之电压低，一般为01V之间。混合气浓电压高ECU减少喷油混合气稀电压 低ECU增加喷油混合气浓；形成闭环控制，要求控制变化次数为48次/10秒。输出电压变化范围和变化次数若不正常，CHECK灯亮。四、 检测检查线路有无开路，是否达到工作温度（300度以上）；读故障码，中速时测量输出电压或波形，电压和变化次数是
