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1捷达介绍


一、捷达介绍 发动机型号 ASR(装备凯虹化油器)、 ABX(装备 2E2 化油器) 发动机特点 化油器发动机 车 型 销售名称 捷达 捷达王 新捷达王 都市先锋、都市阳光(未配
置安全气囊,其他同都市先锋)

C 、CL 、GL CLX 、GLX CT 、GT CTX 、GTX AT

AHP

20 阀电喷发动机

ANL

新 2 阀化油器发动机

CE、CEX、GEX Ci 、Gi CiX GiX ATi CiF GiF

捷达新 2 阀化油器 捷达新 2 阀电喷 城市之星、都市春天 前卫 海风之旅 城市之星、都市春天 前卫 捷达柴油车

ATK

2 阀电喷发动机

AQM

柴油发动机

CDX 、GDX 、GDF

捷达王、新捷达王、都市先锋、都市阳光(未配置安全气囊,其他同 都市先锋)均装备 20 气门电控燃油喷射式发动机,使该车的动力性、燃 油经济性和排放废气清洁性有了显著提高。 二、五阀捷达轿车电控燃油喷射系统介绍 捷达轿车 1.6L5 气门 EAll3 发动机(四缸 20 气门)匹配的是德国 BOSCH(博世)公司最新开发的 Montronic-M3.8.2 闭环电子控制(简 称电控)燃油喷射系统。 其最大的特点是燃油喷射和点火由同一发动机 控制单元(ECU)控制,喷射系统为多点顺序喷射,点火系统采用高能 无分电器点火系统。因此该发动机具有良好的动力性和燃油经济性。 M3.8.2 电控燃油喷射系统包括控制单元(ECU)、传感器和执行 元件等零部件(如左图所示),各零部件在发动机上的安装关系。
电控燃油喷射系统的电路图如下图所示:

(一)电控燃油喷射系统的功能 电控燃油喷射系统除具有喷油控制和点火控制功能外, 还有怠速自动 稳定调节、入调整、爆燃调节与控制、油箱通风、超速限制、应急运转和 自诊断等辅助功能。 1.喷油控制 捷达 EAll3 发动机燃油供给系统如图所示。 (1)电动燃油泵的控制。 电动燃油泵是由燃油泵继电器控制工作的, 电 动燃油泵继电器安装在驾驶员侧仪表板左下方中央继电器盒的第 12 号位 置。在发动机起动时,发动机转速传感器送出转速信号,控制单元控制燃 油泵继电器动作,向燃油泵、空气流量计、喷油器、传感器加热器供电。 如果发动机转速信号中断,燃油泵继电器不动作,发动机将不能起动。 (2)喷油量控制。喷油量控制也就是喷油器喷射持续时间控制。控制单元根据空气流量计提供的发动机进气 量信号和发动机转速信号确定基本喷油量,然后再根据节气门位置电位计、怠速节气门电位计、怠速开关、水温 传感器、进气温度传感器、λ传感器等提供的信号进行修正,确定出实际喷油量。同时根据点火基准推算出各缸 的喷油时刻,然后按照 1342 的点火顺序向各缸进气门前喷射定量的汽油,喷射量的控制是通过控制喷油器的开 启时间来实现的,电源电压波动对喷油量产生的影响,可由控制单元通过喷油器开启时间(通电时间)来补偿。 2.点火控制 捷达王发动机采用控制单元控制点火, 取消了真空和离心点火提前调节装置, 从而使发动机在各种工况都可 以最佳地调整点火时刻,使发动机功率、经济性和排放等方面达到最佳。 点火控制系统如图所示。工作时,控制单元综合各传感器输 入的信息,从控制单元中的存储器选出最适当的点火提前角,再 根据转速传感器和霍尔传感器信号判断出曲轴转速和位置以及第 几缸处于压缩冲程,然后控制终端能量输出极的大功率晶体管的 导通和截止,即控制点火线圈初级电流的通断。 (1)点火基准的确定。点火基准是由转速传感器和霍尔传感器 两个信号共同确定的。当控制单元同时接到来自曲轴的点火时间 和凸轮轴的霍尔信号时,便准确地知道了此时①缸在压缩行程上 止点前的 72°曲轴转角位置,为点火和顺序喷油提供了基准。 如果霍尔信号中断, 控制单元只能感知①缸上止点前的位置, 但不清楚此时的①缸是处于压缩冲程还是排气冲程。此时起动发 动机,工作缸可能是①缸也可以是④缸,控制单元无法进行爆燃控制,各缸的顺序喷油也可能被破坏,将导致发 动机性能明显下降。 (2)点火提前角的确定。控制单元中存储有两个点火特性图,用来确定基本点火提前角,决定其大小的因素 是发动机转速和空气流量计(发动机负荷)信号。点火提前角的修正因素有冷却液温度、进气温度、节气门位置以 及怠速开关和爆燃信号等。 点火提前角确定后,控制单元由点火基准开始,通过转速传感器信号的计数(计算曲轴转角),便能很精确的 确定出点火时刻。 3.怠速自动稳定与调节 怠速自动稳定与调节可以使发动机产生的功率和发动机的负荷达到平衡, 从而确保稳定的怠速。 控制单元不 断地采集发动机转速传感器提供的转速信号,并与发动机理论怠速转速不断地进行比较。如果存在偏差,控制单 元将根据节气门电位计提供的节气门当时的位置信息, 在怠速范围内通过控制怠速电动机来调节节气门开度, 实 现对怠速进气量的调节,同时调节点火角;如果怠速电动机断电,应急弹簧将节气门拉到一个确定的位置,但驾 驶员对加速踏板的控制不受其影响。 怠速不能人为进行调节,只能用故障诊断仪 VAG1551 或 VAG1552 中的“04”(基本设定)功能来进行设定。 每当更换新的控制单元和节气门体后,一定要进行基本设定。 4.λ调整 调整实际上是对混合气浓度的调整。安装在排气系统中的λ传感器(氧传感器)监测废气排放中的氧气浓度, 控制单元根据λ传感器提供的信息, 可以准确地判断出混合气是过浓还是过稀, 并及时修正根据空气流量计和发 动机转速传感器信号计算出的喷油脉冲宽度, 从而确保发动机在部分负荷和怠速工况时始终处于较为经济的空燃 比状态下工作。

5.爆燃调节与控制 EAll3 发动机使用两个爆燃传感器,爆燃传感器 1—G61 用于拾取 1 缸和 2 缸的爆燃信号,爆燃传感器 2— C66 用于拾取 3 缸和 4 缸的爆燃信号。当中央控制器根据爆燃传感器信号识别出某缸发生爆燃后,便将该缸的点 火时刻向后推迟。如果爆燃调节每缸点火都减少平均大于 8°的曲轴转角时,这时将使用另一个点火特性图;如 果爆燃信号中断,则各缸点火提前角均向后推迟约 15°,发动机性能明显下降。 爆燃极限决定于燃油品质、发动机状态和运行条件,一旦发生爆燃故障,中央控制器将有选择性地单独为每 缸把点火角调节到临近爆燃极限。为了避免错误的信号电压,爆燃传感器必须按规定的拧紧力矩拧紧。 6.油箱通风控制 油箱中燃油受热后表面会产生蒸气,油箱通风系统(活性炭罐装置)可防止蒸气排入大气污染环境。来自油箱 的通风管将燃油蒸气引入到活性炭罐中被活性炭吸附, 控制单元通过活性炭罐电磁阀调节额外进入发动机中燃烧 的燃油蒸气量。 活性炭罐电磁阀开启时, 发动机工作在进气管和节气门体处产生的负压吸走储存在活性炭罐中的 燃油蒸气,并经过进气管引入气缸内燃烧。 如果断电或信号中断,活性炭罐电磁阀将始终关闭,活性炭罐和油箱不能通风。活性炭罐电磁阀电路故障可 借助故障诊断仪 VAGl551 或 VAGl552 中的“03”(执行元件诊断)功能来进行检测。 7.超速限制 发动机转速过高可能导致发动机气门、活塞等零件的损坏,超速限制就是避免发动机超过规定的最高转速。 当超过最高转速或最高车速时,控制单元使喷油脉冲宽度减小,转速和车速将得到限制。一旦转速低于规定值下 限,喷油器又恢复正常的喷油。 8.应急运转 应急运转(也称为跛行回家)是指发动机电控燃油喷射系统某组件出现故障时,控制单元自动切断该组件提供 的错误信息, 用发动机匹配过程中存入控制单元的备用值维持发动机运转。 从出现故障到开往维修厂这段时间内, 混合气的形成和点火需通过备用值和应急功能来维持, 在舒适性受影响的情况下继续行驶。 如果在输入端出现故 障时, 控制单元将用一备用值替代; 如果输出端执行元件功能失效, 则将根据故障原因采取单独的应急运转措施, 如点火电路出现故障则与之对应的气缸的喷油将被切断。 值得一提的是, 发动机是否处于应急运转, 有经验的驾驶员也未必能觉察出来。 只能凭借故障诊断仪 VAGl551 或 VAGl552 来检查。 9.自诊断 控制单元在采集各个传感器输送信号的同时, 还不断地将这些信号与事先储存在 EPROM 芯片内的限值进行 比较,以检查信号的可靠性。如果实测值超过限值,控制单元则在存储器中记录下故障信息。M3.8.2 电控燃 油喷射系统属于随车诊断,其诊断在正常运转状态始终在进行。 储存在控制单元中的故障信息,可以通过自诊断接口在故障诊断仪 VAGl551 或 VAGl552 上查询。 (二)电控燃油喷射系统零部件的作用 1.控制单元 J220(中央控制器 ECU) 控制单元是发动机电控燃油喷射系统计算和转换的核心,相当于一台微处理电脑。在工作过程中,控制单元 不停地处理来自发动机上各个传感器的输入信息, 并随时计算并输出用于控制喷油器和点火线圈达到最佳喷油量 和点火角的控制信号。EAll3 发动机控制单元有 36 个端子。 2.空气流量计 G70 EAll3 发动机采用热膜式空气质量流量计(型号为 HFM5)作为负荷传感器,安装在空气过滤器和进气软管之 间。热膜式空气流量计的主要元件是热电阻,在工作中热电阻被加热使之与进气温度保持一恒定温差,随着进气 量的变化, 为维持这个恒定温差所需的电流也随之变化, 最终在精密电阻上产生一与进气质量流量成比例的电压 信号,该电压信号将作为空气流量的模拟信号传给控制单元。 3.节气门体 J338 M3.8.2 电控燃油喷射系统装用的节气门体是一个电动机系统组件。节气门体安装在空气流量计之后,进 气歧管之前。整体式怠速稳定装置壳体不能打开,节气门电位计、怠速节气门电位计、怠速开关、怠速电动机和 应急弹簧均不允许人工调整,只能借助故障诊断仪 VAGl551 或 VAGl552 中的“04”(基本设定)功能来进行设定。 节气门体内部设置的节气门电位 G69。 它直接连接在节气门轴上, 随时向控制单元提供全部调节范围内节气 门位置的信号,这个位置信号作为主要负荷辅助信号,直接影响发动机的喷油量的点火角。控制单元还可以根据 节气门位置信号的变化率来识别发动机加减速工况, 在装配自动变速器的车上, 控制单元还可利用这一信号控制 自动变速器。如果节气门电位计信号中断,中央控制器用发动机转速和空气流量计信号计算出一个代替值。 节气门体中的怠速节气门电位计 G88。 它直接与怠速电动机连接在一起, 向控制单元提供节气门当时的位置

以及怠速范围内怠速电动机的位置。当怠速节气门到达调节范围极限时,如果节气门继续开启,怠速节气门电位 计将不起作用。如果怠速节气门电位计信号中断,节气门将通过弹簧进入应急运转状态,怠速转速将有所提高。 节气门体中的怠速开关 F60 在整个怠速调节范围内闭合,控制单元根据怠速开关闭合信号识别怠速工况。 如果怠速开关信号中断, 控制单元比较节气门电位计和怠速节气门电位计的值, 根据两个电位计的相位关系判别 出节气门的怠速位置。 节气门体中的怠速电动机 V60 是一个直流电动机,能在怠速范围内通过齿轮驱动来操纵节气门。如果连接 线路断路或怠速电动机损坏, 控制单元对怠速电动机失去控制, 则应急弹簧将节气门拉到一特定的应急运转位置。 节气门体整体式插座有 8 个端子。为防止节气门体结冰,节气门体采用发动机冷却液预热,冷却液水管一端 与散热器相连,另一端通往储液罐。 4.发动机转速传感器 G28 发动机转速传感器是一个磁感应传感器,采集曲轴转角位置和发动机转速信号。在曲轴上有一个靶轮,靶轮 上有 60 个齿,当靶轮经过传感器时,产生一个交变电压信号,其频率随发动机转速变化而变化,控制单元根据 交变电压频率识别发动机转速。在靶轮上有一处缺两个齿,传感器扫描到该处时,1 缸活塞处于上止点前 72°, 它是作为控制单元识别曲轴转角位置的基准标记。 5.霍尔传感器 G40(相位传感器、判缸传感器) 霍尔传感器安装在气缸盖右侧,进气凸轮轴后端。它是一个按霍尔原理工作的电子开关。霍尔传感器隔板上 有一个霍尔窗口,凸轮轴每转一周(曲轴转两周)产生一个信号,该信号出现在 l 缸压缩冲程上止点前 72°。中央 控制器根据此信号可识别 1 缸压缩冲程上止点位置,用于顺序喷油和爆燃控制。 如果霍尔传感器信号中断,它没有替代功能,控制单元不能区分 l 缸和 4 缸,爆燃调节与控制进入应急运转 状态,点火角普遍推迟,发动机功率将下降。 6.进气温度传感器 G72 进气温度传感器是一个负温度系数(NTC)电阻, 即温度升高电阻值下降。 它安装在节气门体后面进气管上体。 进气温度传感器将进气温度转换成电信号,输送至控制单元,用于各种控制功能的修正。 如果进气温度传感器信号中断,控制单元将启用一个替代值,但不能准确感知进气温度,将会导致发动机热 起动困难和废气排放增加。 7.水温传感器 G62 水温传感器是一个负温度系数(NTC)电阻,它与水温表传感器装在一个壳体里,安装在气缸盖出水口管接头 上。 控制单元根据水温传感器信号获得发动机冷却液的温度, 并作为喷油量、 点火角和油箱通风系统的修正信号。 如果水温传感器信号中断,控制单元将启用一个替代值,但不能准确感知冷却液温度,将会导致发动机冷、 热起动困难、油耗增加、怠速自动稳定调节性差和废气排放增加。 8.爆燃传感器 G61、G66 EAll3 发动机采用两个爆燃传感器,分别安装在气缸体进气侧 l 缸和 2 缸、3 缸和 4 缸之间。当发动机要发 生爆燃时,气缸中的爆燃信号传递到爆燃传感器的压电陶瓷,在其上产生一个电压信号,控制单元根据这个电压 信号识别出发生爆燃的气缸,并推迟该缸的点火角。 9.λ传感器 G39(氧传感器) λ传感器安装在排气管谐振腔内。 λ传感器由氧化锆陶瓷及表面覆盖的多孔性铂膜制成, 其内侧与大气相通, 外侧与排出废气接触。废气中残余含氧量与大气中含氧量的浓度差,能在氧化锆陶瓷表面产生电位差,此电位差 可反映出废气中氧含量,反映出混合气的浓和稀,控制单元根据此信号对喷油量进行调节。 λ传感器的最佳工作温度是 600℃,工作温度区间为 300—850℃。因此在λ传感器内部设有加热器,使其能 很快达到最佳工作温度。 10.点火线圈 N、N128 双火花点火线圈壳体内设置有两个单独的点火线圈,其中一个点火线圈同时为 l 缸和 4 缸提供点火电流,另 一个点火线圈同时为 2 缸和 3 缸提供点火电流。选择 1 缸和 4 缸及 2 缸和 3 缸配对是使一个缸处于压缩冲程时, 另一缸正好处于排气冲程。如果一个火花塞断电,则 l 缸也不可能点火;如果一个火花塞因短路而失效,则点火 电路回路仍闭合,另一个火花塞仍可点火。 点火线圈及终端能量输出极装在一个壳体里, 3 个螺栓固定在气缸体上, 用 在点火线圈的壳体上标有 A、 B、 C、D。分别对应的缸号为 l、2、3、4。终端能量输出极根据控制单元指令控制点火线圈一次绕组通电和断电, 从而在点火线圈二次绕组产生点火高压。 11.喷油器 N30—N33 喷油器是一个电磁控制燃油阀,安装在进气歧管下体上。在恒定的供油压力情况下,控制单元输出喷油脉冲

宽度信号,喷油器将相应的喷油量喷人进气歧管内进气门前。 捷达 EAll3 发动机选用德国 BOSCH 公司的新一代喷油器 EV6,其主要技术参数为: 静态流量(在 300kPa) 60—310g/min 系统燃油压力 250—450kPa 密封性(在 300kPa) <4.2mm3/min 电阻值 14.5Ω 动态开启最低电压 >6.5V 噪声 <50dB(A) 12.燃油压力调节器 燃油压力调节器安装在燃油分配管上,其内部有一个膜片和校正弹簧。油压作用在膜片的来油一侧,弹簧弹 力及进气管真空度作用在膜片的另一侧。当来油压力高于某个限定值时,膜片被压向左方,回油口打开,多余的 燃油流回油箱;反之,回油口关闭。燃油压力调节器的作用就是使燃油分配管中的油压与进气管压力之差始终保 持恒定(约 0.3MPa),使进气管的压力波动不会对喷油量产生影响。 发动机停转时,压力调节器关闭,从而在燃油压力调节器和燃油泵单向阀之间保持一个恒定的压力。 13.活性炭罐电磁阀 活性炭罐电磁阀又称为再生电磁阀或油箱通风阀, 安装在活性炭罐和节气门体之间。 油箱内蒸发的燃油被活 性炭罐中的活性炭吸附收集, 控制单元控制活性炭罐电磁阀开启, 使活性炭罐中的燃油蒸气经过节气门体进入燃 烧室燃烧,燃油蒸气得以回收,避免了蒸气直接排人大气导致环境污染。为了使混合气匹配调节不受油箱通风的 影响, 活性炭罐电磁阀在有规律的时间间隔里关闭。 活性炭罐电磁阀开启时, 控制单元识别入调节器出现的偏差, 作为燃油蒸气再生率对混合气进行修正。 14.电动燃油泵 捷达 EAll3 发动机采用 VDO 公司生产的电动燃油泵与油位传感器集成于一体,并置于油箱之中。电动燃油 泵主要由泵体、电动机和连接盖组成。出油口处的单向阀在电动燃油泵关闭后,还能使油路系统压力维持一段时 间,避免形成燃油蒸气和燃油倒流。 控制单元通过燃油泵继电器控制电动燃油泵的工作,并可以阻止点火开关处于“ON”位置而发动机熄火时 电动燃油泵继续向发动机供油。 (三)电控燃油喷射系统的附加信号 M3.8.2 电控燃油喷射系统的控制单元管理多个信息,并经过信号线与控制器或系统部件相连接,通过这 些附加信号使汽车上不同的系统部件之间相互交换信息。 1.发动机转速信号 控制单元从发动机转速传感器获得发动机转速信号,进一步传递给仪表板上的发动机转速表。 2.车速信号 控制单元从车速表上获得车辆行驶速度的信号,利用该信号由节气门体进行怠速自动稳定与调节。 3.空调压缩机信号 控制单元通过空调继电器与空调压缩机相联系, 空调压缩机信号是双向传递的。 一方面可以向控制单元提供 压缩机接通信息,由中央控制器控制节气门体提高怠速转速;另一方面在发动机处于应急运转工况、冷却液温度 超过 120℃或急加速到全负荷运行时,控制单元将切断空调压缩机的工作。 4.空调装置信号 控制单元与空调装置操纵按钮相连接, 打开空调后空调装置信号起作用, 控制单元通过调节节气门体使怠速 转速在不同功率下保持恒定。 5.诊断信号 输往故障诊断仪 VAGl551 或 VAGl552 的快速数据传递诊断信号,将由控制单元经过 K 线通向自诊断接口。 (四)零部件检测 1. 氧传感器检测 (1)连接好检测仪 1551, Rapid data transfer→Select function xx 选择 08 阅读数据块功能, Rapid data transfer→08—Read measuring value block 输入显示组号, Read measuring value block→Enter display group number xxx 选择 003 显示组, Read measuring value block 3→800/min 13.790V 81.0℃ 33.0℃ 当显示区 3 显示 80℃以上时,怠速运行 2 分钟按 C 键退出, 再输入显示组号 Read measuring value block→Enter display group number xxx

选择 007 显示组, Read measuring value block 7→—1.5% 0.560V 6% 1.10 显示区 2 显示值应在 0 和 1 之间变动, 变动不应低于 10 次/min。 如果电压约为 1.1V 说明正极对地短路, 如果电压值为 0.45~0.5V 说明断路,如果电压为 0V 说明对地短路。 按→键回到功能选择 Rapid data transfer→Select function xx 按 06 键结束测试功能 Rapid data transfer→06—End output 按 Q 键确认 Rapid data transfer→Insert address word xx (2)


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