杨方梅宝马760电控燃油喷射系统论文.docx

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杨方梅宝马760电控燃油喷射系统论文

宜宾职业技术学院

毕业论文

宝马760电控燃油喷射系统故障诊断与排除题目：

现代制造工程系系部

用技术专业名专业称汽车运

11302班班级汽车

杨方梅姓名

学号201311614

凯赵师教导指

9年2015月20日

宝马760电控燃油喷射系统故障诊断与排除

摘要

本论文主要是对宝马760的电控燃油喷射系统的组成和工作原理进行了分析。

首先，通过一些工作原理介绍燃油喷射系统，让我们有一个初步的了解；其次，本论文还通过介绍了发动机燃油喷射系统在试验中常见故障的现象、故障原因，并找出解决方法，排除故障。

最后，本论文还对如何诊断汽车燃油喷射系统的故障及排除提出了一些建议。

关键字：

电控燃油喷射结构；工作原理；空燃比；诊断；排除

1前言.........................................................................................................................1

2宝马760电控燃油喷射系统的组成及工作原理....................................................2

2.1电控燃油喷射系统的组成..............................................................................2

2.1.1燃油供给系统（油路）........................................................................4

2.1.2空气供给系统（气路）........................................................................6

2.1.3控制系统（电路）................................................................................7

2.2电控燃油喷射系统的工作原理....................................................................10

2.2.1电控燃油喷射系统的作用..................................................................10

2.2.2电控燃油喷射系统的特点.................................................................10

3宝马760电控燃油喷射系统的常见故障分析及诊断.........................................11

3.1电控燃油喷射系统几种常见故障及诊断程序............................................11

3.1.1电控燃油喷射系统的常见故障..........................................................11

3.1.2几种常见故障的诊断程序..................................................................12

3.2电喷发动机熄火故障分析.............................................................................13

3.3电喷发动机起动困难的故障分析.................................................................15

4宝马760电控燃油喷射系统的检查方法.............................................................17

4.1检查电控燃油喷射系统的注意事项.............................................................17

4.2宝马760电控燃油喷射系统的基本检测方法.............................................18

4.3宝马760电控燃油喷射系统故障诊断原则.................................................18

5宝马760电控燃油喷射系统的维修案例.............................................................19

5.1故障案例一宝马760轿车发动机抖动，故障灯亮................................19

5.2故障案例二宝马760轿车排气冒黑烟.....................................................20

结论...........................................................................................................................21

致谢...........................................................................................................................22

参考文献.....................................................................................................................23

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1前言

随着社会的飞速发展，科技的不断进步，电子技术迅速发展起来。

汽车在人们生活中已是不可或缺的一部分，随着汽车的不断增多，汽车的排放已成为一个严重问题，汽车排放法规逐步严格、燃油价格不断上涨，采用电子控制技术使汽车满足最新法规的要求。

因此电控燃油喷射系统在汽车上得到了普及和应用。

BMW

集团车辆满足最高的安全和质量要求。

环保、客户利益、设计或结构方面的要求变化促使我们不断进行系统和组件的研发。

使用电喷技术的发动机能保证进入各缸的混合气的质和量都比较均匀，其中电控单元可以根据各传感器所提供的信号快速精确的修正供油量，减少HC的排放，降低油耗。

通过使用当前最新的技术可以在减少燃油消耗的同时显著提高功率以实现高效动力的目标。

电控燃油喷射系统在汽车上的大量应用，大幅度提高了汽车的综合性能，但由于结构复杂，电控汽车的使用和检修问题就日益突出，因此正确使用、维护、

保持电控发动机良好的技术状态显得十分重要。

电控燃油喷射系统对电控汽车起着关键性作用，ECU通过对燃油喷射系统的控制，不断的调节油量使其达到最佳的空然比。

为了让汽车在低油耗、低排放的同时仍具有较强的动力性能，就要求燃油喷射系统具有更加准确的喷油量和更加精确的喷油时间，电控燃油喷射系统的出现可以很好的解决这一问题。

因此，电控燃油喷射系统是很值得重视的系统，深入研究电控燃油喷射系统具有重大而现实的意义。

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2宝马760电控燃油喷射系统的组成及工作原理

2.1电控燃油喷射系统的组成

电控燃油喷射系统有机械控制式和电子控制式两种。

宝马760就是采用型号为N74发动机的电子控制燃油喷射系统。

N74发动机是N73发动机的下一代产品，与N63发动机在技术上有很多相同之处。

N74发动机也采用了燃烧室顶中心高精度直喷系统布置、向外打开式压电喷射器以及带有间接增压空气冷却系统的双涡轮增压系统。

然而N74发动机的废气涡轮增压器却安装在发动机外部。

电子控制燃油喷射系统就是利用各种传感器将检测到的发动机在运转状态时的空气流量、发动机转速、进气温度、进气压力、冷却液温度及排气中氧的含量等转换成电信号，输送到电控单元（ECU）。

电控单元计算出发动机在各种不同工况下所需要的喷油量后，以不同宽度的电脉冲信号输送到电磁喷油器，以控制电磁喷油器开启时间的长短，实现汽车在低排气污染的条件下提高发动机的动力性和燃油经济性。

发动机燃油混合气制备装置2-1图2

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1.燃油量控制阀2.高压泵3.高压管路（泵-共轨）4.共轨压力传感器5.共轨6.高压

管路（共轨-喷射器）7.自EKP的燃油共给管路8.低压传感器9.供给管路10.压电喷射器

燃油从燃油箱处通过电动燃油泵EKP经供给管路以4bar预压输送至高压泵内。

预压值通过低压传感器来监控。

EKP根据需要输送燃油。

该传感器失灵时，在总线端14接通的情况下EKP以100%的输送功率继续输送燃油。

燃油在持续运行的单活塞式高压泵内加压，然后通过高压管路输送至共轨内。

以这种方式存储在共轨内的加压燃油通过高压管路分配给压电喷射器。

发动机管理系统根据发动机负荷和发动机转速确定所需燃油压力。

通过共轨压力传感器测量实际达到的压力值并将其发送至发动机控制单元。

对比共轨压力规定值和实际值后通过燃油量调节阀进行调节。

系统按照最理想的N74发动机耗油量和运行平稳性调节压力。

只有在高负荷、低转速的情况下才需要300bar的压力。

电控燃油喷射系统主要由燃油供给系统（油路）、空气供给系统（气路）和控制系统（电路：

包括各种传感器、电子控制器和执行器）等三大部分组成。

示意图如下：

图2-2发动机电控系统构成

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A．燃油供给B．燃油高压C．燃油回流1．燃油箱3．燃油滤清器和燃油滤清器加热装置3．节流阀4．燃油温度传感器4．高压泵6．共轨压力调节7．共轨8．共轨压力传感器9．电控气动压力转换10．电控气动压力转换器11．涡轮调节阀13．废气旁通阀13．废气温度传感器14．废气背压传感器14．氧传感器16．高压段废气涡轮增压器17．低压段废气涡轮增压器18．热膜式空气质量流量传感器19．压缩机旁通阀30．电动转换阀31．增压空气温度传感器33．加速踏板模块33．电控气动压力转换器34废气再循环阀34．节气门36．凸轮轴传感器38．增压压力传感器39．冷却液温度传感器30．曲轴传感器31．数字式柴油机电子系统33．蓄电池

2.1.1燃油供给系统（油路）

燃油供给系统的作用是：

向汽缸内供给燃烧所需要的汽油。

燃油供给系统包括燃油箱、燃油泵、燃油压力调节器、燃油滤清器、喷油器、节温定时开关和冷起动阀（冷起动喷油器）等部件。

燃油箱（汽油箱）----储存燃油用。

燃油泵（电动汽油泵）----其作用是将燃油从燃油箱中泵人燃油管路，并使燃油保持一定的压力，经过滤清器输送到燃油喷油器和冷起动阀。

燃油泵按其安装位置分为外装泵和内装泵两种。

外装泵即将泵装在油箱之外的输油管路中，内装泵则是将泵安装在燃油箱内。

与外装泵比较，它不易产生气阻和燃油泄漏，且噪音小。

目前大多数EFI采用内装泵。

燃油压力调节器----油路中安装有压力调节器，如图2-3所示。

它使燃油压力相对于大气压力或进气管负压保持一定，即保持喷油压力与喷油环境压力的差值一定。

此压力差一般维持在340kPa，当供油压力超过规定值时，压力调节器内的减压阀打开，汽油便经过回油管流回油箱，使输油管油压保持恒定。

图2-3燃油压力调节器

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装于燃油缓冲器与喷油器之间的油路中，其作用是滤除燃油----燃油滤清器中的水份和杂质等污物，以防堵塞喷油器针阀。

图2-4向外打开式压电喷射器

向外打开式压电喷射器----N74采用的是向外打开式压电喷射器，喷油器安装在节气门体空气入口处（SPI系统）或进气歧管靠近各缸进气门附近（MPI系统），受电子控制器喷油信号的控制，其喷油量由喷油器通电时间的长短决定，从而将适量的燃油成雾状喷入进气歧管。

向外打开式压电喷射器的工作原理：

压电喷射器与火花塞一起集成在进气门与排气门中间的气缸盖内。

安装在此处可避免喷入的燃油沾湿气缸壁或活塞顶。

通过气体在燃烧室内的移动以及稳定的燃油锥束可形成均匀的燃油空气混合气。

气体移动一方面受进气通道几何形状的影响，另一方面也受活塞顶形状的影响。

喷入燃烧室内的燃油通过增压空气形成涡旋，直至点火时刻前在整个压缩室内形成均匀的混合气。

节温定时开关和冷起动阀（冷起动喷油器）节温定时开关的作用是监测冷却水的温度，当发动机起动，冷却水温度低时，开关的触点闭合，使冷起动阀喷油。

冷起动阀的作用是在冷起动发动机时向进气歧管喷射额外的燃油，以改善低温起动性能。

有不少车己取消了节温定时开关，冷起动喷油器的工作完全由ECU控制，控制精度更高。

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液压回路图图2-5．高压泵．燃油量控制阀643．发动机控制单元．高压泵51．电动燃油泵2．低压传感器．压电12．共轨压力传感器10．共轨11．高压单向阀元件（活塞）78．溢流阀9．调节仓喷射器在吸油进程当燃油量控制阀打开时，燃油量控制阀控制共轨内的燃油压力。

在压缩行程中根据回流至低压区域的中通过低压区域的燃油会充满整个压缩室。

压缩机的剩余行程以及有效的高压供油率来确定燃油量控制阀的关闭时燃油量、燃油通过它从高压系统中溢出并此外还可以通过溢流阀降低共轨内的压力，间。

被重新输送至泵原件内空气供给系统（气路）2.1.2

空气供给系统的作用是：

测量和控制汽油燃烧时所需要的空气量。

空气供给系统包括：

空气滤清器、空气流量计、节气门室、进气歧管、空气量调整器等。

、（其作用是测量进入空气量的多少）空气由空气滤清器吸入，经空气流量计节气门室、进气歧管而后进入各气缸。

系统。

安装在空气滤清器和节气门之EFIL）----用于型MAF空气流量计（，ECU然后将进气量信号送入电子控制器间，用来测量进入汽缸内空气量的多少，6

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从而由ECU计算出喷油量控制喷油器向节气门喷入与进气量成最佳比例的燃油。

节气门室----节气门室的作用是控制进入汽缸的空气量，从而控制发动机的转速。

它主要由节气门，怠速调整螺丝、怠速空气孔道和节气门开关等组成。

当发动机在怠速时（节气门全关），空气流经旁通孔道（怠速空气孔道），此时只要调整怠速调整螺丝就可以调整发动机在怠速时的转速。

二次空气系统----N74发动机与N73发动机一样配备了二次空气系统。

暖机阶段将附加空气（二次空气）吹入气缸盖内的排气通道中，实现高温废气再燃烧，这样即可减少废气中未燃烧的碳氢化合物HC和一氧化碳CO。

此时产生的能量可以更快地加热处于暖机阶段的催化转换器并提高其转换率。

催化转换器的启动温度（开始工作稳定）约为300°C，发动机起动后几秒钟内即可达到。

新特点是在每个二次空气阀前都安装了一个压力传感器。

可以通过记录压力比例对二次空气系统的功能进行监控。

电动二次空气泵----电动二次空气泵安装在气缸列1的气缸盖上。

该泵在暖机阶段将新鲜空气从发动机室内吸入。

空气通过集成在该泵内的过滤器进行清洁，并通过压力管路输送至两个二次空气阀。

发动机起动后，二次空气泵由DME通过二次空气泵继电器供电（车载电压）。

接通时间最多20秒，主要取决于发动机启动时的冷却液温度。

当冷却液温度在

+5°C至+50°C之间时才会启用。

2.1.3控制系统（电路）

控制系统的作用是：

根据车辆运行状况确定汽油的最佳喷射量。

控制系统主要由各种传感器、电子控制器（计算机控制装置）和执行器组成。

控制系统的作用是电子控制器根据接收到的各种传感器采集的反映发动机实时工况的信息，经过计算机计算出喷油器针阀的开启时间和持续时间，并指令喷油器工作，以确保供给发动机最佳可燃混合气。

a.传感器

传感器监测发动机的实际工况，感知各种物理信号并将其转换为电信号传输给ECU。

主要采用的传感器如下：

（1）温度传感器

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汽车用温度传感器主要用于检测发动机温度、吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等。

温度传感器有热敏电阻式、线绕电阻式和热偶电阻式三种主要类型。

这三种类型传感器各有特点，其应用场合也略有区别。

（3）压力传感器

压力传感器主要用于检测气缸负压、大气压、涡轮发动机的升压比、气缸内压、油压等。

吸气负压式传感器主要用于吸气压、负压、油压检测。

汽车用压力传感器应用较多的有电容式、压阻式、差动变压器式（LVDT）、表面弹性波式（SAW）。

（3）流量传感器

流量传感器主要用于发动机空气流量和燃料流量的测量。

进气量是燃油喷射量计算的基本参数之一。

空气流量传感器的功能：

感知空气流量的大小，并转换成电信号传输给发动机的电子控制单元。

空气流量的测量用于发动机控制系统确定燃烧条件、控制空燃比、起动、点火等。

（4）位置和转速传感器

曲轴位置与转速传感器主要用于检测发动机曲轴转角、发动机转速、节气门的开度、车速等，为点火时刻和喷油时刻提供参考点信号造车网版权所有，同时，提供发动机转速信号。

（4）爆震传感器

爆震传感器用于检测发动机的振动，通过调整点火提前角控制和避免发动机发生爆震。

为了最大限度地发挥发动机功率而不产生爆燃，点火提前角应控制在爆燃产生的临界值，当发动机产生爆燃时，传感器将爆燃引起的震动转变成电信号，并传给电子控制单元。

检测爆震有检测气缸压力、发动机机体振动和燃烧噪声等三种方法。

（6）节气门位置传感器

节气门位置传感器其功能是将发动机节气门的开度信号转变成电信号到车网，并传递给电子控制单元，用以感知发动机的负荷大小和加减速工况。

最常用的是可变电阻式节气门位置传感器。

汽车传感器的工作条件极为恶劣，因此，传感器能否精确可靠地工作至关重要。

在该领域中，理论研究及材料应用发展迅速，半导体和金属膜技术、陶瓷烧8

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结技术等得到迅猛发展。

智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。

b.电子控制器

它是燃油喷射系统的控制核心，实际上是一个微型计算机。

为了提高其稳定性和降低成本，内部采用集成电路，为了生产和检修方便对外采用多脚的插头插座式结构。

ECU的存储器中存放了发动机各种工况的最佳喷油持续时间，在接收了各种传感器传来的信号后，确定满足发动机运转状态的燃油喷射量，并根据计算结果控制喷油器的喷射时间。

ECU还可以对多种信息进行处理，实现EFI以外其它诸多方面的控制。

例如：

点火控制、怠速控制、废气再循环控制、防抱死控制等。

ECU的主要控制功能有：

燃油喷射控制、空燃比控制、全电子点火提前角控制、怠速稳定控制和自诊断安全功能等。

ECU的发展总趋势是从单系统单机控制向多系统集中控制过渡。

今后汽车电控系统将采用计算机网络技术，把发动机电控系统、车身电控系统、底盘电控系统及信息与通信系统等各系统的ECU相连接，形成机内分布式计算机网络，实现汽车电子综合控制。

c.执行器

执行器是受ECU控制，具体执行某项控制功能的装置。

一般多是由ECU控制其电磁线圈的搭铁回路的通断的电磁阀类执行器；有的执行器则是由ECU控制的某些电子控制电路，如电子点火控制器等。

在N73发动机控制系统中，执行器主要有下列各种形式：

（1）电磁式喷油器；（3）点火控制器（点火模块）；（3）怠速控制阀、怠速电机；（4）EGR阀（废气再循环）；（4）进气控制阀；（6）二次空气喷射阀：

（7）活性碳罐排泄电磁阀；（8）车速控制电磁阀；（9）燃油泵继电器；（10）冷却风扇继电器；（11）空调压缩机继电器；（13）自动变速器挡位电磁阀；（13）增压器释压电磁阀；（14）自诊断显示与报警装置；（14）故障备用程序启动装置；（16）仪表显示器。

随着控制功能的增加，执行器也将相应增加。

执行器的发展方向是智能化执行器和固态智能动力装置。

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2.2电控燃油喷射系统的工作原理

2.2.1电控燃油喷射系统的作用

发动机电控燃油喷射系统的主要功用是控制发动机喷油时间（喷油量）和点火时刻。

除此之外，还有控制发动机起动、怠速转速、极限转速、废气再循环、闭缸工作、进气增压、爆燃、发电机输出电压、电动燃油泵和系统故障自诊断测试等辅助控制功能，从而提高发动机的动力性、燃油经济性和排放性能。

2.2.2电控燃油喷射系统的特点

电控燃油喷射系统与传统的化油器装置相比具有以下优点：

（1）发动机起动时间短。

通常设有冷起动喷油器，故可改善低温起动性能，起动发动机的时间只是传统化油器的40%。

（3）动力性强。

采用EFI后，发动机的进气可不必预热，可以吸入密度较大的冷空气，同时进气歧管阻力减小，所以充气系数提高。

热效率和充气系数的提高，使发动机的输出功率提高，其功率可增大4％～10％，扭力可增大7％。

（3）提速性能好。

由于汽油是直接喷射到发动机进气阀处，混合气经过的路程短，因此反应灵敏，减少滞后现象，加速性能得到改善。

进行油门全开的加速试验，车速由0～100km/h比传统化油器缩短7％的时间。

（4）耗油量低，经济性好。

EFI系统最突出的优势是能实现空燃比的高精度控制。

因为汽油是在一定的压力下喷出的，燃油雾化质量好，且喷油量是精确地控制的，混合气的空燃比为最佳值且各缸分配较均匀，下坡时又可以完全不喷油，发动机只对空气进行压缩，所以可以降低燃油消耗量。

装用EFI后比传统化油器省油4～14％。

（4）减少排气污染。

因为EFI装置可以分别控制汽油量与空气量，控制精度很高，能始终保持所需的最佳空燃比。

该装置与三元催化剂配合使用时可以使废气中的CO、HC、NOx控制在最低范围。

而且，当发动机减速到一定值（约130r/min），会自动切断燃油供给，可以完全排除传统化油器减速时所无法清除的HC气体。

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3宝马760电控燃油喷射系统的常见故障分析及诊断

3.1电控燃油喷射系统几种常见故障及诊断程序

3.1.1电控燃油喷射系统的常见故障

（1）计算机电子控制单元工作虽较为可靠，一般不易出现问题，但对于老车（行驶里程达16万公里以上）却难免会产生故障。

例如某集成块损坏，电喷单元固定脚螺栓松动，某电子元件焊脚接头松脱，以及电容元件失效等，都可能造成发动机难启动或不能启动，无高速，热车反而难以启动等现象。

出现这些问题，一般应送到该车型特约维修部门进行测试和维修。

实在无条件时，可用类比方法，在运行正常的同型号车上互换元器件后进行效果比较。

（2）插接件连接故障。

电子喷