大众轿车电子燃油喷射系统毕业论文绝对精品Word文档格式.docx
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蒸气阶段为英国产业革命时期，代表性的交通工具为蒸气火车、蒸气轮船等，现在已经基本淘汰。
中国的蒸气火车于去年十月正式退出历史舞台，当时中央电视台的社会记录啊丘还对此有所报道。
柴油机、汽油机等均为内燃机阶段的产物，交通工具体现为汽车、摩托车、拖拉机等，现在大部分的机动车辆的动力都是内燃机。
蒸气、内燃阶段的理论基础为能量转化定律。
电磁感应定律，电与磁之间的相互转化为电动车的发展奠定了理论基础。
电动机、发电机等均为这阶段的基础设备。
电动车的发明及迅速的商品化使得电动车站在了汽车、摩托车等现有交通工具的肩膀上，造就了电动车无与伦比的历史使命，并最终成为上述产品的升级换代产品是历史的必然。
汽车已进入家庭呈现大众化，汽车技术日新月异，电控燃油喷射系统作为汽车的核心组成部分，其性能的好坏直接影响到汽车的动力性、经济性、安全性、可靠性、和舒适性。
由于高温、震动、灰尘等原因，电控燃油喷射系统会出现各种故障。
因此掌握汽车电控燃油喷射系统的故障诊断及排除方法，对保证汽车的正常运行尤为重要。
一、电控燃油喷射系统的简介5
（一）电控燃油喷射系统的发展5
（二）电控燃油喷射系统的功用6
（三）电控燃油喷射系统的分类6
二、电控燃油喷射系统的组成及工作原理7
（一）组成7
（二）工作原理8
三、电控燃油喷射系统电子控制组成9
（一）传感器12
（二）执行器12
（三）ECU12
四、电子燃油喷射系统的常见故障及维修13
（一）常见故障的成因分析14
（二）常见故障的诊断维修16
五、汽车电子化成为未来的潮流19
六、电子燃油喷射系统的优点21
结束语22
参考文献23
致谢24
一、电控燃油喷射系统的简介
电子控制燃油喷射系统（ElectronicFueLInjection）简称EFI，它是以电控单元（ECU）为控制中心，利用安装在发动机不同部位上的各种传感器，测出发动机在各种不同工况下的工作参数，按照汽车制造厂在电控单元存储器中设定的控制程序，通过控制喷油器，精确的控制喷油量，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料经济性和排放性，同时也提高了汽车的使用性能。
（一）电控燃油喷射系统的产生
从以上所述可知，传统化油器不能满足现代汽车对发动机高经济性、低污染的要求。
人们开始研究怎样同时解决汽车排气净化和节油的两大
从60年代初开始，人们首先对点火系统进行改造，采用无触点电子点火装置。
它克服了传统的触点式点火装置的缺陷，提高了点火能量，在节油和排气净化方面都有较大改善。
但是，由于分电器中的运动部件会产生磨损，一旦驱动部件松旷就会影响点火正时，失去无触点电子点火的优点。
而且由于仍采用机械式点火提前装置，不能实现点火特性的多维调节。
今天，发动机应该控制的项目有：
点火时刻、空燃比、排气再循环（EGR）和怠速速度等。
目的在于获得高功率、大转矩、低油耗、清净的排气以及行驶稳定性。
电子控制是使上述项目得到最佳调节的最好方法从60年代后半期开始，随着半导体技术的高速发展，尤其是微型计算机的出现，导致电控燃油喷射系统的产生，使汽车发动机进入一个电子控制的新时代。
1967年，德国的Bosch公司研制成Ｄ型电控燃油喷射系统，随后又开发了Ｌ型电控燃油喷射系统，后来这些技术被不断改进、完善。
到1979年,发动机电子控制技术已达到相当高的程度。
电控燃油喷射（Electronicfuelinjection简称EFI）系统就是用计算机控制燃油供应量的装置。
该系统中的计算机综合各种不同传感器送来的信息作出判断，控制喷油器以一定的压力，正确迅速地把燃油喷射到发动机进气歧管里，与吸入的空气混合后,进入发动机气缸，同时配合电子控制点火在最佳时刻点燃可燃混合气。
（二）电控燃油喷射系统的功用
现代汽车发动机电子控制燃油喷射系统的主要功能是控制汽油喷射、电子点火、怠速、排放、进气增压、发电机负荷、巡航、警告指示、自我诊断与报警、安全保险、备用功能。
（三）电控燃油喷射系统的分类
在发动机电喷控制系统中，按系统控制模式可分为开环控制和闭环控制两种类型。
按喷油实现的方式进行分类，可分为机械式、机电混合式和电子控制式三种燃油喷射系统。
按喷油器数目进行分类，又可分为单点喷射（Single-PointInjection，SPI）和多点喷射（Multi-PointInjection，MPI）两种形式。
按喷油器的喷射方式可分为连续喷射和间歇喷射两种形式。
按喷油器的喷射部位进行分类，又可分为缸内喷射和缸外喷射两种形式。
根据空气进气量的检测方式，可分为直接检测方式和间接检测方式两种。
三、电控燃油喷射系统的组成及工作原理
（一）组成
电控汽油喷射系统大致可分为进气系统、燃油供给系统和电子控制系统三个部分。
进气系统，又称空气供给系统，其功能是提供、测量和控制燃油燃烧时所需要的空气量，如图1所示（以L型系统为例）。
空气经空气过滤器过滤后，由空气流量计（在D-Jetronic系统中为进气歧管绝对压力传感器）计量，通过节气门体进入进气总管，再分配到各进气歧管。
在进气歧管内，从喷油器喷出的燃油与空气混合后被吸入气缸内燃烧。
一般行驶时，空气的流量由进气系统中的节气门来控制。
踩下加速踏板时，节气门打开，进入的空气量多。
怠速时，节气门关闭，空气由旁通气道通过。
怠速转速的控制是由怠速调整螺钉和怠速空气调整器调整流经旁通气道的空气量来实现的。
怠速空气调整器一般由电控单元（ECU）控制，在气温较低发动机暖机时，怠速空气调整器的通路打开，以供给暖机时必须给进气歧管的空气量，此时发动机转速较正常怠速高，称为快怠速。
随着发动机冷却水温升高，怠速空气调整器使旁通气道开度逐渐减小，旁通空气量亦逐渐减小，发动机转速逐渐降低至正常怠速。
燃油供给系统的功能是向发动机精确提供各种工况下所需要的燃油量。
燃油系统一般由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器、燃油压力调节器、喷油器、冷启动喷油器及供油总管等组成，如图2所示。
燃油由燃油泵从油箱中泵出，经过过滤器，除去杂质及水分后，再送至燃油脉动阻尼器，以减少其脉动。
这样具有一定压力的燃油流至供油总管，再经各供油歧管送至各缸喷油器。
喷油器根据ECU的喷油指令，开启喷油阀，将适量的燃油喷于进气门前，待进气行程时，再将燃油混合气吸入气缸中。
装在供油总管上的燃油压力调节器是用以调节系统油压的，目的在于保持油路内的油压约高于进气管负压300kPa。
此外，为了改善发动机低温启动性能，有些车辆在进气歧管上安装了一个冷启动喷油器，冷启动喷油器的喷油时间由热限时开关或者ECU控制。
电子控制系统的功能是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷射量。
该系统由传感器、电控单元（ECU）和执行器三部分组成，如图3所示。
供给发动机的汽油量，由喷油持续时间来控制，喷油持续时间则由ECU通过来自进气歧管压力传感器或空气流量计的信号来计算进气量，根据进气量和转速计算出基本喷油持续时间。
然后进行温度、海拔高度、节气门开度等各种工作参数的修正，得到发动机在这一工况下运行的最佳喷油时间，精确地控制喷油量。
传感器是信号转换装置，安装在发动机的各个部位，其功用是检测发动机运行状态的电量参数、物理参数和化学参数等，并将这些参数转换成计算机能够识别的电信号输入ECU。
检测发动机工况的传感器有：
水温传感器、进气温度传感器、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、车速传感器、氧传感器、爆燃传感器、空调离合器开关等ECU是发动机控制系统的核心部件。
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，经过计算确定满足发动机运转状态的燃油喷射量和喷油时间。
ECU还可对多种信息进行处理，实现EFI系统以外其他诸多方面的控制，如点火控制、怠速控制、废气再循环控制、防抱死控制等。
执行器是控制系统的执行机构，其功用是接受ECU输出的各种控制指令完成具体的控制动作，从而使发动机处于最佳工作状态，如喷油脉宽控制、点火提前角控制、怠速控制、炭罐清污、自诊断、故障备用程序启动、仪表显示等。
（二）工作原理
电控燃油喷射系统使用进气管中的节气门控制进入发动机中的空气量，并以进气压力传感器或空气流量计计量空气量，系统的微机根据流量按照预定的空燃比计算喷油开始时间和喷油持续时间，然后将控制信号送到喷嘴的电磁线圈，将喷嘴中的针阀吸气使喷嘴喷油。
各种传感器把发动机的进气量、转速、温度等变化信息，送到控制室，由控制器做出判断控制喷油嘴改变喷油量，正确、迅速的把燃料喷射到发动机进气歧管内，与吸入的空气组成所需要的混合气进入发动机气缸内燃烧。
由于喷油压力和喷嘴的喷口大小都是不变的定量，所以喷油量的大小完全是由喷油持续时间的长短来决定。
微机按空气量算出的是基本喷油持续时间，他还要根据发动机的工作状况和运行条件加以修正。
三、电控燃油喷射系统电子控制组成
（一）传感器
传感器是装在发动机各部分的信号转换装置，用来测量或检测反映发动机运行状态下的各种物理量、电量和化学量等，并将它们转换成计算机能接受的电信号后再送给CPU。
常用的传感器主要有：
进气压力传感器、节气门位置传感器、发动机转速传感器、霍尔传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器等，了解和掌握传感器输出信号的特征，有助于对控制系统控制原理的理解及电路分析，便于系统鼓掌的分析及快速诊断。
1、进气压力传感器
电喷发动机中采用进气压力传感器来检测进气量的称为D型喷射系统（速度密度型）。
进气压力传感器检测进气量不是像进气流量传感器那样直接检测，而是采用间接检测，同时它还受诸多因素的影响，因而在检测和维修中就有许多不同于量传感器进气流的地方，所产生的故障也有它的特殊性。
2、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或节气门开关。
其主要功用是检测出发动机是处于怠速工况还是负荷工况，是加速工况还是减速工况。
它实质上是一只可变电阻器和几个开关，安装于节气门体上，外形及内部结构如下图所示。
电阻器的转轴与节气门联动，它有两个触点：
全开触点和怠速触点。
当节气门处于怠速位置时，怠速触点闭合，向计算机输出怠速工况信号；
当节气门处于其它位置时，怠速触点张开，输出相对于节气门不同转角的电压信号，计算机便根据信号电压值识别发动机的负荷；
根据信号电压在一定时间内的变化增减率识别是加速工况还是减速工况。
计算机根据这些工况信息来修正喷油量，或者进行断油控制。
3、发动机转速传感器
将旋转物体的转速转换为电量输出的传感器。
转速传感器属于间接式测量装置，可用机械、电气、磁、光和混合式等方法制造。
按信号形式的不同，转速传感器可分为模
转速传感器
拟式和数字式两种。
前者的输出信号值是转速的线性函数,后者的输出信号频率与转速成正比,或其信号峰值间隔与转速成反比。
转速传感器的种类繁多、应用极广，其原因是在自动控制系统和自动化仪表中大量使用各种电机，在不少场合下对低速（如每小时一转以下）、高速（如每分钟数十万转）、稳速（如误差仅为万分之几）和瞬时速度的精确测量有严格的要求。
常用的转速传感器有光电式、电容式、变磁阻式以及测速发电机等。
4、霍耳传感器
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。
霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。
后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。
通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
5进气温度传感器
作用：
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。
进气温度传感器也是双线的传感器，安装在进气管上或空气流量计内。
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。
在冷车时，进气温度传感器的信号与发动机水温传感器信号基本相同，在热车时，其信号电压大约是水温传感器的2~3倍。
6冷液温度传感器
冷液温度传感器却安装在气缸盖出水管上，是一个负温度系数热敏电阻，冷却液温度上升时其电阻值下降。
发动机控制单元通过这个电阻信号识别冷却液温度，并作为喷油量、点火提前角和燃油箱通风系统的修正信号。
如果冷却液温度传感器没有输出信号，将导致发动机冷车或热车起动困难。
（二）执行器
发动机微机控制系统的各种控制功能的实现，都是借助于各自的执行器来完成的。
因此，根据发动机微机控制系统具备的控制功能强弱不同，各种车型上控制发动机的执行器亦有多少。
一般来讲，主要的执行器有：
电动燃油泵、电磁喷油器和点火装置等。
1、电动燃油泵
电动燃油泵的作用是给电控燃油喷射系统提供具有一定压力的燃油。
一般汽油泵装在汽油箱内，利用汽油进行冷却，通常做成永磁式驱动电动机、泵体和外壳三部分。
汽油穿过汽油泵马达内部。
安全阀的开启压力大约在343kPa至441kPa。
电动汽油泵装有止回阀以改善发动机起动性，并保持合适的汽油供给系统剩余压力防止产生气阻。
电动燃油泵按安装位置不同分为：
内置式电动燃油泵和外置式电动燃油泵。
内置式电动燃油泵安装在油箱中，具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、管路安装简单等特点。
外置式电动燃油泵串接在油箱外部的输油管路中，易布置、安装自由度大，噪声大，易产生气阻。
2、燃油压力调节器
汽油压力调节器的主要功用是：
使系统油压（即供油总管内油压）与进气歧管压力之差保持常数，一般为250kPa。
这样，从喷油器喷出的汽油量便唯一地取定于喷油器的开启时间。
ECU提供给电磁喷油器通电信号的时间长度，专业术语称为喷油脉冲宽度，简称喷油脉宽（单位ms）。
因为发动机所要求的汽油喷射量，是根据ECU加给喷油器的通电时间长短来控制的，如果不控制汽油压力，即使加给喷油器的通电时间相同，当汽油压力高时，汽油喷射量会增加；
当汽油压力低时，汽油喷射量会减少。
为了使系统油压与进气歧管压力差保持稳定，故汽油压力调节器所控制的系统油压，应随进气歧管压力变化作相应的变化。
系统油压一般在0.25MPa～0.3MPa的范围内。
电控汽油喷射系统中的汽油压力调节器一般安装在供油总管上，采用膜片式结构。
油压调节器是一个金属壳体，中间通过一个卷边膜片将壳体内腔分成两个小室，一个是弹簧室，内装一个带预紧力的螺旋弹簧作用在膜片上，弹簧室由一真空软管连接到进气歧管；
另一个室为汽油室，直接通入供油总管。
当供油总管的汽油进入汽油室的油压超过预定的数值时，汽油压力就将膜片上顶，克服弹簧压力，使膜片控制的阀门打开，汽油室内的过剩汽油通过回油管流回到汽油箱中，因而使供油总管及压力调节器汽油室的油压保持在预定的油压值上。
弹簧的平衡压力设定为250kPa，当进气歧管真空为零时，汽油压力保持在250kPa。
当进气歧管真空度变化时，会影响到膜片的上下动作，以调节汽油压力。
保障汽车油路中燃油压力正常的部件。
工作原理：
燃油经过油泵加压，在油路形成一定要求的压力（比如3.5bar），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……压力调节器的作用就是保持油路内的压力保持恒定，油压过低则喷油器喷油太弱或不喷油，油压太高则使油路损毁或喷油器损坏。
压力调节器内部有一个膜片，起到控制压力阀打开关闭的作用，油压低于一定值时，压力阀关闭，由油泵加压使油路内压力增加，当增加到超过规定压力后，膜片打开，过压的燃油通过回油管路流回油箱，起到减压的作用；
3、电磁喷油器
电磁喷油器的功用是根据ECU指令，控制燃油喷射量。
单点喷射系统的电磁喷油器安装在节气门体空气入口处，多点喷射安装在进气歧管。
电磁喷油器的结构由滤网、线束连接器、电磁线圈、回位弹簧、衔铁和针阀等组成。
基本工作原理是：
当电磁线圈通电时，产生电磁吸力。
喷油器工作700h左右应检查调整一次。
若开启压力低于规定值1Mpa以上或针阀头部积碳严重时，则应卸出针阀放入清洁中用木片刮除积碳，用细钢丝疏通喷孔，装后进行调试，要求同一台机器的各缸喷油压力差必须小于1Mpa。
为使喷油器喷入缸内的柴油能够及时地完全燃烧，必须定期检查油泵的供油时间。
供油时间过早，车辆会出现起动困难和敲缸的故障；
供油时间过迟，会导致排气冒黑烟，机温过高，油耗上升。
喷油器针阀偶件的配合精度极高，并且喷孔孔径很小，因而必须严格按照季节变化选用规定牌号的清洁柴油，否则喷油器就不能正常工作。
清洗喷油器针阀偶件时不得与其它硬物相撞，也不可使其跌落在地，以免碰伤擦伤。
，将衔铁吸起并带动针阀离开阀座，同时回位弹簧被压缩，燃油经过针阀并由轴针与喷口的环隙或喷孔中喷出；
当电磁线圈断电时，电磁吸力消失，回位弹簧迅速使针阀关闭，喷油器停止喷油。
电磁喷油器是一种加工精度非常高的精密器件。
要求其动态流量范围大、抗堵塞抗污染能力强以及雾化性能好，为了满足这些性能要求，先后开发研制了各种不同结构型式的电磁喷油器，主要有：
轴针式、球阀式和片阀式等。
电磁喷油器的磁化线圈可按任何特性值绕制，但典型的一种是低电阻型喷油器，阻值为2Ω～3Ω；
另一种是高电阻型喷油器，其阻值为13Ω～17Ω。
4、点火线圈
一般发动机点火系所采用的点火线圈依磁路区分，可分为开磁路式及闭磁路式两种。
1）开路式点火线圈开磁路式点火线圈一般为罐状结构。
它以数片硅钢片叠合而成棒状铁芯，次级线圈和初级线圈分别绕在铁芯的外侧。
次级线圈为线径0.05～1mm漆包线，匝数2～3万圈臣。
初级线圈的线径为0.5～1.0mm，较次级线圈粗，且匝数仅150～300圈而已。
初级线圈绕在次级线圈的外侧，故次级线圈所产生的磁通变化与初级线圈完全相同。
初级线圈和次级线圈的绕线方向相同，次极线圈的始端连接高压输出接头，其末端则连接于初级线圈的始端，并连接于外壳的"
+"
接柱，初级线圈的末端连接于外壳的"
一"
接柱，并接于点火器内功率晶体管的集电极上，由点火器控制其初级线圈电流的通断。
2）闭磁路式点火线圈闭磁路点火线圈的铁芯是封闭的，磁通全部经过铁芯内部，铁芯的导磁能力约为空气的一万倍，故开磁路点火线圈欲获得与闭磁路点火线圈相同的磁通，则其初级线圈非有较大的磁动势（安培匝数）不可。
因此，必须采用匝数较多，线径较大的初级线圈；
初级线圈的匝数多，如欲获得同样匝臣数比，则次级线圈的匝数也需增加，因此，开磁路点火线圈的小型化是办不到的。
反之，闭磁路点火线圈，由于磁阻小，可有效降低线圈的磁动势，将点火线圈小型化。
目前，闭磁路点火线圈已相当小型化，可与点火器合二为一，甚至可与火花塞连体化。
（三）ECU
汽车上的电脑又称行车电脑（ecu）,即电脑控制模组（electroniccontrolunit）;
是利用简单的逻辑闸与积体电路原理处理一些简单的电子讯号与运算而已.藉由汽车上各部分之感测器所测得的结果,并传送到电脑控制模组处理运算后对引擎输出讯号以控制引擎的运作（燃油喷射系统与点火提前等都是）.一般行车电脑的都是装于驾驶座仪表板下方或雨刷连动杆附近。
以智能车载信息系统为代表的汽车计算平台（中央计算系统）涉及计算机、汽车电子、通讯协议、无线传递、GIS/GPS等技术，产品开发难度大，目前全球在这一领域的研究还刚刚起步。
现代汽车上的ECU就象电脑里的CPU，叫中央处理器，在电脑里是大脑。
那么ECU（ElectronicControlUnit）就是现代汽车上的电脑，叫电控单元（又叫行车电脑，车载电脑）。
是现代汽车的大脑（是电控燃油喷射系统的指挥中心）。
ECU的基本用途是现代汽车是由电控燃油喷射系统，通过传感器检测发动机进气量，发动机转速，曲轴转角等信号，由点控单元根据发动机运行工况，计算出每循环的基本供油量，同时通过节气门位置，冷却水温度，空气温度和氧含量等发动机运行工况参数，对供油量进行修正，并转换为喷油器喷油时间控制参数，对喷油器喷油量进行控制以此达到对发动机空燃比的精确控制，使发动机能在各种工况下始终具有一个最佳的空燃比，从而提高发动机的动力性，经济性，降低发动机的废气排放。
与化油器发动机相比。
电控燃油喷射系统可使汽车发动机的功率提高5%-10%，燃油消耗降低5%-15%，废弃排放量减少34%~50%。
同时也能大大提高汽车的加速性和对道路的适应性，到目前为止，欧，美，日等汽车主要生产地的轿车燃油供给系统95%以上安装了电控燃油喷射装置。
四、电子燃油喷射系统的常见故障及维修
（一）常见故障的成因和分析
（1）计算机电子控制单元工作虽较为可靠，一般不易出现问题，但对于老车（行驶里程达16万公里以上）却难免会产生故障。
例如某集成块损坏，电喷单元固定脚螺栓松动，某电子元件焊脚接头松脱，以及电容元件失效等，都可能造成发动机难启动或不能启动，无高速，热车反而难以启动等现象。
出现这些问题，一般应送到该车型特约维修部门进行测试和维修。
实在无条件时，可用类比方法，在运行正常的同型号车上互换元器件后进行效果比较。
（2）插接件连接故障。
电子喷射系统的电路引线有很多插接件，常因为长期使用而老化，或由于多次拆卸造成接头松动或接触不良，造成发动机工作不稳定，时好时坏。
（3）传感器产生故障。
传感器虽结构不尽相同，但大致有以下几种形式：
热敏电阻式、真空压力式、机械传动式等，因传感器的零件损坏，如弹片弹性失效、真空膜片破损、回位弹簧断裂或脱落，都将不能及时、准确地反映发动机工况，从而使得电子控制系统失控或控制不正常，发动机工作不协调，甚至不能工作。
（4）管道密封不严。
如胶管老化造成漏气、管口破裂或卡子未卡紧、混合气过稀，从而使发动机启动困难，或怠速不良、运转无力等。
（5）电子燃油喷射系统的汽油雾化，类似于柴油机的高压喷油器喷油雾化情况。
不过这种汽油喷嘴是由一组电磁线圈、吸铁开关、喷针阀和座组成，针阀开启时就喷油雾化。
针阀的开启是由电子控制单元产生的电脉冲控制
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