博世无回油电喷系统744

图解无回油ME7.4.4电喷系统检修神龙公司从2002年底开始陆续推出了新型的东风雪铁龙爱丽舍豪华加长型（VIP）、运动型（VTS）和舒适型（SX）。该系列轿车全部装备了1.6L 16气阀的TU5JP4发动机，逐步取代原1.6L 8气阀的TU5JP发动机。TU5JP4发动机采用了BOSCH公司最新的ME7.4.4电喷控制系统，该系统是根据欧洲2005年即将实施的欧洲IV号排放法规而开发设计的新一代电喷系统。新款爱丽舍选择了ME7.4.4系统的部分功能，其主要是多点喷油、汽缸充量控制技术、压力负荷检测、电子节气门控制、燃油管路无回油管、顺序喷油、爆震控制、三元催化器和利用软件判别相位等。根据我国燃油质量状况，目前只能满足EU II排放标准。与以往的电喷系统相比，ME7.4.4系统引入了先进的以扭矩为中心的控制策略和混合气协调机制、建立了具有各种功能的物理模型和子系统，可以根据车辆装备的变化添加新的子系统，使ME7.4.4电喷系统适应多种不同装备级别的车辆。该系统还预留与CAN网络相连接的接口，使全车控制系统网络化成为可能。与MP5.2电喷系统相比，该系统在硬件上增加了许多传感器和控制元件，软件上采用了许多先进的控制方式，使功能更先进、更强大。一、ME7.4.4系统特点ME7.4.4系统的原理如图1所示，其中油门踏板位置传感器、电动节气门体是MP5.2系统中没有的，进气温度和进气压力传感器、油泵和燃油压力调节器分别合成了一体，供油管路中减少了回油管。 ME7.4.4系统是一套歧管喷射系统，集成了电子节气门控制，控制对象为空气、燃油和点火角度，其物理模型是以扭矩为中心的控制参量和接口，引入了先进的扭矩和混合气协调机制，能满足美国ULEV和欧洲IV排放标准。采用了OBDII和EOBD故障诊断标准，是开放式模块化的发动机管理系统。该管理系统不仅控制喷油和点火，还要兼顾很多复杂的功能，如启动、怠速、三元催化器加热、发动机最高转速限制、增压压力控制和零部件过热保护等控制功能，还要接受来自驱动系统和车辆动态控制系统的请求，如防震颤控制、巡航控制、最高车速限制、变速箱控制的换挡优化和牵引力控制等。装备在爱丽舍车上TU5JP4发动机的ME7.4.4系统主要控制功能有：发动机扭矩、多点顺序喷射、可靠的双点火、巡航控制(可选)、欧洲III号排放标准、发动机冷却系统以及通过多路传输网CAN与自动变速器、智能控制盒、ESP等计算机交流(可选)等。此外，系统还预留了与ABS、自动变速箱、安全气囊等的通讯接口，且具有防盗功能，采用了无回油系统和利用软件判别相位等。二、ME7.4.4系统零件与检修、诊断1.进气压力、温度传感器进气压力传感器和进气温度传感器做成一体，型号是DS-S-TF，此传感器持续测量进气管路中的压力，同时测量发动机的进气温度。压力传感器是压敏电阻型，发出与所测进气压力成比例的电压，如图2-a所示，电压随压力变化。计算机利用进气压力信号确定发动机进气量（同时进气温度作修正）、喷油量和点火提前角。为准确计算喷射时间，还需要计算出海拔高度。实际上，发动机进气量随大气压力（即海拔高度）、空气温度和发动机转速等因素变化。计算机在每次点火和发动机大负荷、低转速运行时进行测量和计算大气压力。进气温度传感器是CTN（负变化型热敏电阻）型的，其阻值随温度升高而减小，如图2-b所示，计算机据此计算发动机的进气量。DS-S-TF有4个引脚，分别为+5V输入、地线、压力输出、温度输出等，其特性参数如表1所示。表1 DS-S-TF的特性及参数安装进气压力、温度传感器时，应先抹上润滑油轻轻压入，再按规定要求拧紧螺钉。长期使用后由于尘垢的堵塞或污燃可能引起传感器失效，应经常注意检查空气滤清器是否清洁。温度传感器部分的检测：拆下传感器，把数字万用表打到欧姆挡，两表笔分别接传感器1#、2#针脚，20时额定电阻为2.5k5%，其他对应的电阻数值可由特征曲线量出。也可用电吹风向传感器送风（注意不可靠得太近），观察传感器电阻的变化情况。压力传感器部分的检测：装上传感器，连接126路接线盒，把数字万用表打到直流电压挡，黑表笔接地，红表笔分别与3#、4#针脚连接。怠速状态下，3#针脚应有5V的参考电压，4#针脚电压为1.4V左右；空载状态下，慢慢打开节气门，4#针脚的电压变化不大；快速打开节气门，4#针脚的电压可瞬间达到4V左右，然后下降到1.5V左右。2.发动机转速传感器转速传感器的型号是DG6，由磁铁芯和线圈组成，它安装在602的发动机飞轮信号齿旁，如图3所示。缺少的2个齿用于确定上止点位置，当信号齿旋转时，线圈上会产生变化的磁场，因而导致线圈上产生一频率变化的正弦交流信号，如图4所示，此信号的频率与发动机转速成比例。此传感器输入曲轴转速信号和1、4缸的上止点信号。计算机收到传感器信号后可反映发动机转速、转速的急剧变化以及车辆是加速还是减速等信息。借助这些信息，计算机就能了解路况，关闭点火失败诊断功能。利用缺齿信号和点火线圈的相位信号可进一步判断1、4缸是压缩冲程还是排气冲程。转速信号使计算机可以管理发动机的状态和模式（停止、启动、加速、中断、再加速）、分析多次成功点火时发动机转速的变化来确定点火是否失败。实际上在发动机正常运转1圈时，应有2次做功，信号齿要承受2次加速。如果1次加速未被检测到，就是1次点火失败，在点火失败时，发动机诊断指示灯会闪烁报警。点火失败对三元催化器是有害的，如果点火失败次数超过了可调的标准，指示灯会持续亮。转速传感器的特性参数如表2所示。通过126路接线盒引出信号，可用万用表测量转速传感器的2#、3#针脚的额定电阻为86010%。启动机或发动机运转时，可通过车用示波器观察2#、3#针脚的输出为非连续（缺波）的正弦电压信号，其频率与曲轴转速成正比，如图4所示。3.爆震传感器爆震传感器型号是KS-1，其结构如图5所示。爆震是由于燃烧室里混合气体异常燃烧爆炸而产生的震动现象，反复出现此现象会因内壁温度异常升高而损坏发动机零件。爆震传感器安装在发动机缸体上，可以检测到震动现象。通过ME7.4.4的控制策略，可减少、抑制爆震现象的发生。KS-1型爆震传感器是一宽频带的振动加速度传感器，其传感元件的工作是基于陶瓷的压电特性。发动机汽缸体振动产生的压力通过传感器内的质量块传递到压电晶体上。压电晶体由于受质量块振动产生的压力，在两个极面上产生交变电压信号输出与发动机震动相应的电压信号，如图6所示。在收到爆震信号后，计算机会减小点火提前角3，最多可减小15。在减小点火提前角的同时，计算机将调节混合气浓度，避免排气温度过高。爆震传感器的频率范围是322kHz；电阻大于1M；电容为1200400pF；工作温度范围为-40130 ；拧紧力矩205Nm。在安装爆震传感器时应注意金属表面须与测量部位直接接触，不能使用任何类型的垫圈。不要让机油、冷却液、制动液、水等液体长时间接触传感器。传感器电缆布线时应注意不让电缆发生共振，以免断裂。避免在传感器1、2引脚间接通高压电，以免损坏压电元件。发动机正常工作时，通过126路接线盒引出信号，利用示波器观察输出波形应是一个快速交变的曲线，由于受计算机的控制，其信号输出可能不明显。用万用表打到欧姆挡分别测量传感器1#、2#及1#、3#针脚的电阻，常温下其阻值应大于1M。也可把万用表打到毫伏挡，用小锤在爆震传感器附近轻敲，此时应有电压信号输出。4.电子节气门总成电子节气门是ME7.4.4系统特有的，其结构和外形如图7所示。电子节气门一方面执行来自电控单元的指令调节节气门开度以控制进气量，同时还可以输出反映节气门位置的信号，供系统监控节气门的实际开度。电子节气门有两个电位器作为位置传感器，其电阻值随节气门位置的改变而变化。当加入+5V电压后，转化为与电阻值相应变化的电压输出，如图8所示。这两个电位器连同加速踏板上监控踏板运动行程的两个电位器，构成了整个电子节气门监控功能的一部分，能提供系统控制所期望的冗余度。与拉线式节气门总成相比较，电子节气门开启角度不再由油门踏板拉索控制。油门踏板通过拉索控制油门踏板位置传感器，该传感器只是以电压信号反映车主的力矩指令，而不是节气门的实际开度。电子节气门轴上的双轨道节气门电位计用来检测节气门的准确开度，此开度与车主的意图（加速、减速）并不完全一致。此外，怠速调节阀也被取消，由电子节气门直接进行怠速调节。计算机精确控制电子节气门的开启以便满足空调、自动变速箱、平稳性动态控制、车速调节、发动机冷却等功能的需要。这是一种新的发动机负荷管理系统，可以最好地管理发动机的力矩。节气门位置由发动机各项功能的需求来确定，当各项功能需求同时出现时，计算机按照内部的各种优先级别决定，并由计算机来控制打开到某一开度，以满足优先级别最高的这项功能的需求。电子节气门总成共有6个引脚，分别是：1、2脚为电机负极和正极，电阻值为12W，3脚接地；4脚为传感器2的信号输出；5脚接ECU的+5V电源；6脚为传感器1信号输出。其传感器电阻关系如图9所示，由于两个电位计是反相安装的，当节气门位置发生变化时，两路信号电压均线性变化，其中一个增加，同时另一个减小。电子节气门出现故障后，计算机无法控制节气门的开启，电子节气门的各类运转故障都将使发动机进入援救模式，主要的故障有：1)电子节气门电机不受控制（开路或短路）。此时计算机将收到2条独立的信息：车主的意图（踏板传感器）和节气门的位置（节气门位置传感器）。节气门处于初始位（停止位），但这个位置不是发动机怠速时的位置。实际上在没有故障的怠速时，节气门处于大约2的开启位置，因此，当节气门电机断电时，节气门并不完全关闭，而是由几个弹簧开启到2的位置，以保证有足够的空气流量使车辆可以到达修理站而不抛锚。在这种情况下，计算机将根据车主的意图控制喷嘴流量及点火提前角，以便增加发动机转速而驱动车辆。2）电子节气门电机被持续控制（短路）。此时计算机也会收到2条独立信息：车主的意图（踏板传感器）和节气门的位置（节气门位置传感器）。在这种情况下，计算机将继续分析车主的意图来控制喷嘴流量及点火提前角，但会将发动机转速限制在1100r/min以下。3）发动机不是依据车主的意图来控制。此时计算机将持续收到油门踏板位置传感器和进气压力传感器的信息，这使得计算机可以控制节气门位置与发动机转速的协调性，一旦检测到不一致，计算机将采取降级模式以减小发动机转速，这种降级模式通过组合仪表板上指示灯点亮反映给车主。4）双轨道节气门位置传感器的1条轨出现故障（短路或断路）。此时计算机将接收正常的轨道的信息，并采用降级模式来降低发动机转速。发动机停止运行后有至少15s电力支持阶段，此时也会自动执行节气门位置初始化以便减小节气门微型止动块的磨损。实际上，计算机会有步骤地比较储存的节气门位置、无命令的节气门位置和运行时的位置，如果此数值相差0.3V，计算机就会执行初始化。因此在电力支持阶段结束时，可能时常听到节气门止动块的格格声，这不是故障。为保证整个系统的良好运行，电子节气门必须执行初始化程序，目的在于读取节气门的最大开启、关闭位置等九个位置。电子节气门在更换计算机、更换电动节气门、修复节气门、计算机下载后或计算机的远程编码等情况下需要进行初始化，初始化方法是：先将打开点火开关到M位置，并保持M位30s（不关闭点火开关、不踩油门）；然后关闭点火开关15s（计算机在EEPROM中记下节气门初始化参数，这是处于电力支持阶段），在这15s内不要重新打开点火开关。如果操作不当，计算机就不能准确控制节气门的开度，发动机将跛行，出现这种情况后，必须用PROXIA诊断仪进行自动调节装置的初始化才能恢复正常。5油门踏板位置传感器油门踏板位置传感器的外形如图10所示，安装在发动机舱内，通过一根拉索联接在油门踏板上，用于检测加速踏板的运动行程，向发动机计算机反映车主驾驶意图的信息。油门踏板位置传感器是一个无触点的双电位器传感器，由计算机供5V电压，传感器向计算机发出两路反映油门踏板位置的电压信号，一路是另一路的两倍。计算机根据此信号可进行车主期望的扭矩需求计算，经计算机内部统一协调后控制执行器工作。电子油门踏板模块中有2个电位器作为传感器，其电阻值随电子油门踏板位置的改变而变化，能对计算机的位移命令作出精确的响应，因此可以监控油门踏板的运动情况。由于2个电位器是同相安装的，当电子油门踏板位置发生变化时，其电阻同时线性增加或减小。当加入+5V电压后，转化为与电阻值变化相应的电压输出如图11所示。加速踏板模块共有6个引脚（注：TU5JP4发动机电子油门踏板只有4个阵脚），分别是：1脚是传感器2接ECU的+5V电源；2脚是传感器1接ECU的+5V电源；3脚是传感器1信号地线；4脚是传感器1信号输出；5脚是传感器2信号地线；6脚是传感器2信号输出。计算机收到油门踏板位置传感器信号后管理怠速、加速、减速、中断喷射和临时转速等功能。在发动机启动时，当车主不踩油门或轻踩一点时，节气门在预设程序的控制下开启到一个固定位置，即计算机据此信号进行启动控制。执行初始化程序，对于电子踏板节气门系统的良好运转是很必要的。没有进行初始化，计算机就不能准确知道踏板传感器停止位、油门停止位的关系与最大踏板传感器行程位置，这是处理车主力矩要求的必要信息。油门踏板位置传感器在更换计算机、维修、更换油门踏板位置传感器、计算机下载或计算机远程编码等情况出现后需要初始化，初始化方法是：不踩油门踏板时，打开点火开关；然后将油门踏板踩到底；最后，松开油门不踩油门踏板，并启动发动机。6.发动机温度传感器发动机水温传感器的型号是TF-W，其原理如图12所示。它提供发动机冷却液的温度信息，即发动机的负荷情况，以便控制器据此对喷油和点火进行修正。在非多路传输车辆上，它将发动机水温信息传送到组合仪表上。发动机温度传感器是一个负温度系数（NTC）的热敏电阻 ，其电阻值随着温度上升而减少，但不是线性关系。该热敏电阻装在一个铜质导热套筒里面，其特性曲线如图13所示，其特性参数如表3所示。其电阻规格如下：温度阻值100C20090C25080C33070C44060C60050C80040C1.2K30C1.7K20C2.5K10C3.6K0C5.8K 发动机温度传感器的简易检查方法是：测量20时的额定电阻，正常值为2.5k5%。也可用模拟的方法，即把传感器的工作区域放进开水里（注意浸泡的时间要充分），观察传感器电阻的变化，此时电阻应下降到300400。7.空调压力开关空调压力开关的外形如图14所示，根据车型的不同，所使用的压力开关分为线性的或3级的。 当车辆制冷管路中的压力超过17bar时，3级压力开关以12V的电压信号通知计算机，计算机收到这个信息后，将控制电机风扇高速旋转。线性压力开关传给计算机的电压信号与制冷剂压力成比例。此信号被用于启动或关闭空调压缩机，并控制电机风扇组的转速。8.点火线圈点火线圈的外形如图15所示，它是线圈组块且无高压线。线圈组由2个带双高压输出口的线圈组组成，它直接插在火花塞上。每个线圈组由一对相互联接的初级、次级线圈组成，每个次级出口都连在一个火花塞上，这种设计可以增加点火质量。计算机有2个控制通路，它交替控制初级线圈，根据转速和位置信息可以很好的控制点火时刻和点火次序。为了能够实现顺序喷射，计算机必须确定1、4缸是压缩还是排气上止点，为此ME7.4.4采用了EDPHIA技术，它依据的就是来自点火线圈的信号。此信号称为工况逻辑信号，它是依据1、4汽缸共同的点火线圈出口电压信号而得到的。在点火时，1、4缸中的一个处于压缩工况，另一个处于排气工况，其燃烧室里的压力是不同的，处于压缩工况的汽缸，其火花塞电极间电弧产生的电压非常大。当4缸处于压缩工况、1缸处于排气工况时，如图16-a所示，从T0时刻起，此时计算机下达点火命令，次级线圈电压VHT4和VHT1同时以相反特征增长，电压VPH保持0V直到1缸的火花塞电压突然衰弱，VPH电压则取一个不为0且反映VHT4特征的值。VPH电压继续上升直到VHT4达到TION点，即4缸火花塞电离，在产生电弧后，VPH震荡并且逐渐缓和。当1缸处于压缩，4缸处于排气工况时，如图16-b所示，VPH以TO至TION间VHT1的特征变化，VPH的特征反映了压缩工况汽缸的情况。根据VPH电压信号，计算机可确定工况的逻辑情况：如果VPH反向变化，则1缸处于压缩工况，逻辑状态为“1”；如果VPH正向变化，则4缸处于压缩工况，逻辑状态“0”。9.动力转向油压开关动力转向油压开关安装在动力转向泵输出管路上，当转弯时，车辆达到转向极限时，这个开关就会将信息通知计算机，当管路内压力超过35bar时它发出信息，使得计算机增加发动机怠速以增加动力转向系统的油压。10.燃油压力调节器和燃油泵TU5JP4发动机采用了无回油系统，燃油压力调节器和燃油泵合成了一体，燃油压力调节器就不参考发动机的负压。其外形和内部结构如图17和图18所示。燃油压力调节器的结构如图18所示。其作用在于维持发动机转动时的燃油供应压力和发动机停止一定时间内的管路剩余压力。剩余压力的维持目的在于方便热车再启动，避免气阻形成，燃油系统的剩余压力为3.5bar。实际上，在一定的温度时，在燃油管路中有形成气泡导致不良喷雾的风险。燃油泵的结构如图19所示。其作用是将燃油从油箱输送到发动机，并提供足够的燃油压力和富余燃油。燃油泵为直流电机驱动的叶片泵，置于油箱内，被燃油浸没，利用燃油散热和润滑。蓄电池通过油泵继电器向电动燃油泵供电，继电器只有在启动时和发动机运转时才使电动燃油泵电路接通。当发动机因事故而停止运转时，燃油泵自动停止运转。燃油泵流量大约为110L/h，泵的流量大大高于发动机需求，这是为了避免当发动机喷油量需求突然增大时，如急加速时，管路压力的下降。在油泵的输送管路上安有止回流阀，其作用和压力调节器一样是为了保持剩余压力。传统的有回油系统原理如图20所示，燃油压力调节器参考进气歧管内的负压，从而保证喷油嘴两端的压力恒定，但燃油分配管内的压力是不恒定的，多余的燃油从回油管回到油箱，其优点是系统成熟；缺点是回油带走(吸收)发动机热量，导致油箱内油温升高。这种情况加速了油箱内燃油蒸发速度，使得油箱内蒸汽压力升高，增加了蒸发排放控制系统的工作负荷，热启动性能差和燃油运行损失大。TU5JP4发动机采用的无回油系统原理如图21所示，实际的回油管路合成在燃油泵油内。该系统燃油分配管内压力是恒定，喷嘴两端的压力是变化的，多余的燃油在油箱内就完成了回流。无回油系统在固定的喷射时间内喷油量则是变化的，但发动机计算机考虑了进气压力传感器的信息后，对喷油量进行修正和补偿，因此喷油量同样会精确。无回油系统优点是减少了油箱外的连接件，减少了燃油的渗漏损失和便于安装；缺点是在极限情况下(油泵模块)的燃油存储容量受到限制，油箱开口直径受限。对电动燃油泵进行简单检测时，可用万用表测量内阻不为零或无穷大(即为非短路、断路状态)。在进油管接上燃油压力表，启动发动机，观察燃油泵是否工作。若不运转，检查“+”针脚是否有电源电压；若运转，观察发动机各工况下，燃油压力是否在350kPa左右。11.喷油器TU5JP4发动机采用的是BOSCH公司自1992年投入大批量生产的EV6型喷油器，该喷油器被广泛采用，可满足多点电子燃油喷射的各种需求。EV6喷油器分为标准型和加长型两类，同时又可根据喷雾锥度和特征的不同分为B型(单孔单束)、C型(四孔锥形)和E型(双孔双束)。油束中心线有与喷油器一致和不一致的，外壳有带和不带定位块的，单位时间喷油量亦有大小区别，其外形和内部结构如图22和图23所示。在TU5JP4发动机上采用的是EV6. E型喷油器，其特性参数如表4所示。喷油器根据计算机的指令，在规定的时间内喷射燃油，借此向发动机提供燃油并使其雾化。 表4 EV6喷油器特性参数项目参数燃油入口方式轴向(顶端供油)系统压力200一470kPa最大工作电压16V允许工作温度-40一+110(瞬间可达+140)许用燃油DIN51600与EN228标准，燃油中最多可含85%的乙醇许用燃油温度不超过十70(瞬间可达十120)使用寿命160,000km20时线圈电阻14.5 计算机通过多功能双继电器以12V电压给喷嘴的线圈通电，形成磁场力。当磁场力上升到足以克服回位弹簧的压力、针阀的重力和摩擦力的合力时，针阀开始升起，喷油过程开始。针阀最大升程不超过0.1mm。当喷油脉冲截止时，回位弹簧的压力使针阀重新关上。在进气阀门关闭时，计算机以1-3-4-2的顺序分别控制喷嘴，喷射燃油的质量取决于喷嘴开启的时间(喷射时间)。 12.汽油滤清器 滤清器被安装在油箱和燃油分配管之间，滤芯的表面大约为2000cm，其目的在于过滤汽油中所有可能的杂质。安装时注意遵循汽油流动的方向，箭头标记位于滤清器壳体上。TU5JP4发动机的汽油滤清器与神龙公司其它电喷发动机的汽油滤清器通用。 13.多功能双继电器 多功能双继电器外形和内部电路如图24所示，系统的一般供电由双继电器承担，它可保障熄火、发动机运转和熄火后三种运行状态。 在熄火状态，多功能双继电器可为喷嘴、点火线圈、燃油泵、碳罐排放电磁阀、氧传感器的再加热电阻、空气泵继电器(只针对欧N标准)和计算机等系统部件供电。 如果打开点火开关发动机不运转(无发动机转速信息)，以上这种供电只持续2一3s后就停止，而在发动机运转状态时，上述供电将持续下去。在熄火后的状态下，对于ME7.4.4系统维持计算机供电至少15s，这使得计算机有足够电力支持可以处理发动机冷却参数和保存变化信息及故障记录。 14.碳罐 燃油蒸汽排放系统中碳罐的外形和原理如图25所示。 碳罐吸收来自油箱的油蒸汽，直至油蒸汽饱和，当碳罐排放电磁阀周期性开启时，将外界新鲜空气吸入碳罐并进入进气歧管，利用该气流实现活性碳的再生。 碳罐是一个装有活性碳过滤器的容器，它被安装在油箱和碳罐排放电磁阀之间。油箱内的汽油蒸汽被活性碳吸附，其目的在于避免油箱压力上升和燃油蒸汽被排放到大气中。当发动机在闭环状态下，发动机计算机控制碳罐排放电磁阀打开，外面的新鲜空气对活性碳进行冲刷，以便活性碳的再生，并将汽油蒸汽吸入进气歧管燃烧。 15.碳罐电磁阀 TU5JP4发动机的碳罐电磁阀型号是TEV2，其内部结构如图26所示。碳罐排放电磁阀由电磁线圈、衔铁和阀等组成，根据发动机不同工况，发动机计算机改变输送级电磁线圈脉冲信号的占空比，从而改变阀的开度。 计算机通过打开碳罐控制阀控制再生气流的流量，将油蒸汽引入进气歧管，并利用该气流实现活性炭的再生。碳罐电磁阀由多功能双继电器以12V电压供电，周期性开启(RCO方式)。电磁阀是常闭的，也就是说在未供电时，它处于关闭状态。 ME7.4.4系统中是70时电磁阀开启，可以使车辆符合SHED环保标准，其目的是限制燃油蒸汽排放到大气中的比例。在计算机控制下，碳罐电磁阀可以实现碳罐中燃油蒸汽的再循环，而这要取决于发动机的使用条件：满负荷时，不进行排放；减速时，关闭阀门以限制未完全燃烧的油汽流出，避免对三元催化器造成损坏。碳罐电磁阀的特性参数如表5所示。表5碳罐电磁阀的特性参数项目参数200mbar压差时的额定流量2或3m/h阀门密封性2000cm/h控制频率约30Hz最小控制脉宽7ms13.5V时的电流消耗0.5A电阻26开启电压916V1kHz时的电感48mH允许工作温度-30+120 16.氧传感器 TU5JP4发动机采用的氧传感器型号是LSF4，其外形如图27所示。 氧传感器测定发动机燃烧后的排气中氧是否过剩的信息，即氧气含量，以确定汽油与空气是否完全燃烧。发动机计算机根据这一信息实现以过量空气系数1为目标的闭环控制，以确保三元催化转化器对排气中的HC、CO和NOx三种污染物都有最大的转化效率，最大程度地转化和净化。 氧传感器的电极外部处于排气气流中，内部则和周围空气相通。传感器的内核为一气密性的二氧化锆陶瓷体，内核表面则是一层很薄的、可透气的铂。铂层一方面起到催化作用，另一方面也作为物理电极。在铂层的外面则是非常坚硬的多孔陶瓷层，该陶瓷层除了可以透气之外还可以保护铂层免受排气气流的破坏，如图28所示。当氧传感器的传感陶瓷管温度达到350时，即具有固态电解质的特性。正是利用这一特性，将氧气的浓度差转化成电势差，从而形成电信号输出。若混合气体偏浓，则陶瓷管内、外氧离子浓度差较高，电势差偏高，大量的氧离子从内侧移到外侧，输出电压较高(接近800mV)；若混合气偏稀，则陶瓷管内、外氧离子浓度差较低，电势差较低，仅有少量的氧离子从内侧移动到外侧，输出电压较低(接近100mV ) 。 由于排气中残余的氧含量在1附近有非常明显的变化，这样将导致氧传感器在1附近也产生一个跳跃性的输出电压变化，如图29所示，浓的混合气时传感器电压在0.60.9V之间波动，稀的混合气时传感器电压在0.10.3V之间波动。 氧传感器安装在排气歧管上，在三元催化器的入口处，它持续地向计算机传递排气中的氧含量，计算机根据其电压信号进行分析，再调整燃油喷射时间。计算机通过双继电器来控制氧传感器的加热电阻，来掌握氧传感器的温度。氧传感器开始工作的温度为120，其内部加热电阻可以在15s后达到正常工作所需的温度350。对于高于800的排气温度，氧传感器的控制将中断。当发动机内部温度较低或处于高负荷运转时，电喷系统会处于“开环”状态，就是说计算机不考虑氧传感器发出的信号。有氧传感器的系统不能使用含铅汽油，汽油中的铅会使其中毒而失去作用，从而造成三元催化器的损坏。 LSF型氧传感器又称作平板型氧传感器，其结构如图30所示。LSF型的活性陶瓷体为板状，大部分在陶瓷支承体内，有双层保护套管，具有更强的抗化学腐蚀和更大的抗机械应力的能力。其特点是缩短了闭环控制的启动时间；具有稳定的控制性能；降低了加热频率；尺寸更小，重量更轻；绝缘性能更好。 在维修安装时，注意不要让氧传感器侧的电缆金属扣环不适当地加热，发动机停车后尤其如此。不得在氧传感器的插头上使用清净液、油性液体或挥发性固体，其拧紧扭矩为5060Nm。 氧传感器正常工作且系统处于闭环控制时，可借助转接器并利用万用表测量其3#(灰色)、4#(黑色)针脚信号电压应为0.10.9V范围内反复变化的，其变化频率约为每分钟1020次。若输出信号始终在0.45V附近固定不变、或变化很缓慢、或信号始终在50.9V或始终在0.10.5V的区间波动，则系统工作不正常，须查找原因。 由于长期暴露在过高的排气温度中，氧传感器对空燃比变化的响应速度开始放慢，而这将导致两态控制响应延迟，变化周期延长，如图31所示。在ME7.4.4系统中有一个诊断功能模块负责监控这种控制响应的频率，当发现氧传感器响应过于延迟时会点亮诊断灯以警告驾驶员。 17.三元催化器 TU5JP4发动机的三元催化器外形及其特性如图32所示。三元催化器的作用在于通过催化作用，减少发动机排气中一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物等未完全燃烧的有害气体的排放。催化作用是一种化学现象，借助三元催化器中的催化剂促进化学反应发生，将有害废气转换为无害的气体。 三元催化器主要由不锈钢护罩、隔热材料和蜂窝式陶瓷载体组成。载体充满铂、铑、钯等贵重金属。只要温度未达到350，三元催化器就不能处理废气。 三元催化器有效净化的最理想温度是在600800之间，但是超过1000的高温又会损害三元催化器。这个温度是由混合气体浓度和点火提前角来确定，因此，精确调节浓度和点火提前角是很必要的，可避免三元催化器的失效。 18.车速传感器 车速传感器是霍尔效应式传感器，位于变速箱出口处，以12V电压供电，计算机根据这个传感器发出的信号及发动机转速，就可以确定变速箱的挡位。此传感器的信息目的在于改善驾驶乐趣，即改善车速突变时车辆运行平稳，同时将车速告诉车主。 1、为什么要配置燃油压力调节器？因为电喷发动机是以控制喷油嘴的开闭时间长短来控制喷油量的多少的，所以要保持油管压力恒定才能保证油嘴在相同的时间内喷出相同的油量。为了保持油管压力恒定的目的，所以要配置燃油压力调节器。2、为什么有回油共有系统，燃油压力调节器要装在油轨上并和进气管相通？在有回油供油系统中，燃油压力调节器还要担负平衡油管和进气管之间压力差的功能。 发动机在工作中进气歧管由于空气的流动产生的压力是波动的，有时甚至是负压。这样虽然油管压力不变，但喷油嘴两端的压力差是变化的（喷油嘴的一端连结油管；一端通到进气管），这样会造成喷油嘴开启时间相同，但实际喷油量却不同。为此燃油压力调节器要装在油轨上并和进气管相通使油管的压力随气管压力变化而变化，以保持两端压力平衡，精确控制单位时间的喷油量保持相同。燃油调节器调解下来的多余的燃油用一根管子导流回油箱，这就是有回油供油系统那根回油管的由来。3、那么无回油和有限回油供油系统，喷油嘴两端的压力差由谁来调节呢？燃油压力调解器是用机械方式自身调节，没有信号输出。ECU无法了解其工作状态。ECU 感知进气管压力是靠进气压力传感器输出的信号，当然ECU主要是用它来计算进气量的。但是在无供油系统中它就担负起感知进气歧管压力变化，计算压力差、计算喷油嘴开启时间内的喷油量的功能，据此ECU进行调解喷油嘴开启时间来精确控制喷油量。靠调节喷油时间来调节，这样就没有回油管了，燃油压力调节器就只担负一个原始的功能了保证油管的压力恒定。既然没必要和进气管相通，我们就把它装到油箱里了。3楼，讲述的是有回油系统的喷油脉宽的控制（没有回答楼主的问题），而2楼恰恰讲的是楼主问的关键点（压力差）但没有展开下去。回答这个问题，首先要搞清楚“有回油”和“无回油”供油系统的功能特性区别：1、有回油供油系统是“油路管内压力是变化的，而喷油嘴两端压力差恒定”；2、无回油供油系统是“油路管内压力是恒定的，而喷油嘴两端压力差是变化的”。为什么要搞清楚上述区别？因为油嘴喷油时的脉宽就是喷油时间。单位的喷油时间内，如果喷油嘴两端压力差是恒定的则喷油量恒定；如果喷油嘴两端压力差是变化的则喷油量也随压力差大小变化。前一种就是有回油供油系统，它既然单位时间内喷油量恒定，那么调节喷油量只要调节喷油时间就行了（涉及的参数如3楼说的：脉宽或曲轴转角和转速（简单说就是控制时间）后一种是无回油供油系统，它在单位时间内喷油量是随喷油嘴压力差变化的，所以不能只调节喷油时间就行了，还要知道压力差的参数变化并换算成当量喷油时间对喷油嘴的喷油时间进行修正，才能进行精确控制。现在才回答楼主的问题，无回油供油系统油管压力一定，是怎样实现精确控制喷油脉宽的呢？明白了前面的道理，就明白了关键是要解决“压力差”的读取问题。压力差的读取：油管路的压力是恒定的，歧管内的压力是靠进气压力传感器随机读取的，ECU根据这“油”、“气”两个压力就计算出喷油嘴两端的压力“差”了。所以无回油供油系统除了控制喷油时间（脉宽）还要多一个参数信号：“进气压力值”，对其进行修正。