发动机管理系统分析及检修
摘要：发动机管理系统（EMS）采用各种传感器，把发动机吸入空气量、冷却水温度、发动机转速与加减速等状况转换成电信号，送入控制器。控制器将这些信息与储存信息比较，精确计算后输出控制信号。发动机管理系统（EMS）不仅可以精确控制燃油供给量，以取代传统的化油器，而且可以控制点火提前角和怠速空气流量等，极大地提高了发动机性能。发动机管理系统（EMS）常用配置的器件组成包括温度类传感器、压力类传感器、节气门位置类传感器、转速与角度位置类传感器、氧传感器、爆震传感器、控制器、螺线管类执行器、电机类执行器等，通过这些器件的结构原理分析，对发动机的检修起到了决定性作用。
关键词：发动机；管理系统；各传感器；各执行器
Analysis and Repair of Engine Management System
Abstract: the engine management system (EMS) used in a variety of sensors, the engine intake air quantity, cooling water temperature, engine speed and deceleration status converted to electrical signals, to the controller. Controller will be compared with stored information, these information after precise calculation of the output control signals. Engine management system (EMS) not only can be precisely controlled fuel supply, to replace the traditional carburetor, and can control the ignition timing and idle speed air flow, etc., greatly improve the engine performance. Engine management system (EMS) commonly used configuration of devices including temperature sensor, pressure sensor, throttle position sensor, speed and Angle position sensor, oxygen sensor, knock sensor, controller, solenoid actuator, electric actuator, etc., by analyzing the structure and principles of these devices, the engine overhaul has played a decisive role.
Key words: the engine;Management system;Each sensor; The actuator
第一章 绪论
发动机管理系统（EMS）通过各种传感器和执行器精确的计算出进排气量，进而有效的控制燃油的供给量，很大程度上节省了燃油，控制好了燃油的利用率，也对空气环境的影响起到了决定性的作用。各国发动机管理系统的技术发展在新世纪迅猛发展，使人们对发动机管理系统复杂化，本文主要就发动机管理系统的组成和有关部分的功能及工作原理来系统的分析发动机管理系统对车辆运行的重要性，并且就发动机管理系统的某些故障及进行的故障分析，由浅入深，突出发动机管理系统的意义性，文中内容不仅参考了国内出版的同类教材和图书，而且参考了国外近几年出版的汽车维修技术书籍，内容新颖，图文并茂。
文中系统的介绍了发动机管理系统的组成和工作原理，系统总结了发动机管理系统的近几年的发展趋势。从进排气系统到燃油供给系统，再到电子控制系统，形象的描述出了发动机管理系统的工作流程和工作方式原理，使读者更加深入更加容易的了解它，学习他，掌握其根本，对相关修理起到关键性的作用。本文打破了汽车类书籍一贯的沉闷与无趣，本文以一种相对幽默的方式与汽车对话，与各部件对话，给人豁然开亮的感觉。
第二章 发动机管理系统概述
在以汽油机为动力的现代汽车上，发动机管理系统以其低排放、高功率等优点而获得迅速发展，且日益普及。
发动机管理系统（Engine Management System)简称EMS，采用各种传感器（见图1），将发动机吸入空气量、冷却水温度、发动机转速与加减速等状况转换成电信号，送入控制器。控制器将这些信息与储存信息比较、精确计算后输出控制信号。EMS不仅可以精确控制燃油供给量，以取代传统的化油器，而且可以控制点火提前角和怠速空气流量等，极大的提高了发动机的性能。
通过喷油和点火的精确控制，可以降低污染物排放50%；如果采用氧传感器和三元催化转化器，在λ=1的一个狭小范围内可以降低排放达90%以上。在怠速调节范围内，由于采用了怠速调节器，怠速转化降低约100转/分到150转/分，使油耗下降3%—4%。如果采用爆震控制，在满负荷范围内可提高发动机功率3%—5%，并可适应不同品质的燃油。
随着世界范围内排放法规的日益严格，采用EMS系统已成为不可阻挡的潮流，在推进中国汽车工业现代化的进程中，具有广阔的应用前景。
图1发动机控制单元
第三章 发动机管理系统电控燃油喷射系统
汽油发动机电控系统主要由空气供给系统、燃油供给系统、电子控制系统组成（见图2）。
图2电子控制式燃油喷射系统
1、空气供给系统
空气供给系统组成：空气计量装置（空气流量计或进气压力传感器）、
怠速控制阀、补充空气阀、惯性增压进气系统、节气门位置传感器、进气温度传感器等。
燃油在发动机内燃烧时，需要一定数量的空气。空气供给系统的功提供混合气燃烧所需的空气，并控制发动机正常工作时的进气量。
以L型EFI系统为例，发动机工作时，空气经空气滤清器过滤后，通过空气流量计（L型）、节气门体进入进气总管，再通过进气歧管分配给各缸。节气门体中设有节气门，用以控制进入发动机的空气量，从而控制发动机的输出功率。
在发动机冷却液温度较低时，为加快发动机的暖机过程，设置了快怠速装置。由辅助空气阀来控制快怠速所需的空气量，并绕过节气门经该阀直接进入进气总管。
①氧传感器
a、氧传感器的功用与类型
排气中的氧气浓度可以反映空燃比的大小，所以在电子控制燃油喷射系统中广泛使用氧传感器。氧传感器将检测到的氧气浓度反馈给ECU，ECU根据此信号判断空燃比是否偏离理论值，若偏离则调节喷油量，使空燃比控制在理论允许的范围之内。
常见的氧传感器有二氧化锆和二氧化钛型氧传感器两种。
b、二氧化锆氧传感器
（1）结构
二氧化锆氧传感器由二氧化锆管、起电极作用的衬套，以及防止二氧化锆管损坏和导入汽车排气的带孔护罩等结构。
（2）工作原理
氧传感器安装于排气管上，二氧化锆管的内、外表面均涂有薄薄的一层铂，铂既起到电极的作用，又起到催化的作用。二氧化锆管的内侧通大气，并保持氧浓度不变，外侧直接与氧浓度较低的排气相接触。工作时，在排气高温作用下，氧气发生电离，由于锆管内侧氧离子浓度高，外侧氧在两个表面电极间有氧浓度差，氧离子就从氧浓度高的一侧向低浓度的一侧流动，从而产生电动势，所以二氧化锆传感器实为一种容量较小的化学电池，也称氧浓度差电池。当混合气稀时，氧气中氧的含量高，传感器元件内、外侧氧浓度差小，氧化锆元件内、外侧两电极之间产生的电压很低（接近0V）；反之，混合气浓时，在排气中几乎没有氧，传感器元件内、外侧氧浓度差很大，内、外侧电极之间产生，的电压高（约1V)。在理论空燃比附近，氧传感器输出电压信号值有一突变。二氧化锆管内、外表面涂有的铂层起催化作用，能使排气中氧与一氧化碳、碳化氢等发生反应，减少排气中氧量，使外侧铂表面的氧几乎不存在，提高了传感器的灵敏度。
氧传感器的输出特性与排气温度有关，二氧化锆氧传感器的工作温度在300摄氏度以上。当排气温度低于一定值（约300摄氏度）时，氧传感器的输出特性不稳定，因此氧传感器一般都安装在排气温度较高的位置。为此，有些车型上还装有排气温度传感器，当排气温度传感器的信号达到一定值后，控制单元才根据氧传感器的信号进行空燃比反馈修正。
c、二氧化钛氧传感器
二氧化钛氧传感器是利用半导体材料二氧化钛的电阻值，随排气中氧含量的变化而改变的特性制成的，属于电阻型氧传感器。在常态下，此传感器具有高阻值；二氧化钛在表面缺氧时，电阻值降低。
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