整编汽车电控燃油喷射系统项目的可行性研究报告.docx
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整编汽车电控燃油喷射系统项目的可行性研究报告
汽车电控燃油喷射系统项目的可行性研究报告
目录
1引言1
1.1电控燃油喷射系统研究的目的和意义1
1.2本文研究的主要内容2
2电控燃油喷射系统的组成及工作原理4
2.1EFI的组成4
2.1.1燃油供给系统（油路）4
2.1.2空气供给系统（气路）5
2.1.3控制系统（电路）6
2.2EFI的工作原理9
2.2.1作用：
9
2.2.2EFI的特点9
3电控燃油喷射系统的常见故障分析及诊断10
3.1检查电控燃油喷射系统的注意事项10
3.2电控燃油喷射系统的基本检测方法10
3.3电控燃油喷射系统的常见故障分析及诊断11
3.3.1电控燃油喷射系统的常见故障11
3.3.2几种常见故障的诊断程序12
3.3.3电喷发动机熄火故障分析13
3.3.4电喷发动机启动困难的故障分析15
4实际案例分析17
4.1奔驰CLS300发动机抖动，故障灯亮17
4.2奔驰R300发动不着18
总结20
致谢21
参考文献22
1引言
1.1电控燃油喷射系统研究的目的和意义
EFI（其英文全称为ElectronicFuelInjection），即电子燃油喷射系统，是汽车发动机的重要组成部分，其性能的好坏对汽车的动力性、燃油经济性、尾气排放等性能有着重要的影响。
目前，中国的汽车保有量持续快速增长，成为仅次于美国的全球第二汽车大国，汽车运行消耗大量燃油的同时还会排放出大量的尾气，大量尾气的排放严重污染了人们生活的环境。
为了让汽车在低油耗、低排放的同时仍具有较强的动力性能，就要求燃油喷射系统具有更加准确的喷油量和更加精确的喷油时间，电控燃油喷射系统的出现可以很好的解决这一问题。
电控燃油喷射系统（EFI）是控制发动机喷油时间（即喷油量）和点火时刻的装置。
实验证明，使用电控燃油喷射系统的车辆比传统的使用化油器的车辆在动力性、燃油经济性和排放性能等方面均有较大提高。
动力性和燃油经济性是驾驶员追求的，低排放是整个社会所追求的。
在如今油价高居不下，环境污染十分严重的大背景下，电喷系统的出现能大大缓解这部分的问题。
因此，电控燃油喷射系统是很值得重视的系统，深入研究电控燃油喷射系统具有重大而现实的意义。
EFI的概念：
电控燃油喷射系统将各种发动机的负荷、转速、加速、减速、吸气流量和温度、冷却液温度等变化情况转换成电信号，然后把这些电信号输入到计算机控制系统（电子控制器）里，电子控制器（ECU）根据这些信号与储存的信号进行精确计算后输出一个控制信号去控制喷油器阀的开启时间和持续时间，从而供给发动机汽缸最佳油量。
EFI的发展历程：
1952年，曾用于二战德军飞机的机械式汽油喷射技术被应用于轿车，德国戴姆勒-奔驰（Daimler-Benz）300L型赛车装用了德国博世（Bosch）公司生产的第一台机械式汽油喷射装置。
它采用气动式混合气调节器控制空燃比，向汽缸直接喷射。
1957年，美国本迪克斯（Bendix）公司的电子控制燃油喷射系统问世，并首次装于克莱斯勒（Chrysler）豪华型轿车和赛车上。
由于汽油喷射系统比起化油器来，计量更精确、雾化燃油更精细、控制发动机工作更为灵敏，因此，在经济性、排放性、动力性上表现出明显的优势。
人们的注意力越来越集中在汽油喷射系统上。
1967年，德国博世公司研制成功K-Jetronic机械式汽油喷射系统，并进而成功开发增加了电子控制系统的KE-Jetronic机电结合式汽油喷射系统，使该技术得到了进一步的发展。
1967年，德国博世公司率先开发出一套D-Jetronic全电子汽油喷射系统并应用于汽车上，于20世纪70年代首次批量生产，在当时率先达到了美国加利福尼亚州废气排放法规的要求，开创了电控燃油喷射系统的新时代。
D型喷射系统在汽车发动机工况发生急剧变化时，控制效果并不理想。
1973年，在D型汽油喷射系统的基础上，博世公司开发了质量流量控制的L-Jetronic型电控燃油喷射系统。
之后，L型电控燃油喷射系统又进一步发展成为LH-Jetronic系统，后者既可精确测量进气质量，补偿大气压力，又可降低温度变化的影响，而且进气阻力进一步减小，使响应速度更快，性能更加卓越。
1979年，德国博世公司开始生产集电子点火和电控燃油喷射于一体的Motronic数字式发动机综合控制系统，它能对空燃比、点火时刻、怠速转速和废气再循环等方面进行综合控制。
为了降低燃油喷射系统的价格，从而进一步推广电控燃油喷射系统，1980年，美国通用（GM）公司首先研制成功一种结构简单价格低廉的节流阀体喷射（TBI）系统，它开创了数字式计算机发动机控制的新时代。
TBI系统是一种低压燃油喷射系统，它控制精确，结构简单，是一种成本效益较好的供油装置。
随着排放法规的不断完善，使这种物美价廉的系统大有完全取代传统式化油器的趋势。
1983年，德国博世公司也推出了自己的单点汽油喷射系统,即Mono-Jetronic系统。
如今，电控燃油喷射系统的发动机已经成功取代了传统的化油器式发动机，使汽车的发展向前迈了一大步。
1.2本文研究的主要内容
本文对汽车发动机电控燃油喷射系统进行简单的介绍，EFI的组成、工作原理、种类等，重点介绍EFI系统的常见故障类型以及常见故障的解决方法，结合本人在工作中遇到的问题进行详细的分析。
2电控燃油喷射系统的组成及工作原理
2.1EFI的组成
电控燃油喷射系统主要由燃油供给系统（油路）、空气供给系统（气路）和控制系统（电路：
包括各种传感器、电子控制器和执行器）等三大部分组成。
示意图如下：
图2-1
各部分的组成及功能简介如下：
2.1.1燃油供给系统（油路）
示意图如下：
图2-2
燃油供给系统的作用是：
向汽缸内供给燃烧所需要的汽油。
燃油供给系统包括燃油箱、燃油泵、燃油压力调节器、燃油滤清器、喷油器、节温定时开关和冷起动阀（冷起动喷油器）等部件。
燃油箱（汽油箱）----储存燃油用。
燃油泵（电动汽油泵）----其作用是将燃油从燃油箱中泵人燃油管路，并使燃油保持一定的压力，经过滤清器输送到燃油喷油器和冷起动阀。
燃油泵按其安装位置分为外装泵和内装泵两种。
外装泵即将泵装在油箱之外的输油管路中，内装泵则是将泵安装在燃油箱内。
与外装泵比较，它不易产生气阻和燃油泄漏，且噪音小。
目前大多数EFI采用内装泵。
燃油压力调节器----油路中安装有压力调节器，它使燃油压力相对于大气压力或进气管负压保持一定，即保持喷油压力与喷油环境压力的差值一定。
此压力差一般维持在250kPa，当供油压力超过规定值时，压力调节器内的减压阀打开，汽油便经过回油管流回油箱，使输油管油压保持恒定。
燃油滤清器----装于燃油缓冲器与喷油器之间的油路中，其作用是滤除燃油中的水份和杂质等污物，以防堵塞喷油器针阀。
喷油器----喷油器安装在节气门体空气入口处（SPI系统）或进气歧管靠近各缸进气门附近（MPI系统），受电子控制器喷油信号的控制，其喷油量由喷油器通电时间的长短决定，从而将适量的燃油成雾状喷入进气歧管。
喷油器的喷油原理是：
由电于控制器送来喷油电流信号，电流流经电磁线圈产生电磁吸力，该吸力吸引铁心，由于针阀与铁心制成一体，故此时针阀打开，燃油由喷油器喷出。
节温定时开关和冷起动阀（冷起动喷油器）节温定时开关的作用是监测冷却水的温度，当发动机起动，冷却水温度低时，开关的触点闭合，使冷起动阀喷油。
冷起动阀的作用是在冷起动发动机时向进气歧管喷射额外的燃油，以改善低温起动性能。
有不少车己取消了节温定时开关，冷起动喷油器的工作完全由ECU控制，控制精度更高。
2.1.2空气供给系统（气路）
图2-3
空气供给系统的作用是：
测量和控制汽油燃烧时所需要的空气量。
空气供给系统包括：
空气滤清器、空气流量计、节气门室、进气歧管、空气量调整器等。
空气由空气滤清器吸入，经空气流量计（其作用是测量进入空气量的多少）、节气门室、进气歧管而后进入各气缸。
空气流量计（MAF）----用于L型EFI系统。
安装在空气滤清器和节气门之间，用来测量进入汽缸内空气量的多少，然后将进气量信号送入电子控制器ECU，从而由ECU计算出喷油量控制喷油器向节气门喷入与进气量成最佳比例的燃油。
节气门室----节气门室的作用是控制进入汽缸的空气量，从而控制发动机的转速。
它主要由节气门，怠速调整螺丝、怠速空气孔道和节气门开关等组成。
当发动机在怠速时（节气门全关），空气流经旁通孔道（怠速空气孔道），此时只要调整怠速调整螺丝就可以调整发动机在怠速时的转速。
空气量调整器----也称二次空气泵。
它安装在节气门上方。
其作用是在低温下起动发动机时，它通过另一通道，使进入汽缸的空气增多，从而使喷油量也增加，做到在低温下顺利起动发动机。
当发动机温度升高达60℃～70℃时，它将自动关闭。
2.1.3控制系统（电路）
控制系统的作用是：
根据车辆运行状况确定汽油的最佳喷射量。
控制系统主要由各种传感器、电子控制器（计算机控制装置）和执行器组成。
控制系统的作用是电子控制器根据接收到的各种传感器采集的反映发动机实时工况的信息，经过计算机计算出喷油器针阀的开启时间和持续时间，并指令喷油器工作，以确保供给发动机最佳可燃混合气。
a.传感器
传感器监测发动机的实际工况，感知各种物理信号并将其转换为电信号传输给ECU。
主要采用的传感器如下：
（1）温度传感器
汽车用温度传感器主要用于检测发动机温度、吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等。
温度传感器有热敏电阻式、线绕电阻式和热偶电阻式三种主要类型。
这三种类型传感器各有特点，其应用场合也略有区别。
（2）压力传感器
压力传感器主要用于检测气缸负压、大气压、涡轮发动机的升压比、气缸内压、油压等。
吸气负压式传感器主要用于吸气压、负压、油压检测。
汽车用压力传感器应用较多的有电容式、压阻式、差动变压器式（LVDT）、表面弹性波式（SAW）。
（3）流量传感器
流量传感器主要用于发动机空气流量和燃料流量的测量。
进气量是燃油喷射量计算的基本参数之一。
空气流量传感器的功能：
感知空气流量的大小，并转换成电信号传输给发动机的电子控制单元。
空气流量的测量用于发动机控制系统确定燃烧条件、控制空燃比、起动、点火等。
（4）位置和转速传感器
曲轴位置与转速传感器主要用于检测发动机曲轴转角、发动机转速、节气门的开度、车速等，为点火时刻和喷油时刻提供参考点信号造车网版权所有，同时，提供发动机转速信号。
（5）爆震传感器
爆震传感器用于检测发动机的振动，通过调整点火提前角控制和避免发动机发生爆震。
为了最大限度地发挥发动机功率而不产生爆燃，点火提前角应控制在爆燃产生的临界值，当发动机产生爆燃时，传感器将爆燃引起的震动转变成电信号，并传给电子控制单元。
检测爆震有检测气缸压力、发动机机体振动和燃烧噪声等三种方法。
（6）节气门位置传感器
节气门位置传感器其功能是将发动机节气门的开度信号转变成电信号到车网，并传递给电子控制单元，用以感知发动机的负荷大小和加减速工况。
最常用的是可变电阻式节气门位置传感器。
汽车传感器的工作条件极为恶劣，因此，传感器能否精确可靠地工作至关重要。
在该领域中，理论研究及材料应用发展迅速，半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等得到迅猛发展。
智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。
b.电子控制器
它是燃油喷射系统的控制核心，实际上是一个微型计算机。
为了提高其稳定性和降低成本，内部采用集成电路，为了生产和检修方便对外采用多脚的插头插座式结构。
ECU的存储器中存放了发动机各种工况的最佳喷油持续时间，在接收了各种传感器传来的信号后，确定满足发动机运转状态的燃油喷射
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