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电喷发动机工作原理,发动机原理电喷工作过程,汽车发动机电喷原理

 2025年04月18日  阅读 3

摘要:空气流量传感器作用空气流量传感器也被称作空气流量计。它的作用在于检测发动机进气量的具体数值。并且,它会把进气量的相关信息,通过电路的连接这一方式,转化为电信号,然后将此电信号输入给ECU。这样ECU就能依据此信号来确定喷油量和点火时间。空气流量传感器...

空气流量传感器

作用

空气流量传感器也被称作空气流量计。它的作用在于检测发动机进气量的具体数值。并且,它会把进气量的相关信息,通过电路的连接这一方式,转化为电信号,然后将此电信号输入给 ECU。这样 ECU 就能依据此信号来确定喷油量和点火时间。空气流量传感器获取的进气量信号是 ECU 进行喷油控制的重要依据。如果空气流量传感器损坏,或者其电路连接出现故障,就会导致发动机的进气量测量不准确。进气量测量不准确,就会使进入气缸的混合气过浓或过稀。混合气过浓或过稀,就会使 ECU 无法对喷油量进行准确的控制。ECU 无法对喷油量进行准确的控制,就会导致发动机运转不正常,排放超标。

安装位置

一般安装在进气管上,如下图所示。

种类

空气流量计有体积式和质量式之分。体积式包括叶片式、卡曼涡流式和量芯式。质量式包含热线式和热膜式。

冷却液温度传感器

作用

冷却液温度传感器的主要作用是检测冷却液温度。在发动机电控系统中,传感器能感知冷却液温度的变化,然后将这种变化通过电路连接转化为电信号,再输送给 ECU。ECU 会根据输入的电信号,也就是冷却液温度的变化信号,来对电喷发动机的喷油量及喷油时间进行修正,同时调整空燃比,让进入发动机内的混合气能稳定燃烧。冷机时供给较浓的可燃混合气,热机时供给较稀的可燃混合气,以使发动机良好地工作。

安装位置

冷却液温度传感器通常被安装在电喷发动机的缸盖水套上,也安装在上出水管处以及节温器等地方,如下图所示。

类型

冷却液温度传感器包含多种类型,有绕线电阻式、热敏电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式、金属芯式、热电偶式等。其中,应用最为广泛的是热敏电阻式。

进气温度传感器

作用

发动机气缸内进入的空气质量和进气温度以及进气压力有关。温度低的时候,空气密度大,相同体积的空气质量就大。反之,进气温度升高时,相同体积的空气质量就会减少。在燃油喷射系统中,如果采用空气流量传感器,那么空气流量传感器测定的空气质量是体积流量,所以就需要进气温度传感器和大气压力传感器。

进气温度传感器由负温度系数的热敏电阻构成。温度升高时,传感器的电阻会明显减小。它的作用是检测发动机的进气温度,并且通过电路连接,以电信号的形式把这种温度信号输入给 ECU。ECU 会依据输入的电信号来对喷油量进行修正。

若在行车中出现上述这些情况,就应该对进气温度传感器进行检测。

安装位置

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进气温度传感器一般安装在一些位置,比如空气滤清器之后的进气软管上,也安装在空气流量传感器上,还安装在节气门体上以及进气歧管上,如下图所示。并且有的会在空气流量传感器上安装一个,同时在谐振腔上也安装一个,这样做是为了提高喷油器的控制精度。

EGR监测温度传感器

作用

EGR 监测温度传感器的作用是监测 EGR 阀内再循环气体的温度变化,同时监测 EGR 阀的正常工作。通过这些监测,它能控制排气歧管出来的部分废气再循环进入进气歧管,这样就能降低气缸的最高燃烧温度,也能减少尾气中 NOx 的含量,进而降低对环境的污染程度。

EGR 监测温度传感器采用的检测元件是负温度系数的热敏电阻。EGR 阀在发动机中速运转且中等负荷时会开启,而在发动机低速运转且水温低于 60℃时 EGR 阀会关闭,这样能防止发动机怠速不稳。发动机在大负荷运转时 EGR 阀也关闭,以确保发动机有足够的功率输出。所以 EGR 监测温度传感器检测的温度范围是 50 到 400℃。

可能导致 EGR 系统停止工作的原因有:EGR 监测温度传感器的连接电路存在短路情况或者断路情况;EGR 控制系统出现故障;管路中的沉积物将管路堵塞等。若 EGR 系统停止工作,那么就应当对 EGR 监测温度传感器进行检测。

安装位置

EGR监测温度传感器安装在EGR阀的进气道上,如下图所示。

进气歧管压力传感器

作用

进气歧管压力传感器,也叫进气压力传感器或 MAP。它用在 D 型和缸内直喷系统中。当应用于发动机上电控多点间歇式汽油喷射系统时,其基本特点是以进气歧管绝对压力和发动机转速为基本控制参数来控制喷油器的基本喷油量。它能根据发动机的负荷测出进气歧管内压力的变化,通过电路连接转化为电信号和转速信号,然后一起输入发动机 ECU,作为确定喷油器喷油量的基本依据。进气压力增大时,喷油量会增多。同时,点火提前角会变小。倘若进气压力传感器工作状况不佳,通常会致使发动机出现启动困难的情况,还会导致怠速抖动,加速时力量不足,油耗有所增加,排放超出标准等故障。

安装位置

进气歧管压力传感器的安装位置,大部分在汽车发动机的进气歧管上,少部分则安装在汽车发动机 ECU 的控制盒内或者发动机室内。例如皇冠 3.0 轿车安装在发动机室内,奥迪 A6 轿车安装在发动机 ECU 内。

机油压力传感器

机油压力传感器会向 ECU 通报发动机机油主油道的压力。若机油压力低于期望值,ECU 会启用降低发动机转速和功率的保护功能,以此来调节发动机的转速和功率。当检测到机油压力超出规定范围时,ECU 会使仪表板上的红色报警灯闪亮,向驾驶员发出报警信号,并且有些发动机或汽车还可能伴有蜂鸣声。如果 ECU 具备停机保护功能,那么当机油压力低于限值持续 30 秒后,发动机会自动停机。并且有些系统可能设有手动延时按钮,一旦按下此按钮,发动机的运转时间就会延长 30 秒,这样驾驶员就能够将汽车安全地停靠到路边。

检测时,需先打开点火开关,但不启动发动机。接着,拔下机油压力传感器的插头。然后,用万用表检测机油压力传感器插头与搭铁线之间的电阻值。当发动机启动后,油压达到一定程度时,再次对其电阻值进行测量。此时,若阻值应变小,说明传感器正常;若阻值未变小,说明此传感器已损坏,应进行更换。

曲轴位置传感器

还可根据信号监测到的曲轴转角波动大小来判断发动机是否有失火现象。它是发动机集中控制系统的重要传感器之一。它能控制发动机的燃油喷射,还能确认曲轴位置以作为信号源。同时,它也是测量发动机转速的信号源。曲轴位置传感器会检测活塞上止点及曲轴转角的信号,并把这些信号输入到 ECU 中,用于对点火时刻和喷油正时进行控制。现代电控发动机上,曲轴位置传感器与发动机转速传感器被制成一体。它既能用于测定发动机曲轴的位置,也能用于测定活塞上止点的位置。同时,还能用于测定发动机的转速。

曲轴位置传感器通常安装在曲轴的前端,并且靠近飞轮的变速壳体位置,如下面的图所展示的那样。这种传感器依据其工作原理的差异,能够被分成磁电感应式曲轴位置传感器、光电式曲轴位置传感器以及霍尔式曲轴位置传感器等几种类型。

节气门位置传感器

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节气门位置传感器安装于节气门体处,副节气门位置传感器安装在副节气门上。常见的类型包含开关式(触点式)节气门位置传感器、线性式(电位计)节气门位置传感器以及综合式节气门位置传感器。新型的智能电子节气门控制系统所使用的节气门位置传感器,较为常见的有双滑动电阻式和线性双霍尔式这两种。按是否能调整分类的话,可分为可调整节气门位置传感器和不可调整节气门位置传感器。可调整节气门位置传感器的固定螺钉的孔呈椭圆形。松动固定螺钉,就能小范围地调整节气门位置传感器的位置。

作用

检测节气门开度的具体大小情况,把节气门的开度所产生的信号转化为电压信号,接着把这个电压信号传输到发动机 ECU 中。

反映车辆处于加、减速的状态;反映发动机处于负荷的状态;反映发动机处于怠速的状态。

③ 控制减速断油。

④ 进行自动变速器的换挡控制。

发动机运行期间,倘若空气流量计出现故障,那么在某些发动机控制系统中,其失效保护措施是由 ECU 依据节气门位置传感器信号以及转速信号来对喷油器的通电时间进行控制。

副节气门位置传感器属于防滑系统里的器件,它可以反映出副节气门的位置信号。

调整

① 启动发动机,怠速运转。

② 用万用表测量节气门位置传感器IDL信号线电压。

当节气门止动螺钉与挡杆之间的间隙小于 0.35 毫米时,此时节气门开度

当节气门止动螺钉与挡杆之间存在间隙,且该间隙大于 0.70mm 时,也就意味着节气门开度大于 3°。在这种情况下,IDL 信号线的电压应该为 5V。

如果不符合上述要求,那就松开传感器的那两个固定螺钉,接着慢慢转动传感器来进行调节。

直到 IDL 信号线的电压满足③和④的要求,并且把传感器的固定螺钉紧固好。

有些车没有怠速开关 IDL。如果需要调整节气门位置传感器,那么可以在节气门完全关闭的情况下,对节气门传感器位置进行调整,让其 VTA 电压值小于 0.8V。

爆燃传感器

爆燃传感器是发动机电子控制系统中的重要部件,不可或缺。它的作用在于检测发动机是否存在爆燃现象,并且会把检测到的信号传送到发动机 ECU 中。常见的爆燃传感器有两种,一种是共振型压电式爆燃传感器,另一种是共振型磁致伸缩式爆燃传感器。

爆燃传感器会把检测到的发动机爆燃信号,也就是气缸体振动产生的压力波,转化成电信号并传递给 ECU。ECU 会立刻把点火时间推迟,以此来避免爆燃。当爆燃消失后,控制系统会让点火提前角逐渐恢复。

大多数发动机具有 1 到 2 个爆燃传感器。为了感应发动机敲缸的状况,爆燃传感器只能被安装在缸体之上。

大众汽车发动机控制单元借助霍尔信号,把爆燃信号有针对性地分配给各个气缸。要是爆燃传感器探测到某一个气缸出现了爆燃情况,那么发动机管理系统就会对该气缸的点火时刻进行改变(点火提前角朝着“滞后”的方向进行调节),一直到不再有爆燃发生为止。若确认该气缸中不再有继续发生爆燃的倾向,那么控制单元会把它的点火提前角恢复至最初的位置,也就是向“提前”的方向进行调节。桑塔纳型发动机配备了两个爆燃传感器,其中一个安装在气缸体进气管侧的第 1 缸和第 2 缸之间,另一个安装在第 3 缸和第 4 缸之间。

采用爆燃传感器信号进行点火提前角闭环控制,这样就能防止发动机爆燃。因为这样能让燃烧总接近于爆燃点,所以可以最大限度地提高燃烧质量。这种控制方式不仅能够在使用低牌号汽油时保证不损坏发动机,而且还能在使用高质量汽油时保证发动机发出最大功率。

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