标致307电子燃油喷射系统的检测与维修.docx
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标致307电子燃油喷射系统的检测与维修
扬州工业职业技术学院
2010——2011学年
第一学期
毕业设计(论文)
课题名称:
标致307电子燃油喷射系统的检测与维修
设计时间:
2010.10.12——2010.12.10
系部:
机械工程系
班级:
0801汽车检测与维修
******
******
扬州工业职业技术学院
·
2011届毕业设计(论文)任务书
系(部):
机械工程系专业:
汽车检测与维修班级:
0801汽修
学生姓名
李红伟
指导教师
高维
职称
工程师、高级技师
课题名称
标致307电子燃油喷射系统的检测与维修
课题工作内容
一.电子燃油喷射系统的结构与原理
电子燃油喷射系统的组成
1.进气系统
进气系统的组成与型式
进气系统主要零部件的结构
2.燃油系统
燃油滤清器
电动燃油泵
燃油压力调节器
喷油器
3.电控系统
车用传感器
车用辅助电器
发动机电控单元
二.标致307电子燃油喷射系统的常见故障诊断
1.ECU常见故障诊断与维修
2.传感器故障诊断与维修
空气流量传感器的检修
曲轴与凸轮轴位置传感器的检修
之管压力传感器的检修
节气门位置传感器的检修
氧传感器和温度传感器的检修
3.燃油供给系统主要元件的构造诊断与维修
电动汽油泵的检修
喷油器的检修
油压调节器的检修
怠速控制阀的检修
指
标
要
求
1.电子燃油喷射系统的结构与原理
2.电子燃油喷射系统的基本组成
3.电子燃油喷射系统基本组成的各自功能
4.标致307电子燃油喷射系统的基本检修
5.标致307电控发动机故障检查注意事项
6.标致307电控发动机故障排除基本原则
7.标致307电控发动机故障诊断基本步骤及方法
8.标致307电控发动机故障诊断常用技巧
9.标致307电控发动机常见故障诊断与排
进
程
安
排
1、根据毕业课题任务,收集、阅读整理有关资料;1周
2、拟订并确定设计方案;5周
3、编制有关表格;1周
4、绘制有关示图;1周
5、编写说明书,整理并完成毕业(设计)论文,制作答辩幻灯片;2周
6、毕业(设计)论文审阅、评阅、答辩。
主
要
参
考
文
献
[1]李栓成,舒华,汽车电子控制装置使用维修技术[M],金盾出版社
[2]【英】汤姆德恩顿,汽车电气与电子系统,江苏科学技术出版社
[3]吕彩琴,汽车发动机电控技术,国防工业出版社
[4]王林超,杨秀红,电控燃油喷射装置图册,人民交通出版社
起止
日期
2010年10月12日——2010年12月10日
系(部)盖章:
教研室主任(签字):
年月日年月日
说明:
毕业设计任务书根据课题的具体情况填写,经教研室主任签字及系部审核盖章后生效。
此任务书要求按固定格式双面打印,在毕业设计工作开始前一周内填写并发给学生。
标致307电子燃油喷射系统的诊断与维修
李红伟
0801汽车检测与维修
摘要:
现代工业的不断发展,电控燃油喷射系统也有了很好的发展基础。
电控燃油喷射系统的作用取决于控制系统,而控制系统主要由传感器、控制器和执行器组成。
控制系统的复杂程度直接导致现代汽车维修作业的困难性。
汽油机能正常起动必须具备四个要素:
足够的点火高压与能量;恰当的混合气空燃比;正确的点火正时;正常的气缸压缩压力。
大部分的汽车发动机故障维诊断则是围绕这几个方面,逐一检查!
汽车维修作业离不开仪器,现代汽车维修需要精确的维修数据,而要让这些数据起作用的就只有精准的仪器.本文主要介绍标致307电子燃油喷射系统的基本组成,工作原理,详细的介绍了标致307电子燃油喷射系统的诊断与维修。
关键字:
标致307;电子燃油喷射系统;诊断与维修
Abstract:
Thedevelopmentofmodernindustry,electronicfuelinjectionsystemisalsoaverygoodbasefordevelopment.Electronicallycontrolledfuelinjectionsystewasdependentonthecontrolsystemandcontrolsystemconsistsofsensors,controllersandactuatorscomposition.Thecomplexityofthecontrolsystemdirectlyledtothemoderndifficultyofvehiclemaintenanceoperations.Functionofthenormalstartofgasolinemusthavefourelements:
fireenoughpressureandenergy;therightmixtureofair-fuelratio;thecorrectignitiontiming;normalcylindercompressionpressure.Mostoftheautomobileenginefaultdiagnosisiscentereddimensionoftheseaspects,onebyonecheck!
Vehiclemaintenanceoperationscannotdowithoutequipment,vehiclemaintenanceneedsofthemodernaccuratemaintenanceofdata,andmakethesedataareonlyaccuratefunctioningequipment.Inthispaper,thePeugeot307electronicfuelinjectionsystem'sbasiccomponents,workingprinciple,describedindetailPeugeot307electronicfuelinjectionsystemdiagnosisandrepair
Keywords:
Peugeot307;Electronicfuelinjectionsystem;Diagnosisandrepair
1电子燃油喷射系统简介.............................................1
1.1电控汽油喷射系统的功用.........................................1
2电控汽油喷射系统的基本组成及其功能...............................3
2.1进气系统......................................................3
2.2燃油系统......................................................4
2.3电子控制系统...................................................5
3燃油喷射系统的分类...............................................6
4标致307电子燃油喷射系统的常见故障诊断...........................12
4.1ECU常见故障诊断与维修..........................................15
4.2传感器故障诊断与维修...........................................15
4.2.1空气流量传感器的检修.........................................15
4.2.2曲轴与凸轮轴位置传感器的检修.................................15
4.2.3歧管压力传感器的检修.........................................15
4.2.4节气门位置传感器的检修.......................................16
4.2.5氧传感器的检修...............................................16
5标致307燃油供给系统主要元件的构造诊断与维修.....................18
5.1电动汽油泵的检修...............................................18
5.2喷油器的检修...................................................19
5.3油压调节器的检修...............................................20
5.4怠速控制阀的检修...............................................21
6总结.............................................................21
参考文献..........................................................22
致谢..............................................................23
1.电子燃油喷射系统简介
1.1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(ElectronicFuelInjection)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2~3S,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。
2)电子点火(ESA)控制
(1)点火提前角的控制
在ECU的存储器中存储着发动机在各种工况下最理想的点火提前角。
发动机运转时,ECU根据发动机的转速和负荷信号确定基本点火提前角,并根据其他信号进行修正,最后确定点火提前角。
然后,向电子点火控制器输出点火信号,以控制点火系统的工作。
(2)通电时间(闭合角)与恒流控制
点火线圈初级电路在断开时需要保证足够大的断开电流,以使次级线圈产生足够高的次级电压。
与此同时,为防止通电时间过长而使点火线圈过热损坏,ECU根据蓄电池电压及发动机转速信号等,控制点火线圈初级电路的通电时间。
在现代汽车高能点火系统电路中,还增加了恒流控制电路,使初级电流在极短时间内迅速增长到额定值,减少转速对次级电压的影响,改善点火特性。
(3)爆震控制
当ECU接收到爆震传感器输入的电信号后,ECU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,以获得增压压力。
6)发电机控制
ECU根据发电机输出电压的变化,调节发电机的励磁电流,使发电机输出的电压保持稳定。
7)巡航控制
汽车在正常行驶时,ECU可以通过巡航控制系统根据行驶阻力的变化,自动增减节气门开度,不需要驾驶员操纵加速踏板,就能使汽车处于定速巡航行驶状态,车速保持一定。
8)警告指示
ECU控制各种指示仪表和警告装置,显示有关控制装置的工作状态,当控制装置出现异常情况时会及时发出警告信号,如氧传器失效、催化转化器过热等。
9)自我诊断与报警
当电子控制系统出现故障时,ECU会点亮仪表盘上的“发动机检查(CHECK ENGINE SOON)”指示灯,提醒驾驶员,发动机已出现故障,应立即停车检查修理。
ECU将故障以代码的形式存储在ECU的存储器中,维修人员通过故障诊断插座。
使用专用故障诊断仪或以跨接导线的方法调出故障信息,供维修人员进行分析。
10)安全保险与备用功能
当ECU检测到电控系统出现故障时,会自动按照ECU预先设定的数值,使发动机保持运转,但发动机的性能有所下降,以便尽快送到维修站检修。
当ECU本身发生故障时,会自动启用备用系统,使发动机进入跛行状态,以便能有所下降,以便尽快送到维修站检修
2.电控汽油喷射系统的基本组成及其功能
电控汽油喷射系统尽管类型不少,品种繁多,但它们都具有相同的控制原则:
即以电控单元(ECU)为控制核心,以空气流量和发动机转速为控制基础,以喷油器、怠速空气调整器等为控制对象,保证获得与发动机各种工况相匹配的最佳混合气成分和点火时刻。
相同的控制原则决定了各类电控汽油喷射系统具有相同的组成和类似的结构。
电控汽油喷射系统大致可分为进气系统、燃油系统和电子控制系统三个部分。
2.1进气系统
进气系统,又称空气供给系统,其功能是提供、测量和控制燃油燃烧时所需要的空气量,如图1所示(以L型系统为例)。
空气经空气过滤器过滤后,由空气流量计系统中为进气歧管绝对压力传感器)计量,通过节气门体进入进气总管,再分配到各进气歧管。
在进气歧管内,从喷油器喷出的燃油与空气混合后被吸入气缸内燃烧。
一般行驶时,空气的流量由进气系统中的节气门来控制。
踩下加速踏板时,节气门打开,进入的空气量多。
怠速时,节气门关闭,空气由旁通气道通过。
怠速转速的控制是由怠速调整螺钉和怠速空气调整器调整流经旁通气道的空气量来实现的。
怠速空气调整器一般由电控单元(ECU)控制,在气温较低发动机暖机时,怠速空气调整器的通路打开,以供给暖机时必须给进气歧管的空气量,此时发动机转速较正常怠速高,称为快怠速。
随着发动机冷却水温升高,怠速空气调整器使旁通气道开度逐渐减小,旁通空气量亦逐渐减小,发动机转速逐渐降低至正常怠速。
2.2燃油系统
燃油供给系统的功能是向发动机精确提供各种工况下所需要的燃油量。
燃油系统一般由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器、燃油压力调节器、喷油器、冷启动喷油器及供油总管等组成,如图2所示。
燃油由燃油泵从油箱中泵出,经过过滤器,除去杂质及水分后,再送至燃油脉动阻尼器,以减少其脉动。
这样具有一定压力的燃油流至供油总管,再经各供油歧管送至各缸喷油器。
喷油器根据ECU的喷油指令,开启喷油阀,将适量的燃油喷于进气门前,待进气行程时,再将燃油混合气吸入气缸中。
图1进气系统图2燃油系统
装在供油总管上的燃油压力调节器是用以调节系统油压的,目的在于保持油路内的油压约高于进气管负压300kPa。
此外,为了改善发动机低温启动性能,有些车辆在进气歧管上安装了一个冷启动喷油器,冷启动喷油器的喷油时间由热限时开关或者ECU控制。
2.3电子控制系统
电子控制系统的功能是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷射量。
该系统由传感器、电控单元(ECU)和执行器三部分组成,如图3所示。
供给发动机的汽油量,由喷油持续时间来控制,喷油持续时间则由ECU通过来自进气歧管压力传感器或空气流量计的信号来计算进气量,根据进气量和转速计算出基本喷油持续时间。
然后进行温度、海拔高度、节气门开度等各种工作参数的修正,得到发动机在这一工况下运行的最佳喷油时间,精确地控制喷油量。
检测发动机工况的传感器有:
水温传感器、进气温度传感器、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、车速传感器、氧传感器、爆燃传感器、空调离合器开关等。
ECU是发动机控制系统的核心部件。
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
图3电子控制系统
种传感器传来的信号后,经过计算确定满足发动机运转状态的燃油喷射量和喷油时间。
ECU还可对多种信息进行处理,实现EFI系统以外其他诸多方面的控制,如点火控制、怠速控制、废气再循环控制、防抱死控制等。
执行器是控制系统的执行机构,其功用是接受ECU输出的各种控制指令完成具体的控制动作,从而使发动机处于最佳工作状态,如喷油脉宽控制、点火提前角控制、怠速控制、炭罐清污、自诊断、故障备用程序启动、仪表显示等。
THA信号对喷油时间进行修正。
由于喷油器的实际打开时刻较ECU控制其打开时刻存在一段滞后,如图8所示,造成喷油量不足,且蓄电池电压越低,滞后时间越长,故需对电压进行修正。
3.燃油喷射系统的分类
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4
b.机电混合式燃油喷射系统(KE 系统)如图5
图4K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。
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6
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5KE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;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6L-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-PointInjection,SPI)和多点喷射(Multi-PointInjection,MPI)两种形式。
单点喷射与多点喷射的区别如图7所示。
图7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
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