电喷发动机原理与检修——进气控制系统
电喷发动机工作原理
电喷发动机工作原理
电喷发动机是一种利用电子控制系统来喷射燃油的内燃机。
其工作原理可以简单地描述为以下几个步骤：
1. 空气进入：首先，空气通过空气滤清器进入到发动机的进气道中。
进气道有一个气流计（Mass Air Flow，简称MAF）来检测流过的空气量。
2. 传感器检测：发动机管理系统中的各种传感器会检测到发动机的转速、进气温度、氧气含量等参数。
这些传感器将这些数据传输给发动机控制单元（ECU）。
3. 燃油注入：根据传感器提供的数据，ECU计算出正确的燃油注入量，并控制喷油嘴（Fuel Injector）定时和喷射量。
喷油嘴是通过电磁阀控制燃油喷射，将燃油以雾化形式喷入气缸中。
4. 燃烧爆发：燃油与进入气缸的空气混合后，其中的可燃物质被点燃。
这样的点火会引起爆炸，推动活塞向下运动。
5. 气缸排气：在活塞向下运动时，气缸中的废气通过排气门排出，以便为新鲜的空气和燃料混合物腾出空间。
6. 整个过程的循环：上述步骤在每个气缸内同时进行，并根据发动机的需要进行同步控制，以确保燃油的适量喷射和点火。
电喷发动机通过ECU和各种传感器的联动控制，可精确地计
算和调整燃油喷射量、喷射时机等参数，从而提高燃油燃烧效率，降低尾气排放，并实现引擎的高效工作。
电喷发动机原理与检修——电喷发动机的控制功能
Tp ∝ 每个汽缸每循环进气量△Ga/理论空燃比 Tp= △Ga/C C：与喷油器结构、发动机汽缸数、理论空燃比等有关的常数； △Ga= 120×Ga/i× n Ga: 由空气流量传感器测出单位时间内的空气量； I： 发动机汽缸数； n：发动机转速；查表法：
1．喷油正时控制:主要依据曲轴位置传感器进行控制。
2．喷油量的控制:主要依据发动机进气量和转速
传感器
空气流量计 （压力传感器） 转速信号 节气门信号TPS 水温信号TW 气温信号TA 氧传感器信号 车速信号 电瓶电压信号 大气压力信号 启动信号
燃油喷射控制系统框图
ECU
断油控制： 减速断油 超速断油
TPS输出电压大到一定值时，增加混合 气浓度
由供电给ECU的电瓶电压确定
由节气门开度传感器TPS确定
由发动机转速确定 由增压压力传 感器确定
由车速确定
闭环控制
断油控制
减速断油控制：在节气门关闭且发动机转速高于设定值时， ECU使喷油器停止喷油。
发动机超速断油：发动机转速过高（高于一定值）时，ECU使 喷油器停止喷油。
发动机管理系统-子系统
扭矩控制及改善性能：
➢可变进气行程 ➢可变配气相位 ➢涡轮增压系统
排放控制： ➢二次空气供给系统 ➢废气再循环系统 ➢催化转换器 ➢发动机失火识别
油箱通风控制： ➢活性碳罐系统
㈠燃油喷射控制
燃油喷射控制主要是指喷油量控制和喷油正时控制
ECU首先根据发动机的进气量和转速确定基本喷油量， 再根据冷却水温，进气温度、节气门开度等运行参数加以 修正，最后确定最佳喷油脉宽并施加控制。控制系统框图 见图示；
汽车修理技师论文—电喷发动机空气供给系统故障与维修
电喷发动机空气供给系统故障与维修摘要电喷发动机是以ECU电控单元为核心，在发动机上不同部位的各种传感器，测出发动机各种不同工况下的工作参数，按电控单元存储器器（RAM）中设定的控制程序，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气，从而使发动机获得良好的燃油经济性和排放性。
空气供给系统主要由空气滤清器、空气流量计、进气压力传感器、节气门体、怠速空气调整体、谐振腔、动力腔、进气歧管等组成。
发动机工作时，ECU通过调节节气门的开度，依次来改变进气量，控制发动机的运转。
进入发动机的空气经空气滤清器虑去尘埃等杂质后，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缸中。
空气供给系统一旦出现故障就会严重影响发动机的工作性能，空气供给系统故障常见的现象，怎样适时诊断出空气供给系统出现的故障，并及时的排除，使发动机稳定的工作，是本文探讨的重点。
关键词：电喷发动机空气供给系统故障维修绪论电控系统的主要功用就是根据各种传感器的信号，由计算机进行综合分析和处理，通过执行装置控制喷油量等使发动机油最佳性能。
空气供给系统主要组成由空气滤清器、空气流量计、进气压力传感器、节气门体、怠速空气调整体、谐振腔、动力腔、进气歧管等。
电喷空气供给系统的主要工作原理是：发动机工作时，空气经空气滤清器虑去尘埃等杂质后，经空气流量计，进入发动机的沿节气门通道进入动力腔，再经进气歧管分配到各个缸中。
ECU根据空气流量计(L)型或进气歧管压力传感器(D)型和转速传感器的信号确定空气流量，在根据传感比要求即进气量就可以确定每一个循环的基本供油量，然后根据各种传感器的信号进行点火提前角、温度、节气门开度、空燃比等各种工作参数的修正，最后确定某一工况下的最佳喷油量。
ECU通过控制节气门的开度，依次改变进气量，控制发动机的运转。
空气供给系统一旦出现故障就会严重影响发动机的工作性能，致使发动机达不到理想的空燃比，影响发动机的动力性和排放性。
上汽奇瑞发动机单点电喷系统的原理和检修(二)
ｌ 气 ｌ件， 进 管 需要注意以下事项 收 到 信 号 后 ， 助 丝 杠使 阀轴 向移 借
（ ）喷 油 器 及 各个 动 ，因而 改 变 空气 旁通 道 的 开 度大 １
部 件 ，绝 对 不 允 许 浸 入 小 ， 使怠 速 时 发动 机 的进 气 量 发生 任 何类 型 的 清洗 液 中 。 改变 ， 且 能够 随 着 冷却 液 的温 度 并
图 ｌ 节 流 阀 体 １
２ 节 气 门位 置 传感 器 一 ６ 一喷 油 器 ９ 一进 油管 ３ 一曲轴
力调节器 ， 必须 更 换 整个 节 流 阀体
上体总成。 ２怠 速执 行 器 ．
５ 一
箱通 风连 接 管
进气 温 度传 感 器 器 ８ 一回油管 １一节流 阀 体垫 １ 水管
４ 一燃 油蒸 气 再循 环连 接 管
上 除 了安 装 进 气系 统 的零 部 件 （ 节 气门 、怠 速执 行 器 ）外 ，还 安 装有
７ 一燃油 压 力调 节 １一节流 阀体 上 体 ０ １－加 热 ３
怠 速 执 行 器 也 称 为 怠 速 控 制 步 进 电机 ，主 要用 于 怠速 控 制 。如
维普资讯
（ ） 装 过 程 中 ，怠速 执 行 器 ４ 安
图 ｌ 怠速 执 行 器 ２
１ 一阀座 流 阀体 ２ 一阀 ３ 一定子 绕组 （ ０ ２ ℃时 ，阻值 为 ５ 一丝杠 ６ 转子 一 ７ 一节 ５ ０±１ ０ ） ４ 轴承 ０ 一
应 当没有 任 何 阻 力就 可 以装 上 。 （） ５ 在确 定 正 确就 位 之后 ，重 新 连 接蓄 电池接 线 ， ３６～４４ ・ 以 ． ． Ｎ ｍ 的 力 矩 拧 紧 固 定 螺 栓 。警 告 ：蓄 电池 负 极 接 线 断 开 至 少 超 过
汽车电控发动机构造与检修课件 进气系统任务一
IDL和PSW可检测节气门的运行工况。
IDL信号主要用于断油控制、怠速控制和点火提前角的修正。
PSW为全负荷开关信号，用于增加喷油量，以提高发动机的输 出功率,同时也是变速器强制降档信号。
触点式节气门位置传感器电压
2.可变电阻式TPS结构与原理
可变电阻式TPS是一个线性电位计，由节气门轴带动 电位计的滑动触点。当节气门开度不同时，电位计输出 的电压也不同，从而将节气门由全闭到全开的各种开度 转换为大小不等的电压信号传输给电控单元。
（四）进气温度传感器
进气温度传感器通常安装在空气滤清器之后的进 气软管上或空气流量传感器上如图所示，其作用是提 高喷油器的控制精度。
（五）水温传感器
水温传感器（THW）。一般安装在发动机水套或 出水管上，用于检测发动机冷却液的温度，ECU利用 其信号对喷油量、点火正时等进行修正控制，以实现 某些特定的控制功能。
下图给出了线性输出型节气门位置传感器的输出特性，从图中可 以看到传感器的输出电压随着节气门开度的增大而线性地增大。
四线节气门位置传感器
线性输出型节气门位置传感器的主要特点是，表示节 气门开度的输出电压与节气门开度成线性关系。该传感器 的结构和电路如图所示。
节气门位置传感器在日本丰田皇冠3.0、凌志LS400等轿 车装用的是由一个电位计和一个怠速触点组成的综合式节气门位置 传感器，工作原理和检修方法参阅前两种节气门位置传感器，其电 路如下图所示。
D型发动机电控系统的空气供给系统图
2. L型发动机电控系统的空气供给系统 L型发动机电控系统对空气量的测量更精确，应用也比较广
泛。L型EFI空气供给系统如图3-1-4所示。
L型发动机电控系统的空气供给系统图
二、空气供给系统主要部件的结构
电控发动机进气控制系统课件PPT
4、解决措施：
带有中冷器
1、增压器结构 涡轮增压器内有动力涡轮和增压涡轮，它们安装在同一根轴上。
外部形状
内部结构
2、增压原理
利用发动机排出的废气， 驱动增压器中的动力涡 轮转动，再带动增压涡 轮一起转动，增压涡轮 转动时，将进入的新鲜 空气进行压缩后再送入 气缸。
3、涡轮增压控制
3）当电磁阀通电开启时， “油压开关”在油压的作用 下断开，向ECM反馈+5V高电 位信号，ECM确认可变气门已 进入切换状态，开始对空燃 比、点火正时的控制程序进 行切换。
当系统出现故障，将锁定在低转速气门规律上运行。
2003年，Honda开发出了比VTEC更先进的 i- VTEC（VTEC/VTC） 发动机，实现了低油耗、清洁尾气排放，以及高功率性能的高度结 合，新一代清洁运动型发动机面世。
进气动态效应：进气惯性效应、进气波动效应。 2、进气惯性效应：利用进气行程时进气管内高速流动气体惯性作 用来提高充气效率。
3、进气波动效应：利用进气门关闭后，进气管的气体还在继续来 回波动的作用来提高充气效率。
进气波动效应
在发动机的进气行程中,气体高速流向进气门,如果此时突然关 闭进气门,进气门附近的气体流动突然停止,但由于惯性作用,进 气管仍在进气,于是进气门附近的气体被压缩,压力上升;当气体 的惯性过后,被压缩的气体开始膨胀,并向着与进气气流相反的 方向流动,压力下降,膨胀气体传到进气管口时被反射回来,形成 压力波.如果这一脉动压力波与进气门的开、闭相互配合,使反 射的压力波集中在要打开的进气门旁,当进气门打开时,就会形 成增压进气的效果,从而提高发动机的充气效率和功率.
进气歧管截面积可变： 低转速－－进气管截面积小（增加吸力） 高转速－－进气管截面积大（减少阻力）
汽车电控发动机系统结构和原理- 发动机进气控制
发动机进气控制对汽油发动机的负荷和功率控制是依靠控制进气量来实现的。
当司机松开油门踏板时（非巡航车型）怠速控制，怠速的进气量由电脑根据各种传感器控制。
当司机踏下油门踏板后，节气门开度随着油门踏板变化，此时进气量的多少和节气门的开度有关，汽车巡航也是通过控制节气门的开度实现的。
在节气门上装有节气门位置传感器，需要说明的是，进气量的多少虽然是由节气门开度决定的，但对进气量检测并不是节气门位置传感器，是空气流量传感器或进气压力传感器。
在拉线式节气门上，要把节气门和节气门位置传感器独立分析。
一些汽车为了保证更为充足的进气量，装有进气增压系统和配气正时系统，以提高发动机的输出功率和输出扭矩。
任务一怠速控制任务目标1.发动机怠速控制学习目标1.了解发动怠速控制怠速控制就是怠速转速控制，发动机怠速时，发动机电脑ECU 根据车速传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、空调器开关、自动变速器档位开关和动力转向开关等信号所确定的目标转速与发动机的实际怠速转速进行比较，并通过调节供给电控系统补充空气阀的电流强度，来调节怠速空气通道的面积，改变其空气流量，以使发动机的怠速保持在目标转速上。
怠速控制系统原理图一、传感器功能车速传感器提供车速信号，节气门位置传感器提供怠速触点关闭信号，这两个信号用来判定发动机是否处于怠速状态。
发动机怠速时节气门关闭，节气门位置传感其的怠速触点闭合，此时如果车速为零就说明发动机处于怠速状态，如车速不为零则说明发动机处于减速状态。
冷却液温度信号用于修正怠速，在电脑内部存储有不同水温对应的最佳怠速转速。
在冷车启动后暖机过程中，电脑根据发动机温度信号，通过控制怠速进气量，来控制相应的快怠速转速。
当冷却液温度达到正常温度时，怠速转速恢复正常怠速转速。
空调开关，动力转向开关，空挡启动开关信号和电源电压信号等向电脑提供发动机负荷变化的状态信息，在电脑内部存储有不同负荷状态下对应的最佳怠速转速，当发动机怠速负荷增大（如开启空调）时，电脑控制怠速进气量增大，当怠速负荷减小（如关闭空调）时，电脑控制怠速进气量减小。
电控发动机进气系统的原理
电控发动机进气系统的原理
电控发动机进气系统是指使用电控技术来控制发动机进气的系统。
其原理如下：
1. 传感器检测：电控发动机进气系统中安装有各种传感器，用于检测发动机运行状态、空气质量、温度、压力等信息。
2. 控制器计算：传感器检测到的信息被传输至电控器，电控器通过计算机处理传感器数据，并根据预设的运行策略和控制逻辑进行决策。
3. 信号输出：电控器根据计算结果向执行器发送命令信号，控制进气阀门的开关、喷油器的喷射量、点火时机等。
4. 调整进气量：根据电控器的指令，进气阀门被控制在不同的开度，从而调整进气量。
通过控制进气量的大小，可以使发动机的空燃比保持在最佳状态，提升燃烧效率和动力性能。
5. 调整点火时机：电控系统还可以根据需要调整点火时机，确保在不同负荷和转速下，点火时机都能够使燃烧过程充分、稳定。
6. 效果检测：电控系统会实时监测发动机的工作状态，如运行温度、氧气含量等，对于异常情况会及时调整控制策略，确保发动机的正常运行。
总之，电控发动机进气系统通过传感器检测和电控器的计算控制，可以实现对发动机进气量和点火时机等参数的精确控制，从而提升发动机的性能和燃烧效率。
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一、增压控制系统功能及类型
根据发动机进气压力的大小，控制增压装置的 工作，以达到控制进气压力、提高发动机动力性和 经济性的目的。
根据增压装置使用的动力源不同，增压装置可 分为废气涡轮增压和动力增压两种类型。
二、废气涡轮增压系统
工作原理： 当ECU检测到进气压力在0.098MPa以下时，释压电磁阀关闭。 涡轮增压器出口引入的压力空气，废气进入涡轮室的通道打开，排 气旁通道口关闭，此时废气流经涡轮室使增压器工作。 当ECU检测到的进气压力高于0.098MPa时，释压电磁阀打开， 关闭进入涡轮室的通道，同时排气旁通道口打开，废气不经涡轮室 直接排出，增压器停止工作。直到进气压力降至规定的压力时， ECU又将释压阀关闭，切换阀又将进入涡轮室的通道口打开，废气 涡轮增压器又开始工作。
5. VTEC系统的检修
拆下VTEC电磁阀总成后，检查电磁阀滤清器，若 滤清器有堵塞现象，应更换滤清器和发动机润滑油。 电磁阀密封垫，一经拆下，必须更换新件。拆开VTEC 电磁阀，用手指检查阀的运动是否自如，若有发卡现 象，应更换电磁阀。
第三节 增压控制系统
一、增压控制系统功能及类型 二、废气涡轮增压系统 三、废气涡轮增压器转速控制系统
二、谐波增压控制系统（ACIS）
1.压力波的产生及利用 2.波长可变的谐波进气增压控制系统 3.谐波进气增压系统工作原理 4.谐波进气增压系统控制原理
1.压力波的产生及利用
当气体高速流向进气门时，如进气门突然关闭，进气 门附近气流流动突然停止，但由于惯性，进气管仍在进气， 于是将进气门附近气体压缩，压力上升。当气体的惯性过 后，被压缩的气体开始膨胀，向进气气流相反方向流动， 压力下降。膨胀气体的波传到进气管口时又被反射回来， 形成压力波。
1.对配气相位的要求
要求配气相位随着发动机转速的变化，适当的改 变进、排气门的提前或推迟开启角和迟后关闭角。
2. VTEC机构的组成
➢ 如左图，同一缸 有主进气门和次进 气门，主摇臂驱动 主进气门，次摇臂 驱动次进气门，中 间摇臂在主次之间， 不与任何气门直接 接触。
1、正时板 2、中间摇臂 3、次摇臂 4、同步活塞B 5、同步活塞A 6、正时活塞 7、进气门 8、主摇臂 9、凸轮轴
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1、切换阀 2、驱动气室 3、空气冷却器 4、空气滤清器 5、ECU 6、释压电磁阀
三、废气涡轮增压器转速控制系统
有些增压控制系统中， 通过控制增压器的转速来控 制增压压力 。ECU根据发 动机的运行工况（加速、爆 燃、冷却液温度、进气量等 信号），确定增压压力的目 标值，并通过进气管压力传 感器来检测发动机的实际增 压压力值。
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VTEC机构高、低速工作状态
VTEC机构低速工作状态
VTEC机构高速工作状态
1—主凸轮 2—次凸轮 3—次摇臂 4—阻挡活塞 5—同步活塞A6—正时活塞7—主摇臂8—同步活塞B
1—中间凸轮 2—中间摇臂
4. VTEC系统电路
• 发动机控制ECU根据发动机转速、 负荷、冷却液温度和车速信号控 制VTEC电磁阀。电磁阀通电后， 通过压力开关给电脑提供一个反 馈信号，以便监控系统工作。
1—爆燃传感器2—切换阀控制电磁阀3—ECU 4—进 气管绝对压力传感器5—空气流量计 6—喷嘴环控制 电磁问7—喷嘴环驱动气室 8—切换阀驱动气室
一般而言，进气管长度长时，压力波长大，可使发动 机中低转速区功率增大；进气管长度短时，压力波波长短， 可使发动机高速区功率增大。
2.波长可变的谐波进气增压控制系统
ECU根据转速信号控制电磁真空通道阀的开闭。 低速时，电磁真空孔道阀电路不通，真空通道关闭，真空罐的真 空度不能进入真空气室，受真空气室控制的进气增压控制阀处于关闭 状态。此时进气管长度长，压力波长大，以适应低速区域形成气体动 力增压效果。 高速时，ECU接通电磁真空道阀的电路，真空通道打开，真空罐 的真空度进入真空气室，吸动膜片，从而将进气增压控制阀打开，由 于大容量空气室的参与，缩短了压力波的传播距离，使发动机在高速 区域也得到较好的气体动力增压效果。 维修时检查空气真空电磁阀的电阻为38.5～44.5Ω。
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1、同步活塞B2、同步活塞A 3、弹簧 4、正时活塞 5、主摇臂 6、中间摇臂 7、次摇臂
➢进气摇臂总成如图
➢ 与不同配气机构相比 较，主要区别是：凸轮 轴上的凸轮较多，且升 程不等，结构复杂。
3. VTEC机构的工作原理
➢工作原理：发动机低速运转时，电磁阀不通电使油道关闭，此 时，三个摇臂彼此分离，主凸轮通过摇臂驱动主进气门，中间 凸轮驱动中间摇臂空摆；次凸轮的升程非常小，通过次摇臂驱 动次进气门微量关闭。配气机构处于单进、双排气门工作状态， 单进气门由主凸轮轴驱动。 ➢当发动机高速运转，电脑向VTEC电磁阀供电，使电磁阀开启， 来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧，此时两个活塞 分别将主摇臂和次摇臂与中间摇臂接成一体，成为一个组合摇 臂。此时，中间凸轮升程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动，两 个进气门同步工作。 ➢当发动机转速下降到设定值，电脑切断电磁阀电流，正时活塞 一侧油压下降，各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧作用下，三 个摇臂彼此分离而独立工作。
第二节 进气控制系统
一、动力阀控制系统 二、谐波增压控制系统（ACIS） 三、可变配气相位控制系统（VTEC）
一、动力阀控制系统
பைடு நூலகம்
1、真空罐 2、真空电磁阀 3、ECU 4、膜片真空气室 5、动力阀
➢ 功用：根据发动机 不同的负荷，改变进 气流量去改善发动机 的动力性能。
➢ 工作原理如图，受 真空控制的动力阀在 进气管上，控制进气 管空气通道的大小。 维修时主要检查真空 罐、真空气室、和真 空管路有无漏气，真 空电磁阀电路有无短 路或断路。
3.谐波进气增压系统工作原理
ACIS系统工作原理 1、喷油器 2、进气道 3、空气滤清器 5、涡流控制气门 6、进气控制阀 7、节气门
4、进气室 8、真空驱动器
4.谐波进气增压系统控制原理
谐波进气增压系统控制原理
三、可变配气相位控制系统（VTEC）
1.对配气相位的要求 2. VTEC机构的组成 3. VTEC机构的工作原理 4. VTEC系统电路 5. VTEC系统的检修