第一篇：“汽車發(fā)動機維修工”競賽技術文件

北京市第三屆職業(yè)技能大賽

“汽車發(fā)動機維修工”競賽技術文件

一、競賽概述

1、比賽工種

工種名稱：發(fā)動機維修工；取證等級：1、2、3、4、5。

2、比賽過程

此次競賽屬市級一類競賽，分為初賽、復賽和決賽三個階段。

3、考試形式

本次比賽三個階段的比賽均采用理論+實操的方式進行。

二、競賽內容

1、命題依據

初賽：參照汽車修理工國家職業(yè)技能標準中級工要求為依據； 復賽：參照汽車修理工國家職業(yè)技能標準高級工要求為依據； 決賽：參照汽車修理工國家職業(yè)技能標準技師要求為依據。

具體請參照國家職業(yè)技能標準《汽車修理工》（2005年版），中國勞動社會保障出版社出版發(fā)行。

2、比賽各階段成績構成理論和實操成績各100分，其中理論成績占總成績的30%，實操成績占總成績的70%。比賽結果按選手的總成績排名，總成績相同時，按照實操成績高的排名在前，若總成績且實操成績相同時，按實操比賽用時少的選手排名靠前。

3、比賽各階段晉級規(guī)則

各初賽單位參賽選手的30%進入復賽；

復賽參賽選手總人數的30%進入決賽。

如初賽人數較多，晉級比例經決賽組委會報市大賽組委會同意后可適當調整。

4、比賽各階段的成績評判

初賽：由初賽組委會裁判組進行評判。

復賽：各總復賽組委會裁判組進行評判。

決賽：由大賽組委會裁判組統一組織評判。

5、理論比賽

內容：

職業(yè)道德，占10%左右；與維修行業(yè)相關的法律法規(guī)和質量標準，占20%左右；專業(yè)知識，占70%左右，其中復賽覆蓋初賽的內容，決賽覆蓋復賽的內容。

試題：

初、復賽試題由相應組委會負責組織命題，各組織命兩套試題。決賽組委會負責命決賽理論試題兩套。具體考試時從兩套試卷中抽取決定。

參考資料：

初賽：《汽車修理工》中級，第二版，中國就業(yè)培訓技術指導中心組織編寫，中國勞動社會保障出版社出版，2008； 復賽：《汽車修理工》高級，第二版，中國就業(yè)培訓技術指導中心組織編寫，中國勞動社會保障出版社出版，2008； 決賽：《汽車修理工》技師、高級技師，第二版，中國就業(yè)培訓技術指導中心組織編寫，中國勞動社會保障出版社出版，2008。

1、實操比

賽

確其技術狀況和修理方法。

2）評分要點

?在作業(yè)前是否進行了正確的防護準備

?對指定缸活塞連桿組件時的拆、裝工藝是否正確規(guī)范。

?是否正確地進行活塞、缸筒、活塞環(huán)、連桿螺栓的測量

?是否正確地記錄數據

?是否正確地分析數據

?是否明確所拆缸的技術狀況

?在整個操作過程中，是否正確地選擇、使用相關工具、設備和量具

?在整個操作過程中是否做到了安全環(huán)保

⑨保持工位、場地及設備工具的整理、清潔。

⑩正確使用維修資料。

3）比賽過程

?選手在工作人員的引導下，進入比賽場的指定比賽工位

?在裁判的安排下進行相關的賽前準備工作，如填寫考號等信息

?運用現場所提供的工具、設備、量具等完成指定氣缸單缸活塞連桿組件的拆解、測量和裝配

?選手通過對所測數據的計算、分析，明確其技術狀況和修理方法

?完成作業(yè)后，恢復作業(yè)現場

?選手在工作人員引導下，離開賽場

（1）發(fā)動機故障診斷與排除（時間：35分鐘）

1）作業(yè)要求

選手在規(guī)定的時間內，通過對發(fā)動機故障狀況的分析，從故障現象、數據流、等方面，確定發(fā)動機存在的2-3個故障點；通過正確使用相關測試儀器儀表，對相關電路和電器元件的測量、記錄和分析，排除故障，清除故障代碼，通過工況模擬、相關參數的確認確定故障已經排除。完成操作后，恢復作業(yè)現場，在操作過程中應注意安全和環(huán)保。

2）評分要點

?在作業(yè)前是否進行了正確的個人、車輛等防護準備

?是否正確地確定了故障現象

?是否對相關電路、電器元件的相關參數進行了測量和記錄。

?是否按照正確的程序讀取、清除、記錄了故障代碼

?在操作過程中，是否正確使用相關儀表、設備和工具

?是否對測量數據和采集的數據流進行正確地分析

⑦診斷邏輯是否合理科學？

?是否正確使用維修資料和電路圖？

⑨是否排除了故障？

⑩是否恢復了比賽現場？

3）操作過程

?選手在工作人員的引導下，進入比賽場指定比賽工位

?在裁判的安排下進行相關的賽前準備工作，如填寫考號等信息

?運用現場所提供的工具、設備、量具等完成發(fā)動機故障的診斷，通過相關測量分析存在的故障點，并排除故障

?完成作業(yè)后，恢復作業(yè)現場

?選手在工作人員引導下，離開賽場

三、決賽理論考試復習提綱

（一）職業(yè)道德和法律法規(guī)部分 汽車修理專業(yè)統一出復習題，見附件。

好，適用的最低氣溫越低；夏季用油牌號分別為：20、30、40、50，數字越大其粘度越大，適用的最高氣溫越高。全天候型(如SAE15W／40、10W/40、5W/50)：表示低溫時的粘度等級分別符合。？

柴油機吸入潔凈空氣，在活塞快要到達上止點時，向氣缸內噴入燃油，燃油被高壓高溫的空氣點燃，膨脹，將活塞推向下至點，而傳統汽油機是吸入汽油與空氣的混合氣體，在活塞快要到達上止點時，又火花塞發(fā)火點燃混合氣。

如今的電噴汽油機在活塞快要到達上止點時，又電子控制的噴油泵將汽油噴入氣缸，但是燃燒還是靠火花塞點燃。

| 評論

起分層和沉淀。3.有適宜的粘度和低

2、鋼的含碳量

是多少？

答：

0.03%-2

%。碳素

鋼是如何

分類的？

鋼的分類

鋼是含碳量在0.04%-2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。：按化學成份分類。

7、曲柄連桿機構各部分的作用是什么？1）氣缸體 作用是構成發(fā)動機的主體基礎，安裝著發(fā)動機的全部機體及附件，并承受各種力的力矩；

（2活塞的作用力傳給曲軸；（7）曲軸 作用是承受由活塞傳來的力，把活塞的直線往復運動變成曲軸旋轉運動，并把扭矩傳給底盤的傳動部分；（8）飛輪 作用是貯存能量和穩(wěn)定轉速，從而減少曲軸工作中的扭轉振動。

配氣機構的組成是什么的？氣門組包括氣門、氣門導管、氣門座、彈簧座、氣門彈簧、鎖片等零件；氣門傳動組一般由搖臂、搖臂軸、推桿、挺柱、凸輪軸和正時齒輪組成。

8、汽油發(fā)動機可燃混合氣的濃度表示方法是什么？

9、發(fā)動機冷卻系各總成部件的作用是什么？1)冷卻液

冷卻液又稱防凍液，是由防凍添加劑及防止金屬產生銹蝕的添加劑和水組成的液體。它需要具有防凍性，防蝕性，熱傳導性和不變質的性能?，F在經常使用乙二醇為主要成分，加有防腐蝕添加及水的防凍液。

正常行駛中，高速氣流已足以散熱，風扇一般不會在這時候工作;但在慢速和原地運行時，風扇就可能轉動來助散熱器散熱。風扇的起動由水溫感應器控制。

6)水溫感應器

水溫感應器其實是一個溫度開關，當發(fā)動機進水溫度超出90℃以上，水溫感應器將接通風扇電路。如果循環(huán)正常，而溫度升高時，風扇不轉，水溫感應器和風扇本身就需要檢查。

7)蓄液罐

蓄液罐的作用是補充冷卻液和緩沖“熱脹冷縮”的變化，所以不要加液過滿。如果蓄液罐完全用空，就不能僅僅在罐中加液，需要開啟散熱器蓋檢查液面并添加冷卻液，不然蓄液罐就失去功用。

8)采暖裝置

采暖裝置在車內，一般不太出問題。從循環(huán)介紹可以看出，此循環(huán)不受節(jié)溫器控制，所以冷車時打開暖氣，這個循環(huán)是會對發(fā)動機的升溫有稍延后的影響，但影響實在不大，不用為了讓發(fā)動機升溫而使人凍著。也正因為這循環(huán)的特點，在發(fā)動機出現過熱的緊急情況下，打開車窗，暖氣開大最大，對發(fā)動機的降溫會有一定的幫助。發(fā)動機潤滑油的循環(huán)路線是什么？機油是通過-齒輪飛濺、機油泵輸送-發(fā)動機缸體所需潤滑部位-再由機油通道流回到機油底殼-再經機油濾芯過濾后進行循環(huán)使用，達到給發(fā)動機降溫冷卻發(fā)動機。

。發(fā)動機潤滑方式哪些？壓力潤滑。利用機油泵將機油建立一定的壓力后輸送到摩擦表面間隙中，才能形成油膜保證潤滑的方式，稱為壓力潤滑。壓力潤滑主要運用在承受載荷及相對運動速度較大的地方，如主軸承、連桿軸承、凸輪軸軸承、氣門桿、搖臂軸等，以保證潤滑可靠。用發(fā)動機工作時運動零件飛濺起來的油滴或油霧潤滑摩擦表面的潤滑方式，稱為飛濺潤滑。飛濺潤滑主要用于裸露在外面的、載荷較輕、相對運動速度較低或潤滑條件較有利的零件上，如氣缸壁、活塞銷、凸輪、挺桿、偏心輪、連桿小頭等，以簡化潤滑系結構。

應用在什么位

是什么？

12、汽車電源中蓄電池的結構是什么？硅整流交流發(fā)電機的工作原理是什么？發(fā)動機點火線圈的類型和特點是什么？蓄電池的充放電原理是什么？

13、普通電子點火系統的組成和工作過程是什么？

14、如何用過量空氣系數表示混合氣的濃度？發(fā)動機不同工況對混合氣的要

求是什么？

15、柴油機的工作過程和工作特點是什么？柴油機噴油器的特點是什么？燃燒室的類型和特點？

16、測量圓跳動、各部件間間隙和平面度的量具分別是什么？怎樣測量？ 的作用是什么？

32、汽車轉向輪的定位參數有哪些，定義是什么，各有什么作用？相對轉向輪而言，汽車后輪的定位參數有哪些？

33、汽車四輪定位的作用是什么？汽車車輪動平衡的檢測方式有哪些？

34、汽車自動變速器由哪些機構、系統組成？自動變速器閥體的作用是什么？怎樣做自動變速器的時滯試驗和失速試驗？對自動變速器油的性能要求是什么？

35、汽車懸架系統的組成是什么？衡量懸架平順進行的參數是什么？

36、怎樣檢測真空助力器的性能?

37、汽車二級維護前電器設備的檢測診斷項目和技術要點是什么?

38、怎樣檢測蓄電池的技術狀況，充電時的操作方法是什么？起動機的性能參數有哪些？怎樣檢測起動機性能的好壞？

39、金屬熱處理的方法有哪些，都有什么作用？金屬表面熱處理的方法有哪些，都有什么作用？

40、汽車發(fā)動機曲軸的磨損規(guī)律是什么？曲軸的變形規(guī)律是什么？

41、氣缸體的磨損規(guī)律是什么？氣缸體的變形規(guī)律是什么？

42、氣缸蓋的變形規(guī)律是什么？怎樣測量氣缸蓋的平面度？怎樣檢測氣缸蓋上燃燒室部分的容積？

43、發(fā)動機大修后磨合的目的是什么?怎樣進行磨合？

器的組成和工作原理？液力變矩器的檢查內包括哪些？

59、節(jié)氣門位置傳感器的功能是什么？

60、自動變速器的控制模式有哪些？各有什么作用？電子控制液力自動變速器ECU的控制功能有哪些？

61、電子控制懸架系統的分類和控制原理是什么？電子控制懸架系統的運動模式

第二篇：汽車維修工技術工作總結

汽車維修工技術工作總結

本人自參加工作以來，一直從事汽車維修工作。在工作中認真學習專業(yè)理

論知識和交通法規(guī)，積極研究探索汽車相關理論知識，使自己的維修技術得到了提高，到目前無論是技術水平還是業(yè)務素質都得到了有效的提高。在具體工作中主要做到以下幾點 ：

1．通過“看”發(fā)現車輛的使用狀況

(1)檢查儀表板上故障燈的亮或熄，可判斷是電控系統的故障，還是機械系統的故障。例如一輛富康988Ex—1轎車怠速抖動，加速性能不良，油耗大，儀表

燈顯示正常。通過檢查發(fā)現，其空氣流量導流網積塵，清洗后加速性能恢復正常。

(2)常規(guī)的“五油、三液、一媒”的檢查不可忽視，即對透平油、機油、自動

變速器油、轉向助力油、齒輪油、制動液、冷卻液，刮水清洗液以及冷媒的檢查。絕大部分高級轎車上儀表燈全部用英文顯示，如wash fluid燈亮，應檢查清洗液和儲存器內液面，添加后即可消除該警報燈亮。如一輛奧迪A62．8L轎車ABS燈點亮，似乎是一個大的故障，車主急忙趕往奧迪A6維修中心檢修，經檢查發(fā)現就是制動液容器內的液體低于警戒線，補充完制動液后故障排除，解決起來多么簡單。

(3)通過車用零件液體的品質，來判斷故障。一輛廣州本田車雅閣7230轎車的自動變速器油液變紫，而且有少量的混蝕物，此時行車中動力不足，起速過慢。因此根據油液的顏色可斷定故障的原因是自動變速器的故障而不是發(fā)動機動力不足，拆油底殼，檢查證明判斷是正確的。

(4)檢查線路也一樣重要。一輛雪鐵龍轎車左前輪不升也不降，而其他三輪傳

動正常。檢查發(fā)現該車左前空氣彈簧減振器排氣閥線斷開，接通線路后左前輪活動恢復正常。在看的過程應該仔細地看，認真地看，結合分析地看，而不是走馬觀花，這樣才能達到事半功倍的效果。

2．對車主或駕駛員進行故障產生前和故障產生后車輛情況的查問

駕駛員對自己駕駛的車輛情況最了解，是判斷故障的第一手資料。一般高級

轎車駕駛員對車輛的重視程度甚高，一點點微小的變化，他都會到修理廠查詢，這一點是可以理解的，所以說他們提供的情況是重要的。如一輛北京切諾基4．0L吉普車，加速性能差，并且起動困難、耗油量大、排氣管冒黑煙。通過詢問得知，該車己運行12萬km，除進行機油和三濾維護外，沒有進行過其他的項目作業(yè)；該故障從出現至今已行駛1萬km，故障不斷加重，排氣冒黑煙更嚴重，因此斷定火花塞間隙太大，拆檢發(fā)現兩電極間隙接近2．5mm，更換火花塞后，故障排除。又如一輛林肯大陸轎車，加速性能很差，經詢問駕駛員得知，是由于更換火花塞后所引起的。拆下火花塞觀其型號也符合要求，斷定其點火順序搞錯，更正后，行駛正常。再如，一輛奔馳560ES轎車，在更換火花塞后不易起動。經詢問，裝用的火花塞間隙與普通火花塞的間隙相同，更正后，起動正常。

總之，上述都是一些特例，也并不是說通過“問”可以完全得到正確的依據。由于駕駛員的資歷、經驗以及對車輛、性能的掌握處于不同層次，因此在“問”時，要尋找關鍵、重要的現象詢問，并且對駕駛員的回答要能去偽存真。這一點對維修人員來說是很困難的，關鍵在于對車輛結構、性能是否理解透徹。這就需要維修人員平時對理論知識和實踐經驗的積累，只有具備了這一點，“問”的重要性才能得以充分體現。

3．利用“聞”來判斷故障點

通過對油液的“聞”可知油液的品質及該系統基本的工作情況，通過對發(fā)動機的排放氣體的聞，可以感覺發(fā)動機的工作情況，從而為故障判斷提供指導。如一輛桑塔納2000GSi轎車，怠速不穩(wěn)，且急加速抖動嚴重。通過對排放氣體氣味的分析，認為是高壓線有時斷火，更換后，故障排除“聞”在維修中比其他手段用得相對較少，但并不是說它不重要，運用恰當在故障判斷上可以讓我們少走許多彎路。

4．“聽”這也是維修人員常用的技能

最常聽的一句話是“某某的水平真高，坐在大門口，車輛從他旁邊經過就知道毛病在哪兒”。此話雖有些夸張，這也顯示了維修中聽的重要性。聽，首先要弄清故障的部位，分清響聲的類型，況且現在的故障分析中，最多的是機械故障，所以說“聽功”是維修人員的基本功。如果找不準故障部位，維修中就會走許多彎路，浪費人力、物力和財力。如果是發(fā)動機故障，就不能判為是自動變速器故障。如一輛上海帕薩特轎車熱車后有輕微的響聲，由于該車搭載的是自動變速器，無法用踩下離合器踏板的方法來判斷故障的部位。經過聽診，最后拆檢發(fā)現6缸連桿軸承間隙過大造成發(fā)動機異響。一個成熟的維修人員，應該認真總

結各種響聲的特性，如連續(xù)性響與間斷性響、脆響與悶響、有規(guī)則與無規(guī)則響等，判斷出響聲，是學習一些特殊結構所必須的，掌握好它是很實用的。比如不能對裝備空氣懸掛的車輛談減振器泄油，對裝備自動變速器的車輛不能談手動擋的離合器。通過對聽的經驗不斷積累，可以把已有的理論上升為一種實際的技能，自己的水平才能得到不斷提高。

5．試車

以前的維修人員，只從事修理，對車輛維修和修竣后情況沒有一個感性認識，對故障的認識深度不夠，對故障的判斷準確性差。試車應該成為維修人員的基本技能。通過試車可以學到許多書本上沒有的知識。如自動變速器的維修，在修竣后無負荷運轉正常，有負荷時很可能掛擋后車輛不能行駛、高速斷火與換擋發(fā)闖，制動時方向發(fā)抖等，如沒有切身的感覺，就會使故障的判斷蒙上一層面紗，造成判斷故障時的猶豫和不肯定。因此，試車可以給我們的維修工作帶來靈感，加快對故障的排除。

以上方法不是獨立的，綜合應用的效果肯定會讓你在維修、判斷故障方面走在別人的前列，成為維修高級轎車的行家。

第三篇：技術業(yè)務總結 汽車維修工

技術業(yè)務總結

我是***，回顧過去的工作，雖然自己盡力的努力工作，但工作成績與領導的要求還相差很遠，針對以后我將會更加努力的工作，認真完成領導安排的各項任務。

作為一名汽車修理工，公司的展需要我們都付出扎實的工作和艱辛的勞動，需要我們每一個人都為公司的發(fā)展獻計獻策。我們腳踏實地，從公司發(fā)展的高度出發(fā)，從一切為了客戶的服務宗旨上出發(fā)，明確目標，突出重點，扎實工作，切實做到“四個確?！?，我們才有可能迎來美好的發(fā)展空間。

(一)搶時間、爭主動，確保工作進度。公司工作的各個環(huán)節(jié)都一定要牢固樹立速度就是質量、速度就是效益、速度就是責任的意識，緊抓速度這個環(huán)節(jié)不放松，早計劃、早安排、早設計、早行動。要制定周密具體、切實可行的維修保養(yǎng)方案，科學安排，每項維修保養(yǎng)工程什么時候開工，什么時候完工，都要有詳細的進度打算，在實施中嚴格按進度工作，只能提前，不能拖后。

(二)嚴格維修標準，確保工作質量。汽車維修保養(yǎng)工作是銷售廠家關注的焦點，是客戶關注的焦點，是評價一個維修企業(yè)水平的重要指標，如果質量上出現了問題，我們無法向客戶交待，無法向廠家交待，也無法和我們自己交待。我們寧可干這個活，也不要干“豆腐渣”活，對此，我們公司的態(tài)度是十分明確的。不論哪個承辦單位，只要在工程質量上出現問題，我們就要嚴肅追究責任，絕不姑息遷就。各部門要把工作質量作為頭等大事來抓，組織得力人員盯上、靠上，加強對維修保養(yǎng)全過程的管理，確保工作質量達到要求，真正把每一個維修項目建成精品項目、招牌項目。

(三)堅持規(guī)范作業(yè)，確保安全生產。在工作的每一個環(huán)節(jié)，我們要始終堅持“安全第一”的工作原則，樹立安全就是效益的觀念，下大氣力排除安全生產的隱患?，F在我公司的安全生產形勢是好的，這一點一定要得到保持，如果一旦發(fā)生安全事故，對公司的經營一定會造成嚴重的影響，更為嚴重的是會給受害者(可能是我們自己)造成很大的身心傷害和財力浪費。這一點作為我們每一個維修行業(yè)的從業(yè)者都應該有切身的體會。

(四)堅持規(guī)范運作，確保資金的有效利用。公司發(fā)展需要資金支持，這一點是肯定的，另一方面，作為公司的各個部門也要樹立節(jié)約的意識，爭取讓每一分錢都用在應該用的地方。各部門要合理使用有限資金，保證公司正常運轉。所有資金支出必須由嚴格控制，實行“一支筆”審批，嚴禁亂開資金支出口子;維修保養(yǎng)造價要嚴格按照預算，每一個環(huán)節(jié)都要精打細算，盡量減少不必要的開支，既要把事情辦好，又要打緊打嚴，節(jié)省投資。

第四篇：東風140汽車發(fā)動機大修技術總結

技術論文：第三項

東風140汽車發(fā)動機大修技術總結

我局的東風140汽車至今已行駛5年，行駛里程26.6萬公里，對發(fā)動機從未大修。車況技術情況無法保證行車安全，在防汛急需用車的情況，我于1月16日上報了《關于大修東風140汽車發(fā)動機的可行性報告》，又于3月10日上報了《關于申請東風140汽車發(fā)動機大修的請示》，經單位領導研究同意對發(fā)動機進行大修，并嚴格要求6天時間完成任務，維修技術達到技術標準。現對由我主持大修過程中具體技術工作總結如下：

1、根據我局的實際情況，領導安排由我和3位同志對該車自行修理。我在大修汽車發(fā)動機過程中，對發(fā)動機的每一個裝配工序均嚴格按照技術要求操作，檢查修理直到符合技術標準為止。

2、時間安排在2006年4月20日前購買好配件工作，4月20日開始拆卸發(fā)動機并清洗，判斷出大修中需進行的維修技術情況，例如:磨曲軸及凸輪軸加大一級送大修廠連夜加工，其余全部工序自行修理，第二天清潔裝配，第三、四天完成安裝調整，第五天試車調整全部工作。

3、大修東風車地點安排在本院地溝車庫，由維修工人張苗森負責做好修車前的準備工作，如打掃衛(wèi)生準備維修工具、量具、氣門鉸刀等工作，由我負責，按需夠配件目錄到市配件公司，嚴

標。

6、本次修理中，從2006年4月20日到4月24日共用5天時間，每天4人，提前1天完成任務。實用20個工時，比原計劃提前4個工時完成任務。實際支出材料費11500元，與原計劃大修材料費少有節(jié)余，而人工費用僅為1600元，總用資金為13100元，比計劃還節(jié)余900元。經過試車發(fā)動機啟動正常，怠速、中速、高速時發(fā)動機運轉平穩(wěn)，曲軸連桿機構無異常響聲，無漏油和漏水.漏氣.漏電等現象。通過路試和車檢部門檢測，符合大修發(fā)動機和離合器的驗收標準，發(fā)動機大修驗收合格。

7、通過這次發(fā)動機和離合器的大修工作，使我在修理技術上有所提高和進步。更進一步了解汽車發(fā)動機的技術性能情況，在今后的駕駛過程中能夠掌握發(fā)動機技術性能保證行車安全，并為單位節(jié)約了修理費用和防汛工程用車。犧牲了個人法定假期，為治黃事業(yè)無私奉獻。在我局召開的全體職工會議上受到了領導的表揚。

郭亞州 2006年5月10日

第五篇：汽車發(fā)動機電控技術 電子教案

第1章 汽車發(fā)動機電控技術概述

1.1 概 述

1.1.1 汽車發(fā)動機電控技術發(fā)展

汽車發(fā)動機電控技術的發(fā)展始于20世紀60年代，可分為三個階段:第一階段，從20世紀60年代中期到70年代末期，主要是為改善部分性能而對汽車電器產品進行技術改造。第二階段，從20世紀70年代末期到90年代中期。進入20世紀70年代后，隨著汽車數量的日益增多，汽車安全問題和排放污染日益嚴重，能源危機的影響更加突出。第三階段，從20世紀90年代中期到現在，主要體現在以“人-車-環(huán)境”為主線的系統工程整體的優(yōu)化上。1.1.2 電控技術對汽車發(fā)動機性能的影響

1.提高發(fā)動機的動力性。2.提高發(fā)動機的燃油經濟性。3.改善發(fā)動機的加速或減速性能。4.改善發(fā)動機的起動性能。5.降低排放污染。

6.故障發(fā)生率大大降低。

1.2 應用在汽車發(fā)動機上的電子控制系統

目前應用在汽車發(fā)動機上常用的電子控制系統主要有:電控燃油噴射系統、電控點火系統、怠速控制系統、進氣控制系統、排放控制系統、增壓控制系統、巡航控制系統、警告提示系統、自診斷與報警系統、失效保護系統和應急備用系統。

1.電控燃油噴射系統

主要是根據進氣量確定基本的噴油量，再根據其他傳感器（如冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等）信號對噴油量進行修正，使發(fā)動機在各種運行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣。

2.電控點火系統 電控點火系統最基本的功能是控制點火提前角。該系統根據各相關傳感器信號判斷發(fā)動機的運行工況和運行條件，選擇最理想的點火提前角點燃混合氣，改善發(fā)動機的燃燒過程。

3.怠速控制系統

根據發(fā)動機冷卻液溫度、空調壓縮機是否工作、變速器是否掛入擋位等狀況，并通過怠速控制閥對發(fā)動機進氣量進行控制，使發(fā)動機隨時以最佳怠速轉速運轉。4.進氣控制系統 進氣控制系統的功能是根據發(fā)動機轉速和負荷的變化，對發(fā)動機的進氣進行控制，以提高發(fā)動機的充氣效率，從而改善發(fā)動機的動力性。

5.排放控制系統 排放控制系統的功能主要是對發(fā)動機排放控制裝置的工作實行電子控制。

6.增壓控制系統 增壓控制系統的功能是對發(fā)動機進氣增壓裝置的工作進行控制。

7.巡航控制系統 巡航控制系統的功用是駕駛員設定巡航控制模式后，ECU根據汽車運行工況和運行環(huán)境信息，自動控制發(fā)動機工作，使汽車自動維持在一定的車速進行行駛。8.警告提示系統 由ECU控制各種指示和報警裝置，一旦控制系統出現故障，該系統能及時發(fā)出信號以警告提示，如氧傳感器失效、油箱油溫過高等。

9.自診斷與報警系統 在發(fā)動機電控系統中，電子控制單元（ECU）都具有自診斷系統，對控制系統各部分的工作情況進行監(jiān)測。

10.失效保護系統 失效保護系統的功能主要是當傳感器或傳感器線路發(fā)生故障時，控制系統自動按電腦中預先設定的參考信號值工作，以便發(fā)動機能繼續(xù)運轉。11.應急備用系統 應急備用系統的功能是當控制系統電腦發(fā)生故障時，自動啟用備用系統（備用集成電路），按設定的信號控制發(fā)動機轉入強制運轉狀態(tài)，以防止車輛停駛在路途中。應急備用系統只能維持發(fā)動機運轉的基本功能，但不能保證發(fā)動機的性能。

1.3 汽車發(fā)動機電控系統的基本組成

1.3.1 電控系統的基本組成類型

1.電控系統的基本組成任何一種電控系統，其主要組成都可分為信號輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行元件三大部分。信號輸入裝置是各種傳感器。傳感器的功用是采集控制系統所需的信號，并將其轉換成電信號通過線路傳輸給ECU。電子控制單元（ECU）是一種綜合控制電子裝置，其功用是給各傳感器提供參考（基準）電壓，接收傳感器或其他裝置輸入的信號，并對所接收的信號進行存儲、計算和分析處理，根據計算和分析的結果向執(zhí)行元件發(fā)出指令。執(zhí)行元件是受ECU控制，具體執(zhí)行某項控制功能的裝置。

2.電控系統的類型 電控系統有兩種基本類型:即開環(huán)控制系統和閉環(huán)控制系統。1.3.2 傳感器的類型及功用

汽車發(fā)動機集中控制系統所用的傳感器主要有: 1.空氣流量計（MAFS）

由空氣流量計測量發(fā)動機的進氣量，并將信號輸入ECU，作為燃油噴射和點火控制的主控制信號。

2.進氣管絕對壓力傳感器（MAPS）

由進氣管絕對壓力傳感器測量進氣管內氣體的絕對壓力，并將該信號輸入ECU，作為燃油和點火控制的主控制信號。3.節(jié)氣門位置傳感器（TPS）節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門的開度及開度變化（如全關（怠速）、全開）以及節(jié)氣門開閉的速率（單位時間內開閉的角度）信號，此信號輸入ECU，用于燃油噴射控制及其他輔助控制（如EGR、開閉環(huán)控制等）。4.凸輪軸位置傳感器（CMPS）凸輪軸位置傳感器給ECU提供曲軸轉角基準位置信號（G信號），作為供油正時控制和點火正時控制的主控制信號。

5.曲軸位置傳感器（CKPS）曲軸位置傳感器有時稱為轉速傳感器，用來檢測曲軸轉角位移，作為供油正時控制和點火正時控制的主控制信號。

6.進氣溫度傳感器（IATS）進氣溫度傳感器的功用是給ECU提供進氣溫度信號，作為燃油噴射控制和點火控制的修正信號。

7.發(fā)動機冷卻液溫度傳感器（ECTS）發(fā)動機冷卻液溫度傳感器給ECU提供發(fā)動機冷卻液溫度信號，作為燃油噴射控制和發(fā)動機的修正信號。8.車速傳感器（VSS）車速傳感器檢測汽車行駛速度，給ECU提供車速信號（SPD信號），用于巡航控制和限速斷油控制，也是自動變速器的主控制信號。

9.氧傳感器（O2 S）氧傳感器用來檢測汽車排氣中的氧含量，向ECU輸送空燃比的反饋信號，進行噴油量的閉環(huán)控制。

10.爆燃傳感器（KS）爆燃傳感器用來檢測汽油機是否爆燃及爆燃強度，將此信號輸入ECU，可作為點火正時控制的修正（反饋）信號。

11.起動開關（STA）發(fā)動機起動時，通過起動開關給ECU提供一個起動信號，作為燃油噴射控制和點火控制的修正信號。

12.空調開關（A/C）又稱空調信號 空調信號用來檢測空調壓縮機是否工作，空調信號與空調壓縮機電磁離合器的電源在一起，ECU根據A/C信號控制發(fā)動機怠速時點火提前角、怠速轉速和斷油轉速等，作為燃油噴射控制和點火控制的修正信號。

13.擋位開關 自動變速器由P/N（停車或空擋）擋位掛入其他擋位時，發(fā)動機負荷將有所增加，擋位開關向ECU輸入信號，作為燃油噴射控制和點火控制的修正信號。

14.制動燈開關 在制動時，由制動燈開關向ECU提供制動信號，作為燃油噴射控制和點火控制的修正信號。

15.動力轉向開關 采用動力轉向裝置的汽車，當轉向盤由中間位置向左右轉動時，由于動力轉向油泵工作而使發(fā)動機負荷加大，此時動力轉向開關向ECU輸入信號，作為燃油噴射控制和點火控制的修正信號。

16.巡航（定速）控制開關 當進入巡航控制狀態(tài)時，由巡航控制開關向ECU輸入巡航控制狀態(tài)信號，由ECU對車速進行自動控制。隨著控制系統應用的日益廣泛及其功能的擴展，傳感器的數量也將不斷增加，以滿足汽車更高的要求。1.3.3 電子控制單元的基本功能

發(fā)動機控制ECU的功能隨車型而異，但都必須有如下基本功能:（1）給傳感器提供標準2 V、5 V、9 V或者12 V電壓，接收各種傳感器和其他裝置輸入的信息，并將輸入的信息轉換成微機所能接受的數字信號。（2）儲存該車型的特征參數和運算中所需的有關數據信息。（3）確定計算輸出指令所需的程序，并根據輸入信號和相關程序計算輸出指令數值。（4）將輸入指令信號和輸出指令信號與標準值進行比較，確定并儲存故障信息。（5）向執(zhí)行元件輸出指令，或根據指令輸出自身已儲存的信息（如故障信息等）。（6）自我修正功能（學習功能）。1.3.4 執(zhí)行元件的類型

在發(fā)動機集中控制系統中，執(zhí)行元件主要有:噴油器、點火器、怠速控制閥、巡航控制電磁閥、節(jié)氣門控制電動機、EGR閥、進氣控制閥、二次空氣噴射閥、活性炭罐排泄電磁閥、油泵繼電器、風扇繼電器、空調壓縮機繼電器、自診斷顯示與報警裝置、儀表顯示器等。

第2章 汽油機電控燃油噴射系統

2.1 電控燃油噴射系統概述

2.1.1 燃油噴射系統的基本概念

燃油噴射式是根據直接或間接測量空氣的進氣量，確定燃燒所需的汽油量并通過控制噴油量開啟時間來進行精確配制，使一定量的汽油以一定的壓力通過噴油器噴射到發(fā)動機的進氣道或汽缸內與相應空氣形成可燃混合氣。

2.1.2 燃油噴射系統的分類 1.按控制裝置的控制方式分類

按控制裝置的控制方式的不同可分為機械控制式燃油噴射系統（K型）、機電混合控制式燃油噴射系統（K-E型）和電控燃油噴射系統（EFI）三類。2.按燃油噴射位置分類

按燃油噴射位置不同可分為缸內噴射和缸外噴射。

3.按噴油器安裝部位分類

缸外噴射按噴油器安裝部位又可分為單點噴射（SPI）和多點噴射（MPI）。

（1）單點噴射是指在進氣總管中的節(jié)流閥體內設置一只（或兩只）噴油器，對各缸實行集中噴射如圖2-4（a）所示。（2）多點噴射多點噴射是在每缸進氣門前分別設置一噴油器，實行各缸分別供油。多點噴射因其控制精度高而被廣泛使用，如圖2-4（b）所示。

圖2-4 單點噴射和多點噴射示意圖

1—燃料;2—空氣;3—節(jié)氣門;4—進氣歧管;5—噴油器;6—發(fā)動機

4.按燃油噴射方式分類 按燃油噴射方式不同可分為連續(xù)噴射和間歇噴射。（1）連續(xù)噴射是指在發(fā)動機運轉期間汽油被連續(xù)不斷地噴射，其噴油量的大小取決于燃油系統壓力的高低。（2）間歇噴射間歇噴射又稱脈沖噴射，是指在發(fā)動機運轉期間汽油被間斷地噴射。如圖2-5所示。

圖2-5 噴油器噴射時序

5.按空氣量的計量方式分類 電控燃油噴射系統按對空氣量的計量方式不同可分為進氣歧管壓力計量式（D型）和空氣流量計量式（L型）。如圖2-6所示為桑塔納2000GSi型轎車AJR發(fā)動機所用的L型電控燃油噴射系統。

圖2-6 桑塔納2000GSi型轎車AJR發(fā)動機所用的L型電控燃油噴射系統

1—熱線式空氣流量計;2—電子控制單元（ECU）;3—電動燃油泵;4—節(jié)氣門控制器;5—怠速電機（與節(jié)氣門控制單元一體）;6—進氣溫度傳感器;7—油壓調節(jié)器;8—噴油器;9—爆燃傳感器;10—汽油濾清器;11—點火線圈;12—氧傳感器;13—冷卻液溫度傳感器;14—轉速傳感器

2.1.3 電控燃油噴射系統的組成及工作原理

電控燃油噴射系統一般由空氣供給系統、燃油供給系統和電子控制系統三大部分組成。如圖2-7所示為常見電控燃油噴射系統在汽車上的安裝情況及零件分配圖，如圖2-8所示為電控燃油噴射系統的操作原理圖。

圖2-7 電控燃油噴射系統在汽車上的安裝情況及零件分配圖

1—噴油器;2—燃油壓力調節(jié)器;3—輔助空氣閥;4—汽油濾清器;5—溫度時間開關;6—水溫傳感器;7—冷起動噴油器;8—空氣流量計;9—節(jié)氣門;10—進氣溫度傳感器;11—節(jié)氣門位置傳感器;12—電控單元;13—降壓電阻;14—電動汽油泵;15—汽油緩沖器

圖2-8 電控燃油噴射系統的操作原理圖

1—油箱;2—汽油濾清器;3—電動汽油泵;4—輔助空氣閥;5—汽油緩沖器;6—燃油壓力調節(jié)器;7—冷起動噴油器;8—水溫傳感器;9—噴油器;10—溫度時間開關;11—節(jié)氣門位置傳感器;12—怠速控制閥;13—空氣流量計;14—進氣溫度傳感器;15—旁通空氣道調整螺釘;16—空氣濾清器;17—電子控制單元;18—點火線圈;19—點火開關;20—EFI繼電器;21—電動汽油泵繼電器

1.空氣供給系統

空氣供給系統的功用是根據發(fā)動機的工況提供適量的空氣，并根據電控單元的指令完成空氣量的調節(jié)?？諝夤┙o系統主要由空氣流量計或進氣歧管絕對壓力傳感器、進氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進氣歧管、輔助空氣閥及空氣濾清器等組成。2.燃油供給系統

燃油供給系統是根據電控單元的驅動信號，以恒定的壓差將一定數量的汽油噴入進氣管。燃油供給系統主要由油箱、電動汽油泵、汽油濾清器、燃油壓力調節(jié)器、燃油分配管、噴油器等組成。

3.電子控制系統

電子控制系統由電控單元（ECU）、傳感器、執(zhí)行器等組成，它的主要功能是采集發(fā)動機的工況信號，計算確定最佳的噴油量、噴油時刻以及點火時刻，還具有故障診斷功能，可保存故障代碼，并通過故障指示燈輸出故障代碼。其基本原理如圖2-9所示。

圖2-9 電子控制系統基本原理圖

2.2 進氣系統主要元件的構造與檢修

2.2.1 進氣系統的組成與類型

根據測量空氣流量的方式不同，進氣系統可分為質量流量式進氣系統（用于L型EFI系統）、速度密度式進氣系統（用于D型EFI系統）和節(jié)流速度式進氣系統三種。1.質量流量式進氣系統

如圖2-10所示為質量流量式進氣系統結構圖，該進氣系統利用空氣流量計直接測量吸入的空氣量，通常用測得的空氣流量與發(fā)動機轉速的比值作為計算噴油量的標準。

圖2-10 質量流量式進氣系統結構圖

1—空氣濾清器;2—空氣流量計;3—節(jié)氣門體;4—節(jié)氣門;5—進氣總管（穩(wěn)壓箱）;6—噴油器;7—進氣歧管;8—輔助空氣閥

節(jié)氣門裝在節(jié)氣門體上，控制進入各缸的空氣量，在該總成上還裝有空氣閥。當溫度低時空氣閥打開，部分附加空氣進入進氣總管，以提高怠速轉速，加快暖機過程（亦稱快怠速）。在裝有怠速控制閥（ISCV）的發(fā)動機上，由ISCV來完成空氣閥的作用。2.速度密度式進氣系統

速度密度式進氣系統是利用進氣歧管絕對壓力傳感器測得進氣歧管中的絕對壓力，然后根據絕對壓力值和發(fā)動機轉速來推算出每一循環(huán)發(fā)動機吸入的空氣量。速度密度式進氣系統組成如圖2-11所示，它與質量流量式進氣系統的主要差別是用進氣歧管絕對壓力傳感器代替了空氣流量計。

圖2-11 速度密度式進氣系統組成

1—進氣歧管絕對壓力傳感器;2—發(fā)動機;3—穩(wěn)壓箱;4—節(jié)流閥體;5—空氣濾清器;6—空氣閥;7—噴油器

3.節(jié)流速度式進氣系統 節(jié)流速度式進氣系統是利用節(jié)氣門開度和發(fā)動機轉速來間接計算進氣質量的。

2.2.2 進氣系統主要零部件的結構

1.空氣濾清器 電控燃油噴射發(fā)動機的空氣濾清器與一般發(fā)動機的空氣濾清器相同，在此不再作詳細介紹。

2.空氣流量計 空氣流量計安裝在空氣濾清器和節(jié)氣門之間，用來測量進入汽缸內空氣量的多少，然后，將進氣量信號轉換成電氣信號輸入電控單元，由電控單元計算出噴油量，控制噴油器向節(jié)氣門室（進氣管）噴入與進氣量成最佳比例的燃油。

圖2-12 葉片式空氣流量計的結構圖

1—電位計;2—電動汽油泵觸點（可動）;3—進氣溫度傳感器;4—電動汽油泵固定觸點;5—測量板（葉片）;6—怠速調整螺釘

（1）葉片式空氣流量計

如圖2-12所示是葉片式空氣流量計的結構圖，如圖2-13所示是葉片式空氣流量計的空氣通道，如圖2-14所示是葉片式空氣流量計的電位計部分結構圖。葉片式空氣流量計由測量板（葉片）、緩沖板、阻尼室、旁通空氣道、怠速調整螺釘、回位彈簧等組成，此外內部還設有電動汽油開關及進氣溫度傳感器等。

圖2-13 葉片式空氣流量計的空氣通道

1—旁通空氣道;2—進氣溫度傳感器;3—閥門;4—阻尼室;5—緩沖板;6—主空氣通道;7—測量板（葉片）

圖2-14 葉片式空氣流量計的電位計部分結構圖

1—空氣進口;2—電動汽油泵觸點;3—平衡塊;4—回位彈簧;5—電位計部分;6—空氣出口

葉片式空氣流量計的電位計是以電位變化來檢測空氣量的裝置，它與空氣流量計測量板同軸安裝，能把因測量板開度而產生的滑動電阻變化轉換為電壓信號，并送給電子控制單元，如圖2-15（a）、圖2-15（b）所示是電位計與測量板的安裝關系及葉片式空氣流量計的工作原理圖。

圖2-15 電位計與測量板的安裝關系及葉片式空氣流量計的工作原理

1—電位計;2—自空氣濾清器來的空氣;3—到發(fā)動機的空氣;4—測量板;5—電位計滑動觸頭;6—旁通空氣道

葉片式空氣流量計的電位計內部電路如圖2-16所示，電位計檢測空氣量有電壓比與電壓值兩種方式。

圖2-16 電位計內部電路 1—電動汽油泵開關;2—電位計

葉片式空氣流量計的電壓輸出形式有兩種，一種是電壓值 US 隨進氣量的增加而降低;另一種則是電壓值 US 隨進氣量的增加而升高，如圖2-17所示。

圖2-17 葉片式空氣流量計的電壓輸出形式

（2）卡門旋渦式空氣流量計

卡門旋渦式空氣流量計按照檢測方式不同，可以分為反光鏡檢測方式的卡門旋渦式空氣流量計和超聲波檢測方式的卡門旋渦式空氣流量計兩種。

如圖2-18所示為反光鏡檢測方式的卡門旋渦式空氣流量計結構圖及輸出脈沖信號波形，這種卡門旋渦式空氣流量計是把卡門旋渦發(fā)生器兩側的壓力變化，通過導壓孔引向由薄金屬制成的反光鏡表面，使反光鏡產生振動，反光鏡一邊振動，一邊將發(fā)光二極管射來的光反射給光電晶體管，這樣旋渦的頻率在壓力作用下轉換成鏡面的振動頻率，鏡面的振動頻率通過光電耦合器轉換成脈沖信號。

圖2-18 反光鏡檢測方式的卡門旋渦式空氣流量計結構圖及輸出脈沖信號波形

1—反光鏡;2—發(fā)光二極管;3—鋼板彈簧;4—空氣流;5—卡門旋渦;6—旋渦發(fā)生體 7—壓力導向孔;8—光電晶體管;9—進氣管路;10—支承板

圖2-19 超聲波檢測方式的卡門旋渦式空氣流量計結構圖

1—整流柵;2—旋渦發(fā)生體;3—旋渦穩(wěn)定板;4—信號發(fā)生器（超聲波發(fā)射頭）;5—超聲波發(fā)生器;6—通往發(fā)動機;7—卡門旋渦;8—超聲波接收器;9—與旋渦數對應的疏密聲波;10—整形放大電路;11—旁通空氣道;12—通往計算機;13—整形成矩形波（脈沖）

如圖2-19所示為超聲波檢測方式的卡門旋渦式空氣流量計結構圖，這種空氣流量計是利用卡門旋渦引起的空氣疏密度變化進行測量的，用接收器接收連續(xù)發(fā)射的超聲波信號，因接收到的信號隨空氣疏密度的變化而變化，由此即可測得旋渦頻率，從而測得空氣流量。（3）熱線式空氣流量計（熱膜式空氣流量計）

熱線式空氣流量計有三種形式:一種是把熱線和進氣溫度傳感器都放在進氣主通路的取樣管內，稱為主流測量式，其結構如圖2-20（a）所示;另一種是把熱線纏在繞線管上并把它和進氣溫度傳感器都放在旁通空氣道內，稱為旁通測量式，其結構如圖2-20（b）所示。第三種熱線式空氣流量計的發(fā)熱體不是熱線而是熱膜，其結構如圖2-20（c）所示。（4）真空度-轉速式（壓感式）空氣流量計（進氣歧管壓力傳感器）

真空度-轉速式（壓感式）空氣流量計，從某種角度上講，它并不是空氣流量計，僅是一只進氣歧管壓力傳感器，但由于其功用仍是測量進入發(fā)動機汽缸的進氣量。

圖2-20 熱線式空氣流量計

1—防回火網;2—取樣管;3—白金熱線;4—上游溫度傳感器;5—控制回路;6—插接器;7—熱金屬線和冷金屬線;8—陶瓷螺線管;9—接控制回路;10—進氣溫度傳感器（冷金屬線）;11—旁通空氣道;12—主通氣路;13—通往發(fā)動機;14—熱膜;15—金屬網 式和半導體式兩種。

如圖2-21所示為真空膜盒式進氣歧管壓力傳感器的結構圖，該傳感器由真空膜盒（兩個）、隨著膜盒膨脹和收縮可左右移動的鐵心、與鐵心聯動的差動變壓器以及在大氣壓力差作用下可在膜盒工作區(qū)間進行功率擋與經濟擋轉換的膜片構成，傳感器被膜片分為左右兩個氣室。

圖2-21 真空膜盒式進氣歧管壓力傳感器的結構圖

1—大氣壓力側;2—歧管負壓側;3—印刷線路板;4—回位彈簧;5—差動變壓器;6—鐵心;7—中空膜盒;8—膜片;9—膜盒支點

如圖2-22所示為半導體式進氣歧管壓力傳感器的結構圖，它由半導體壓力轉換元件（硅片）與過濾器組成。該傳感器的主要元件是一片很薄的硅片，硅片底面粘接了一塊硼硅酸玻璃片，使硅膜片中部形成一個真空窗以傳感壓力，如圖2-23（a）所示。硅片中的四個電阻連接成惠斯通電橋形式，如圖2-23（b）所示。

圖2-22 半導體式進氣歧管壓力傳感器的結構圖 1—真空室;2—硅片;3—輸出端子;4—過濾器

圖2-23 半導體式壓力傳感器硅膜片的結構及電路

1—硅片;2—硅;3—真空管;4—硼硅酸玻璃片;5—二氧化硅膜;6—應變電阻;7—金屬塊;8—穩(wěn)壓電源;9—差動放大器 3.節(jié)氣門體

（1）多點式（MPI）節(jié)氣門體

節(jié)氣門體位于空氣流量計和發(fā)動機之間的進氣管上，與駕駛員的加速踏板聯動，是使進氣通道變化，從而控制發(fā)動機運轉工況的裝置，如圖2-24所示為節(jié)氣門體的外觀和結構原理圖。節(jié)氣門體包括控制進氣量的節(jié)氣門通道和怠速運行的旁通空氣道，節(jié)氣門位置傳感器也裝在節(jié)氣門軸上，用來檢測節(jié)氣門開度。

圖2-24 節(jié)氣門體的外觀和結構原理圖

1—怠速調整螺釘;2—旁通通道;3—節(jié)氣門;4—節(jié)氣門軸;5—穩(wěn)壓箱（緩沖室）;6—加速踏板;7—加速踏板金屬絲;8—操縱臂;9—回位彈簧;10—節(jié)氣門位置傳感器;11—輔助空氣閥;12—通冷卻水管路;13—緩沖器

（2）單點式（SPI）節(jié)氣門體

SPI式節(jié)氣門體較MPI式節(jié)氣門體結構復雜，主要是在SPI式節(jié)氣門體內還裝有集中供油用的主噴油器、壓力調節(jié)器和節(jié)氣門位置傳感器。主噴油器只有一個，它裝在節(jié)氣門殼體的上部，所噴出的燃油供給發(fā)動機各缸使用，如圖2-25所示是SPI式節(jié)氣門體結構圖。

圖2-25 SPI式節(jié)氣門體結構圖

1—空氣閥;2—壓力調節(jié)器;3—節(jié)氣門;4—通往油箱;5—自空氣濾清器來的空氣;6—噴油器;7—來自電動汽油泵;8—調節(jié)螺釘;9—通往發(fā)動機

4.空氣閥

發(fā)動機冷起動時，溫度低，摩擦阻力大，暖機時間長。空氣閥的作用是在發(fā)動機低溫起動時，可通過空氣閥為發(fā)動機提供額外的空氣（此部分空氣也由空氣流量計計量），保持發(fā)動機怠速穩(wěn)定運轉，使發(fā)動機起動后迅速暖車，從而縮短暖車時間。（1）雙金屬片調節(jié)式空氣閥

雙金屬片調節(jié)式空氣閥的結構及工作原理如圖2-27所示，它由雙金屬元件、加熱線圈和空氣閥等組成，旁通空氣空道截面積的大小由雙金屬片控制回轉控制閥門來決定。

圖2-26 由空氣閥構成的空氣通道

1—通往發(fā)動機的空氣;2—進氣歧管;3—空氣閥;4—怠速螺釘;5—自空氣濾清器來的空氣;6—節(jié)氣閥;7—緩沖罐（穩(wěn)壓箱）

圖2-27 雙金屬片調節(jié)式空氣閥的結構及工作原理

1—加熱線圈;2—接空氣進氣歧管;3—閥門;4—接空氣濾清器;5—銷;6—雙金屬片

如圖2-28所示是雙金屬片調節(jié)式空氣閥的空氣量調節(jié)范圍曲線，當環(huán)境溫度為 20℃時，發(fā)動機起動后3 min～ 6 min，空氣閥即可受雙金屬片推動而關閉。

圖2-28 雙金屬片調節(jié)式空氣閥的空氣量調節(jié)范圍曲線（環(huán)境溫度為20℃時）

（2）石蠟調節(jié)式空氣閥

石蠟調節(jié)式空氣閥，根據發(fā)動機冷卻液溫度，控制空氣通路面積。如圖2-29（a）所示是這種一體化結構的總體構成。當發(fā)動機處于低溫狀態(tài)時，冷卻液溫度低，石蠟體積收縮，閥門在外彈簧作用下打開，如圖2-29（b）所示，空氣流經閥門從旁通空氣道進入進氣管。發(fā)動機暖車后，冷卻液溫度升高，石蠟體積膨脹變大，推動空氣閥克服內彈簧的彈力向左移動，將空氣閥關閉，截斷空氣通道，如圖2-29（c）所示。

圖2-29 石蠟調節(jié)式空氣閥的結構與工作原理

1—怠速調整螺釘;2—自空氣濾清器來的空氣;3—節(jié)氣門;4—至進氣總管;5—感溫器;6—閥門;7—冷卻水流;8—彈簧;9—空氣閥柱塞

5.怠速控制閥

怠速控制閥不僅集中了節(jié)氣門和由怠速調整螺釘控制的旁通通道的功能，而且還能在ECU控制下，根據發(fā)動機實際工況來改變怠速時流入發(fā)動機的空氣量。6.真空調節(jié)器

真空調節(jié)器結構如圖2-30（a）所示，當汽車急減速（發(fā)動機制動）時，進氣管真空度突然增加，真空調節(jié)器內的A腔真空度上升，吸起膜片向上抬，將真空調節(jié)器控制閥打開，把一部分空氣送入進氣壓力緩沖器內，從而可以抑制進氣管真空度劇增，防止發(fā)動機瞬時熄火。如圖2-30（b）所示是真空調節(jié)器的效果曲線圖，使用真空調節(jié)器后，可以在汽車急減速時，保證進氣管真空度曲線平滑過渡，減少進氣管真空度的波動幅度，維持發(fā)動機轉速平

穩(wěn)。

圖2-30 真空調節(jié)器的結構與效果曲線圖

1—通往進氣緩沖器;2—膜片;3—通進氣管;4—閥門;5—進氣閥;6—A腔;7—裝真空調節(jié)器時的進氣管真空度曲線;8—無真空調節(jié)器時的曲線;9—急減速狀態(tài)

2.3 燃油供給系統主要元件的構造與檢修

燃油系統的框圖及系統構成如圖2-31所示，它主要由油箱、電動汽油泵、燃油壓力調節(jié)器、汽油濾清器、噴油器、冷起動噴油器和溫度時間開關等構成。

圖2-31 燃油系統的框圖及系統構成

1—油箱;2—電動汽油泵;3—燃油濾清器;4—噴油總管;5—噴油器;6—冷起動噴油器;7—接進氣歧管;8—燃油壓力調節(jié)器;9—回油管;10—各缸進氣歧管;11—吸入空氣

2.3.1 燃油濾清器

燃油濾清器是把含在汽油中的氧化鐵、粉塵等固體夾雜物質除去，防止燃油系統堵塞，減小機械磨損，確保發(fā)動機穩(wěn)定運轉，提高可靠性。其結構如圖2-32（a）所示。濾芯元件一般采用菊花形和盤簧形兩種結構，如圖2-32（b）所示。盤簧形結構具有單位體積過濾面積大的特點。

圖2-32 燃油濾清器

2.3.2 電動汽油泵 電動汽油泵有兩種安裝方式:一種是在油箱外，安裝在輸送管路中的外裝串聯式;另一種是安裝在油箱中的內裝式。從結構形式分，電動汽油泵有滾柱式、旋渦式和次擺線式三種，其分類情況如下: EFI用電動汽油泵外裝串聯式——滾柱式內裝式滾柱式旋渦式次擺線式目前電動汽油泵一般都安裝在汽車的油箱內，如圖2-33所示。

圖2-33 油箱內安裝的電動汽油泵

1—進油濾網;2—電動汽油泵;3—隔振橡膠;4—支架;5—汽油出油管;6—小油箱;7—油箱;8—

回油管

1.外裝串聯式電動汽油泵

這種電動汽油泵安裝在油箱外，它主要由油泵驅動電機和滾柱式油泵組成，如圖2-34所示。

圖2-34 外裝串聯式電動汽油泵

1—阻尼穩(wěn)壓器;2—單向閥;3—泵室;4—吸入口;5—安全閥;6—油泵驅動電動機;7—排出

口;8—膜片;9—轉子;10—泵套;11—滾柱

2.內裝式電動汽油泵

內裝式電動汽油泵因其安裝在油箱內，所以噪音小，同串聯式電動汽油泵相比，它不易

產生氣阻和燃油漏泄。

圖2-35 內裝旋渦式電動汽油泵

1—出油閥;2—安全閥;3—電刷;4—電樞;5—磁極;6—葉輪;7—濾網;8—泵蓋;9—泵殼;10

—葉片溝槽;11—蝸輪

內裝式電動汽油泵具有泵油量大，泵油壓力較高（可達 600 kPa以上）、供油壓力穩(wěn)定、運轉噪聲小、使用壽命長等優(yōu)點，所以，應用最為廣泛。

3.電動汽油泵控制電路

電動汽油泵的控制包括油泵開關控制和油泵轉速控制。如圖2-36（a）所示為采用內部裝有電動汽油泵開關觸點的空氣流量計電動汽油泵控制電路圖。無論是采用卡門旋渦式還是采用熱線式空氣流量計，都是用如圖 2-36（b）所示的ECU的晶體管來控制電動汽油泵的供電情況。

圖2-36 電動汽油泵控制電路

（一）1—蓄電池;2—點火線圈開關;3—主繼電器;4—斷路繼電器;5—空氣流量計;6—電動汽油泵;7—輸入回路;8—后備集成電路;9—分電器

控制電路如圖2-37（a）所示，ECU根據發(fā)動機轉速和負荷控制油泵繼電器工作，當發(fā)動機中小負荷低轉速運轉時，觸點B閉合，油泵電路中串入電阻器5使油泵轉速降低;當大負荷高轉速時，ECU發(fā)出信號切斷油泵繼電器，A點閉合，使油泵轉速升高。

圖2-37 電動汽油泵控制電路

（二）1—點火開關;2—主繼電器;3—斷路繼電器;

4、11—油泵繼電器;5—電阻器;6—油泵開關;7—電動汽油泵;8—蓄電池;9—機油壓力開關;10—發(fā)電機開關

如圖2-37（b）所示為帶有自動保護功能的電動汽油泵控制電路，該電路能在點火開關處于“斷開”位置時，發(fā)動機的機油壓力為零，或發(fā)電機不轉動時，電動汽油泵不工作，從而防止汽油噴出而引起火災。

2.3.3 燃油壓力調節(jié)器

燃油壓力調節(jié)器的作用是控制噴油器的噴油壓力保持為255 kPa的恒定值，使發(fā)動機在各種負荷和轉速下，都能精確地進行噴油控制。

圖2-38 燃油壓力調節(jié)器的結構

1—彈簧室;2—彈簧;3—膜片;4—燃油室;5—回油閥;6—殼體;7—真空管接頭

燃油壓力調節(jié)器的結構如圖2-38所示，它由金屬殼體構成，其內部由膜片分成彈簧室和燃油室兩部分，來自輸油管路的高壓油由入口進入并充滿燃油室，推動膜片，打開閥門，在設定壓力下和彈簧力平衡，部分燃油經回油管流回油箱，輸油管內壓力的大小取決于彈簧的壓力。

圖2-39 燃油壓力脈動減振器結構

1—閥門;2—彈簧;3—膜片;4—來自電動汽油泵;5—輸送管道

2.3.4 燃油壓力脈動減振器

當噴油器噴射燃油時，在輸送管道內會產生燃油壓力脈動，燃油壓力脈動減振器能夠使燃油壓力脈動衰減，以減弱燃油輸送管道中的壓力脈動傳遞，降低噪聲。如圖2-39所示為燃油壓力脈動減振器結構。

2.3.5 噴油器

EFI系統中使用的噴油器是電磁式的，噴油器通過絕緣墊圈安裝在進氣歧管或進氣通道附近的缸蓋上，并用輸油管將其位置固定，根據ECU提供的噴射信號進行燃油噴射。

1.對噴油器的要求

（1）具有良好的霧化能力和適當的噴霧形狀;（2）具有良好的流量特性;（3）具有良好的防積炭功能;（4）使用壽命長;（5）結構簡單。

2.噴油器的種類

根據燃油噴射類型不同，噴油器可分為SPI用噴油器（圖2-40）和MPI用噴油器（圖2-41）;按結構形式不同，噴油器可分為從噴油器下部供油方式（圖2-40）和從噴油器上部供油方式（圖2-41）兩種;以噴油器噴口形式來區(qū)分，可分為針閥型和孔型兩種（圖2-41）。

圖2-40 噴油器下部供油方式

1—燃油出口;2—燃油入口

圖2-41 噴油器上部供油方式

3.噴油器的結構與工作原理

如圖2-42所示是噴油器的結構圖，在筒狀外殼內裝有電磁線圈、柱塞、回位彈簧和針閥等。柱塞和針閥裝成一體，在回位彈簧壓力作用下，針閥緊貼閥座，將噴孔封閉。另外，為防止油中所含雜質影響針閥動作，設有濾清器，為適應不同應用場合，設有調整針閥行程的調整墊片。

圖2-42 噴油器的結構圖

1—燃油接頭;2—電插頭;3—電磁線圈;4—銜鐵;5—行程;6—閥體;7—殼體;8—針閥;9—凸緣部;10—調整墊片;11—彈簧;12—濾清器

圖2-43 噴油器附加電阻

1—噴油器附加電阻;2—噴油器線圈4.噴油器附加電阻

如圖2-43所示，在控制噴油器的電磁線圈電路中串聯一只附加電阻后，流過電磁線圈的電流受到限制而減少，從而可以提高噴油器電磁線圈的響應特性。附加電阻有如下兩種串聯方式。如圖2-44（a）、圖2-44（b）所示是多缸發(fā)動機每缸噴油器都分別串聯一只附加電阻。

圖2-44 噴油器附加電阻

1—附加電阻;2—噴油器;3—噴射信號

如圖2-44（c）、圖2-44（d）所示是共用式附加電阻，對于偶數多缸發(fā)動機，首先把汽缸分為兩組，然后每一組汽缸噴油器共用一只附加電阻。

5.噴油器的噴霧特性

噴油器所噴燃油的霧化情況和油束形狀對發(fā)動機工作影響很大，如果油束形狀合理，霧化效果好，那么發(fā)動機就會獲得冷起動性好、怠速平穩(wěn)、排污少的效果。對于SPI系統，由于噴油器安裝在節(jié)氣門附近，燃油噴出后，在進氣管中有較長時間的霧化過程，故所需燃油壓力較低;而對于MPI系統，噴油器一般安裝在進氣管或汽缸蓋上，因為是朝向進氣門噴射燃油，霧化時間短，為保證良好的霧化，應使油壓相應提高。

圖2-45 雙孔式噴油器的結構圖（2TZ-FE型發(fā)動機）

1—針閥;2—電線插座;3—電磁線圈

2.3.6 冷起動噴油器

冷起動噴油器是一種裝在進氣總管中央部位進行燃油輔助噴射的電磁閥式噴油閥，冷起動噴油器的結構如圖2-46所示，冷起動噴油器由燃料入口插接器、電線接頭、電磁線圈、可動磁芯、旋渦噴油嘴等組成。為了提高向各汽缸分配燃油的均勻性，有的冷起動噴油器上設有兩個旋渦式噴油嘴，其結構如圖2-48所示，其安裝如圖2-47（b）所示。

圖2-46 冷起動噴油器的結構圖

1—旋渦噴油嘴;2—噴射管道;3—閥;4—電磁線圈;5—電線接頭;6—燃油入口插接器;7—旋渦噴油嘴構造;8—閥座;9—可動磁芯;10—彈簧

圖2-47 冷起動噴油器的安裝圖

1—冷起動噴油器;2—進氣;3—進氣總管;4—進氣歧管

圖2-48 兩個旋渦噴油嘴的冷起動噴油器結構圖 1—彈簧;2—電磁線圈;3—電線插座;4—柱塞

1.溫度時間開關控制

溫度時間開關的結構如圖2-49（a）所示，它主要由雙金屬片、加熱線圈及搭鐵觸點等構成。由于其工作工況是由發(fā)動機溫度和起動電流共同決定的，因此它應裝在能反映發(fā)動機溫度的位置上。當發(fā)動機溫度較低時，溫度時間開關的觸點閉合，當點火開關處于“STA”位置時，電流按圖2-49（b）中箭頭方向流動，使冷起動噴油器噴油。發(fā)動機起動后，點火開關轉至“ON”位置時，冷起動噴油器停止噴油。在起動過程中，若起動機運轉時間過長，有可能使火花塞被淹濕。但由于電流流過加熱線圈，使雙金屬片受熱彎曲，觸點斷開（圖2-49（c）），電流不再流經冷起動噴油器，因而可防止火花塞被淹濕。同時，加熱線圈②進一步加熱雙金屬片，以免觸點再次閉合。

圖2-49 溫度時間開關結構圖及與冷起動噴油器的工作原理

1—電線接頭;2—釘形殼體;3—雙金屬片;4—加熱線圈;5—搭鐵觸點;6—蓄電池;7—點火開關;8—線圈①;9—線圈②;10—溫度時間開關

2.ECU控制

ECU控制冷起動噴油器的電路如圖2-50所示，為了改善發(fā)動機冷起動性能，在使用溫度時間開關控制的同時，ECU還可以根據冷卻液溫度對冷起動噴油器的噴油時間進行控制。

圖2-50 ECU控制冷起動噴油器的電路圖

1—溫度時間開關;2—冷起動噴油器;3—水溫傳感器

2.4 電控系統主要元件的構造與檢修

電控系統的功用是接收來自表示發(fā)動機工作狀態(tài)的各個傳感器輸送來的信號，根據ECU內預存的程序加以比較和修正，決定噴油量和點火提前角。如圖2-51所示是與電控燃油噴射控制有關的主要控制系統部件的構成圖。

圖2-51 與電控燃油噴射控制有關的主要控制系統部件的構成圖

1—斷路繼電器;2—主繼電器;3—起動裝置;4—電動汽油泵;5—油箱;6—汽油濾清器;7—蓄電池;8—曲軸位置傳感器（分電器）;9—點火開關;10—點火線圈;11—大氣壓力傳感器;12—空氣濾清器;13—進氣溫度傳感器;14—空氣流量計;15—冷起動噴油器;16—空氣閥;17—節(jié)氣門位置傳感器;18—燃油壓力調節(jié)器;19—氧傳感器;20—溫度時間開關;21—冷卻液溫度傳感器

2.4.1 傳感器 1.水溫傳感器

水溫傳感器安裝在發(fā)動機節(jié)溫器出水口附近，它的功用是檢測發(fā)動機冷卻液溫度。發(fā)動機在運轉過程中，混合氣濃度需根據發(fā)動機溫度的高低進行修正，并采用水溫傳感器向ECU輸送溫度信號。水溫傳感器的結構如圖2-52（a）所示，它由封閉在金屬盒內的對溫度變化非常敏感的負溫度系數熱敏電阻（NTC電阻）構成，利用電阻值的變化來檢測冷卻液的溫度。熱敏電阻的特性如圖2-52（b）所示，冷卻液溫度越低電阻值越大，冷卻液溫度越高電阻值越小。將該傳感器的信號輸入到ECU，就可以根據冷卻液溫度進行噴油量的控制。冷卻液溫度傳感器與ECU的連接電路如圖2-52（c）所示。

圖2-52 水溫傳感器結構、熱敏電阻特性及與ECU的連接電路

1—NTC電阻;2—外殼;3—電線接頭;4—水溫傳感器;5—接蓄電池端;6—電控單元（ECU）;7—水溫信號

2.進氣溫度傳感器

進氣溫度傳感器的功能是檢測發(fā)動機吸入（進入空氣流量計）的空氣溫度，并將空氣溫度信號轉變成ECU能識別的電信號傳送給ECU，它根據進氣溫度的高低，做不同程度的額外噴油。圖2-53（a）所示是進氣溫度傳感器的剖面圖，圖2-53（b）所示是進氣溫度傳感器與ECU的連接電路圖。

圖2-53 進氣溫度傳感器剖面圖及與ECU的連接電路 1—導線;2—空氣流量計殼體;3—熱敏電阻;4—進氣溫度傳感器

3.曲軸位置傳感器和發(fā)動機轉速傳感器

檢測發(fā)動機轉速及曲軸轉角位置，需要采用發(fā)動機轉速傳感器和曲軸位置傳感器。具有這種功能的傳感器形式很多，其中使用最多的是電磁式傳感器、光電式傳感器和霍爾效應式傳感器。

（1）電磁式傳感器

這種傳感器可用于測定曲軸、凸輪軸和分電器驅動軸的轉動位置，用來控制點火和燃油噴射時間或測量發(fā)動機轉速。如圖2-54所示的復合轉子和耦合線圈構成。下面以四缸四行程發(fā)動機為例，就檢測特定汽缸曲軸轉角基準位置（如壓縮上止點）進行說明。

圖2-54 G、N耦合線圈安裝圖

1—轉子G;2—耦合線圈G1;3—耦合線圈G 2;4—轉子N;

5、9—耦合線圈N;6—轉子G、Ne;7—耦合線圈G

1、G 2;8—分電器

安裝在分電器軸（分電器轉1圈曲軸轉2圈）上的具有一個凸起部分的轉子G與分電器軸一起轉動時，由于轉子和耦合線圈G

1、G 2之間的磁隙不斷發(fā)生變化，在各個耦合線圈上，相對分電器每轉1圈，就會產生一個電壓脈沖。通過合理設計，使轉子G的凸起部分在一缸及四缸壓縮上止點時，最靠近耦合線圈G 1、G 2。這樣，通過檢測G

1、G 2耦合線圈的電壓變化，就可以知道一缸、四缸的壓縮上止點位置。圖2-55（a）為G

1、G 2產生的電壓信號實例。圖2-55（b）所示，利用信號G和信號N的組合，就可以檢測特定汽缸的曲軸轉角位置，把G、N信號輸入ECU，即可決定滿足發(fā)動機多種運轉條件的噴油量及噴油時刻。

圖2-55 曲軸轉角信號

（2）光電式傳感器

圖2-56（a）所示是光電式曲軸轉角傳感器的工作原理圖，位于光敏二極管對面的是作為光源的發(fā)光二極管，在它們之間有一個能斷續(xù)遮光的轉盤。

圖2-56 光電式曲軸轉角傳感器的工作原理與結構圖 1—輸出信號;2—光敏二極管;3—發(fā)光二極管;4—電源;5—轉盤;6—轉子頭蓋;7—密封蓋;8—波形電路;9—第一缸120°信號縫隙;10—1°信號縫隙;11—120°信號縫隙

圖2-56（b）、圖2-56（c）所示為六缸發(fā)動機用分電器內的光電式曲軸轉角傳感器的結構，它由發(fā)光二極管和光敏二極管組合來檢測帶縫隙的轉盤的旋轉位置，安裝在分電器內（或凸輪軸前部）。它決定分組噴射控制及電子點火控制曲軸每轉兩轉的供油正時和點火正時。（3）霍爾效應式傳感器

如圖2-57所示，磁場中有一個霍爾半導體片，恒定電流 I從A到B通過該片。在洛侖茲力的作用下，I的電子流在通過霍爾半導體時向一側偏移，使該片在CD方向上產生電位差，這就是所謂的霍爾電壓。如圖2-57所示的方法是用一個轉動的葉輪作為控制磁通量的開關，當葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時，磁場偏離集成片，霍爾電壓消失。這樣，霍爾集成電路的輸出電壓的變化，就能表示出葉輪驅動軸的某一位置，利用這一工作原理，可將霍爾集成電路片用做點火正時傳感器。

圖2-57 霍爾效應式傳感器

1—霍爾半導體元件;2—永久磁鐵;3—擋隔磁力線的葉片

4.車速傳感器

車速傳感器主要有舌簧開關型和光電耦合型兩種形式，下面主要以舌簧開關型為例講述其原理。舌簧開關型車速傳感器可用于檢測汽車速度（裝在組合儀表內），如圖2-59（a）所示，也可用于指示曲軸位置（裝在分電器內），如圖2-59（b）所示。

圖2-59 舌簧開關型車速傳感器

1—磁鐵;2—至轉速表軟軸;3—舌簧開關;4—分電器軸

舌簧開關傳感器工作原理如圖2-61（a）、圖2-61（b）所示，觸點的磁性與磁鐵近側極性相反，從而使舌簧開關觸點靠本身磁性吸引，使開關導通。磁鐵隨轉速表軟軸轉動后，當只有一端靠近舌簧開關時，觸點則不受磁力線影響，觸點分開。這樣，兩個舌簧開關在轉速表軟軸上的磁鐵作用下，相互以180°的夾角進行通、斷變換，把汽車行駛速度信息輸入ECU，舌簧開關與ECU的連接電路如圖2-61（c）所示。

圖2-61 舌簧開關傳感器的工作原理及ECU的連接電路圖 1—數字式儀表;2—舌簧開關;3—磁鐵;4—ECU;5—至其他計數裝置 5.節(jié)氣門開度傳感器

節(jié)氣門開度傳感器的作用是測量節(jié)氣門在全閉還是在全開的位置，將節(jié)氣門的開閉狀態(tài)信號輸送給ECU，可以滿足節(jié)氣門不同開度狀態(tài)的噴射量控制。節(jié)氣門開度傳感器通常有三種形式，分別是:線性式節(jié)氣門開度傳感器，開關式節(jié)氣門開度傳感器，編碼式節(jié)氣門開度傳感器。

（1）線性式節(jié)氣門開度傳感器

如圖2-62（a）所示為線性式節(jié)氣門開度傳感器的結構圖，傳感器有兩個同節(jié)氣門聯動的可動電刷觸點，一個觸點可在位于基板上的電阻體上滑動，利用電阻值的變化，測量與節(jié)氣門開度相對應的線性輸出電壓，根據輸出的電壓值，可知道節(jié)氣門的開度。（2）開關式節(jié)氣門開度傳感器

如圖2-63（a）所示是開關式節(jié)氣門開度傳感器的結構圖，該傳感器由安裝在節(jié)氣門體上并與節(jié)氣門軸聯動的凸輪、可檢測出怠速位置的怠速觸點、可檢測出全開位置的全開觸點（也叫功率觸點）以及沿導向凸輪溝槽移動的可動觸點等構成。圖2-63（b）為開關式節(jié)氣門開度傳感器的結構簡圖。圖2-63（c）所示是開關式節(jié)氣門開度傳感器的輸出特性。

圖2-62 線性式節(jié)氣門開度傳感器

1—電阻體;2—檢測節(jié)氣門開度用的電刷;3—檢測節(jié)氣門全關閉的電刷;Vcc —電源端子;VTA —節(jié)氣門開度輸出端子;IDL—怠速觸點;E1 —地線;4—怠速觸點開關;5—滑動觸頭;6—節(jié)氣門開度傳感器

圖2-63 開關式節(jié)氣門開度傳感器

1—導向凸輪;2—節(jié)氣門軸;3—控制桿;4—可動觸點;5—怠速觸點;6—全開觸點（功率觸點）;7—導線插頭;8—導向凸輪槽;9—全開觸點信號;10—怠速觸點信號;11—節(jié)氣門開度傳感器 如圖2-63（c）所示，節(jié)氣門全關時，可動觸點和怠速觸點接觸，可以檢測出節(jié)氣門的全關閉狀態(tài)，即輸出高電平（5 V或12 V），否則輸出0 V。若節(jié)氣門的開度較大（如50°以上），可動觸點和全開觸點（功率觸點）接觸，可以檢測節(jié)氣門的大開度狀態(tài)，即可輸出高電平，否則輸出0 V。

圖2-64 編碼式節(jié)氣門開度傳感器

（3）編碼式節(jié)氣門開度傳感器

編碼式節(jié)氣門開度傳感器的結構如圖2-64所示，它是通過印制電路板上的編碼圖形與外部驅動軸運動并在圖形上滑動的觸點，來檢測出節(jié)氣門回轉角的。如圖2-65（a）所示為怠速回轉時節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，此時，如IDL觸點處于閉合，即可檢測出怠速狀態(tài)。如圖2-65（b）所示為加速回轉時節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，此時，加速觸點與印制電路板的加速線路Acc1與Acc2 交替處于閉合、打開狀態(tài)。對于在一定時間內的急加速，與信號檢出的同時，ECU進行非同步噴射控制，以提高加速容量。如圖2-65（c）所示為高負荷回轉時節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，在節(jié)氣門打開一定程度時，功率觸點（PSW）處于閉合狀態(tài)，即可檢測出高負荷狀態(tài)。如圖2-65（d）所示為減速回轉時節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，此時加減速檢測觸點處于打開狀態(tài)，ECU不進行非同步噴射控制。6.爆燃傳感器（在第3章介紹）

7.氧傳感器（在第4章介紹）

8.大氣壓力傳感器

檢測大氣壓力需采用大氣壓力傳感器，同第二節(jié)中所述的測定進氣管壓力的半導體式進氣歧管壓力傳感器一樣，測定大氣壓力大多采用根據壓電效應制成的半導體式壓力傳感器。

圖2-65 各運轉狀態(tài)下節(jié)氣門開度傳感器的狀態(tài)

1—加減速檢測觸點ON;2—加減速檢測觸點OFF

圖2-66 主繼電器的結構

1—線圈;2—滑閥（可動鐵心）;3—調整塊;4—觸點

2.4.2 繼電器 1.主繼電器

主繼電器的作用是使包括ECU在內的電控燃油噴射系統的各部件不受電源干擾和電壓脈沖的影響。主繼電器一般多采用滑閥型，圖2-66所示是主繼電器的結構圖，圖2-67（a）所示為不裝步進電動機式怠速控制閥的主繼電器電源電路。圖2-67（b）所示是裝有步進電動機式怠速控制閥的主繼電器電源電路，主繼電器由ECU控制。采用雙回路點火開關的汽車，使用單觸點式主繼電器，具體接線如圖2-68（a）所示。采用單回路點火開關的汽車，使用雙觸點式主繼電器，其具體接線如圖2-68（b）所示，這些電路圖對檢修電路極有參考價值。

圖2-67 主繼電器的電源電路

1—點火開關;2—主繼電器;3—ECU

圖2-68 主繼電器接線圖

1—點火開關;2—一般電器設備;3—接ECU和電動汽油泵;4—單觸點式主繼電器;5—接噴油

器和火花塞

2.斷路繼電器

斷路繼電器是控制電動汽油泵的繼電器，該繼電器的作用是使電動汽油泵只有在發(fā)動機運轉時才工作，即當點火開關接通，但發(fā)動機不運轉時，油泵停止泵油。如圖2-69所示為斷路繼電器的結構和電路圖。

圖2-69 斷路繼電器的結構和電路圖 1—可動片;2—線圈;3—觸點K 2.4.3 發(fā)動機控制單元（ECU）

發(fā)動機控制單元根據各種傳感器送來的信號，確定滿足發(fā)動機運轉狀態(tài)所需的燃油噴射量，并根據該噴射量去控制噴油器的噴射時間。圖2-70是ECU的構成框圖。

圖2-70 ECU的構成框圖

1—傳感器;2—模擬信號;3—輸入回路;4—A/D轉換器;5—輸出回路;6—執(zhí)行元件;7—微機;8—數字信號;9—ROM-RAM記憶裝置

2.5 電控系統噴油器與供油正時控制

燃油噴射式發(fā)動機所需燃油靠噴油器供給。各種類型汽車執(zhí)行元件噴油器的控制電路大同小異，如圖2-71所示為桑塔納2000系列轎車噴油器的控制電路。

圖2-71 桑塔納2000系列轎車噴油器的控制電路（括號內代號為桑塔納2000GSi型轎車ECU

插座端子代號）

2.5.1 供油正時的控制

供油正時就是指噴油器何時開始噴油。根據燃油噴射時序的不同，多點燃油噴射系統又可分為同時噴射的控制、分組噴射的控制和順序噴射的控制三種噴射方式。1.同時噴射的控制

多點燃油同時噴射就是各缸噴油器同時噴油，其控制電路如圖2-72（a）所示，各缸噴油器并聯在一起，電磁線圈中的電流由一只功率三極管VT驅動控制。噴油器控制信號波形如圖2-72（b）所示。由于各缸同時噴油，因此供油正時與發(fā)動機進氣—壓縮—做功—排氣工作循環(huán)無關，如圖2-72（c）所示。

圖2-72 多點燃油同時噴射控制電路與正時關系

2.分組噴射的控制

多點燃油分組噴射就是將噴油器噴油分組進行控制，一般將四缸發(fā)動機分成兩組，六缸發(fā)動機分成三組，八缸發(fā)動機分成四組。四缸發(fā)動機分組噴射的控制電路如圖2-73（a）所示。供油正時關系如圖2-73（b）所示。3.順序噴射的控制

多點燃油順序噴射控制就是各缸噴油器按照一定的順序噴油。由于各缸噴油器獨立噴油，因此也叫獨立噴射，控制電路如圖2-74（a）所示。

圖2-73 多點燃油分組噴射控制電路與正時關系

在順序噴射的控制中，發(fā)動機工作一個循環(huán)（曲軸轉2圈720°），各缸噴油器按照特定的順序依次噴油一次，供油正時關系如圖2-74（d）所示。

圖2-74 多點燃油順序噴射控制電路與正時關系

2.5.2 噴油量的控制

噴油量的控制大致可分為起動控制、基本噴油量控制、加減速控制、怠速控制和空燃比反饋控制等。

1.發(fā)動機起動時噴油量的控制

發(fā)動機起動時，起動機驅動發(fā)動機運轉，其轉速很低（50 r/min左右）且波動較大，導致反映進氣量的空氣流量信號或進氣壓力信號誤差較大。因此，在發(fā)動機冷起動時，ECU不是以空氣流量傳感器信號或進氣壓力信號作為計算噴油量的依據的，而是按照可編程只讀存儲器中預先編制的起動程序和預定空燃比控制噴油。起動控制采用開環(huán)控制，ECU首先根據點火開關、曲軸位置傳感器和節(jié)氣門位置傳感器提供的信號，判定發(fā)動機是否處于起動狀態(tài)，以便決定是否按起動程序控制噴油，然后根據冷卻液溫度傳感器信號確定基本噴油量。2.發(fā)動機起動后噴油量的控制

在發(fā)動機運轉過程中，噴油器的總噴油量由基本噴油量、噴油修正量和噴油增量三部分組成，如圖2-76所示?；緡娪土坑蛇M氣量傳感器（空氣流量傳感器或歧管壓力傳感器）和曲軸位置傳感器（發(fā)動機轉速傳感器）信號計算確定;噴油修正量由與進氣量有關的進氣溫度、大氣壓力、氧傳感器等傳感器信號和蓄電池電壓信號計算確定;噴油增量由反映發(fā)動機工況的點火開關信號、冷卻液溫度和節(jié)氣門位置等傳感器信號計算確定。

圖2-76 噴油量控制示意圖

（1）基本噴油量的控制

基本噴油量（或基本噴油時間）是在標準大氣狀態(tài)（溫度為20℃，壓力為101 kPa）下，根據發(fā)動機每個工作循環(huán)的進氣量、發(fā)動機轉速和設定的空燃比來確定的。（2）噴油修正量的控制

①ECU根據空氣溫度和大氣壓力等信號，對噴油量（噴油時間）進行修正，使發(fā)動機在各種運行條件下，都能獲得最佳的噴油量。②空燃比的修正為了提高發(fā)動機動力性、經濟性和降低廢氣的排放，在工況不同時，其空燃比也不相同。③空燃比反饋修正電控發(fā)動機都配裝了三元催化轉換器和氧傳感器，借助于安裝在排氣管上的氧傳感器反饋的空燃比信號，對噴油脈沖寬度進行反饋優(yōu)化控制。④蓄電池電壓修正噴油器的電磁線圈為感性負載，其電流按指數規(guī)律變化，因此當噴油脈沖到來時，噴油器閥門開啟和關閉都將滯后一定時間，為此必須進行修正。

（3）噴油增量的控制

增量是在一些特殊工況下（如暖機、加速等），為加濃混合氣而增加的噴油量。加濃的程度可表示為:①起動后增量②暖機增量③加速增量。2.5.3 斷油控制

斷油控制是電腦在一些特殊工況下，暫時中斷燃油噴射，以滿足發(fā)動機運轉中的特殊要求。它包括以下幾種斷油控制方式: 1.超速斷油控制

超速斷油是在發(fā)動機轉速超過允許的最高轉速時，由電腦自動中斷噴油，以防止發(fā)動機超速運轉，造成機件損壞，也有利于減小燃油消耗量，減少有害物排放。2.減速斷油控制

減速斷油控制過程是由電腦根據節(jié)氣門位置、發(fā)動機轉速、水溫等運轉參數，作出的綜合判斷。在滿足一定條件時，電腦執(zhí)行減速斷油控制。

3.溢油消除

起動時燃油噴射系統向發(fā)動機提供很濃的混合氣。若多次轉動起動馬達后發(fā)動機仍未起動，淤集在汽缸內的濃混合氣可能會浸濕火花塞，使之不能跳火。這種情況稱為溢油或淹缸。此時駕駛員可將油門踏板踩到底，并轉動點火開關，起動發(fā)動機。電腦在這種情況下會自動中斷燃油噴射，以排除汽缸中多余的燃油，使火花塞干燥。4.減扭矩斷油控制

裝有電子控制自動變速器的汽車在行駛中自動升擋時，控制變速器的電腦會向燃油噴射系統的電腦發(fā)出減扭矩信號。燃油噴射系統的電腦在收到這一減扭矩信號時，會暫時中斷個別汽缸（如2、3缸）的噴油，以降低發(fā)動機轉速，從而減輕換擋沖擊。

第3章 汽油機電控點火系統

3.1 電控點火系統的功能

3.1.1 點火提前角的控制

1.點火提前角對發(fā)動機性能的影響

圖3-1 點火提前角對發(fā)動機性能的影響

A—不點火;B—點火過早;C—點火適當;D—點火過遲

點火時刻對發(fā)動機的影響很大。如圖3-1所示。若點火過早，則活塞還在向上止點移動過程中，氣體壓力已達到很大數值。這時氣體壓力作用的方向與活塞運動的方向相反，此時有效功減小，發(fā)動機功率也將減小。因此，應當在活塞到達上止點之前點火，使氣體壓力在活塞位置相當于曲軸轉到上止點后10°～15°時達到最高值。點火時曲軸的曲拐位置與壓縮行程結束活塞在上止點時曲拐位置之間的夾角，稱為點火提前角。通常把發(fā)動機發(fā)出功率最大和油耗率最小的點火提前角稱為最佳點火提前角。最佳點火提前角除了保證發(fā)動機的動力性和燃料的經濟性外，還必須保證排放污染最小。發(fā)動機工況不同，需要的最佳點火提前角也不相同。

圖3-2 點火提前角的計算

2.點火提前角的計算

微機控制的點火提前角由初始點火提前角、基本點火提前角和修正點火提前角組成，如圖3-2所示。

（1）初始點火提前角

初始點火提前角又稱為固定點火提前角，其值的大小取決于發(fā)動機的形式，并由曲軸位置傳感器的初始位置決定，一般為上止點前6°～12°。（2）基本點火提前角

基本點火提前角是發(fā)動機最主要的點火提前角，是設計微機控制點火系統時確定的點火提前角。

（3）修正點火提前角

為使實際點火提前角適應發(fā)動機的運轉狀況，以便得到良好的動力性、經濟性和排放性能，必須根據相關因素（如冷卻液溫度、進氣溫度、開關信號等）適當增大或減小點火提前角，即對點火提前角進行必要的修正。修正點火提前角的項目有多有少，主要有暖機修正、怠速穩(wěn)定性修正、空燃比反饋修正和過熱修正。3.點火提前角的控制

為了說明微機控制的點火系統的工作過程，下面以四缸發(fā)動機點火時刻為例說明。設該發(fā)動機判缸信號在上止點前BTDC105°時產生、曲軸轉速2000 r/min時 最佳點火提前角為上止點前BTDC30°，如圖3-9所示。

圖3-9 點火提前角的控制過程

3.1.2 通電時間的控制

通電時間是指大功率管的導通時間，即點火線圈初級繞組的通電時間。如圖3-10所示為蓄電池電壓與通電時間的修正曲線。

圖3-10 蓄電池電壓與通電時間的修正曲線

在實際控制中，ECU是將導通時間轉換成曲軸轉角進行控制的，因此通電時間控制又稱為閉合角控制。

3.2 電控點火系統的組成與工作原理

3.2.1 電控汽油機點火系統的類型

按點火系統結構和發(fā)展過程可分為:傳統點火系統和計算機控制的點火系統。在傳統點火系統中有:（1）觸點式點火系統。（2）晶體管輔助點火系統。（3）無觸點式電子點火系統。無觸點式電子點火系統按點火觸發(fā)信號產生的方式不同又可分為:①磁感應式。②光電式。③霍爾效應式。

3.2.2 電控點火系統基本組成與工作原理

電控點火系統主要由電源、傳感器、電控單元ECU、點火控制器、點火線圈、分電器（有分電器電控系統）、各種控制開關以及火花塞等組成。

1.電源

電源一般由蓄電池和發(fā)電機共同組成，主要是給點火系統提供電能。2.傳感器

傳感器主要用來檢測與點火有關的發(fā)動機的工況信息，并將檢測結果輸入ECU，作為計算和控制點火時刻的依據。雖然各型汽車采用的傳感器的類型、數量、結構及安裝位置不盡相同，但是其作用都大同小異，而且這些傳感器大多與燃油噴射系統、怠速控制系統等電子控制系統共用。傳感器主要由凸輪軸位置（上止點位置）傳感器、曲軸位置（曲軸轉速與轉角）傳感器、空氣流量傳感器、節(jié)氣門位置（負荷）傳感器、冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器、車速傳感器、爆燃傳感器、各種控制開關、點火控制器以及火花塞等組成，如圖3-11所示。

圖3-11 微機控制點火系統的組成

（1）凸輪軸位置（上止點位置）傳感器是確定曲軸基準位置和點火基準的傳感器。該傳感器在曲軸旋轉至某一特定的位置（如1缸上止點點火在上止點前某一確定的角度）時，輸出一個脈沖信號，ECU將這一脈沖信號作為計算曲軸位置的基準信號，再利用曲軸轉角信號計算出曲軸任一時刻所處的具體位置。凸輪軸位置和曲軸位置信號是保證ECU控制電子點火系統正常工作的最基本的信號。

（2）空氣流量傳感器是確定進氣量大小的傳感器?？諝饬髁啃盘栞斎隕CU后，除了用于計算基本噴油時間之外，還用做負荷信號來計算和讀取基本點火提前角。（3）進氣溫度傳感器信號反映發(fā)動機吸入空氣的溫度。（4）節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門開啟角度轉化為電信號輸入ECU，ECU利用該信號和車速傳感器信號來綜合判斷發(fā)動機所處的工況（怠速、中等負荷、大負荷、減速），并對點火提前角進行修正。

（5）爆燃傳感器用于點火提前角閉環(huán)控制系統。ECU根據爆燃傳感器輸出的信號來判斷發(fā)動機是否發(fā)生爆燃，從而對點火提前角進行修正。3.電控單元（ECU）

電控單元（ECU）既是燃油噴射控制系統的控制中心，也是點火控制系統的控制中心。在ECU的只讀存儲器（ROM）中，除存儲有監(jiān)控和自檢等程序之外，還存儲有由臺架試驗測定的該型發(fā)動機在各種工況下的最佳點火提前角。4.點火控制器

點火控制器又稱點火電子組件、點火器或功率放大器，是微機控制點火系統的功率輸出級，它接收ECU輸出的點火控制信號并進行功率放大，以便驅動點火線圈工作。3.2.3 有分電器電控點火系統

微機控制點火系統按點火線圈高壓電分配方式可分為機械配電方式和電子配電方式。機械配電方式是指分火頭將高壓電分配至分電器蓋旁電極，再通過高壓線輸送到各缸火花塞的傳統配電方式。采用機械配電方式分配高壓電的點火系統稱為有分電器點火系統。3.2.4 無分電器電控點火系統

電子配電方式是指在點火控制器控制下，點火線圈的高壓電按照一定的點火順序，直接加在火花塞上的直接點火方式。采用電子配電方式分配高壓電的點火系統稱為無分電器電控點火系統DIS（Distributorless Ignition System），無分電器電控點火系統主要有以下兩種類型。

1.同時點火方式

同時點火是指點火線圈每產生一次高壓電，都使兩個汽缸的火花塞同時跳火，即雙缸同時點火。次級繞組產生的高壓電將直接加在四缸發(fā)動機的1、4缸或2、3缸（六缸發(fā)動機的1、6缸、2、5缸或3、4缸），火花塞電極上跳火。雙缸同時點火時，一個汽缸處于壓縮行程末期，是有效點火;另一個處于排氣行程末期，缸內溫度較高而壓力很低，火花塞電極間隙的擊穿電壓很低，對有效點火汽缸火花塞的擊穿電壓和火花放電能量影響很小，是無效點火。曲軸旋轉一轉后，兩缸所處行程恰好相反。雙缸同時點火時，高壓電的分配有二極管分配和點火線圈分配兩種形式。2.單獨點火的控制

點火系統采用單獨點火方式時，每一個汽缸都配有一個點火線圈，且直接安裝在火花塞上方，其基本組成和工作原理和同時點火方式相同。單獨點火的優(yōu)點是省去了高壓線，點火能量損耗進一步減少，此外，所有高壓部件都可安裝在發(fā)動機汽缸蓋的金屬屏蔽罩內，點火系統對無線電的干擾可大幅降低。3.2.5 爆燃控制系統 1.爆燃控制系統組成

圖3-15 爆燃控制系統組成

利用點火提前角閉環(huán)控制系統能夠有效地控制點火提前角，從而使發(fā)動機工作在爆燃的臨界狀態(tài)。帶有爆燃控制的點火提前角閉環(huán)控制系統如圖3-15所示，由傳感器、帶通濾波電路、信號放大電路、整形濾波電路、比較基準電壓形成電路、積分電路、點火提前角控制電路和點火控制器等組成。2.爆燃的判別

常用的方法是，將發(fā)動機無爆燃時的傳感器輸出電壓與產生爆燃時的輸出電壓進行比較，從而得出結論。

（1）基準電壓的確定

最簡單的方法如圖3-16所示，首先對傳感器輸出信號進行濾波和半波整流，利用平均電路求得信號電壓的平均值，然后再乘以常數倍即可形成基準電壓UB，平均值的倍數由設計制造時的試驗確定。

圖3-16 基準電壓的確定方法

（2）爆燃強度的判別

確定爆燃強度常用的方法如圖3-17所示，首先利用基準電壓值對傳感器輸出信號進行整形處理，然后對整形后的波形進行積分，求得積分值 Ui。當積分值Ui超過基準電壓UB時，ECU將判定發(fā)動機發(fā)生爆燃。

圖3-17 爆燃強度的判別

3.爆燃的控制

爆燃控制系統是一個閉環(huán)控制系統，發(fā)動機工作時，ECU根據爆燃傳感器信號，從存儲器中查尋相應的點火提前角控制點火時刻，控制結果由爆燃傳感器反饋到ECU輸入端，再由ECU對點火提前角進行修正，控制過程如圖3-15所示。

3.3 電控點火系統主要元件的構造和維修3

3.3.1 汽車電子點火控制器的組成

汽車電子點火控制器又稱為汽車無觸點電子點火控制器（簡稱無觸點電子點火器或無觸點電子點火組件）。汽車電子點火控制器用來將傳感器輸入的交變信號脈沖進行整形、放大，轉變?yōu)辄c火控制信號，經開關型功率晶體三極管放大后控制點火線圈初級繞組的通斷和點火系統的工作。點火控制器內部主要由汽缸判別、閉合角控制、恒流控制、安全信號控制等電路組成。如圖3-18所示。在有分電器的電控點火系統中，點火線圈一般都與分電器組裝在一起，稱之為整體式點火組件，如圖3-19所示。

圖3-18 點火控制器內部電路組成

圖3-19 整體式點火組件

1—墊片;2—電容器;3—導線夾;4—分電器蓋;5—點火器;6—分電器殼體;7—點火線圈防塵罩;8—分電器電纜;9—分火頭;10—點火線圈

在無分電器電控點火系統中，點火線圈一般單獨安裝在點火控制器附近，如圖3-20所示。

圖3-20 無分電器電控點火系統點火控制器位置

1—點火控制器;2—點火線圈

電子點火控制器的檢查方法有以下幾種控制:（1）外觀檢查法（2）測量輸入電阻法（3）用干電池檢查法（4）用試燈檢查法 3.3.2 點火線圈

點火線圈實際上就是一種升壓變壓器，其作用就是將蓄電池或發(fā)電機輸出的低壓升高到15 kV～20 kV，供火花塞產生高壓電火花。1.點火線圈的類型

根據點火線圈鐵心的形狀和磁路的不同，常將點火線圈分為開磁路點火線圈和閉磁路點火線圈兩類。

（1）開磁路點火線圈

開磁路點火線圈由矩形硅鋼片疊成的鐵心、初級繞組、次級繞組等組成，其結構及其磁路圖如圖3-24所示。

圖3-24 開磁路點火線圈結構及其磁路圖（2）閉磁路點火線圈

閉磁路點火線圈與開磁路點火線圈在結構上的明顯差異是鐵心。閉磁路點火線圈采用了“口”字形或“日”字形鐵心而不是條形鐵心，其顯著特點是初、次級繞組在磁路上耦合緊密，即耦合系數大，可達0.95～0.98。圖3-25是閉磁路點火線圈結構及其磁路圖。

圖3-25 閉磁路點火線圈結構及其磁路圖

2.點火線圈的檢測方法

（1）外觀檢查查看點火線圈外表面，如發(fā)現其膠木蓋裂損、接線柱松動、滑絲、外殼變形、工作時溫度過高、填充物外溢或高壓插座接觸不良等現象時，說明其質量不良，應更換新件。（2）點火線圈絕緣性能檢查用萬用表 R×10 kΩ擋檢查，將兩表筆分別接點火線圈初級繞組接線線柱和外殼，正常情況其絕緣電阻應為∞，否則應更換新件。（3）點火線圈初級繞組的檢查用萬用表 R×1Ω擋，測量點火線圈兩低壓接線柱間的電阻。（4）點火線圈次級繞組的檢查用萬用表 R×1Ω擋，測量點火線圈正極和高壓端之間的電阻，其阻值一般在5 kΩ～15 kΩ之間。

3.3.3 爆燃傳感器

爆燃傳感器是點火時刻閉環(huán)控制必不可少的重要部件，其功用是將發(fā)動機爆燃信號轉換為電信號傳遞給ECU，ECU根據爆燃信號對點火提前角進行修正，從而使點火提前角保持最佳。按檢測發(fā)動機缸體振動頻率的檢測方式不同，爆燃傳感器可分為共振型和非共振型兩種。汽車用爆燃傳感器按結構不同可分為電感式和壓電式兩種。1.電感式爆燃傳感器

（1）電感式爆燃傳感器結構特點

電感式爆燃傳感器為共振型爆燃傳感器，主要由感應線圈、伸縮桿、永久磁鐵和殼體組成。

（2）電感式爆燃傳感器工作原理

當發(fā)動機產生振動時，傳感器的伸縮桿就會隨之產生振動，感應線圈中的磁通量就會發(fā)生變化。由電磁感應原理可知，線圈中就會感應交變電動勢，即傳感器就有信號電壓輸出，輸出電壓高低取決于發(fā)動機的振動強度和振動頻率。如圖3-27所示為電感式爆燃傳感器輸出波形。

圖3-27 電感式爆燃傳感器輸出波形

2.壓電式爆燃傳感器

（1）壓電式非共振型爆燃傳感器 非共振型壓電式爆燃傳感器的結構如圖3-28所示，主要由套筒、壓電元件、慣性配重、塑料殼體和接線插座等組成。

圖3-28 壓電式非共振型爆燃傳感器的結構圖

1—套筒底座;2—絕緣墊圈;3—壓電元件;4—慣性配重;5—塑料殼體;6—固定螺栓;7—接線插座;8—電極

壓電元件的信號輸出端就會輸出與振動頻率和振動強度有關的交變電壓信號，如圖3-29所示。

圖3-29 轉速不同時壓電式非共振型爆燃傳感器輸出波形

圖3-30 壓電式火花塞座金屬墊圈型爆燃傳感器結構圖

1—火花塞;2—墊圈;3—爆燃傳感器;4—汽缸墊

3.檢測

（1）桑塔納2000GLi型轎車爆燃傳感器的檢測 當爆燃傳感器發(fā)生故障時，發(fā)動機ECU能檢測到有關信息，并使發(fā)動機進入故障應急狀態(tài)下運行。利用專用的V.A.G1551或V.A.G1552故障閱讀儀，通過診斷插座可以讀取此故障的有關信息。檢修爆燃傳感器時，可用萬用表電阻OHM×100 kΩ或 R×10 kΩ擋檢測傳感器電阻。檢測時，斷開點火開關，拔下傳感器線束插頭，檢測結果應當符合表3-1規(guī)定。（2）桑塔納2000GSi，捷達AT、GTX型轎車爆燃傳感器的檢測

桑塔納2000GSi，捷達AT、GTX型轎車爆燃傳感器電路連接及插頭和插座上端子位置如圖3-31所示，檢修時用萬用表電阻OHM×100 kΩ或 R×10 kΩ擋檢測傳感器電阻。檢測時，斷開點火開關，拔下傳感器線束插頭，檢測結果應當符合表3-2規(guī)定。

圖3-31 爆燃傳感器電路連接及插頭和插座上端子位置結構圖

3.3.4 點火控制電路

1.桑塔納2000GLi型轎車點火電路

桑塔納2000GLi型轎車無觸點晶體管點火系統主要由內裝霍爾傳感器的分電器、點火控制器、點火線圈、火花塞等組成，如圖3-32所示。點火過程大致可分為下面三個階段:

圖3-32 桑塔納2000GLi型轎車無觸點晶體管點火電路

（1）當霍爾傳感器輸出接通信號時，點火控制器接通點火線圈初級繞組，蓄電池提供低壓電路電流。

（2）當霍爾傳感器輸出斷路信號時，點火控制便切斷點火線圈初級繞組，低壓電流及其產生的磁場立即消失。

（3）高壓電流經過分電器送到各缸火花塞時，高壓電經火花塞的中心電極，擊穿中心電極與旁電極之間的火花塞間隙，進入旁電極。在擊穿火花塞間隙時，點燃火花塞附近的可燃混合氣，完成強制點火功能。2.豐田花冠轎車電子點火電路

豐田花冠（Corolla）轎車采用的是分電器電控點火系統，它主要由點火開關、分電器、電子點火控制器、點火線圈以及火花塞組成。3.豐田皇冠轎車電子點火電路

豐田皇冠轎車采用的是無分電器電控點火系統，如圖3-34所示。

圖3-34 豐田皇冠轎車電子點火電路

其基本的工作原理如下:（1）來自曲軸位置傳感器的信號曲軸位置傳感器由G1、G2及 Ne三個線圈組成，其功能是判別汽缸、檢測曲軸的轉角以及決定點火時刻的原始設定位置。

（2）ECU輸出信號ECU通過曲軸位置傳感器接收到G1、G2、Ne 信號，向點火控制器輸出IGf、IGdA、IGdB 三個信號。

（3）點火控制器點火控制器內有汽缸判別、閉合角控制、恒流控制、安全信號等電路，其主要功能是接收IGf、IGdA、IGdB 信號，并依次驅動各個點火線圈工作。另外，它還向ECU輸入安全信號（IGf）。

（4）安全信號IGf 安全信號是將點火控制器斷續(xù)點火線圈的初級電流的信號反饋給ECU的信號，使點火控制器具有安全功能。

第4章 汽車機輔助控制系統

4.1 怠速控制系統

4.1.1 怠速控制系統概述 1.怠速控制系統的功能

怠速是指節(jié)氣門關閉，油門踏板完全松開，且發(fā)動機對外無功率輸出并保持最低轉速穩(wěn)定運轉的工況。怠速控制系統的功能是根據發(fā)動機工作溫度和負載，由ECU自動控制怠速工況下的空氣供給量，維持發(fā)動機以穩(wěn)定怠速運轉。

圖4-1 怠速控制系統的組成

1—冷卻液溫度信號;2—A/C開關信號;3—空擋位置開關信號;4—轉速信號;5—節(jié)氣門位置信

號;6—車速信號;7—執(zhí)行元件

2.怠速控制系統的組成

怠速控制系統主要由傳感器、ECU和執(zhí)行元件三部分組成，如圖4-1所示。3.怠速控制的方法

怠速控制的實質就是對怠速工況下的進氣量進行控制。在發(fā)動機集中控制系統中，控制怠速進氣量的方法可分為兩種基本類型:節(jié)氣門直動式和旁通空氣式。如圖4-2所示，節(jié)氣門直動式通過執(zhí)行元件改變節(jié)氣門的最小開度來控制怠速進氣量，而在旁通空氣式怠速控制系統中，設有旁通節(jié)氣門的怠速空氣道，由執(zhí)行元件控制流經怠速空氣道的空氣量。

圖4-2 怠速進氣量控制方式

1—節(jié)氣門;2—進氣管;3—節(jié)氣門操縱臂;4—執(zhí)行元件;5—怠速空氣道

4.1.2 節(jié)氣門直動式怠速控制器

節(jié)氣門直動式怠速控制器的外形及結構圖如圖4-3所示，主要由直流電動機、減速齒輪機構、絲杠機構和傳動軸等組成。直流電動機可正轉可反轉，當直流電動機通電轉動時，經減速齒輪機構減速增扭后，再由絲杠機構將其旋轉運動轉換為傳動軸的直線運動。

圖4-3 節(jié)氣門直動式怠速控制器的外形圖及結構圖

1—節(jié)氣閥操縱臂;2—怠速控制器;3—節(jié)氣門體;4—噴油器;5—燃油壓力調節(jié)器;6—節(jié)氣門;7—防轉六角孔;8—彈簧;9—直流電動機;10、11、13—齒輪;12—傳動軸;14—絲杠

4.1.3 步進電動機型怠速控制閥

1.控制閥的結構與工作原理

步進電動機型怠速控制閥的結構如圖4-4所示。步進電動機由轉子和定子構成，絲杠機構將步進電動機的旋轉運動變?yōu)殚y桿的直線運動，控制閥與閥桿制成一體。步進電動機的結構如圖4-

5、圖4-6所示，主要由用永久磁鐵制成的有16個（8對磁極沿圓周均勻分布）磁極的轉子和兩個定子鐵心組成。

圖4-4 步進電動機型怠速控制閥的結構圖

1—控制閥;2—前軸爪;3—后軸承;4—密封圈;5—絲杠機構;6—線束插接器;7—定子;8—轉子

圖4-5 步進電動機的結構 1、2—線圈;3—爪極;4—定子B;5—轉子;6—定子A

圖4-6 定子結構示意圖

步進電動機的工作原理如圖4-7所示。當ECU控制步進電動機的線圈按1-2-3-4的順序依次搭鐵時，定子磁場順時針轉動（圖4-7（b）向右），由于與轉子磁場間的相互作用（同性相斥，異性相吸），使轉子隨定子磁場同步轉動。同理，步進電動機的線圈按相反的順序通電時，轉子則隨定子磁場同步反轉。轉子每轉一步便與定子錯開一個爪極的位置，由于定子有32個爪極（上、下兩個鐵心各16個），所以步進電動機每轉一步為1/32圈（約11°轉角），步進電動機的工作范圍為0～125個步進級。

圖4-7 步進電動機的工作原理

圖4-8 步進電動機型怠速控制閥電路

2.控制閥的檢修

（1）在檢修步進電動機型怠速控制閥時的注意事項①不要用手推或拉控制閥，以免損壞絲桿機構的螺紋。②不要將控制閥浸泡在任何清洗液中，以免步進電動機損壞。③安裝時，檢查密封圈不應有任何損傷，并在密封圈上涂少量潤滑油。

（2）檢修步進電動機型怠速控制閥的方法①拆開怠速控制閥線束插接器，將點火開關轉至“ON”但不起動發(fā)動機，在線束側分別測量B1 和 B2 端子（參照圖4-8）與搭鐵之間的電壓，均應為蓄電池電壓（9 V～14 V），否則說明怠速控制閥電源電路有故障。②發(fā)動機起動后再熄火時，2 s～3 s內在怠速控制閥附近應能聽到內部發(fā)出的“嗡嗡”聲，否則應進一步檢查怠速控制閥、控制電路及ECU。③拆開怠速控制閥線束插接器，在控制閥側分別測量端子（參照圖4-8）B1 與S1 和S3、B2 與S2 和S4 之間的電阻，阻值均應為10Ω～30Ω，否則應更換怠速控制閥。④如圖4-9所示，拆下怠速控制閥后，將蓄電池正極接至B1 和 B2 端子，負極按順序依次接通S1-S2-S3-S4 端子時，隨步進電動機的旋轉，控制閥應向外伸出;蓄電池負極按相反順序依次接通S4-S3-S2-S1 時，則控制閥應向內縮回。3.控制閥的控制內容

（1）起動初始位置的設定為了改善發(fā)動機的再起動性，在發(fā)動機點火開關關斷后，ECU的M-REL端子（圖4-8）向主繼電器線圈供電一段時間（2 s）。在這段時間內，蓄電池繼續(xù)給ECU和步進電動機供電（2 s），ECU使怠速控制閥回到起動初始（全開）位置。待步進電動機回到起動初始位置后，主繼電器線圈斷電，蓄電池停止給ECU和步進電動機供電，怠速控制閥保持全開（125步）不變，為下次起動做好準備。

圖4-9 步進電動機型怠速控制閥工作情況檢查

（2）起動控制發(fā)動機起動時，由于怠速控制閥預先設定在全開位置，在起動期間經怠速空氣道可供給最大的空氣量，發(fā)動機容易起動。

（3）暖機控制暖機控制又稱快怠速控制，在暖機過程中，ECU根據冷卻液溫度信號按內存的控制特性控制步進電機的運動步數，從而控制怠速控制閥開度，隨著溫度的上升，怠速控制閥開始逐漸關閉。當冷卻液溫度達到70℃時，暖機控制過程結束。

（4）怠速穩(wěn)定控制在怠速運轉時，ECU將接收到的實際轉速信號與存儲器中的目標轉速進行比較，其差值超過一定值（一般為20 r/min）時，ECU將通過步進電動機控制怠速控制閥，調節(jié)怠速空氣供給量，使發(fā)動機的實際轉速與目標轉速相同。

（5）怠速預測控制發(fā)動機在怠速運轉時，空擋起動開關、空調開關的接通或斷開都將使發(fā)動機的負荷立即發(fā)生變化。

（6）電器負載增多時的怠速控制在怠速運轉時，如使用的電器負載增大到一定程度時，蓄電池電壓就會降低。

（7）學習控制在發(fā)動機使用過程中，由于磨損等原因會導致怠速控制閥的性能發(fā)生改變，雖然怠速控制閥的位置相同，但實際的怠速轉速會與初設的目標轉速略有不同。

4.1.4 旋轉電磁閥型怠速控制閥 1.控制閥的結構與工作原理

旋轉電磁閥型怠速控制閥的結構如圖4-10所示。控制閥安裝在閥軸的中部，閥軸的一端裝有圓柱形永久磁鐵，永久磁鐵對應的圓周位置上裝有位置相對的兩個線圈。由ECU控制兩個線圈的通電或斷電，改變兩個線圈產生的磁場強度，即可改變控制閥的位置，從而調節(jié)怠速空氣口的開度，以實現怠速空氣量的控制。

圖4-10 旋轉電磁閥型怠速控制閥

1—控制閥;2—雙金屬片;3—冷卻液腔;4—閥體;

5、7—線圈;6—永久磁鐵;8—閥軸;9—怠速空氣口;10—固定銷;11—擋塊;12—閥軸限位桿

ECU控制旋轉電磁閥型怠速控制閥工作時，控制閥的開度是通過控制兩個線圈的平均通電時間（占空比）來實現的。

2.控制閥的控制內容

旋轉電磁閥型怠速控制閥（旁通空氣式怠速控制系統）的控制內容主要包括起動控制、暖機控制、怠速穩(wěn)定控制、怠速預測控制和學習控制，具體內容與步進電動機控制旁通空氣式怠速控制系統基本相同。

3.控制閥的檢修

旋轉電磁閥型怠速控制閥電路（日本豐田PREVIA轎車）如圖4-12所示，在維修時，應進行如下檢查:

圖4-12 旋轉電磁閥型怠速控制閥電路

（1）拆開怠速控制閥線束插接器，將點火開關轉至“ON”的位置，但不起動發(fā)動機，在線束插接器側測量電源端子（+B）與搭鐵之間的電壓，應為蓄電池電壓（9 V～14 V），否則說明怠速控制閥電源電路有故障。

（2）在發(fā)動機達到正常工作溫度、變速器處于空擋位置時，使發(fā)動機維持怠速運轉，用專用短接線短接故障診斷座上的TE1 與E1 端子，發(fā)動機轉速應保持在1000 r/min～ 1200 r/min，5 s后轉速下降約200 r/min。

（3）拆開怠速控制閥上的三端子線束插接器，在控制閥側分別測量中間端子（+B）與兩側端子（ISC1 和ISC2）之間的電阻，正常應為18.8Ω～22.8Ω，否則應更換怠速控制閥。

圖4-13 占空比控制電磁閥型怠速控制閥結構 1、5—回位彈簧;2—電磁線圈;3—閥桿;4—控制閥

4.1.5 占空比控制電磁閥型怠速控制閥

1.控制閥的結構與工作原理

占空比控制電磁閥型怠速控制閥結構如圖 4-13所示，主要由控制閥、閥桿、電磁線圈和回位彈簧、進氣口、出氣口等組成?？刂崎y的工作原理:控制閥與閥桿制成一體，當電磁線圈通電時，電磁線圈就會產生電磁吸力，當它超過回位彈簧的彈力時，閥桿將被吸起，使閥桿離開閥座，將旁通空氣道打開;當電磁線圈斷電時，閥桿在回位彈簧的作用下回位，旁通空氣道關閉。

圖4-14 快怠速控制閥的結構

1—冷卻液腔;2—石蠟感溫器;3—控制閥;

4、5—彈簧 2.控制閥的控制內容

占空比控制電磁閥型怠速控制系統的控制內容包括起動控制、暖機控制、反饋控制、怠速預測控制和學習控制。但由于占空比控制電磁閥型怠速控制閥控制的旁通空氣量少，在采用此種控制閥的怠速控制系統中，仍需要快怠速控制閥輔助控制發(fā)動機暖機過程的空氣供給量?？斓∷倏刂崎y的結構如圖4-14所示，主要由石蠟感溫器、控制閥和彈簧等組成。

4.1.6 開關型怠速控制閥

圖4-16 開關型怠速控制閥的結構

1—線圈;2—控制閥

1.控制閥的結構與工作原理

開關型怠速控制閥的結構，如圖4-16所示，主要由線圈和控制閥組成。其工作原理與占空比控制電磁閥型怠速控制閥類似。不同的是開關型怠速控制閥工作時，ECU只對閥內線圈通電或斷電兩種狀態(tài)進行控制，電磁線圈通電時，控制閥開啟，線圈斷電時，則控制閥關閉。開關型怠速控制閥也只有開或關兩個位置。

2.控制閥的控制內容

當發(fā)動機工作時，ECU根據發(fā)動機的工作狀況對控制閥線圈只進行通、斷電控制，其控制條件見表4-1。在滿足以下條件之一時，控制閥開或關。

4.2進氣控制系統

在發(fā)動機電控系統中，進氣控制系統主要包括動力閥控制系統、諧波增壓控制系統、可變配氣相位控制系統。

4.2.1 動力閥控制系統 1.動力閥控制系統的功能

動力閥控制系統的功能是控制發(fā)動機進氣道的空氣流通截面大小，以適應發(fā)動機不同轉速和負荷時對進氣量的要求，從而改善發(fā)動機的動力性。

2.動力閥控制系統的結構原理

ECU控制的動力閥控制系統如圖4-17所示。動力閥控制系統主要由真空罐、真空電磁閥、ECU、膜片真空氣室、動力閥等組成。

圖4-17 動力閥控制系統

1—真空罐;2—真空電磁閥;3—ECU;4—膜片真空氣室;5—動力閥

控制進氣道空氣流通截面大小的動力閥安裝在進氣管上，動力閥的開閉由膜片真空氣室控制，ECU根據各傳感器信號通過真空電磁閥（VSV閥）控制真空罐與膜片真空氣室的真空通道。發(fā)動機小負荷運轉時，進氣量較少，ECU斷開真空電磁閥搭鐵回路，真空罐中的真空度不能進入膜片真空氣室，動力閥處于關閉位置，進氣通道變小。當發(fā)動機大負荷運轉時，進氣量較多，ECU接通真空電磁閥搭鐵回路，真空罐中的真空度經真空電磁閥進入膜片真空氣室，動力閥開啟，進氣通道變大。動力閥控制系統的主要控制信號有發(fā)動機轉速、溫度、空氣流量等。

4.2.2 諧波增壓控制系統

諧波進氣增壓控制系統工作原理如圖 4-18所示。當發(fā)動機轉速較低時，同一汽缸的進氣門關閉與開啟間隔的時間較長，此時進氣控制閥關閉，使進氣管內壓力波的傳遞距離為進氣門到空氣濾清器的距離;當發(fā)動機處于高速區(qū)域運轉時，此時進氣控制閥開啟，由于大容量進氣室的參與，在進氣道控制閥處形成氣簾，使進氣壓力脈動波只能在空氣室出口和進氣門之間傳播，縮短了壓力波的傳播距離，使發(fā)動機在高速時得到較好的進氣增壓效果。諧波進氣增壓控制系統控制原理如圖4-19所示。ECU根據發(fā)動機轉速信號控制電磁真空閥的開閉，低速時，電磁真空閥由于不通電而關閉，真空罐無法與真空馬達的管路相通，真空馬達不動作，進氣增壓控制閥處于關閉狀態(tài)，此時進氣壓力波傳播距離較長;高速時，ECU接通電磁真空閥的電路，電磁真空閥開啟，真空罐與真空馬達的管路相通，真空馬達動作，將進氣增壓控制閥開啟，縮短了進氣壓力波的傳播距離。

圖4-18 諧波進氣增壓控制系統工作原理圖

1—噴油器;2—進氣道;3—空氣濾清器;4—進氣室;5—渦流控制閥;6—進氣控制閥;7—節(jié)氣閥;8—真空驅動器

圖4-19 諧波進氣增壓控制系統原理圖

4.2.3 可變配氣相位控制系統

目前，汽車發(fā)動機一般都是根據性能的要求，通過試驗來確定某一常用轉速下較合適的配氣相位，在裝配時，對正配氣正時標記，即可保證已確定的配氣相位，且在發(fā)動機使用中，已確定的配氣相位是不能改變的。自然發(fā)動機性能只能在某一常用轉速下最好，而在其他轉速下工作時，發(fā)動機的性能相對較差。為解決上述問題，在有些汽車發(fā)動機上采用了可變配氣相位控制機構。例如日本本田公司生產的汽車發(fā)動機上，配備了更先進的VTEC（Variable Valve Life Timing & Valve Electronic Control）、可變配氣正時（相位）及氣門升程電子控制系統。

1.VTEC機構的組成

VTEC機構的組成如圖4-20所示。同一缸的兩個進氣門有主、次之分，即主進氣門和次進氣門。每個進氣門通過單獨的搖臂驅動，驅動主進氣門的搖臂稱為主搖臂，驅動次進氣門的搖臂稱為次搖臂，在主、次搖臂之間裝有一個中間搖臂，中間搖臂不與任何氣門直接接觸，三個搖臂并列在一起組成進氣搖臂總成。進氣搖臂總成如圖4-21所示，在三個搖臂靠近氣門的一端均設有油缸孔，油缸孔中裝有靠液壓控制的正時活塞、同步活塞、阻擋活塞及彈簧。正時活塞一端的油缸孔與發(fā)動機的潤滑油道相通，ECU通過電磁閥控制油道的通或斷。

圖4-20 VTEC機構的組成

1—正時片;2—中間搖臂;3—次搖臂;4—同步活塞B;5—同步活塞A;6—正時活塞;7—進氣門;8—主搖臂;9—凸輪軸

圖4-21 進氣搖臂總成

1—同步活塞B;2—同步活塞A;3—彈簧;4—正時活塞;5—主搖臂;6—中間搖臂;7—次搖臂

2.VTEC機構的工作原理

發(fā)動機低速運轉時，電磁閥不通電使油道關閉，機油壓力不能作用在正時活塞上，在次搖臂油缸孔內的彈簧和阻擋活塞的作用下，正時活塞和同步活塞A回到主搖臂油缸孔內，與中間搖臂等寬的同步活塞B停留在中間搖臂的油缸孔內，三個搖臂彼此分離，如圖4-22所示，此時，主凸輪通過主搖臂驅動主進氣門，中間凸輪驅動中間搖臂空擺（不起作用）;次凸輪的升程非常小，通過次搖臂驅動次進氣門微量開閉，其目的是防止次進氣門附近積聚燃油。當發(fā)動機高速運轉，且發(fā)動機轉速、負荷、冷卻液溫度及車速達到設定值時，電腦向VTEC電磁閥供電，使電磁閥開啟，來自潤滑油的機油壓力作用在正時活塞一側，由正時活塞推動兩同步活塞和阻擋活塞移動，兩同步活塞分別將主搖臂與中間搖臂、次搖臂與中間搖臂插接成一體，成為一個同步工作的組合搖臂，如圖4-23所示。

圖4-22 VTEC機構低速工作狀態(tài)

1—主凸輪;2—次凸輪;3—次搖臂;4—阻擋活塞;5—同步活塞A;6—正時活塞;7—主搖臂;8—同步活塞B

圖4-23 VTEC機構高速工作狀態(tài)

1—中間凸輪;2—中間搖臂

3.VTEC控制系統電路

VTEC控制系統電路如圖4-24所示。發(fā)動機控制ECU根據發(fā)動機轉速、負荷、冷卻液溫度和車速信號控制VTEC電磁閥。電磁閥通電后，通過壓力開關給電腦提供一個反饋信號，以便監(jiān)控系統工作。

圖4-24 VTEC控制系統電路圖

4.VTEC系統的檢修

在維修時，拆下VTEC電磁閥總成后，檢查電磁閥濾清器，若濾清器有堵塞現象，應更換濾清器和發(fā)動機潤滑油。電磁閥密封墊一經拆下，必須更換新件。拆開VTEC電磁閥，用手指檢查閥的運動是否自如，若有發(fā)卡現象，應更換電磁閥。發(fā)動機不工作時，拆下氣門室罩蓋，轉動曲軸分別使各缸處于壓縮上止點位置，用手按壓中間搖臂，應能與主搖臂和次搖臂分離單獨運動。

4.3 增壓控制系統

增壓控制系統的功能是根據發(fā)動機進氣壓力的大小，控制增壓裝置的工作，控制進氣壓力、提高發(fā)動機的動力性和經濟性。根據增壓裝置使用的動力源不同，增壓裝置可分為廢氣蝸輪增壓和動力增壓兩種類型。廢氣蝸輪增壓是利用發(fā)動機排出的廢氣能量驅動增壓裝置工作，動力增壓則是利用發(fā)動機輸出動力或電源驅動增壓裝置工作。圖4-25所示為廢氣蝸輪增壓控制系統。

圖4-25 廢氣蝸輪增壓控制系統

1—切換閥;2—驅動氣室;3—空氣冷卻器;4—空氣濾清器;5—ECU;6—釋壓電磁閥

4.4 排放控制系統

在現代汽車尤其是轎車上裝用了多種排放控制系統，主要包括:曲軸箱強制通風（PCV）控制系統、廢氣再循環(huán)（EGR）控制系統、三元催化轉換器（TWC）控制系統、二次空氣供給系統和熱空氣供給系統、燃油蒸氣排放（EVAP）控制系統等，其中EGR控制系統、TWC控制系統、二次空氣供給系統、EVAP控制系統采用了ECU控制。4.4.1 廢氣再循環(huán)控制系統

廢氣再循環(huán)簡稱EGR，是指在發(fā)動機工作時，將一部分廢氣重新引入汽缸參加燃燒的過程。EGR是目前降低NOx 的一種有效的方法。廢氣再循環(huán)的程度用EGR率來表示，它是指發(fā)動機進行廢氣再循環(huán)時，廢氣再循環(huán)量在進入缸內的氣體中所占的比率，即

EGR率=［EGR量/（進氣量+EGR量）］×100%

圖4-27 開環(huán)控制EGR系統

1—EGR電磁閥;2—節(jié)氣門;3—EGR閥;4—水溫傳感器

1.開環(huán)控制EGR系統

開環(huán)控制EGR系統（日本公爵3.0E轎車）如圖4-27所示，主要由EGR閥和EGR電磁閥等組成。EGR閥安裝在廢氣再循環(huán)通道中，用以控制廢氣再循環(huán)量。EGR電磁閥安裝在通向EGR閥的真空通道中，ECU根據發(fā)動機冷卻液溫度、節(jié)氣門開度、轉速和起動等信號來控制電磁閥的通電或斷電。ECU不給EGR電磁閥通電時，控制EGR閥的真空通道接通，EGR閥開啟，進行廢氣再循環(huán);ECU給EGR電磁閥通電時，控制EGR閥的真空通道被切斷，EGR閥關閉，停止廢氣再循環(huán)，這種控制系統屬于普通電子控制的EGR系統。在開環(huán)控制EGR系統中，EGR率只能預先設定，發(fā)動機在各種工況下的實際EGR率則不能檢測。

2.閉環(huán)控制EGR系統

在閉環(huán)控制EGR系統中，以實際檢測的EGR率或EGR閥的開度作為反饋控制信號，控制精度更高。用EGR閥開度作為反饋信號的閉環(huán)控制EGR系統如圖4-28所示。與采用普通電子控制的EGR系統相比，只是在EGR閥上增設了一個EGR閥開度傳感器（電位計式）。閉環(huán)控制EGR系統工作時，EGR閥開度傳感器可將EGR閥開啟高度的信號轉換為相應的電壓信號，并反饋給ECU，ECU根據反饋信號控制真空電磁閥的動作，調節(jié)EGR閥的真空度，從而改變EGR率。

圖4-28 用EGR閥開度作為反饋信號的閉環(huán)控制EGR系統

3.EGR控制系統的檢查

（1）一般檢查在冷起動后，立即拆下EGR閥上的真空軟管，發(fā)動機轉速應無變化，用手觸試真空軟管口應無真空吸力;發(fā)動機溫度達到正常溫度后，怠速時按上述方法檢查，其結果應與冷起動時相同;發(fā)動機在正常工作溫度下，若將轉速提高到2500 r/min左右，折彎真空軟管后并從EGR閥上拆下軟管，發(fā)動機轉速應有明顯提高（因中斷廢氣再循環(huán)）。若不符合上述要求，說明EGR系統工作不正常，應查明故障原因，予以排除。

（2）EGR電磁閥的檢查在冷態(tài)下測量電磁閥電阻，一般應為33Ω～39Ω;如圖4-30所示，EGR電磁閥不通電時，從通往進氣管側接頭處吹入空氣應暢通，從通往大氣的濾網處吹入空氣應不通。

（3）EGR閥的檢查如圖4-31所示，用手動真空泵給EGR閥膜片上方施加約15 kPa的真空度時，EGR閥應能開啟;不施加真空度時，EGR閥應能完全關閉。若不符合上述要求，應更換EGR閥。

圖4-30 EGR電磁閥的檢查

1—通往大氣的濾網;2—通往進氣管側軟管接頭;3—EGR閥側軟管接頭

圖4-31 EGR閥的檢查

4.4.2 三元催化轉換器（TWC）與空燃比反饋控制系統 1.三元催化轉換器

三元催化轉換器是利用轉換器中的三元催化劑，將發(fā)動機排出廢氣中的有害氣體轉變?yōu)闊o害氣體。它安裝在排氣管中部。

圖4-33 TWC的轉換效率與混合氣濃度的關系

發(fā)動機排出的廢氣流經TWC時，三元催化劑不僅可使廢氣中的HC和CO有害氣體進一步氧化，生成無害氣體CO2 和H2 O，并能促使廢氣中的NOx 與CO反應生成無害的CO2 和N2。TWC將有害氣體轉變成無害氣體的效率受很多因素的影響，其中影響最大的是混合氣濃度和排氣溫度。TWC的轉換效率與混合氣濃度的關系如圖4-33所示。只有在標準的理論空燃比14.7附近，對廢氣中三種有害氣體（碳氫化物、一氧化碳、氮氧化物）的轉換效率均比較高。

圖4-34 電控燃油噴射系統的閉環(huán)控制原理圖

2.氧傳感器

（1）氧傳感器可分為氧化鋯（ZrO2）式和氧化鈦（TiO2）式兩種類型①氧化鋯式氧傳感器氧化鋯式氧傳感器結構及其輸出特性如圖4-35所示，該傳感器的基本元件是氧化鋯管，氧化鋯管固定在帶有安裝螺紋的固定套內，在氧化鋯管內、外表面均覆蓋著一薄層鉑作