资源描述
主讲主讲:何正茂何正茂 金奔腾金奔腾汽车维修高级技术座汽车维修高级技术座汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义ME7-Motronic 发动机管理系统构成发动机管理系统构成汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义控制指令控制指令控制指令控制指令电控单元电控单元电控单元电控单元发动机发动机Motronic发动机管理系统简化构成发动机管理系统简化构成数据采集数据采集数据采集数据采集功能诊断功能诊断功能诊断功能诊断功能诊断功能诊断功能诊断功能诊断传感器执行器汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义热膜式空气流量传感器热膜式空气流量传感器热膜式空气流量传感器热膜式空气流量传感器 HFM-5HFM-5主要传感器介绍主要传感器介绍主要传感器介绍主要传感器介绍进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器 DS-SDS-S与与与与 DS-S-TFDS-S-TF温度传感器温度传感器温度传感器温度传感器 TF-WTF-W与与与与 TF-FTF-F转速传感器转速传感器转速传感器转速传感器 DG6DG6凸轮轴相位传感器凸轮轴相位传感器凸轮轴相位传感器凸轮轴相位传感器 PG-1PG-1氧传感器氧传感器氧传感器氧传感器爆震传感器爆震传感器爆震传感器爆震传感器 KS-1KS-1加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述空气流量传感器负责测量发动机进气空气质量流量。通过测量该流量，可以对发动机的排放和输出功率的工作点进行优化。热膜式空气流量传感器热膜式空气流量传感器 HFM-5 (1/5)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义原理原理原理原理在空气质量流量计工作时，若无气流通过，加热区域两侧温度梯度呈对称分布，两个测量点温度一致。当气流单向流过时，由于气流通过中心的加热区时被加热，从而与两侧热膜的热交换情况不同，使流量计中的两个传感元件测量点温度发生不同变化，产生温差。温度差随着流量增大而增大。温度差的大小和正负反映了空气质量流的流量和方向。内置的评估电路响应地将温差转化为电压信号输出。热膜式空气流量传感器热膜式空气流量传感器 HFM-5 (2/5)1无流量时温度分布，2有流量时温度分布，3传感元件，4加热区，5无流量时温度分布热膜，6带测量外套管的HFM5，7空气流。M1、M2测量点，T1、T2对应点的温度，T用以产生信号的两点间温度差。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义结构结构结构结构热膜式空气流量传感器热膜式空气流量传感器 HFM-5 (3/5)1电气接头，2电气接头内 部引出端，3评估电路，4空气进口，5传感元件，6空气出口，7外壳。1测量通道外套，2传感元件，3安装平面，4电路外套，5混合评估电路，6引出端，7O形圈，8辅助的温度传 感器。HFM5插入型传感器汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义引脚引脚引脚引脚传感器HFM-5有5只引脚：1附加温度传感器(部分车型悬 空不用)；2+12V加热电源；3接地；4+5V参考电压；5信号输出。特点特点特点特点 系统误差低；可以进行气流方向的辨识；反应时间短；吸收功率小、重量轻。特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线热膜式空气流量传感器热膜式空气流量传感器 HFM-5 (4/5)反向气流正向气流空气质量流量信号电压HFM5 HFM5 信号电压与空气质量流量信号电压与空气质量流量关系关系汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义注意注意注意注意空气流量传感器须安装在空气滤清器之后，应保证滤清器在其寿命范围内效率达到99%，以减少污染。安装时，连接进出空气管前摸上油脂以利于密封和润滑，油脂不能涂在保护栅上，以免被吸入将传感部分覆盖。安装时，内部插入件接口应斜向上，避免空气冷凝水进入电路部分；流量计是精密传感器件，应尽量远离电磁阀、点火线圈、分电器等电磁元件，以减少对电路部分的干扰。检测提示检测提示检测提示检测提示空气流量计正常工作时，借助转接器用万用表测量输出电压应为一个0 5V范围内的连续变化的值。利用一个电吹风向空气流量计吹风，通过由远及近或由近及远地移动电吹风改变通过流量计的风量，应观察到输出电压由小到大或由大到小的变化。热膜式空气流量传感器热膜式空气流量传感器 HFM-5 (5/5)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述本传感器可用于向电子控制器提供发动机的爆震信息，进行爆震控制。供货产品可根据客户需求选择插头型和电缆型连接方式。爆震传感器爆震传感器 KS-1 (1/6)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义原理原理原理原理这是一种宽频带的振动加速度传感器，装在发动机气缸体上。其传感元件的工作是基于陶瓷的压电特性。发动机气缸体的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。爆震传感器爆震传感器 KS-1 (2/6)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义爆震传感器爆震传感器 KS-1 (3/6)爆震传感器在四缸机的安装位置爆震传感器在四缸机的安装位置1-爆震传感器位于第2和第3缸之间，2-如果安装两个传感器，则分别位于 第1和第2缸、第3和第4缸之间。说明说明说明说明爆震传感器监测的最佳位置是通过发动机机体的模态分析与发动机实验来确定的。通常，在四缸发动机中爆震传感器安装在第2和第3缸之间；如果安装两个传感器，则分别位于第1和第2缸、第3和第4缸之间。在三缸机中则安装在第2缸的中央。尽管如此，同样为三缸或四缸机，不同发动机的爆震传感器安装位置依然可能不同。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义特性参数特性参数特性参数特性参数频率范围：322kHz5kHz时灵敏度:268mV/g315kHz之间的线形度：5kHz值的15%主谐振频率：20kHz共振时的线性度：1539mV/g电 阻：1M电 容：1200400 pF灵敏度的温度系数：0.06mV/(g.)工作温度范围：-40130 其中g=9.8m/s2(重力加速度)爆震传感器爆震传感器 KS-1 (4/6)特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线频率频率 f汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义引脚引脚引脚引脚爆震传感器有3个引脚：1,2信号输出，接ECU；3接屏蔽。爆震传感器爆震传感器 KS-1 (5/6)特点特点特点特点监测元件少，更便于安装；特性曲线兼容性好；测量灵敏度高；结构紧凑、牢固。注意注意注意注意传感器安装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；应按规定的扭矩(205Nm)拧紧螺栓；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。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义爆震传感器爆震传感器 KS-1 (6/6)检测提示检测提示检测提示检测提示爆震传感器正常工作时，通过转接器引出信号，利用示波器观察输出波 形应是一个快速交变的曲线；由于受发动机管理系统的控制，其信号输 出可能不明显。当用一定的力量敲击缸体时，应观察到明显的交变信号曲线。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述该传感器用于监测进气歧管的压力(或压力与温度)，ECU利用其输出信号结合转速信号确定进气空气密度与质量。DS-S-TF为进气压力与温度传感器，同时可监测进气温度。进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器 DS-S与与 DS-S-TF (1/7)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义原理原理原理原理进气歧管压力传感元件由一个厚度仅几个微米的硅芯片组成。硅芯片上蚀刻出一片含有4个压电电阻的压力膜片，这4个压电电阻组成惠斯顿电桥。硅芯片的一侧为一个封闭的接近真空的参考空间，背面承受着通过接管引入的进气歧管绝对压力。进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器 DS-S与与 DS-S-TF (2/7)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义进气歧管绝对压力使硅芯片连同压电电阻发生机械变形，使其阻值改变，惠斯顿电桥失去平衡。经硅芯片上的电路处理后，形成与压力成线性的电压信号输出。DS-S-TF则另集成了一个负温度系数电阻，作为温度传感器。进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器 DS-S与与 DS-S-TF 1-压敏电阻，2-膜片，3-基准压力室，4-陶瓷基片。P-压力。(3/7)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义特性曲特性曲特性曲特性曲线线线线进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器 DS-S与与 DS-S-TF (4/7)绝对压力 P 压力传感器特性输出电压 UA 温度传感器特性温度 T电阻值汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义引脚引脚引脚引脚DS-S有3个引脚，分别为+5V输入、地和信号输出。DS-S-TF则增加了一组NTC温度电阻引脚。特性参数特性参数特性参数特性参数压力范围：20115kPa（对涡轮发动机最高至250kPa）供电电压：5.00.5V重 量:约18g或27g抗震稳定性:谐波250m/s2，峰值600m/s2吸收电流：典型值9mA20时电阻：2.5K5%工作温度范围：-40+125响应时间：典型值0.2ms测量精度：1.5%进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器 DS-S与与 DS-S-TF (5/7)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义特点特点特点特点采用微型机械式结构，测量灵敏度高，成本低廉；外壳坚固，重量轻巧，安装方便；对进气歧管空间占用小，便于布置；处理电路与传感元件在同一基底上确保信号可靠地传送；处理电路具有信号放大、温度补偿及特性曲线调节等功能。注意注意注意注意安装时，先摸上润滑油轻轻压入，再按规定要求拧紧螺钉。对螺钉扭矩有较高要求，应小心操作。长期使用由于进气中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工作是否正常。压力接管应向下倾斜安装，与竖直方向的夹角为060，以确保冷凝水 不会进入压敏元件。进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器 DS-S与与 DS-S-TF (6/7)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义检测提示检测提示检测提示检测提示进气歧管压力传感器正常工作时，通过转接器引出信号，利用万用表测量其信号输出应为05V范围内连续变化的电压。进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器 DS-S与与 DS-S-TF (7/7)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述本传感器可用于提供发动机冷却液(TF-W型)或进气歧管(TF-F型)温度信息。前者代表了发动机的负荷情况，而后者可帮助电子控制器确定进气空气的质量。温度传感器温度传感器 TF-W与与 TF-F (1/5)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义原理原理原理原理温度传感器的核心部件是一个封装在铜制导热保护套中的负温度系数(NTC)电阻。如果由于外部热量使其温度升高，它的电阻值会明显下降，导致输入电压恒定时电流迅速上升，这一特性可用来进行温度测量。温度传感器温度传感器 TF-W与与 TF-F (2/5)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义特性参数特性参数特性参数特性参数（TF-WTF-WTF-WTF-W）测量范围：-30+130通过传感器的最大测量电流：5mA20时名义电阻：2.5k5%23静水，T=1k时最大能量损失15mW名义工作电压：5V抗振性：600m/s2 水中响应时间：约15s特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线如右图。温度传感器温度传感器 TF-W与与 TF-F (3/5)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义引脚引脚引脚引脚本传感器有2个引脚，可互换使用。特点特点特点特点对温度变化敏感，测量准确；测量温度范围广。温度传感器温度传感器 TF-W与与 TF-F (4/5)注意注意注意注意 安装时须保证测量元件的前部直接暴露在冷却液或进气空气中。安装时请按照要求的扭矩(152Nm)紧固。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义检测提示检测提示检测提示检测提示温度传感器正常工作时，借助转接器引出信号、利用万用表测量其信号 输出应为05V范围内连续变化的电压。20时TF-W型温度传感器的名义电阻为2.5k5%。分别利用冷、热水(如电热杯加热冷水)或大功率电吹风加热，以改变温 度传感器探头部分的温度，用万用表测量应能观察到电阻值的变化。温度传感器温度传感器 TF-W与与 TF-F (5/5)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述本传感器可用于提供发动机转速和曲轴上止点信息。转速传感器转速传感器 DG6 (1/5)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义原理原理原理原理传感器的软铁芯被线圈包围，与安装在曲轴上的一脉冲齿圈正对安装，两者间有一狭小空气间隙。软铁芯与一永磁铁相连，磁场延伸至铁磁性的脉冲齿圈，并受其影响。随着曲轴带动齿圈的转动，齿圈的齿尖可能与传感器正对或偏离，引起磁路的变化，从而在线圈中感生交流电压，其频率取决于转速，而电压幅值则与转速和空气隙大小有关。在齿圈上加工出一个大“齿间距”，于是不仅可以测量转速，也可获取曲轴的位置信息。转速传感器转速传感器 DG6 (2/5)转速传感器转速传感器汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线转速传感器转速传感器 DG6 (3/5)特性参数特性参数特性参数特性参数线圈电阻(+20):86010%线圈电感(1kHz,串联电路)：37060mH工作温度(线圈外):-40+150汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义引脚引脚引脚引脚1接屏蔽，2、3接信号线。转速传感器转速传感器 DG6 (4/5)引脚引脚引脚引脚1、2接信号线，3接屏蔽。注：具体车型所使用传感器的引脚形式请参照相应的产品技术资料。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义注意注意注意注意 感应式转速传感器是用压入而非锤击的方法安装；安装时请按照要求的扭矩(82Nm)紧固；感应式转速传感器与脉冲齿尖之间的气隙应为0.81.2mm。检测提示检测提示检测提示检测提示转速传感器正常工作时，利用示波器观察其输出为接近正弦的电压信号，其频率与曲轴转速成正比，幅值也随转速和空气间隙大小而改变。20时转速传感器的线圈电阻为86010%，线圈电感(1kHz,串联电路)为37060mH。转速传感器转速传感器 DG6 (5/5)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述本传感器可用于向电控单元提供发动机凸轮轴相位信息，结合速度传感器信号，可区分曲轴压缩上止点和排气上止点。凸轮轴相位传感器凸轮轴相位传感器 PG-1 (1/4)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义原理原理原理原理当一电流Is流过处于强度为B的磁场中的半导体薄片时，在垂直于电流与磁场的方向上会产生电压UH(霍尔电压)，当磁场消失时电压立即消失。且UH与B和Is的大小成正比。这种现象称为霍尔效应。相位传感器正是基于这种原理进行工作的。它包括一个永磁铁、一个霍尔元件和一个钢板制成的转子组成，并且集成了信号放大电路。霍尔元件固定，转子装在凸轮轴上。转子为一个180的圆柱面形钢制叶片。凸轮轴相位传感器凸轮轴相位传感器 PG-1 (2/4)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义当发动机凸轮轴带动触发钢制转子旋转，叶片周期性通过空气隙引起磁路变化的开关状态。由此产生相应的霍尔电压UH以及输出电平UA脉冲信号。由于本传感器只在凸轮轴的半周有输出信号，另半周无输出，而两个半周合起来相当于曲轴两整周，由此就可区分曲轴压缩上止点和排气上止点。凸轮轴相位传感器凸轮轴相位传感器 PG-1 (3/4)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义特性参数特性参数特性参数特性参数以下温度范围内的电源电压：-40+804.530V-40+1504.524VUv=16V时电源电流：21mAUv=20V时输出电压：0Uv 输出电流：020mA输出饱和电压：0.4V输出电压在10%与90%之间的接通与断开时间：9s工作环境温度：-40+80短时极限温度：-40+150凸轮轴相位传感器凸轮轴相位传感器 PG-1 (4/4)特点特点特点特点适用于多种场合的非接触式测 量角度、位置及转速；数字式信号输出，实现精确、可靠的测量；输出特性对灰尘及污染不敏感。检测提示检测提示检测提示检测提示凸轮轴相位传感器正常工作时，利用示波器观察其输出为接近方 波的电压信号，其频率与凸轮轴 转速成正比。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述本传感器可用于提供燃烧后后的排气中氧是否过剩的信息。电子控制器据此进行喷油量闭环控制，使得排气中三种主要的有毒成分HC、CO和NOX都能被三元催化器最大程度地转化和净化。氧传感器氧传感器 (1/15)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义结构结构结构结构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。氧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。氧传感器氧传感器 (2/15)1-二氧化锆陶瓷体，2-铂层，3-内连接头，4-外连接头，5-排气管，6-多孔陶瓷，7-排气，8-空气汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义原理原理原理原理根据Nernst原理，当加热的时候，传感器利用陶瓷体的多孔特性吸收空气中的氧并将其电解，对应氧传感器内外氧含量的不同就可以产生电势差，通过测量这个电势差就可以得到当前排气残余的氧含量。由于排气残余的氧含量在=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。氧传感器氧传感器 (3/15)输出电压过量空气系数汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义氧传感器氧传感器 (4/14)安装安装安装安装氧传感器安装在排气管上的位置不仅要能够反映出所有气缸的排气成分，而且还必须有足够高的温度：非加热形传感器应当工作在350以上；加热型传感器应当工作在150以上。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义氧传感器氧传感器 (4/14)特性特性特性特性 1时混合气稀，输出值为100mV(LSU型除外)。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。电子控制器中有一个诊断功能模块则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司机。信号电压信号电压信号电压信号电压信号电压信号电压时间时间a-新氧传感器，b-旧氧传感器I，c-旧氧传感器II，T-信号周期。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义氧传感器氧传感器 (5/15)产品类型产品类型产品类型产品类型 (1 1 1 1)非加热型氧传感器非加热型氧传感器 LSLS汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义氧传感器氧传感器 (6/15)特点特点特点特点价格适中；结构紧凑、结实；耐高温性能好,最高工作温度可达1000(选择以铬镍铁合 金作为保护套管时)；耐冲击性好；耐腐蚀性强；可选择带电缆接地形式的产品；能抵御污物覆盖和中毒；工作性能稳定可靠；服务寿命80,000km。典型产品典型产品典型产品典型产品LS21产品类型产品类型产品类型产品类型 (1 1 1 1)非加热型氧传感器非加热型氧传感器 LSLS汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义氧传感器氧传感器 (7/15)产品类型产品类型产品类型产品类型 (2 2 2 2)加热型氧传感器加热型氧传感器 LSHLSH汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义氧传感器氧传感器 (8/15)特点特点特点特点在较低的排气温度下(如怠速)仍能保 持工作；从而有效地实现闭环控制；更加灵活的安装位置；更快地进入工作状态；更灵敏的动态响应能力；更强的抗污染能力；更长的使用寿命，160,000km。典型产品典型产品典型产品典型产品LSH24，LSH25产品类型产品类型产品类型产品类型 (2 2 2 2)加热型氧传感器加热型氧传感器 LSHLSH汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义氧传感器氧传感器 (9/14)产品类型产品类型产品类型产品类型 (3 3 3 3)平板型氧传感器平板型氧传感器平板型氧传感器平板型氧传感器 LSFLSFLSFLSF汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义氧传感器氧传感器 (10/15)说明说明说明说明相比LSH型氧传感器，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。特点特点特点特点缩短了闭环控制的启动时间；稳定的控制性能；降低了加热频率；小尺寸，低总量；绝缘地设计。典型产品典型产品典型产品典型产品LSF4产品类型产品类型产品类型产品类型 (3 3 3 3)平板型氧传感器平板型氧传感器平板型氧传感器平板型氧传感器 LSFLSFLSFLSF汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义氧传感器氧传感器 (11/15)产品类型产品类型产品类型产品类型 (4 4 4 4)宽带氧传感器宽带氧传感器宽带氧传感器宽带氧传感器 LSULSULSULSU汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义氧传感器氧传感器 (12/15)原理原理原理原理宽带氧传感器在Nernst腔的基础上又增加了一个电化学元泵氧元。在泵氧元开有一狭缝，排气从狭缝进入测试腔（扩散腔）。加在泵氧元上的电压可以保证当测试腔内的氧多时，排除腔内的氧，而当腔内的氧少时，供氧，从而使得提供给泵氧元的电流就反映了排气中的空气过量系数。2 2 泵氧元泵氧元Ip泵氧元电泵氧元电流流UH加热器电加热器电压压Uret参考电参考电压压排气排气产品类型产品类型产品类型产品类型 (4 4 4 4)宽带氧传感器宽带氧传感器宽带氧传感器宽带氧传感器 LSULSULSULSU汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义氧传感器氧传感器 (13/15)特性特性特性特性宽带氧传感器和双阈型的氧传感器有明显不同：双阈型的氧传感器直接利用Nernst腔的电压信号作为测量值。而宽带氧传感器将经过特殊处理和控制的泵氧元供给电流作为测量空气过量系数的参数，这样传感器产生的就不是Nernst腔产生阶跃函数性质的响应而是连续递增的信号。产品类型产品类型产品类型产品类型 (4 4 4 4)宽带氧传感器宽带氧传感器宽带氧传感器宽带氧传感器 LSULSULSULSU汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义氧传感器氧传感器 (14/15)特点特点特点特点能在=0.7空气成分的宽范围内 精确地给出连续的特征变化曲线；160,000km。产品类型产品类型产品类型产品类型 (4 4 4 4)宽带氧传感器宽带氧传感器宽带氧传感器宽带氧传感器 LSULSULSULSU典型产品典型产品典型产品典型产品LSU4汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义注意注意注意注意氧传感器应安装成跟水平面夹角大于等于10，并使其尖端朝下，以避免冷起动时冷凝水聚集在传感器壳体与传感陶瓷之间。不得使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。请按要求的扭矩(5060Nm)拧紧。检测提示检测提示检测提示检测提示氧传感器(LSU型除外)正常工作、且系统处于闭环控制时，借助转接器并利用万用表测量其信号电压应为0.10.9V范围内反复变化的，其变化频率约为每分钟一二十次。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0.50.9V或始终在0.10.5V的区间波动，则系统工作仍不正常，须查找原因。氧传感器氧传感器 (15/15)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述在采用电子节气门控制进气的系统中，集成在加速踏板模块中的位置传感器可用于感受加速踏板的运动行程，向电子控制器提供反映驾驶员驾驶意图的信息。加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器 (1/3)加速踏板模块加速踏板模块汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义原理原理原理原理 加速踏板模块中有两个电位器作为传感器，其电阻值随加速踏板位置的改变而变化，能对ECU的位移命令作出精确的响应，因此可以监控加速踏板的运动情况。由于两个电位器是同相安装的，当加速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。利用这两个电位器、连同电子节气门上监控节气门位置的两个电位器，构成了整个ETC监控功能的一部分；加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器 (2/3)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器 (3/3)特性特性特性特性两路信号电压随踏板位移同向线性变化，但二者的初始值及变化斜率不同。引脚引脚引脚引脚加速踏板模块共有6个引脚，分别是：1传感器2接ECU的+5V电源，3传感器1信号地线，5传感器2信号输出；2传感器1接ECU的+5V电源，4传感器1信号输出，6传感器2信号输出。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义电动燃油泵电动燃油泵电动燃油泵电动燃油泵 EKP13.5 EKP13.5 主要执行器及部件介绍主要执行器及部件介绍主要执行器及部件介绍主要执行器及部件介绍喷油器喷油器喷油器喷油器 EV6EV6燃油分配管燃油分配管燃油分配管燃油分配管 KSZKSZ压力调节器压力调节器压力调节器压力调节器 DR2DR2炭罐控制阀炭罐控制阀炭罐控制阀炭罐控制阀 TEV2TEV2点火线圈点火线圈点火线圈点火线圈 ZSK-2X2EZSK-2X2E油泵支架油泵支架油泵支架油泵支架 TEETEE电子节气门总成电子节气门总成电子节气门总成电子节气门总成汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义燃油系统燃油系统燃油系统燃油系统1油箱2电动燃油泵3燃油滤清器4压力调节器5喷油器5 56 66燃油分配管电动燃油泵电动燃油泵 EKP13.5 (1/6)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述电动燃油将燃油从油箱送往发动机，并提供足够的燃油压力和富余燃油。电动燃油泵电动燃油泵 EKP13.5 (2/6)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义原理原理原理原理电动燃油泵为直流电机驱动的叶片泵，置于油箱内为燃油浸没，利用燃油散热和润滑。蓄电池通过油泵继电器向燃油泵供电。油泵继电器只有在起动时和发动机运转时才使燃油泵接通，因此，当发动机因事故而停止运转时燃油泵自动停止运转。油泵内部设有一涡旋状隔板结构以去除回油管中的气泡。端盖上的止回阀结构用以保持油路压力，便于停车后再次启动。而安全阀设计则防止油路堵塞时油泵过载。起跳压力值通常为450650kPa，可依据客户要求设定。电动燃油泵电动燃油泵 EKP13.5 (3/6)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义特性参数特性参数特性参数特性参数外形尺寸(x L)：38x112mm重 量：290g工作的寿命：5,000h以40km/h工作的寿命：200,000km安装形式：油箱内潜油式电动燃油泵电动燃油泵 EKP13.5 (4/6)特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线1泵1：P=300kPa时输送流量，2泵1：P=300kPa时工作电流，3泵2：P=400kPa时输送流量，4泵2：P=400kPa时工作电流，5泵3：P=300kPa且最低工作电流时输送流量，6泵3：P=300kPa时最低工作电流。输送流量输送流量 V电压电压 U电流电流 I不同型号的EKP13.5电动燃油泵特性曲线(试验介质:无铅汽油)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义特点特点特点特点重量轻便，外形小巧，便于安装；优良的高温燃油输送性能确保充足的燃油供应；出色的低温启动性能确保发动机冷启动无误；源于从设计到装配全程严格控制的可靠质量；工作寿命长；价格低廉。电动燃油泵电动燃油泵 EKP13.5 (5/6)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义注意注意注意注意电动燃油泵有不同的流量，不同的车型不能随意互换。储存时，电动燃油泵应在密闭的原包装盒内免受大气影响，原包 装不得损坏。装车后最大允许储存时间为6个月，配件最大储存时 间为4年。超过时限，应由制造商重新检测油泵性能数据。安装时请注意油管的清洁，并遵循制造商推荐的夹持及安装方法。请勿在干态下运行油泵，以免损坏。请勿使用损坏的和曾经跌落过的油泵，当油箱掉落到地上以后，要更换箱内的油泵。电动燃油泵电动燃油泵 EKP13.5 (6/6)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述为电动燃油安装在油箱提供良好的安装支架，同时隔离震动。油泵支架配有电源插座，此外可集成液位传感器、滤清器、压力调节器等部件于一体。供货的油泵总成有带油筒的标准塑料法兰式支架与金属支架式两类，后者又可分为带有和不带油筒两种型式。油泵支架油泵支架 TEE (1/3)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义引脚引脚引脚引脚油泵支架总成常用形式为4脚，分别为电机正极、负极与油位传感器的两极。也有5脚与6脚等形式，分别是增加了防止静电的油筒油压调节器接地端与低液位报警引脚。特点特点特点特点结构简单，形式多样，易于安装；可集成多个功能部件；带油筒的油泵支架具有油箱低液位 供油及转弯和爬坡时不断油功能。油泵支架油泵支架 TEE (2/3)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义注意注意注意注意油泵支架不带油筒的，须由油箱本身的结构(如内置油筒)来保证汽车在 爬坡或转弯时不断油。当使用劣质燃油，以及在LPG/汽油双燃料车中油箱内的汽油因较少使用 储存时间较长、受高温影响氧化变质形成较多胶质，可能对油泵总成造 成堵塞或腐蚀。油泵支架油泵支架 TEE (3/3)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述EV6喷油器自1992年投入大批量生产以来广泛为世界采用。它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。喷油器喷油器 EV6 (1/4)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义原理原理原理原理平常时壳体内的回位弹簧将阀针压紧在阀座上并封住喷油口。喷油时，电子控制器给出控制信号使电磁线圈通电，产生磁场力克服弹簧压力、阀针重力与摩擦力等将阀针升起，燃油在油压作用下喷出。只要喷油器进出口压差恒定，喷油流量就恒定不变，由通电时间可决定喷油量。喷油器喷油器 EV6 (2/4)1O形圈，2滤网，3带电插头喷油器体，4线圈，5弹簧，6带线圈衔铁的阀针，7带喷孔板的阀座。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义特性参数特性参数特性参数特性参数燃油入口方式:轴向(顶端供油)系统压力:200470kPa最大允许工作电压:16V允许工作温度:-40+110-短时间:可达+140许用燃油:DIN51600与EN228标准,燃油最多可含85%的乙醇许用燃油温度:不超过+70-短时间:可达+120使用寿命:160,000km喷油器喷油器 EV6 (3/4)引脚引脚引脚引脚喷油器有2个引脚，在壳体一侧用正号标识的那个接油泵继电器输出端，另一个接ECU信号输入。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义特点特点特点特点重量轻巧；优良的阀座密封性能；在各种工况下的响应误差均很小；可精密地匹配需要的流量范围；喷油器喷油器 EV6 (4/4)能满足多种喷油特性的需要；良好的热态启动性能；耐腐蚀性强；使用寿命长。注意注意注意注意喷油器的选择须根据发动机及进气歧管结构而定；喷油器种类很多，外形相同、能够装得上的未必是合适的，维修时须采用零件号与原来的一致，不得换错；针对一定的喷油器须使用一定的插头，不得混用；线圈电阻正常约十几，过大或过小则可能有内部断路或短路。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述燃油分配管总成用于分配燃油和储存燃油，同时调节油压以保持喷油器进出口压力差恒定不变。燃油分配管总成燃油分配管总成 KSZ (1/3)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义原理原理原理原理燃油分配管总成由喷油器、压力调节器和燃油分配管组成。燃油分配管提供足够空间抑制油压脉动。当供油量超出实际耗油量时，多余的燃油经压力调节器流回燃油箱，同时冷却燃油分配管和喷油器。燃油分配管总成燃油分配管总成 KSZ (2/3)特点特点特点特点结构紧凑，安装简便；喷油器和压力调节器采用快装弹 簧夹固定，装拆调换方便，安全 可靠；整个总成可根据发动机特点设计 制造。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义注意注意注意注意为便于安装，推荐在与燃油分配管相接的上部O形圈表面涂上无硅的洁 净机油，但不得让机油污染喷油器内部及喷孔。喷油器的安装和拆卸用手进行，禁止用锤子等工具敲击。拆卸和重装喷油器时须更换O形圈，并不得损坏喷油器的密封面。安装完喷油器后进行燃油分配管总成密封性检测，无泄漏者方为合格。燃油分配管总成燃油分配管总成 KSZ (3/3)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义压力调节器压力调节器 DR2 (1/3)概述概述概述概述压力调节器用于保持燃油分配管总成系统的压力与进气歧管内的压力差为恒定值。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义压力调节器压力调节器 DR2 (2/3)原理原理原理原理其结构为一膜片式溢流阀，由弹簧预紧力和弹簧室内与进气歧管相通的空气的压力将装在膜片上的阀球组件压紧关闭。当系统压力升高使进油口油压超过弹簧预紧与空气压力的合力时，阀球组件被顶开，使燃油室中一部分燃油流回油箱，系统油压恢复。1-进气歧管接头，2-弹簧，3-压板回油口，4-膜片，5-阀片，6-进油口，7-出油口。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义技术参数技术参数技术参数技术参数额定压力(Q=80L/h)：P=300kPa工作流量：10280L/h允许工作温度：-40+110允许燃油温度：最高至85压力差与流量成线性注的流量范围：15220L/h线性范围变化率：0.12kPa/L/h压力调节器压力调节器 DR2 (3/3)特点特点特点特点应用范围广；安装简便；重量轻，结构紧凑；防腐蚀能力强；使用寿命长。注：保持燃油分配管压力与进气歧管压力差大体恒定，这是实施燃油定量电子控制的基本前提。实际上，当燃油流量增加时，压力差按线性略有增大；当进气歧管绝对压力波动时，压力差也略有波动。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义1来自油箱2炭罐3大气4炭罐控制阀5通往进气歧管6节气门燃油蒸汽燃油蒸汽燃油蒸汽燃油蒸汽排放系统排放系统排放系统排放系统炭罐控制阀炭罐控制阀 TEV2 (1/7)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述燃油蒸汽排放系统中的炭罐吸收来自油箱的油蒸汽，直至油蒸汽饱和。电子控制器通过打开炭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。炭罐控制阀炭罐控制阀 TEV2 (2/7)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义原理原理原理原理炭罐控制阀由电磁线圈、衔铁和阀等组成。根据发动机不同工况，电子控制器改变输送给电磁线圈脉冲信号的占空比，从而改变阀的开度。此外，通过炭罐控制阀的气流流量还受阀两端压力差的影响。炭罐控制阀炭罐控制阀 TEV2 (3/7)1接口，2密封法兰，3衔铁，4弹簧，5电磁线圈，6阀芯，7气流流道。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线(1)(1)(1)(1)炭罐控制阀炭罐控制阀 TEV2 (4/7)设定值：设定值：3m3/h，适用于排量适用于排量 2000cm3的发动机的发动机流量流量 V压力差压力差 P汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义炭罐控制阀炭罐控制阀 TEV2 (5/7)设定值：设定值：2m3/h，适用于排量适用于排量 2000cm3的发动机的发动机流量流量 V压力差压力差 P特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线(2)(2)(2)(2)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义炭罐控制阀炭罐控制阀 TEV2 (6/7)特性参数特性参数特性参数特性参数p=200mbar时的额定流量：2或3m3/h阀门密封性：2000cm3/h控制频率：约30Hz最小控制脉宽：7msU=13.5V时电流消耗:0.5A电阻:26开启电压:916Vf=1kHz时的电感:48mH允许工作温度:-30+120重量:70g引脚引脚引脚引脚炭罐卸放阀有2个引脚，分别为+12V电源和控制信号输入。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义炭罐控制阀炭罐控制阀 TEV2 (7/7)特点特点特点特点重量轻巧；阀门密封性能优良；可提供怠速工况下精确的最低流量的气流；良好的气流量控制重复性；具有满足发动机部分负荷下大流量清洗气流通行的能力。注意注意注意注意为避免固体声传递，推荐将阀体悬空安装在软管上；安装时须使气流方向符合规定；可提供怠速工况下精确的最低流量的气流；须通过适当措施如过滤、净化等，防止异物从炭罐或软管进入阀内；推荐在炭罐出口上安装一个相应的保护性滤清器(网格尺寸50m)。线圈电阻正常约二十几，过大或过小则可能有内部断路或短路。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述ZSK-2X2E点火线圈利用ECU输出的控制信号功率驱动，将蓄电池的低压直流电转变成高压电，以驱动火花塞点火，引燃气缸内的油气混合气。点火线圈点火线圈 ZSK-2X2E (1/3)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义原理原理原理原理ZSK-2X2E点火线圈由两个初级绕组、两个次级绕组和铁芯、外壳及相应的初级点火驱动模块等组成。ECU输出的较弱的控制信号被驱动模块转化为功率输出，当其将某一初级绕组电路由接通转为切断时，在对应的次级绕组中感应出高电压，使火花塞放电。两个控制端信号交替地变化，相应地两个次级绕组交替地放电。由于每个次级绕组两端各连接一个火花塞，所以这两个火花塞同时打火。引脚引脚引脚引脚每个ZSK-2X2E点火线圈有8个引脚，高压与低压侧各4个。低压侧：1、31号与2号绕组控制端，分别接对应的ECU信号通道；2接电源正极；4接地。高压侧：1、2、3、4分别接各缸火花塞。点火线圈点火线圈 ZSK-2X2E (2/3)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义特点特点特点特点 具有无分电器点火的诸多优点，如无旋转部件、高压线路较少、电磁噪 声与机械噪声降低等；可安装在发动机或车身上，灵活、方便；集成的点火驱动模块可省去ECU的驱动级，使ECU更加经济、可靠；具有塑料外壳的点火线圈耐电强度高、抗振性与耐热性能好。点火线圈点火线圈 ZSK-2X2E (3/3)注意注意注意注意 当出现点火困难、尤其是当油品较差时，应注意查找故障原因：可能因火花塞的积碳而减小次级回路电阻，造成点火无效，而 非点火线圈质量原因。汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义概述概述概述概述节气门总成是电子节气门控制(ETC)系统的一个关键部件，它一方面执行来自电子控制器的指令调节节气门开度以控制进气量，同时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。电子节气门总成电子节气门总成 (1/3)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义原理原理原理原理 节气门总成由节气门、节气门执行器(直流电机)和节气门角度传感器等构成。来自电子控制器的指令使直流电机动作，通过传动机构影响节气门的开度。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。利用这两个电位器、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ETC监控功能的一部分，能提供系统控制所期望的冗余度。电子节气门总成电子节气门总成 (2/3)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义特性特性特性特性 由于两个电位器是反相安装的，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。引脚引脚引脚引脚电子节气门总成共有6个引脚，分别是：1电机正极，2接ECU的+5V电源，3接地，4电机负极，5传感器2信号输出，6传感器1信号输出。电子节气门总成电子节气门总成 (3/3)汽车电喷发动机元件结构与工作原理何正茂&汽车维修讲义小小 结结各种传感器与执行器正常可靠的工作是正确实施发动机管理的基本前提。较之传统的化油器式汽车，熟悉和了解各种器件的性能与用途、正确地 选择和使用，对充分发挥电喷汽车的性能尤为重要。注意正确地安装、使用与维护各种器件，有助于延长器件寿命，避免人 为损坏。对发生故障的器件应及时修理更换，以避免对系统造成更大的不良影响。欢迎提出宝贵意见
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