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1、宜宾职业技术学院毕业论文毕业论文题目：上海帕萨特1.8T电子燃油喷射系统的故障诊断与分析 摘要本文从发动机的基础知识入手，以最常见的、应用较广泛的电控燃油喷射系统为例，较系统地介绍了汽油电控燃油喷射技术的发展历程，汽油电控燃油喷射系统的类型、结构组成、工作原理，较详细地介绍了帕萨特1.8T轿车电控燃油喷射系统组成与工作原理，描述了帕萨特1.8T轿车的故障诊断与分析，文章内容具有较强的针对性与实用性，电子控制燃油喷射装置是在电子控制单元的自动控制下，通过电控喷油器将发动机所需要的燃油成雾状地喷射到汽油发动机的进气歧管内或气缸内，然后与空气混合形成可燃混合气。电子控制燃油喷射系统与传统化油器燃油供
2、给系统相比，由于原理上全然不同，因而结构上也面目全非。所以在分析故障和进行维修时，与常规方法有很大的不同。可作为汽车维修入门的参考资料。关键词：电控燃油喷射系统 结构 工作原理 故障诊断与分析1 绪论1.1 电控汽油喷射系统1.1.1 电控汽油喷射系统的发展历程汽油喷射系统的发展1834年用于军用飞机上，1952年，曾用于二战德军飞机的机械式汽油喷射技术被应用于轿车，德国戴姆乐-奔驰(Daimler-Benz)300L型赛车装用了德国博世(Bosch)公司生产的第一台机械式汽油喷射装置。它采用气动式混合气调节器控制空燃比，向气缸直接喷射。20世纪60年代后期，随着电子技术的发展，德国BOSCH
3、公司研制出电控燃油喷射系统（EFI）。电控燃油喷射技术经历了晶体管、集成电路、和微机处理三大发展进程1.1.2 电控汽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EFI（Electronic Fuel Injection）简称电控燃油喷射系统，它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。1电子汽油喷射（EFI）控制1）喷油量控制电子控制单元（ECU）把发动机的转速和负荷信号作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度（即基本喷油量），并根据其他信号加以修正，如冷却液温度信号等，最后确定总喷油量。2）喷油正时控制当发动
4、机采用多点顺序燃油喷射系统时，ECU除了控制喷油量以外，还要根据发动机的各缸点火顺序，将喷油时间控制在最佳时刻，以使汽油充分燃烧。3）断油控制减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然放松加速踏板时，ECU将自动切断燃油喷射控制电路，使燃油喷射中断，目的是降低减速时HC和CO的排放量，而当发动机转速下降至临界转速时，又能自动恢复供油。4）燃油泵控制当打开点火开关后，ECU将使燃油泵工作23S，用于建立必需的油压。若此时发动机不起动，ECU将会切断电动燃油泵控制电路，使燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中，ECU控制燃油泵保持正常运转。3）爆震控制当ECU接收到爆震传感器输入的电信号后，EC
5、U对该信号进行处理并判断是否即将产生爆震，当检测到爆震信号后，ECU立即推迟发动机点火提前角，采用反馈控制方式避免爆震产生。3怠速控制（ISC）发动机在汽车制动、空调压缩机工作、变速器挂入档位，或发动机负荷加大等不同的怠速工况下，由ECU控制怠速控制阀，使发动机处在最佳怠速稳定转速下运转。4排放控制1）废气再循环(EGR)控制当发动机的废气排放温度达到一定值时，ECU根据发动机的转速和负荷，控制EGR阀的开启动作，使一定数量的废气进行再循环燃烧，以降低排气中NOx的排放量。2）开环与闭环控制在装有氧传感器及三元催化转化器的发动机中，ECU根据发动机的工况及氧传感器反馈的空燃比信号，确定开环控制
6、或闭环控制。3）二次空气喷射控制ECU根据发动机的工作温度，控制新鲜空气喷入排气歧管或三元催化转化器，用以减少排气造成的污染。4）活性炭罐清污电磁阀控制ECU根据发动机的工作温度、转速和负荷转速信号，控制活性炭罐清污电磁阀的开启工作，将活性炭吸附的汽油蒸汽吸入进气管，进入发动机燃烧 ，降低蒸发排放。5进气增压控制1）进气谐波增压控制ECU根据转速传感器检测到的发动机转速信号，控制进气增压控制阀的开闭，改变进气管的有效长度，实现中低转速区和高转速区的进气谐波增压，提高发动机的充气效率。2）涡轮增压控制ECU根据进气压力传感器检测到的进气压力信号控制废气增压器的废气放气阀或可变喷嘴环，以获得增压压
7、力。1.1.3 电控汽油喷射系统的分类电喷系统发展至今，已有多种类型。根据其结构特点分为以下几种类型。按系统控制模式分类 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。a开环控制 就是把根据试验确定的发动机各种运行工况所对应的最佳供油量的数据事先存入计算机中，发动机在实际运行过程中，主要根据各个传感器的输入信号，判断发动机所处的运行工况，再找出最佳供油量，并发出控制信号。b闭环控制 闭环控制系统又称为反馈控制系统，其特点是加入了反馈传感器，输出反馈信号，反馈给控制器，以随时修正控制信号。闭环控制系统在排气管上加装了氧传感器，可根据排气管中氧含量的变化，测出发动机燃烧室
8、内混合气的空燃比值，并把它输入计算机中再与设定的目标空燃比值进行比较，将偏差信号经功率放大器放大后再驱动电磁喷油器喷油，使空燃比保持在设定的目标值附近。因此，闭环控制可达到较高的空燃比控制精度，并可消除因产品差异和磨损等引起的性能变化对空燃比的影响，工作稳定性好，抗干扰能力强。采用闭环控制的燃油喷射系统后，可保证发动机在理论空燃比(14.7)附近很窄的范围内运行，使三元催化转换装置对排气的净化处理达到最佳效果。 但是，由于发动机某些特殊运行工况(如启动、暖机、加速、怠速、满负荷等)需要控制系统提供较浓的混合气来保证发动机的各种性能，所以在现代汽车发动机电子控制系统中，通常采用开环与闭环相结合的
9、控制方式。 2) 按喷油实现的方式分类在发动机电子控制系统中，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。a.机械式燃油喷射系统(K系统)如图1-1b.机电混合式燃油喷射系统(KE系统)如图1-2由于前两种系统在现在汽车中不在使用，故不做介绍。c电子控制式燃油喷射系统如图1-3燃油的计量通过电控单元和电磁喷油器来实现。该系统采用了全电子控制方式，即电子控制单元通过各种传感器来检测发动机运行参数(包括发动机的进气量、转速、负荷、温度、排气中的氧含量等)的变化，再由ECU根据输入信号和数学模型来确定所需的燃油喷射量，并通过控制喷油器的开启时间来控制喷入气缸内的每
10、循环喷油量，进而达到对气缸内可燃混合气的空燃比进行精确配制的目的。电子控制式燃油喷射系统在发动机各种工况下均能精确计量所需的燃油喷射量，且稳定性好，能实现发动机的优化设计和优化控制。因此，它在汽油喷射系统中被广泛应用。图1-1 K型机械式汽油喷射系统结构示意图1燃油箱；2电动燃油泵；3蓄能器；4燃油滤清器；5混合气调节器；5a燃油分配器；5b空气流量传感板；5c压力调节阀；6暖机调节器；7节气门；8怠速调节螺钉；9冷启动阀；10总进气管；11喷油器；12温度时间开关；13辅助空气阀。图1-2 KE型机械式汽油喷射系统结构示意图1燃油箱；2电动燃油泵；3蓄压器；4燃油滤清器；5电-液压力调节器；
11、6燃油量分配器；7燃油压力调节器；8电位计；9空气流量计；10节气门开关；11冷启动阀；12温度时间开关；13喷油器；14水温传感器；15控制器(微机)；16补充空气滑阀。图1-3 L-Jetronic总体结构示意图1燃油箱；2电动燃油泵；3燃油滤清器；4燃油压力调节器；5喷油器；6冷启动阀；7电子控制器；8空气流量计；9温度时间开关；10冷却液温度传感器；11发动机转速信号；12节气门开关；13补充空气滑阀；14怠速调节螺钉；15混合气调节螺钉；16氧传感器。3) 按喷油器数目分类在发动机燃油喷射控制系统中，按喷油器数目进行分类，又可分为单点喷射(Single-Point Injection
12、，SPI)和多点喷射(Multi-Point Injection，MPI)两种形式。单点喷射与多点喷射的区别如图1-4所示。 （a） (b)图1-4 单点喷射(a)与多点喷射(b)a 单点喷射(SPI) 单点喷射在现在汽车中以很少使用，故不做介绍。b 多点喷射(MPI) 多点喷射系统是在每缸进气口处装有一只喷油器，由电控单元(ECU)控制顺序地进行分缸单独喷射或分组喷射，汽油直接喷射到各缸的进气门前方，再与空气一起进入气缸形成混合气。多点喷射又称为多气门口喷射(MPI)或顺序燃油喷射(SFI)，或单独燃油喷射(IFI)。显然，多点燃油喷射避免了进气重叠，使得燃油分配均匀性较好，从而提高了发动机
13、的综合性能。同时，由于它的控制更为精确，使发动机无论处于何种状态，其过渡过程的响应及燃油经济性都是最佳的。但是，多点喷射系统结构复杂，成本高，故障源也较多。从发展趋势看，由于电子技术日益成熟，法规的日益严格，多点喷射系统由于其性能卓越而将占主导地位。目前，多点喷射系统不仅为高级轿车和赛车所采用，而且一些普通车辆也开始采用。由于多点喷射系统是直接向进气门前方喷射，因此，多点喷射属于在气流的后段将燃油喷入气流，属于后段喷射。4) 按喷油器的喷射方式分类 在发动机电子控制系统中，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a 连续喷射喷油器稳定连续地喷油，其流量正比于进入气缸的空气量，故又称为
14、稳定喷射。在连续喷射系统中，汽油被连续不断地喷入进气歧管内，并在进气管内蒸发后形成可燃混合气，再被吸入气缸内。由于连续喷射系统不必考虑发动机的工作时序，故控制系统结构较为简单。德国博世公司的K系统和KE系统均采用了连续喷射方式。b 间歇喷射 又称为脉冲喷射或同步喷射。其特点是喷油频率与发动机转速同步，且喷油量只取决于喷油器的开启时间(喷油脉冲宽度)。因此，ECU可根据各种传感器所获得的发动机运行参数动态变化的情况，精确计量发动机所需喷油量，再通过控制喷油脉冲宽度来控制发动机各种工况下的可燃混合气的空燃比。由于间歇喷射方式的控制精度较高，故被现代发动机集中控制系统广泛采用。如图1-5所示，间歇喷
15、射又可细分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种形式。(a) 同时喷射 (b) 顺序喷射 (c) 分组喷射图1-5 间歇喷射三种形式 同时喷射是指发动机在运行期间，各缸喷油器同时开启、同时关闭。 分组喷射是将喷油器按发动机每工作循环分成若干组交替进行喷射。 顺序喷射则是指喷油器按发动机各缸的工作顺序依次进行喷射。顺序喷射是缸内喷射和进气管喷射都可采用的喷射方式。相比而言，由于顺序喷射方式可在最佳喷油情况下，定时向各缸喷射所需的喷油量，故有利于改善发动机的燃油经济性。但要求系统能对待喷油的气缸进行识别，同时要求喷油器驱动回路与气缸的数目相同，其电路较复杂，多在高档轿车发动机控制系统中采用。5) 按喷
16、油器的喷射部位分类在发动机电子控制系统中，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。a 缸内喷射它是将喷油器安装于缸盖上直接向缸内喷油，因此需要较高的喷油压力(3到12MPa)。由于喷油压力较高，故对供油系统的要求较高，成本也相应较高。同时由于要求喷出的汽油能分布到整个燃烧室，故缸内喷油器的布置及气流组织方向比较复杂，同时发动机设计时需保留喷油器的安装位置，使发动机的结构设计受到限制，在过去的机械式汽油喷射系统中，尚有这一类型的例子，但现在已经不使用了。b缸外喷射它是指在进气歧管内喷射或进气门前喷射。在该方式中，喷油器被安装于进气歧管内或进气门附近，故汽油在进气过程中被喷
17、射后与空气混合形成可燃混合气再进入气缸内。理论上，喷射时刻设计在各缸排气行程上止点前70左右为佳。喷射方式可以是连续喷射或间歇喷射。 相比而言，由于缸外喷射方式汽油的喷油压力(0.1到0.5MPa)不高，且结构简单，成本较低，故目前应用较为广泛。 6) 按空气量的检测方式分类在发动机电子控制系统中，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。直接检测方式称为质量-流量方式(如K型、KE型、L型、LH型等)，间接检测方式又可分为速度-密度方式(如D型)和节气门-速度方式。由于空气在进气管内的压力波动，故该方法的测量精度稍差。L型EFI系统是用空气流量计直接测量发动机吸入的空气
18、量，其测量的准确程度高于D型，故可更精确地控制空燃比。常用的空气流量计有以下几种：（1) 叶片式空气流量计(测量体积流量)图1-3或称为翼板式空气流量计；图1-6 叶片式放前面电控汽油机燃油喷射系统1. 喷油器 2.油压调节器 3.叶片式空气流量计 4.节气门位置开关 5.水温传感器 6.怠速空气调整器7.滤清器 8.ECU 9.电动燃油泵 10.油箱(2) 卡门旋涡式空气流量计(测量体积流量)；(3) 热线式空气流量计(测量质量流量)；(4) 热膜式空气流量计(测量质量流量)。热线式电控汽油机燃油喷射系统可以直接测量进入气缸内空气的质量，将该空气的质量转换成电信号，输送给ECU，由ECU根据
19、空气的质量计算出与之相适应的喷油量，以控制最佳空燃比。D、L型系统均采用多点间歇脉冲喷射方式，配用这两种系统的发动机可获得良好的综合性能，目前，在汽油发动机上得到广泛应用。2 帕萨特1.8T轿车电控燃油喷射系统2.1 帕萨特1.8T轿车电子控制汽油喷射系统帕萨特1.8T轿车电子控制汽油喷射系统由电控单元（ECU）、传感器、点火线圈、分电器、油压调节器、喷油器等组成。如图3-1所示，驾驶员通过节气门控制进气量，节气门位置传感器检测节气门开度的信息传给电控单元（ECU），由电控单元综合诸因素调整喷油量，使混合气最佳。发动机工作时，节气门位置传感器检测驾驶员控制的节气门开度，进气压力传感器检测进入气
20、缸的空气量，这两个信号作为汽油喷射的主要信息输入ECU，由ECU计算出喷油量。再根据水温、进气温度、氧、爆震等四个传感器输入的信息，ECU对上喷油量进行必要的修正，确定出实际喷油量，最后再根据霍尔传感器检测到的曲轴转角信号，ECU确定出最佳喷油和点火时刻并指令喷油器喷油、火花塞跳火。图3-1 电子控制供油喷射系统示意图1-ECU 2-节气门位置传感器 3-怠速旁通阀 4-进气压力传感器 5-汽油滤清器6-爆震传感器 7-进气温度传感器 8-油压调节器 9-喷油器 10-氧传感器11-点火线圈 12-水温传感器13-分电器 14-电动汽油泵系统中有一个爆震传感器，当发动机产生爆震时，通知电控单元
21、适当推迟点火正时而减弱爆震。爆震传感器不仅可保证使用低牌号汽油时不损坏发动机，同时也保证发动机在使用高质量汽油时能发出最大功率；系统中的水温传感器可保证发动机在冷起动时，能适当加浓混合气浓度；而系统中的氧传感器则可随时监测发动机的燃烧情况，由电控单元随时调整喷油量，从而将排气污染减小到最低程度；ECU是一个32位计算机，它可处理及控制发动机的喷油时间。喷油持续时间和点火提前角等指令，使喷油嘴和火花塞最佳工作。电子控制汽油喷射系统分为汽油供给系统、空气供给系统和控制系统三部分。2.1.1 汽油供给系统主要部件 汽油供给系统的作用是根据ECU的指令，以恒定的压差将一定数量的汽油喷入进气管中：它主要
22、包括汽油箱、汽油分配管、电动汽油泵，汽油滤清器、油压调节器、喷油器等组成，如图3-2、图3-3和图3-4所示。 图3-2 汽油供给系统零件图l-回油软管； 2-进油软管； 3、8、28-油管夹头； 4、7、9、21、26-夹箍； 5-汽油滤清器罩壳；6-汽油滤清器；10-固定螺钉； 11-回油管； 12-通气细管； 13-进油管； 14-锁紧螺母；15-凸缘； 16-密封圈； 17-汽油油位传感器； 18-汽油泵； 19-汽油箱； 20-安装汽油泵固定环；22-固定螺钉； 23-卡环； 24-支承座； 25-防尘罩； 27-橡胶连接管。 油压调节器与喷油器相连接，控制供油系统的压力，使喷油器中
23、的油压与进气管负压之差始终保持在0.24MPa，这样可使喷油量只受通电时间长短的控制。喷油器根据ECU指令将汽油以雾状喷入进气管。图3-3 汽油箱加油管总成l-固定支架； 2-中间支架； 3、6、7-螺栓；4-加油管； 5-夹箍； 8-集油罩； 9-卡簧；10-密封塞； 11-油箱锁盖。电动汽油泵将汽油从汽油箱中吸出，经汽油滤清器过滤后，送往汽油分配管。汽油分配管将汽油均匀分配到电子控制的喷油器中，喷油器再适时地将汽油喷入进气管中。汽油分配管上有一个油压调节器，使汽油压力与进气管压力之间的压力差保持不变，并经回油管将多余的汽油送回汽油箱。汽油供应系统不断受到汽油冲涤，故经常提供冷的汽油，从而避
24、免了汽油形成泡沫，改善了高温起动特性。1）汽油泵 电动汽油泵的结构如图3-5所示，它是由永磁电动机驱动的带滚柱的转子泵，主要由驱动油泵的直流电动机、滚柱式油泵、保持汽油输送管压力不致过高的限压阀和保持剩余压力的单向阀组成。电动汽油泵安装在汽油箱中，并不断受到汽油冲涤，使电动机充分冷却。汽油泵的供油量大于发动机的最大汽油需要量，以便所有发动机工况下都能保持汽油供给系统中的油压。起动时，只要起动开关起作用，汽油泵就一直工作。发动机一起动，汽油泵就处于接通状态，ECU经一个外部的汽油泵继电器控制汽油泵的。为安全起见，在点火开关接通（不起动发动机）及发动机停止工作时，汽油泵不泵油。图3-4 喷油器部分
25、零件图l-供油软管； 2-回油软管； 3-喷油器电阻器； 4-夹箍； 5-喷油器总供油管； 6-密封圈； 7-喷油器8-曲轴箱强制通风阀（PCV阀）； 9-水温传感器； 10-安装支架； 11-油压调节器。 图3-5 电动汽油泵l-限压阀 2-滚柱式油泵 3-电动机 4-单向阀 A-进油口 B-出油口。2）汽油箱 桑塔纳2000GLi型轿车汽油箱内的汽油蒸汽不是排入大气，而是引入进气管，为此在汽油箱与进气系统之间并联一个汽油蒸汽回收装置，即活性炭罐，如图3-6所示。图3-6 活性炭罐部分零件图1-电源插头； 2-活性炭罐电磁阀； 3-支架； 4-橡胶支架； 5-通向发动机进气系统的管路；6-通
26、气管（来自汽油箱的通气管）； 7-螺栓； 8-活性炭罐（安装在右前车轮罩内）。活性炭罐内的活性炭粒是一种极好的油蒸汽吸附剂，它有很大的表面积，有利于吸附汽油蒸汽。罐内装有单向止回阀，以防汽油蒸汽倒流。罐的底部有空气滤网，新鲜空气经滤网进入，从炭粒中带走汽油蒸汽分子，防止混合气过浓现象。当汽车停止运行时，在高温作用下，汽油箱内的汽油蒸发产生压力，使单向阀打开，汽油蒸汽进入活性炭罐，炭粒吸附汽油蒸汽并储存起来。发动机在热态工作时，活性炭罐电磁阀（N80）在ECU的控制下打开，通过新鲜空气带走汽油蒸汽，经管路吸入进气管，从而回收了汽油蒸汽，防止汽油浪费和减小大气污染。3）汽油滤清器 电动汽油泵后面接
27、了一个滤清器，它位于中地板下面，包括一个网目宽为10m的纸质滤芯及接在后面的纤维质滤网。一块支承板将滤清器固定在外壳中。滤清器外壳由金属制成，滤清器寿命取决于汽油的污染程度。 汽油滤清器安装时，注意其上箭头表示汽油的流动方向。4） 汽油分配管 汽油分配管的任务是将汽油均匀地分配到所有喷油器中。 汽油分配管具有储油功能，为了克服压力波动，其容积比发动机每工作循环喷入的汽油量大得多，从而使接在分配管上的喷油器处于相同汽油压力之下。此外，分配管使喷油器便于拆装。5）油压调节器油压调节器任务是保持汽油压力与进气管压力之间的压力差不变，从而使喷油器喷出的汽油量仅取决于阀的开启时间。油压调节器装在汽油分配
28、管上。如图8-8所示，这是一种膜片控制的溢流调节器，将汽油压力调节到约0.24MPa。它有一个金属外壳。一个卷进的膜片将此外壳分为两个腔室，一个是弹簧室，有一定预紧力的螺旋弹簧对膜片施加一个作用力；另一个胶室用于容纳汽油（汽油室），汽油室直接与供油总管相通。图3-7 油压调节器l-进油口； 2-回油接头管； 3-球阀； 4-阀座； 5-膜片； 6-压力弹簧； 7-进气管接头。6）喷油器每个发动机气缸都配置一个电子控制的喷油器，喷油器装在进气门前的进气道中，其作用是将精确定量的汽油喷到发动机各个进气管末端的进气门前面。 喷油器由喷油器体、滤网、磁场绕组、针阀、阀体、螺旋弹簧、调整垫等组成，如图3
29、-8所示。喷油器为电磁式，由ECU的电脉冲控制其打开或关闭。各喷油器是并联的，当磁场绕组无电流时，喷油嘴针阀被螺旋弹簧压在喷油器出口处的密封锥座上。磁铁被激励时，针阀从其座面上升约0.1mm，汽油从精密环形间隙中流出，与空气一起被吸入气缸，并通过旋流作用在进气和压缩冲程中形成易于点燃的均匀空气汽油混合气。为使汽油充分雾化，针阀前端磨出一段喷油轴针。喷油器吸动及下降时间为 l1.5ms。电子控制的喷油器将汽油喷到各进气歧管末端的气缸进气门前面。每循环喷入的汽油量基本上决定于喷油器的开启持续时间，此时间由ECU根据发动机工况算出。图3-8 喷油器l-汽油接头； 2-接线插头； 3-电磁线圈； 4-
30、磁心； 5-行程； 6-阀体； 7-壳体；8-针阀； 9-凸缘部； 10-调整垫； 11-弹簧； 12-滤网； 13-喷口。喷油器用专门的支座安装，支座为橡胶成型件。其隔热作用可防止喷油器中的汽油产生气泡，有助于提高发动机的高温起动性能。另外，橡胶成型件可保护喷油器不受过高振动应力的作用。喷油器经带保险夹头的连接插座与汽油分配管连接。2.1.2 空气供给系统主要部件的结构和工作原理空气供给系统作用是提供并控制汽油燃烧所需的空气量。它主要包括空气滤清器、节气门体、进气压力传感器、稳压箱和附加空气阀等组成，如图3-9所示。进气压力传感器与稳压箱相连，它的作用是把进气管内的压力变化转换成信号输给EC
31、U。ECU根据进气压力和发动机转速推算出每一循环发动机所需的空气量，同时计算出汽油的喷射量。由空气滤清器过滤后的空气，由节气门体流入稳压箱并分配给各缸进气管，空气与喷油器喷出的汽油混合后形成可燃混合气后进入气缸。1） 空气滤清器空气滤清器为恒温式，它通过用真空控制阀开启的大小，来控制进入空气滤清器热空气的多少，从而保持进入发动机的进气温度为某一恒定值。真空控制阀的开店由温控开关控制，当进气温度低时，温控开关打开，通向节气门体的真空使控制阀打开热空气道；当温度高时，温控开关关闭，截断通向节气门体的真空通道，温控开关关闭热空气道。2）节气门体节气门体位于空气滤清器和稳压箱之间，与加速踏板联动，用以
32、控制进气通路截面积的变化，从而实现发动机转速和负荷的控制。为检测节气门位置的开度大小，在节气门轴的一端（下端）装有节气门位置传感器，用来向ECU传递节气门的开度信号。节气门体上装有旁通道，当节气门关闭、发动机怠速运转时，汽油燃烧所需要的空气由怠速旁通阀进入发动机。为自动控制怠速转速，在怠速通道中设置了可以改变通道截面积的旋转滑阀式怠速凋节器。在冷起动结束后、发动机进入暖机阶段，发动机需要附加的暖机加浓。附加空气滑阀作为节气门的旁通阀，根据发动机温度向发动机输送附加空气。在计量空气量时，已考虑到这部分附加空气量，喷油器会输送更多的汽油。发动机温度升高时，附加空气滑阀减少通往节气门的旁通支路中的附
33、加空气量。附加空气滑阀由一孔板控制，而孔板又由一个双金属片控制。孔板控制分通管道（即旁通阀）的开启截面，双金属片是用电加热的，随着发动机温度的上升，它逐渐减小附加空气滑阀的开启截面。附加空气滑网安装位置选在发动机上易感受其温度的部位。从而当发动机暖机结束后，附加空气滑阀不再工作。当减速时，驾驶员突然松开加速踏板，节气门迅速关闭，进入气缸的空气量急减，发动机输出功率大幅度下降，导致不应有的冲击，甚至熄火，为了防止这种不良现象的产生，在节气门外部设有节气门缓冲装置，如图3-11所示。 图3-10 空气滤清器l-滤芯； 2-空气滤清器上部； 3、13-夹箍； 4-进气软管；5-夹箍（固定与节气门体连
34、接的进气软管）； 6-通向怠速调节阀的进气软管； 7-曲轴箱排气管；8真空管（通向节气门体）；9-真空管（通向真空控制阀）； 10-热空气导流板； 11-固定螺母；12-热空气软管（连接热空气导流板和空气滤清器）；14-真空控制阀； 15-空气滤清器下部。 图3-11 节气门缓冲装置1-空气滤网； 2-阻尼孔； 3-阻尼弹簧； 4-膜片； 5-杠杆； 6-节气门。2.1.3 控制系统的主要部件控制系统的作用是收集发动机的工况信息并确定最佳喷油量、最佳喷油时刻及最佳点火时刻，它由电控单元（ECU）、水温传感器、氧传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器、进气压力传感器、爆震传感器及霍尔传感器等组
35、成。传感器是检测发动机实际工作状况、感知各种信号的主要部件，并将各种信号传送给ECU，ECU通过计算分析后，发出相应指令，使发动机在最佳的工作状态下工作。1）电控单元电控单元俗称电脑或ECU。ECU是一种电子综合控制装置，它是电子控制汽油喷射装置的控制中枢，它由模拟数字转换器，只读存储器ROM，随机存储器RAM、逻辑运算装置和一些数据寄存器等组成。它通过分析各种传感器提供的发动机工况数据，并借助于编好程序的综合特性曲线，发出喷油器和点火提前角的控制脉冲。ECU安装在驾驶员仪表板下。ECU在更换后，应与发动机相互匹配，并进行怠速检测。氧传感器安装在排气管内，安装力矩为50Nm，需用“G5”润滑螺
36、纹，但“G5”不得进入传感器体的缝隙。在折卸水温传感器之前，排泄掉冷却系统内的部分冷却液。ECU的端子如图3-12所示，端子的用途如表3-1所示。图3-12 ECU端子2）节气门位置传感器 节气门位置传感器安装在节气门体上，用来检测节气门的开度，它通过杠杆机构与节气门联动，进而反映发动机的不同工况（怠速、加速、减速和全负荷等）。此传感器可把发动机的这些工况检测后输入ECU，从而控制不同的喷油量。节气门位置传感器属于开关触点式，如图3-13所示。它主要由活动触点、怠速触点、功率触点。节气门轴、控制杆、导向凸轮和槽等组成。活动触点可在导向凸轮槽内移动，导向凸轮由固定在节气门轴上的控制杆驱动。表3-
37、1 ECU端子用途端子条件端子用途标准值9用遥控装置驱动电源系统电压2、5、13和25搭铁端08和9进气温度传感器1603008和7起动时，并逐渐踏下加速踏板空气流量计电阻值会变化8和5空气流量计34045021点火开关“ON”系统电压10和25水温传感器冷机：10802750热机：1505004起动机运转时起动信号蓄电池电压3遥控装置驱动时，节气门全开节气门位置传感器14遥控装置驱动时，节气门全闭节气门位置传感器9和129和241、4缸喷油器电阻器2、3缸喷油器电阻器3.94.51点火开关“ON”，1处有“+”电压与点火线圈端子1连接15和20用导线连接15和20，再断开点火控制插头，并检查
38、端子16和17间电阻应是03）进气压力传感器进气压力传感器与稳压器相连，用以将进气管内的压力变化转换成电信号。它与转速信号一起输送到ECU，作为决定喷油器基本喷油量的依据。进气压力传感器采用半导体压敏电阻式（全称是进气歧管绝对压力传感器）。它由硅膜片、集成电路、滤清器、真空室和壳体等组成，如图3-14所示。硅膜片是压力转换元件，它是利用半导体的压电效应制成的。硅膜片的一面是真空室，另一面是导入的进气压力。集成电路是信号放大装置，它的端头与ECU连接。 （a）平面图 （b）立体图图3-14 进气压力传感器1-硅膜片； 2-真空室； 3-集成电路； 4-滤清器； 5-进气端； 6-接线端。发动机工
39、作时，从进气管来的空气经传感器的滤清器滤清后作用在硅膜片上，硅膜片产生变形（由于进气流量对应着相应的进气压力，故进气流量越大，进气管压力就越高，硅膜片变形也就越大）。硅膜片的变形，使扩散在硅膜片上电阻的阻值改变，导致电桥输出的电压变化。传感器上的集成电路将电压信号放大处理后，作用进气管压力信号送到电控单元，此信号成为电控单元计算进入气缸空气量的主要依据。4）进气温度传感器进气温度传感与进气压力传感器一体安装于节气门之后的进气管上，用以检测进气温度，测量进气温度的目的是为了确定进气的密度，它与进气压力传感器联合使用，可以准确地反映进入气缸的空气量。进气温度传感器的材料采用负温度系数（NTC）热敏
40、电阻，ECU根据进气温度传感器检测到的进气温度修正喷油量，使发动机自动适应外部环境的变化。5）水温传感器水温传感器作用是测定发动机冷却液温度，并将它变为电信号送入ECU，为其修正喷油量提供重要依据。水温传感器装在发动机的冷却液回路中，如图3-15所示。目前是利用负温度系数半导体电阻来测定温度。负温度系数的电阻在温度上升时，其电阻值是下降的。图3-15 水温传感器1-负温度系数电阻； 2-外壳； 3-电气接头。6）爆震传感器爆震传感器安装于气缸体上，如图3-16所示。它能将发动机爆震情况转换成电信号，输入给电控单元，供其修正点火时刻。爆震传感器是一种固有频率大于25kHz的宽带加速度传感器，控制
41、元件由压电陶瓷制成。为了隔热，传感器用塑料套包起来，允许工作温度为130。7）氧传感器氧传感器（传感器）又称空气汽油混合比传感器，用以控制发动机的燃烧状况，随时向ECU提供修正喷油量的电信号。氧传感器装在发动机排气管上，伸入到废气流中，外电极端受废气拂过，内电极端与外界空气接通。氧传感器基本上由一专用陶瓷体构成，其表面装有可透气的铝电极，如图3-17所示。传感器起作用的原理是陶瓷材料为多孔的，允许空气中的氧扩散（团体电解质），陶瓷在高温下是导电的。如果两电极端的含氧量不一样，则电极上产生一个电压，即测定出排气管中的含氧浓度，并随时向ECU反馈信号来修正喷油量，以保证空气和汽油混合气过量空气系数
42、a=l.00（理想混合气）。 图3-17 氧传感器l-接触部分； 2-陶瓷衬套； 3-传感陶瓷； 4-护套（排气端）； 5-电线接头；6-碟形弹簧； 7-护套（空气端）； 8-外壳（-）； 9-电极（-）； 10-电极（+）。8）霍尔传感器霍尔传感器安装在分电器内，用以检测发动机曲轴的转角和转速，为ECU点火时刻和喷油时刻提供电信号。3.1 帕萨特1.8T轿车电控燃油喷射系统的故障诊断与检修3.1.1系统的常见故障1 电子控制单元故障电子控制单元虽然一般比较可靠，不易出问题，但行驶里程达15万km以上的老车却难免因此而产生故障。例如集成块损坏，电子控制单元固定脚螺栓松动，电子元件焊脚接头松脱，
43、以及电容元件失效等，都可能造成发动机难于起动或不能起动、无高速、热车难起动、耗油量大等现象。这些问题，一般应送往特约修理部门去测试和修理。实在无条件时，可用类比方法，在运行正常的同型号汽车上互换元器件进行效果比较。2插接件连接故障电子控制燃油喷射系统电路中有很多插接件，常常因老化以及由于多次拆卸导致接头松动或接触不良，从而造成发动机工作不稳定、时好时坏。例如，有辆帕萨特1.8T汽车就是因为电子控制单元的某接头接触不良，空气流量传感器插接件中的电动输油泵电路开关的接头接触不良而导致发动机起动不正常；还有一台发动机因为电控喷油阀的电源插接线脱落而造成2缸不工作。3 传感器故障电子控制燃油喷射装置的
44、几个传感器虽结构不尽相同，但大致为热敏电阻式、真空压力式、机械传动式等几种形式。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等，都将不能及时、准确地反映发动机工况，从而使电子控制系统失控或控制不正常，导致发动机工作不协调，甚至不能工作。4 管道密封不严例如，胶管老化造成漏气，管口破裂或卡子未夹紧，都将造成混合气过稀，从而使发动机起动困难，或怠速不良、运转无力等。5汽油雾化故障电子控制燃油喷射系统的汽油雾化，类似于柴油发动机的高压喷油雾化情况。喷油器是由一组电磁线圈、针阀和座等组成，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的。有时候会因为电磁线圈工作
45、不良，或喷油器卡死，造成某缸汽油雾化不良或滴油，导致该缸工作不良或不工作。6 起动加浓阀故障电子控制燃油喷射装置也有起动加浓装置，它只在起动时起作用。起动加浓电磁线圈在起动时打开针阀，起动后应关闭针阀。起动加浓阀的工作好坏，直接影响着发动机的起动性能。例如，有一辆汽车总是不易起动，但起动着火后又一切正常，后来才发现原来是起动加浓阀不起作用，更换起动加浓阀后，就解决了不易发动故障。7空气流量传感器故障空气流量传感器是关键的传感元件，由于空气流量传感器片上装的微动开关（触点）在碳膜镀层上频繁滑动，久而久之，就会产生沟槽，使电阻值发生变化，从而导致检测的信号不准确，造成发动机工作不正常。此外，传感器
46、转轴上装有预紧度可调的弹簧发条，如调整不当或弹力变差，则会使供油量发生变化和加油滞后，造成发动机加速不良。为了确保发动机运转后，进气歧管产生真空时，输油泵才供油，系统中的燃油泵也受空气流量传感器的控制。空气流量传感器片上装有微动开关（触点），有时因拆装不当或其它原因，会使杠杆动作延迟，造成输油泵不泵油或泵油不足。此故障可通过在起动时，拆下汽油滤清器进油接头，看是否泵油来确定。8 油压调节器故障系统中油压调节器虽然是不可调的，但却是不可忽视的。如果忘记接上真空小软胶管，则将影响回油量，使喷油器两端的压力发生变化，从而造成发动机起动困难。如果油压调节器内的膜片损坏，也会产生类似故障。油压调节器故障一般只能用类比法来判断。9滤清器故障空气滤清器堵塞，将造成混合气过浓；汽油滤清器心堵塞，将造成混合