电喷车的工作原理和结构有哪些？
电喷发动机是用电子控制装置代替传统的机械系统(如化油器)来控制发动机的供油过程。比如汽油机的电喷系统，通过各种传感器将发动机温度、空燃比、油门情况、发动机转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶情况等信号输入电子控制装置。电子控制装置根据这些信号参数，计算并控制发动机各缸所需的喷油量和喷油时间。汽油以一定的压力通过喷油器喷入进气管进行雾化，并与进气流混合进入燃烧室燃烧，从而保证发动机和催化转化器始终工作在最佳状态。这种由电子系统控制，将燃油从喷油器喷入发动机进气系统的发动机称为电喷发动机。电喷发动机按喷油器数量可分为多点喷射和单点喷射。发动机每个缸都有一个喷油器，缩写为MPI，称为多点喷射。发动机有多少个气缸* *
与化油器发动机相比，汽油喷射发动机具有精确控制混合气质量，保证燃料在缸内完全燃烧，降低尾气排放和油耗，同时提高发动机充气效率，增加发动机功率和扭矩的突出优点。电控燃油喷射装置的缺点是成本比化油器高一点，所以价格更贵。虽然故障率低，但是一旦坏了很难修复(电脑只能整体更换)，但又和它不一样。
汽油喷射有机械式和电控式两种。机械式汽油喷射装置是一种由机械液压力控制的喷射技术，早在20世纪30年代就应用于飞机发动机，50年代开始应用于德国奔驰300BL汽车发动机。集成电路的出现使电子技术得以应用于发动机，一种更好的汽油喷射装置——电控汽油喷射技术应运而生。
结构任何电控汽油喷射装置都是由喷油回路、传感器组和电控单元(微电脑)组成。当喷油器安装在原化油器位置时，称为单点电控燃油喷射装置。当喷油器安装在各缸进气管上时，称为多点电子燃油喷射装置。
原理燃油喷射路线由电动油泵组成；燃料过滤器；油压调节器；注射器；等等。电子控制单元发送的命令信号可以打开喷油器头部的针阀并喷射燃油。传感器就像人的眼睛；耳朵；鼻子和其他器官；并专门接收温度等数值；混合气体浓度；空气流量和压力；曲轴转速，并将它们传送到“中枢神经系统”的电子控制单元。电子控制单元是微型计算机。它包含集成电路和其他精密电子元件。它收集发动机上各种传感器采集的信号和点火分电器的信号，在万分之一秒内分析计算出下一个循环要供给的油量，并及时向喷油器发出喷油的指令，使燃油和空气形成理想的混合气，进入气缸燃烧产生动力。
20世纪60年代以来的历史；随着汽车数量的增加，汽车尾气排放和燃料消耗的持续增加困扰着人们；迫使人们寻找一种新的能够净化汽车尾气和节约燃料的技术装置来代替化油器，以及已经存在了几十年的汽油喷射技术的发明和应用；以便人们能够实现这一理想。早在1967，德国博世公司就成功开发了D型电控汽油喷射装置，应用于大众汽车上。这种装置以进气管内的压力为参数，但与化油器相比，仍然存在结构复杂、成本高、不稳定等缺点。针对这些缺点，Bosch公司开发了L型电控汽油喷射装置，该装置以进气管中的空气流量为参数。进气量可以根据进气流量与发动机转速的关系直接确定；并且可以相应地喷射相应的汽油。该装置设计合理，运行可靠，被欧洲和日本汽车制造公司广泛采用；并且为今天的电控燃油喷射装置奠定了基础。从1979；通用汽车等美国汽车公司；福特；日本丰田；三菱；和日本制造公司都推出了他们自己的电控汽油喷射装置。特别是随着多气门发动机的普及，电控喷射技术得到了迅速的推广和应用。截至目前，欧美日等主要汽车生产国的汽车95%以上的燃油供给系统都安装了燃油喷射装置。从1999年6月65438+10月1起，北京市场上只允许销售装有电控汽油喷射装置的汽车。
目前电喷发动机(电控汽油喷射发动机)在汽车上的使用越来越普遍。据报道，化油器式发动机汽车将很快在中国主要城市被“淘汰”。因此，对于车主来说，了解电喷发动机变得越来越重要。只有了解电喷发动机的“脾气”，才能更好地使用和保养汽车。
电喷发动机和化油器发动机差别很大，操作方法也大不相同。电喷发动机起动时(包括冷起动)，一般不需要踩油门，因为电喷发动机具有冷起动加浓、自动冷起动、怠速快等功能，无论冷、热都能保证发动机平稳起动。在发动机启动前和启动过程中，像启动化油器发动机一样反复快速踩油门踏板增加喷油量是无效的，因为电喷发动机的油门踏板只控制节气门开度，其喷油量完全由电脑根据进气参数决定。当油箱缺油时；电喷发动机不应长时间运行。因为电动汽油泵被流经汽油泵的燃料冷却；长时间在油箱下运行发动机缺油；这会导致电动汽油泵因过热而烧坏；所以如果你的车是电喷车；仪表板上的燃油警示灯亮时，你应该尽快加油。发动机运转时不要拔下任何传感器插头，否则会在电脑中出现人为的故障码，影响维修人员的正确判断和排除故障。
另外需要注意的是，电喷车上尽量不要安装大功率的移动无线电话系统和无线电设备，防止无线电信号干扰电脑工作。
汽车用电喷发动机的结构及工作原理“电喷”发动机(简称电控燃油喷射发动机)系统主要由各种传感器、发动机电子控制单元(ECU)和各种执行器组成。
传感器是电喷发动机系统的主要部件之一。它是ECU的“眼睛”和“耳朵”，时刻监控系统内外的变化，使发动机始终处于良好的运行状态。电喷发动机使用的传感器主要有进气流量传感器、进气压力传感器、气温传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、同步信号传感器、氧传感器、爆震传感器、车速传感器。逐一介绍它们的结构和工作原理。
一.进气流量传感器
这种传感器是确定燃油喷射量的重要传感器。安装在空气滤清器后的进气管前端，用于检测进气的参数。进气流量和进气压力都可以反映进气量，所以电喷发动机有的采用进气流量型检测(如雷克萨斯LS400、宝马)，有的采用进气压力型检测(如皇冠3.0、北京切诺基)。
进气流量传感器有很多种，如机械检测的叶片式进气流量计、光电检测的卡门涡街流量计、热传感器检测的热线流量计及其改进型热膜流量计。
常用的热线式进气流量传感器的工作原理图。为了测量进气温度(即进气流量)的变化，在进气管中安装了两个由金丝(或铂膜)制成的热敏电阻Rt和Rt’(Rt’为温度补偿电阻)，并与外部的R1和R2形成惠斯顿电桥。
发动机不工作时，即进气管内的空气处于静止状态时，电桥保持平衡状态，控制集成电路(IC)没有调节控制功能。发动机工作时，Rt和Rt '周围的空气温度以及Rt和Rt '本身的电阻会降低，因为空气在热敏元件Rt和Rt '周围流动(PTC特性)。因此，电桥改变了原有的平衡状态，在R1两端产生不同的电压，使集成电路(IC)进行控制和调节。调整的结果是，Rt两端的电压增加，因此流过Rt和Rt '的电流增加，产生更多的热量。最后，由于温度升高，Rt和Rt’的电阻值增加，直到电桥再次达到平衡状态。
调节控制规律是:进气(空气)流量越大，电桥越不平衡，所以控制调节电压越高，流过RT的热线电流越大..因为发动机工作时进气流量是不断变化的，流经电桥的热线电流也是不断变化的，即Rt两端的电压UO也是不断变化的。这个与进气量成正比变化的电压信号UO被送到ECU，然后ECU控制喷油量，使发动机转速稳定在不同的数量级。
二、进气压力传感器
这种传感器是控制燃油喷射量的另一种传感器。它安装在发动机的进气歧管上，检测进气歧管中的绝对压力与环境大气压力之间的差值。它有很多种，如膜片驱动的可变电阻、膜片驱动的可变电感、超声波压电换能器、压敏电阻、电容等。
图3是北京切诺基轿车使用的膜片驱动可变电阻进气压力传感器的工作原理图。其结构和工作原理类似于传统的膜片式油压传感器。只是它没有触点，而且是可变电阻的形式。
节气门后方歧管真空度的变化反映了进气压力的变化。在真空吸力的作用下，进气压力传感器密封腔内的膜片左右移动，膜片带动可变电阻的滑块移动，最终传感器输出的信号电压发生变化。ECU根据这个随进气压力变化的信号电压控制燃油喷射量。
第三，空气温度传感器
这种传感器安装在进气歧管中，为ECU提供进气温度信息。进气温度也与喷射的燃油量有关。当进气温度较低时(如冷车启动)，应增加喷油量，当进气温度较高时(如热车)，应减少喷油量。实际上是测量进气温度，也就是间接测量进气量(空气密度)。因为进气量与空气密度有关，而空气密度与进气温度成正比。半导体热敏电阻温度传感器具有负温度系数，广泛应用于汽车上。其结构和工作原理简单。
当进气温度低时，热敏电阻Rt的阻值将增加，电路中的电流将减小。当进气温度高时，热敏电阻Rt的电阻将减小，电路中的电流将增加。由于电路中电流的变化，Rt两端的电压会发生变化。接收到这个变化的信号电压后，ECU将知道进气温度，然后控制燃油喷射量。
第四，冷却液温度传感器
这种传感器安装在冷却液管中，为ECU提供发动机温度信息。它也采用了上述的半导体热敏电阻温度传感器，其结构和工作原理基本相同，在此不再赘述。
动词 （verb的缩写）节气门位置传感器
这种传感器与喷油量直接相关。它安装在节气门体上，用于向ECU提供节气门的开启状态和速度信息。它打开的角度反映了发动机的速度和负载。
节气门位置传感器有两种:可变电阻模拟线性输出和接触开关输出。可变电阻线性输出的节气门位置传感器工作原理图。
传感器可变电阻的滑片(即中间抽头)由节气门轴带动在电阻上滑动。节气门开度较小时(如怠速或发动机小负荷运转)，滑块向上滑动，电阻值增大。此时，低信号电压从端子B输入到ECU..当节气门开度增大时(如汽车爬坡或重载运行)，滑块向下滑动，电阻值减小。此时，高信号电压从端子B输入到ECU..输出信号电压与节气门开度成比例。ECU可以根据输入的电压判断发动机当前的情况，决定喷油量、点火是否提前、是否需要中断辅助电气设备(如爬坡、重负荷下断开空调)。
六、曲轴位置传感器
这种传感器是检测发动机曲轴转角、活塞位置和发动机转速的重要传感器。它为ECU提供被检测对象的当前状态信息，直接关系到点火正时和发动机能否启动。
曲轴位置传感器的结构和安装位置因车型而异。常见的结构形式有:霍尔式、磁脉冲式、光电式。安装零件在飞轮和飞轮壳上，在分配器中，在曲轴或凸轮轴的前端。
它是一个安装在飞轮上的霍尔效应曲轴位置传感器。四缸发动机飞轮上信号传感器的结构。飞轮上有8个凹槽，每4个凹槽为1组，* * *分为2组。1和4缸为一组，2和3缸为一组，各占飞轮周长的60度。每组每槽相隔20°，每组相隔180°。
当飞轮上的凹槽穿过传感器时，霍尔传感器产生信号电压，输出高电平(5v)。当飞轮两个槽之间的齿通过传感器时，霍尔传感器输出低电平(0.3V)。因此，当飞轮上的每个齿槽通过传感器时，就会产生高低电平变化的脉冲信号。四缸发动机的飞轮每旋转一周，就会产生两组脉冲信号(每组四个)。当这两组脉冲信号送到ECU时，ECU可以用一组脉冲信号判断1和4的活塞接近上止点，或者用一组公脉冲信号判断2和3的活塞接近上止点，然后决定何时喷油。
另外，根据输入的脉冲率，ECU还可以计算出单位时间内飞轮的齿数，也就是发动机当前的转速。
七、同步信号传感器
通过曲轴位置传感器，ECU只能判断某两个活塞(如1和4缸)接近上止点。但不知道是“1”缸活塞还是“4”缸活塞接近上止点。对于电喷发动机的顺序喷射系统，需要知道哪个气缸的活塞靠近上止点进行喷油或点火。这就需要一个同步信号传感器来完成这个气缸判断任务。
同步信号传感器和曲轴位置传感器的结构和工作原理基本相同，也有多种安装和结构形式。它主要由分电器轴驱动的脉冲转子和霍尔变送器组成。图中C和D之间虚线上方的半圆弧(180)称为脉冲环，它与霍尔传感器配合产生脉冲信号。当分电轴带动脉冲转子转动，脉冲环从D端到C端进入霍尔传感器时，霍尔传感器输出高电平。ECU接收到高电平后，可以判断“4”缸活塞接近上止点，有排气冲程，可以进行燃油喷射。“1”气缸的活塞也接近上止点，可以对压缩冲程进行点火。
当分电轴带动脉冲转子转动，脉冲环从C端离开霍尔传感器时，信号传感器输出低电平。ECU接收到低电平信号后，可以判断“4”缸的活塞接近上止点，但可以对压缩冲程进行点火。
“1”气缸的活塞有排气冲程，可以喷油。当发动机旋转两圈，脉冲转子旋转一圈时，同步信号传感器产生的脉冲信号电压波形。
八、氧传感器
为了降低现代汽车的尾气排放(主要是一氧化碳CO、碳氢化合物HC和氮氧化物氮氧化合物)并满足排放法规的要求，一般在排气管中安装氧传感器和三元催化反应器。氧传感器提供的反馈信息送到ECU，实现混合气空燃比的闭环控制。同时，三元催化反应器还用于将废气中的CO转化(氧化)成O2，将HC化合物转化成H2O，将氮氧化合物转化成O2和N2。为了达到这个目的，也就是说为了让三元催化反应器正常工作，要求混合气的空燃比必须在理论空燃比范围内(混合气的理论空燃比为14.7: 1)。所以需要用氧传感器测量废气中的氧含量(空燃比)，将信息反馈给ECU，及时修正喷油量，使空燃比回到理论值。
有两种氧传感器:氧化锆型和氧化钛型(电阻型)。其外表面电极插入废气管并与废气接触，其内表面电极与大气相通。氧化锆是一种固体电解质，在一定温度下能与氧气电离。当废气中的氧含量不同于大气中的氧含量时，例如，大气中的氧浓度高于废气中的氧浓度(混合气体较浓)，氧离子从大气侧的内表面电极移动到排气侧的外表面电极，并且在两个电极之间产生电动势，即信号电压。当产生的信号电压较低(0.1v)时，表示废气中的氧含量较高，混合气较稀。当产生的信号电压较高(1v)时，表示废气中的氧含量较低，混合气较浓。ECU根据氧传感器发出的信号电压及时修正喷油量，实施闭环控制，使空燃比回归理论值，从而减少污染，提高经济性。
在实际使用中，氧化锆传感器的输出信号与温度有关(最佳温度为600℃左右)，所以往往采用图8b中带辅助加热元件的工作方式。
九、爆震传感器
发动机“爆震”会因点火时间(点火提前角)过长、发动机负荷、温度、燃油品质的影响而产生。发生爆震时，由于气体在活塞运动到上止点前燃烧，轻者会产生噪音，降低发动机的功率，重者会损坏发动机的机械部件。为了防止爆震的发生，爆震传感器是一个不可缺少的重要装置，这样就可以通过电控系统来调节点火提前时间。
当发动机发生爆震时，爆震传感器将发动机的机械振动转化为信号电压，并发送给ECU。ECU根据预存的点火等数据，及时计算并修正点火提前角，以调整点火正时，防止爆震的发生。
爆震传感器也有很多种。常见的有两种:压电式(* *振动模式，非* *振动模式)和磁致伸缩式。其中，压电式* * *振动模式传感器应用最为广泛。一般安装在发动机机体上部，利用压电效应将爆震时产生的机械振动转化为信号电压。当爆震发生时的振动频率(约6000Hz)与压电效应传感器本身的固有频率一致时，就会出现* * *振动现象。此时传感器会输出非常高的爆震信号电压给ECU，ECU会及时修正点火时间，避免爆震。图9(a)示出了压电* * *模式爆震传感器的输出信号电压和频率之间的关系。请注明转自《修理它-》
X.车速传感器
这种传感器的作用是为ECU提供汽车在怠速、减速、加速和恒速时的速度信息。有干簧管式、光电式、霍尔式等。一般安装在仪表板上，由机械部分驱动。
它由一个由里程表芯驱动的磁铁和一个簧片开关组成。汽车车轮的转速通过里程表机芯带动磁铁转动一次，使簧片开关的触点闭合和断开一次，从而产生一系列脉冲信号电压。收到该信号后，ECU可以通过计数脉冲数来了解当前车速。
电喷发动机除了上述传感器外，还有一些类似传感器的信号。如:空调请求信号、启动信号、电池电压信号等。，这里就不赘述了。
综上所述，传感器是电喷发动机的重要组成部分。它们工作正常与否，直接关系到发动机的正常运转。在电喷发动机中，传感器的故障占很大比例，而ECU和执行器的故障要少得多。