电喷系统使用手册.docx
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电喷系统使用手册
S11372发动机西门子(SIEMENS)电喷系统使用手册
时间:
2003-8-13
1
系统的基本描述
1.1系统的基本组成
1.2发动机控制器(ECU)
1.3传感系组成与功能
1.4点火系组成与功能
1.5供油系组成与功能
1.6配气系组成与功能
1.7辅助控制组件与功能
1.8系统原理图
2使用方法
2.1终端消费者使用的注意事项
2.2特约维修站的电喷系统故障查找与排除,零部件的更换
1.1
系统的基本组成
S11372发动机西门子(SIEMENS)电喷系统由发动机控制器(ECU),传感系,点火系,供油系,配气系,辅助控制组件六部分组成。
发动机控制器是系统的核心,它接受传感系所提供的有关发动机的信息,计算并控制点火系、供油系、配气系使得发动机在优化的状态下运行。
辅助控制组件是利用发动机控制器的强大计算、控制功能实现一些与发动机运行有关的功能:
如与维修诊断仪通讯,空调控制,碳罐脱附,与自动变速箱通讯,向仪表提供发动机信息等等。
如图所示:
供油系
配气系
辅助控制
组件
点火系
发动机控制器
传感系
1.2
发动机控制器(ECU)西门子号5WY5100A,奇瑞零件号S11-3605010
外形如图所示,
外壳为不锈钢冲压,内为印刷电路板和表面贴装的集成电路。
不防水。
工作电压:
6~16V,低于6V时(包括偶然波动)系统会自动复位。
工作温度:
-400C~700C,
须用2A保险丝保护电源输入管脚.
安装于:
驾驶舱内离合器踏板上方。
ECU是计算和控制中心,它利用信息通道的总线把输入和输出装置连接起来,从而实现对发动机的控制。
ECU和一般计算机的中央处理器相同,接受八位二进制的数码指令,负责启动系统内部的各项工作,也具有控制各项动作的功能。
值得一提的是ECU随时记录故障代码,并存储在RAM中,断电后就消失了。
但蓄电池和ECU是常通的,因此当车用蓄电池的电缆断开时,才会丢失数据。
所以,对奇瑞QQ而言,必须在断开蓄电池之前,用故障诊断仪来检测故障信息。
1.3传感系组成与功能
传感系包括:
点火开关,曲轴位置传感器,凸轮轴位置传感器,进气温度压力传感器,水温传感器,氧传感器,爆震传感器,节气门位置传感器,车速传感器,车灯开关,空调开关,空调冷凝器温度传感器,动力转向开关(有的车型无),自动变速箱档位开关(手动车型无)。
传感系中的零部件互相之间没有任何关联。
●点火开关 不专属于电喷系统,但是电喷系统重要输入信号,它决定电喷系统是否开始工作.它有两档(通电/起动),起动档是保持电喷系统通电状态下使起动电机工作。
点火开关在通电档时,电喷系统已开始工作。
生产厂家或维修站在很多特殊时候,需要使用这种使电喷系统正常工作,发动机转速为零的状态。
●曲轴位置传感器西门子号5WY2412A,奇瑞零件号S11-1005117
位于变速箱上.
类型:
霍耳式传感器
工作温度:
-400C~+1500C;工作电压:
6V~16V
转速测量范围15~8000转/分
与信号轮气隙:
0.1~1.8mm,标准为1mm
管脚定义如图,1:
电压输入;2:
信号输出;3:
信号地
该传感器向发动机控制器提供发动机转速信号,没有或低于30转/分时,电喷系统将不喷油,点火。
372发动机的曲轴位置传感器采用双霍尔元件,故称为双霍尔传感器,它能感应到微小的磁力变化。
该传感器是利用霍尔效应的原理制成的。
所谓霍尔效应是指:
当一个有电流通过的霍尔半导体片置于磁场方向和电流方向垂直的磁场中时,在霍尔半导体片与电流方向垂直的横向侧边上就会产生一个微量电压,称为霍尔电压。
改变磁场强度即可以改变霍尔电压的大小;当磁场消失时,霍尔电压为0。
曲轴位置传感器安装在变速箱外壳上,与飞轮齿圈的间隙是0.1~1.8mm,当间隙过大或过小,都能导致发动机起动困难。
●凸轮轴位置传感器西门子号5WY2413A,奇瑞零件号S11-1003069
如图位于发动机缸盖上:
类型:
霍耳式传感器
工作温度:
-40~+140;工作电压:
4.5V~24V
转速测量范围0~4000rpm
与信号轮气隙:
0.5~1.5mm,标准为1mm
管脚定义如图,1:
电压输入;2:
信号地;3:
信号输出
当曲轴位置传感器无法工作时,凸轮轴位置传感器可以保证车辆跛行回家。
●进气温度压力传感器西门子号5WY2411A,奇瑞零件号S11-1109411
进气温度压力传感器,用一个M4的螺栓固定在进气歧管的谐振腔上,力矩不大于20N/mm2。
进气温度压力传感器是由绝对压力传感器和进气温度传感器组合而成。
其中压力信号和发动机转速来计算发动机的进气量,从而决定喷油量,因此ECU知道压力信号是必须的。
进气温度信号是由NTC电阻求得的,NTC的含义与水温传感器的NTC的含义相同是一个负温度系数,如果进气温度升高,则电阻降低。
ECU根据进气温度信号对各种控制功能进行修正。
进气温度压力传感器如图位于发动机机进气歧管上:
管脚定义:
1,信号地;2,温度信号输出;3,电压输入;4,压力信号输出
类型:
压电晶体压力感应,NTC电阻温度感应
工作温度:
-400C~+1250C;工作电压:
5V±0.5V。
常温下(200C),温度传感器电阻约为2K。
●水温传感器西门子号5WY2409A,奇瑞零件号S11-3808013
如图位于发动机缸盖上:
类型:
双NTC电阻
管脚定义:
a,电喷系统水温信号管脚,200C电阻约为2.45KΩ
b,仪表水温管脚,800C电阻约为0.05KΩ
c,信号地
水温信号是许多其他功能的修正信号,例如点火系统,喷油量,燃油通风系统。
如果水温传感器信号中断,则会导致油耗升高、怠速自适应差、排放升高等。
●氧传感器西门子号5WY2406A,奇瑞零件号S11-1205110
如图位于排气管上:
类型:
4线加热型
工作温度:
-400C~+9000C
加热电阻:
3.3Ω
管脚定义:
加热电阻(白线)
信号地(灰线)
输出信号(黑线)
氧传感器的内部有一个试管状的氧化锆,氧化锆的内外两侧设有铂电极,铂电极的外侧有陶瓷,内侧输入氧浓度较高的空气,外侧输入氧浓度较低的废气,在氧化锆的作用下,氧分子发生电离。
由于锆管内外氧离子的浓度不同,因而氧离子从浓度大的锆管内表面向浓度小锆管外表面移动,导致在内外表面产生微电压。
氧离子浓度不同,输出的电压也将变化,ECU根据电压信号,对喷油量进行修正,从而保证进入气缸的混合气处于理论空燃比的状态。
由于氧化锆在300℃以上,才能正常工作,因此这个传感器有一个12V的电压,用于加热器加热。
值的一提的是:
防止氧传感器失效必须使用无铅汽油,因为含铅汽油燃烧后废气中的铅分子会附着在氧传感器表面上,堵塞铂层,甚至进入氧化锆内部,阻碍氧离子的扩散,导致氧传感器失效,使ECU进入开环控制状态,这种现象叫氧传感器铅中毒。
●爆震传感器西门子号5WY2414A,奇瑞零件号372-1002060
如图所示位于发动机缸体上:
类型:
压电晶体
工作温度:
-400C~+1300C
管脚定义:
两个管脚没有极性,一个为地,另一个即为信号。
须使用抗干扰连接线。
值得注意的是:
如果爆震传感器的固定螺栓的力矩不在20±5N·m范围内时,容易产生错误的爆震电压信号,因此在装配和维修时必须保证螺栓力矩。
●节气门位置传感器非单独零件
如图位于节流阀体上:
该传感器向发动机控制器提供节气门位置信息。
类型:
滑线变阻器
管角定义:
1,电压输入;2,信号地;3,信号输出
●车速传感器
如图位于变速箱上:
该传感器向发动机控制器提供车速信号,常用于超最高速时保护。
●车灯开关,该信号向发动机控制器提供电气负载信息,用于优化怠速控制。
●空调开关,该信号向发动机控制器提供空调请求信号,用于控制空调开启和优化怠速控制。
●空调冷凝器温度传感器,该信号向发动机控制器提供空调冷凝器出口温度,超过限值时,发动机控制器关闭空调直至温度升到合适温度。
200C电阻为-------------------------
●动力转向开关(有的车型无),该信号向发动机控制器提供发动机负载信息,用于优化怠速控制
●自动变速箱档位开关(手动车型无),该信号向发动机控制器提供发动机负载信息,用于优化怠速控制。
1.3
点火系组成与功能
发动机的点火系由点火线圈,高压线,火花塞共同构成,实现发动机控制器的点火指令。
●其中点火线圈由电喷系统供应商提供,西门子号5WY2407A,奇瑞零件号S11-3705100
如图所示位于缸盖上:
类型:
干式
工作电压:
4~16V;工作温度:
-30~+110
初级电阻:
0.81Ω;次级电阻:
10.6KΩ
管脚定义:
--------------
1.4
供油系组成与功能
●整车供油系包括油泵支架总成(含油泵,压力调节器),输油管,燃油滤清器,油轨总成(含喷油器)。
其中,油泵支架总成(含油泵,压力调节器)和油轨总成(含喷油器)由电喷系统供应商提供。
●油泵支架总成(含油泵,压力调节器),西门子号5WY2410A,奇瑞零件号S11-1106610
油泵支架总成位于油箱中,属无回油系统。
油泵线圈电阻约:
-------------------------------
压力调节器保持出油口3.8bar
电动燃油泵总成如下图所示。
电动燃油泵主要由油泵支架、电动燃油泵、浮子式滑线变阻器、油位报警传感器、油压调节器组成。
回油口
出油口
油压调节器
滑线变阻
浮子
当点火钥匙在on位置时,电动燃油开始工作,建立油压3.8bar,由出油口输送至燃油导轨,回油管与进油管在燃油滤清器前短接,当油压大于3.8bar时,油压调节器打开,卸压;从而保证了油管内的燃油压力恒定。
滑线变阻器由浮子带动,随着燃油液面的高度变化,浮子发生位置改变,同时改变电阻,再将电流信号传给仪表板的燃油表。
当燃油液面低于报警位时,电流信号传给仪表板的燃油报警指示灯,指示灯亮。
●油轨总成(含喷油器),西门子号5WY2402A,奇瑞零件号S11-1112030
●
喷油器还有单独零件号,西门子号5WY2404A,奇瑞零件号S11-1112020 类型为DEKA1D,电阻约为14.5Ω。
位置如图:
喷油器有两个喷油孔,安装在缸盖的进气道上。
喷油器的主要作用是根据ECU提供的喷油脉冲信号,进行燃油喷射。
喷油器的内部有电磁线圈和针阀,外部导线插座有2个针脚,其中一个和ECU相连,另一个连接12V的电源,因此当点火钥匙在on位置时,喷油器的一个针脚应该有12V的电压,ECU对另一个针脚进行控制,当控制信号将喷油器和电源接通时,喷油器内的电磁线圈产生磁场,使针阀向上运动,喷射燃油,当ECU把电源切断时,吸力消失,针阀回位,停止喷油。
1.6配气系组成与功能
配气系统中严格意义上与电喷系统相关的只有节流阀体。
西门子号5WY2405A,奇瑞零件号372-1107010
类型:
旁通道式,由步进电机调节旁通道开度
它由三部分组成:
节气门位置传感器,门体(含节气门),步进电机
节气门控制进气流量,节气门位置传感器感知节气门开度,步进电机调节怠速进气流量。
步进电机管脚示意,1&2;3&4各为一个线圈。
1.7辅助控制组件与功能
辅助控制组件包括主继电器,油泵主继电器,空调主继电器,高速冷却风扇主继电器,低速冷却风扇主继电器,碳罐控制阀,故障报警灯,自诊断接口,发动机转速输出接口。
●主继电器,当点火开关接通时,发动机控制器开始工作,首先接通主继电器向自身及其它功率零件供电。
当点火开关关闭时,发动机停止运转,但发动机控制器在完成后处理程序之后才断开主继电器。
主继电器的质量直接影响电喷系统的稳定性。
●油泵主继电器,发动机控制器在发动机转速为零时,切断油泵电源。
●空调主继电器,发动机控制器可以根据空调请求、空调冷凝器温度及配合发动机的状态控制空调压缩机电源,以决定空调压缩机开关。
●高、低速冷却风扇主继电器,发动机控制器可以根据发动机水温决定冷却风扇的运行。
●碳罐控制阀西门子号5WY2408A,奇瑞零件号S11-1206211
发动机控制器直接控制它来实现对碳罐的脱附,以满足燃油蒸发物排放的法规要求。
类型:
占空比控制的电磁阀
工作电压:
-300C~+1200C
200C线圈电阻:
26Ω位置如
图
为了防止燃油箱蒸发的燃油气体逸入大气中,采用了ECU控制的活性碳罐控制阀。
燃油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性碳罐,从活性碳罐引一软管至碳罐控制阀,发动机工作时,ECU根据发动机转速、温度、进气压力等信号,控制碳罐电磁阀的开闭。
●故障报警灯,位于仪表板上,发动机控制器能够检查电喷系统的故障,通过故障报警灯报警。
●自诊断接口,是发动机控制器的通信口,用于和自诊断仪器联机读出具体的故障和发动机的运行参数。
●发动机转速输出接口,发动机控制器向仪表提供等占空比方波信号,以频率表示发动机转速。
1.8系统原理图
发动机控制器管脚图
发动机控制器管脚定义:
1.电源地29.曲轴位置传感器输入57.未使用
2.电源地30.凸轮轴位置传感器地58.空调申请
3.点火线圈331.水温传感器信号59.氧传感器地
4.点火线圈132.节流阀位置传感器输入60.进气温度压力传感器地
5.点火线圈233.未使用61.2缸喷咀
6.CAN总线低34.未使用62.未使用
7.CAN总线高35.步进电机B+63.ECU电源(+12VBAT)
8.氧传感器36.步进电机B-64.高速风扇继电器控制输出
9.未使用37.未使用
10.爆震信号38.节流阀位置传感器地65.高速风扇继电器控制输出
11.未使用39.车速信号66.发动机速度信号输出
12.蒸发器温度传感器输入40.未使用67.主继电器控制输出
13.蒸发器温度传感器地41.未使用68.A/C继电器控制输出
14.未使用42.未使用69.油泵继电器输出
15.未使用43.氧传感器信号70.故障指示灯
16.未使用44.ECU电源(+12VBAT)71.未使用
17.未使用45.节流阀位置传感器供电(+5V)
18.未使用46.进气温度压力传感器供电(+5V)
19.步进电机A+47.未使用72.曲轴位置传感器输入
20.步进电机A-48.进气温度压力传感器地73.水温传感器地
21.主继电器供电49.未使用74.动力转向压力开关信号
22.点火开关供电50.75.未使用
23.3缸喷咀51.未使用76.未使用
24.1缸喷咀52.未使用77.诊断(K线)
25.未使用53.未使用78.未使用
26.碳罐电磁阀54.爆震传感器地79.未使用
27.曲轴位置传感器地55.点火线圈地80.未使用
28.未使用56.进气温度传感器信号81.未使用
2使用方法
2.1终端消费者使用的注意事项
请使用合格93号以上无铅汽油。
不合格汽油中的杂质将严重损坏油泵和喷油器。
含铅汽油将降低氧传感器寿命。
一般请勿同意清洗喷油器。
注意按期更换燃油滤清器。
请勿调整节流阀体上的限位螺钉。
电池无电时,请勿试图用推车的方法启动发动机。
起动时请勿踩油门(包括冬天)。
滑行时应挂挡,空挡滑行只能增加电喷车的油耗。
发动机最佳换挡(一挡除外)转速为2000~3500转/分,低速高挡会增加油耗。
在油位报警之前加油,有助于提高油泵寿命,因为油泵靠汽油冷却。
2.2特约维修站的电喷系统故障查找与排除,零部件的更换
2.2.1基本常识
●电喷发动机与传统发动机一样,油、气、电构成了发动机正常运行的基本要素。
请注意从这三方面去分析发动机的故障。
●电喷发动机故障诊断仪将是您维修电喷系统的必备工具。
●请勿调整节流阀体上的限位螺钉,请勿拆卸节气门位置传感器、步进电机。
●请勿清洗喷油器。
●请勿尝试用换件替代的方法寻找故障,电喷系统的每个器件的损坏都能被准确判定。
2.2.2电喷系统故障查找与排除
●请连接电喷发动机故障诊断仪。
它能找到所有的短路、断路。
接触不良是电喷系统常见问题。
在发动机运转时(如怠速),它能测量发动机运转数据流,检查发动机运转是否正常,检查各传感器是否正常。
故障诊断仪型号:
ADC2000,用它可以诊断所有故障(汉化)。
●对于点火线圈,喷油器,油泵,碳罐控制阀,步进电机可以用万用表测量其电阻。
对于点火线圈、油泵、碳罐控制阀、步进电机及继电器、故障灯也可用电喷发动机故障诊断仪在点火开关接通挡(发动机转速为零时)单独驱动它们工作以做检查。
对于喷油器也可用电喷发动机故障诊断仪在发动机怠速时单独关断它们工作以做检查。
(可能导致发动机停机,请注意安全)
●在排除一些故障后,应及时使用电喷发动机故障诊断仪清除发动机控制器的故障记录和自学习记录,否则这些记录仍然会影响发动机的正常运行。
或用断开发动机控制器连接的方式使其掉电而失去记录。
发动机的许多综合问题都会导致发动机运行不稳定,如进气系统漏气可以导致怠速不稳,甚至控制器会记录软故障。
在排除线束连接错误的情况下,发动机控制器若无记录ECU故障,请勿随意更换发动机控制器。
2.2.3零部件的更换
●请认真记录整车与发动机编号,将它们和故障描述以及失效零部件一同送回车厂,否则您的索赔将会被拒绝。
●O型圈是零部件的重要密封件,在安装时请注意不要损坏。
请勿使用硅胶或其它润滑油。
喷油器的O型圈损坏可能导致漏油、着火等严重事件。
●安装时请注意下列拧紧扭矩:
曲轴位置传感器:
8±0.5N.m
凸轮轴位置传感器:
10~14N.m
进气温度压力传感器:
最大限度20N/mm2
水温传感器:
200kf.m
氧传感器:
34~44N.m
爆震传感器:
20±5N.m
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