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文檔簡介
1、<p> 畢 業(yè) 論 文</p><p> 柴油發(fā)動機的檢測與故障診斷</p><p> 專 業(yè): 汽車運用工程 </p><p> 2014年10月25 日 </p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 摘要
2、0</b></p><p> Abstract:1</p><p> Key word:1</p><p><b> 前言2</b></p><p> 第一章 我國汽車發(fā)動機節(jié)能技術研發(fā)現(xiàn)狀2</p><p> 第二章 電控噴射發(fā)動機節(jié)能技術2</p>
3、<p> 2.1電控汽油噴射系統(tǒng)概述2</p><p> 2.2 汽油發(fā)動機電控系統(tǒng)的基本組成及分類2</p><p> 2.3空氣供給系統(tǒng)2</p><p> 2.3.1空氣供給系的作用及組成2</p><p> 2.3.2空氣供給系統(tǒng)的主要零件2</p><p> 2.4汽油供給
4、系統(tǒng)2</p><p> 2.4.1電動汽油泵的工作原理2</p><p> 2.4.2汽油壓力調(diào)節(jié)器的工作原理2</p><p> 2.4.3汽油過濾器2</p><p> 2.4.4電磁噴油器2</p><p> 2.4.5冷起動噴油器和熱限時開關2</p><p>
5、 2.5 汽油噴射系統(tǒng)的傳感器2</p><p> 2.5.1溫度傳感器2</p><p> 2.5.2空氣流量計2</p><p> 2.5.3進氣壓力傳感器2</p><p> 2.5.4曲軸與凸輪軸位置傳感器2</p><p> 2.5.5節(jié)氣門位置傳感器的結構原理和作用2</p>
6、;<p> 2.5.6氧傳感器2</p><p> 2.6汽油噴射控制2</p><p> 2.6.1汽油泵控制2</p><p> 2.6.2 噴油量的控制2</p><p> 第三章 電噴發(fā)動機未來的發(fā)展預測2</p><p><b> 參考文獻2</b>
7、</p><p><b> 結論2</b></p><p><b> 致謝2</b></p><p><b> 摘要</b></p><p> 世界上能源越來越稀缺,汽油價格也逐年攀升,汽車尾氣排放更是令人深惡痛絕,這些都妨礙著汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車行業(yè)研究者不斷通過
8、高新的技術去克服這些問題。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,各種領先科技都匯集在一部汽車上。對汽車的動力性,舒適性,經(jīng)濟性,操縱穩(wěn)定性,安全性等的要求越來越高。發(fā)動機作為汽車的主要動力源,發(fā)動機對燃油的消耗已成為國際關注的問題,而發(fā)動機節(jié)能技術是汽車節(jié)能的核心途徑。本文根據(jù)汽車發(fā)動機節(jié)能技術的發(fā)展淺談了電控汽油噴射的節(jié)能技術。電噴發(fā)動機就是為了解決這些問題的新技術之一。電噴發(fā)動機技術是提高汽油機燃油經(jīng)濟性和降低排放的重要手段。</p>
9、<p> 【關鍵詞】: 能源稀缺 經(jīng)濟性 發(fā)動機節(jié)能 電控汽油噴射 </p><p><b> Abstract</b></p><p> The world energy more scarce, and rising gasoline prices, emissions from automobiles is s
10、imilarly, these are hindering the development of the car industry, automobile industry unceasingly through the high and new technology to overcome these problems. Along with the development of the car industry, leading t
11、echnology are collected in a car. The performance of automobile, comfort, safety, economy, steering stability are increasingly demanding, etc. As the main source of automobile engine, engine </p><p> Key wo
12、rd:energy saving electric gasoline engine scarce economic injection</p><p><b> 前言</b></p><p> 隨著能源問題的日益緊張,節(jié)能這一課題將是未來汽車工業(yè)發(fā)展的重要主題。目前發(fā)動機節(jié)能的主要措施有:電控噴射技術,提高壓縮比,稀燃技術,直噴技術,增壓,中冷技術,可變進氣技術等
13、。隨著汽車電子技術的應用和發(fā)展,汽車的電子化、智能化程度越來越高,其中電控燃油噴射發(fā)動機在現(xiàn)代汽車中的應用越來越多,現(xiàn)在電噴發(fā)動機(電子控制汽油噴射式發(fā)動機)的使用在轎車中越來越普遍。電子控制燃油噴射系統(tǒng)由微型集成電路根據(jù)汽車和發(fā)動機各種運行工況來控制噴油量,促使燃油在發(fā)動機內(nèi)完全燃燒,從而大大降低了尾氣污染。一般來說,電噴車相對于化油器車具有功率高、省油、噪音低、一次點火率高等性能優(yōu)點。電噴發(fā)動機最大優(yōu)點是各缸噴油量均勻,可燃用較稀的
14、混合氣,因此,動力性、經(jīng)濟性較好。因此,電噴車是既經(jīng)濟實用、又綠色環(huán)保的首選。有消息稱化油器式發(fā)動機轎車在我國各大城市將很快被“消滅”。因此車主對電噴發(fā)動機的了解變得越來越重要,只有了解了電噴發(fā)動機的“脾氣”,您才能更好地使用和養(yǎng)護愛車。</p><p> 第一章 我國汽車發(fā)動機節(jié)能技術研發(fā)現(xiàn)狀</p><p> 我國汽車發(fā)動機研發(fā)的主要形式:企業(yè)自行研發(fā)—獨立的發(fā)動機生產(chǎn)企業(yè);委托或
15、與國外技術公司合作研發(fā)—多是自主品牌的整車企業(yè)或發(fā)動機企業(yè);引進先進技術,消化、吸收、改進—合資企業(yè)為主。</p><p> 研發(fā)汽車節(jié)能發(fā)動機的必要性:我國車用能源消耗日益緊迫,從2000年至今,我國汽車保有量以年均10%以上的速度遞增,2008年的汽車保有量達到4975萬輛,車用燃油消費占石油消耗的比例逐年增加,2007年末達到34.12%。我國汽車發(fā)動機的質(zhì)量及可靠性取得了較大的進步,但是發(fā)動機的節(jié)能減排
16、技術遠低于國外先進水平,平均油耗高于國外發(fā)動機10%以上。</p><p> 汽車節(jié)能發(fā)動機研發(fā)存在的問題:我國汽車及發(fā)動機企業(yè)對節(jié)能汽車發(fā)動機的研發(fā)還沒有形成有效的開發(fā)模式,相應的經(jīng)驗積累也較少;由于我國汽車發(fā)動機新的節(jié)能減排技術研發(fā)滯后,每到新的節(jié)能減排標準實施時,自主品牌企業(yè)不得不依靠國外技術,并因此支付過多的費用;對先進、前沿的節(jié)能減排技術,國內(nèi)企業(yè)由于能力限制,目前只能是模仿;政策層面也缺少行之有效的
17、支持措施。</p><p> 國家提出的發(fā)動機節(jié)能宏觀技術措施:將節(jié)能與新能源汽車的關鍵技術和零部件研發(fā)列入國家科技計劃,給予重點支持。建立節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,集中力量攻克關鍵技術,促進產(chǎn)業(yè)化發(fā)展建立符合中國實際的行駛工況以及特定地區(qū)、特定車型的行駛工況,促進燃料經(jīng)濟性水平提高。盡快制定和完善節(jié)能與新能源汽車技術標準和法規(guī)。</p><p> 隨著能源問題的日益緊張,節(jié)能這一課題
18、將是未來汽車工業(yè)發(fā)展的重要主題,汽車企業(yè)、發(fā)動機企業(yè)及上游零部件企業(yè)應充分認識到這一課題的重要性,重視汽車節(jié)能發(fā)動機的研發(fā),并要有相應的技術儲備;汽車節(jié)能發(fā)動機技術的研發(fā)關系到我國汽車工業(yè)的發(fā)展,應以自主開發(fā)為主。</p><p> 發(fā)動機通用節(jié)能技術研發(fā)目標:2012年通過推動燃油消耗率標準的提高,促進企業(yè)在發(fā)動機摩擦降低方面的研發(fā),推動發(fā)動機企業(yè)采用低能耗附件。2020年全面采用低能耗附件,降低發(fā)動機內(nèi)部摩
19、擦,使發(fā)動機燃油消耗率降低5%。汽車發(fā)動機節(jié)能減排技術的研發(fā)也是國內(nèi)汽車企業(yè)參與國際競爭、走向國際市場的需要。我國汽車燃油經(jīng)濟性標準和排放法規(guī)日益嚴格,汽車及發(fā)動機技術有必要在節(jié)能減排上做一些技術儲備。</p><p> 提高發(fā)動機熱效率的主要措施有:電控噴射技術,提高壓縮比,稀燃技術,直噴技術,增壓,中冷技術,可變進氣技術,改善進排氣過程,改善混合氣在氣缸中的流動方式,改進點火配置提高點火能量,優(yōu)化燃燒過程,
20、高壓共軌技術,絕熱發(fā)動機技術等。</p><p> 現(xiàn)在電噴發(fā)動機(電子控制汽油噴射式發(fā)動機)的使用在轎車中越來越普遍,有消息稱化油器式發(fā)動機轎車在我國各大城市將很快被“消滅”。因此車主對電噴發(fā)動機的了解變得越來越重要,只有了解了電噴發(fā)動機的“脾氣”,您才能更好地使用和養(yǎng)護愛車。</p><p> 第二章 電控噴射發(fā)動機節(jié)能技術</p><p> 2.1電控汽
21、油噴射系統(tǒng)概述</p><p> 電噴發(fā)動機是采用電子控制裝置.取代傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)(如化油器)來控制發(fā)動機的供油過程。如汽油機電噴系統(tǒng)就是通過各種傳感器將發(fā)動機的溫度、空燃比.油門狀況、發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、負荷、曲軸位置、車輛行駛狀況等信號輸入電子控制裝置.電子控制裝置根據(jù)這些信號參數(shù).計算并控制發(fā)動機各氣缸所需要的噴油量和噴油時刻,將汽油在一定壓力下通過噴油器噴入到進氣管中霧化。并與進入的空氣氣流混合,進入燃燒室燃
22、燒,從而確保發(fā)動機和催化轉(zhuǎn)化器始終工作在最佳狀態(tài)。這種由電子系統(tǒng)控制將燃料由噴油器噴入發(fā)動機進氣系統(tǒng)中的發(fā)動機稱為電噴發(fā)動機。 電噴發(fā)動機按噴油器數(shù)量可分為多點噴射和單點噴射。發(fā)動機每一個氣缸有一個噴油咀,英文縮寫為MPI,稱多點噴射。發(fā)動機幾個氣缸共用一個噴油咀英文縮寫SPI.稱單點噴射。</p><p> 汽油噴射發(fā)動機與化油器式發(fā)動機相比,突出的優(yōu)點是能準確控制混合氣的質(zhì)量,保證氣缸內(nèi)的燃料燃燒完全,使廢
23、氣排放物和燃油消耗都能夠降得下來,同時它還提高了發(fā)動機的充氣效率,增加了發(fā)動機的功率和扭矩。電子控制燃油噴射裝置的缺點就是成本比化油器高一點,因此價格也就貴一些,故障率雖低,一旦壞了就難以修復(電腦件只能整件更換),但是與它的運行經(jīng)濟性和環(huán)保性相比,這些缺點就微不足道了。</p><p> 電噴發(fā)動機與化油器式發(fā)動機有很大的區(qū)別,在使用操作方法上也頗有不同。起動電噴發(fā)動機時(包括冷車起動),一般無需踩油門。因為
24、電噴發(fā)動機都有冷起動加濃、自動冷車快怠速功能,能保證發(fā)動機不論在冷車或熱車狀態(tài)下順利起動;在起動發(fā)動機之前和起動過程中,像起動化油器式發(fā)動機那樣反復快速踩油門踏板的方法來增加噴油量的做法是無效的。因為電噴發(fā)動機的油門踏板只操縱節(jié)氣門的開度,它的噴油量完全是電腦根據(jù)進氣量參數(shù)來決定;在油箱缺油狀態(tài)下,電噴發(fā)動機不應較長時間運轉(zhuǎn)。因為電動汽油泵是靠流過汽油泵的燃油來進行冷卻的。在油箱缺油狀態(tài)下長時間運轉(zhuǎn)發(fā)動機,會使電動汽油泵因過熱而燒壞,所
25、以如果您的愛車是電噴車,當儀表盤上的燃油警告燈亮時,應盡快加油;在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時不能拔下任何傳感器插頭,否則會在電腦中顯現(xiàn)人為的故障代碼,影響維修人員正確地判斷和排除故障。</p><p> 汽油噴射型式分為機械式和電子控制式兩種。機械式汽油噴射裝置是一種以機械液力控制的噴射技術,早在30年代就應用在飛機發(fā)動機,50年代開始應用在德國奔馳300BL轎車發(fā)動機上。集成電路的出現(xiàn)使電子技術能在發(fā)動機上得到應用,一種更
26、好的汽油噴射裝置——電子控制汽油噴射技術也就應運而生了。</p><p> 任何一種電子控制汽油噴射裝置,都是由噴油油路,傳感器組和電子控制單元(微型電腦)三大部分組成。當噴射器安裝在原來化油器位置上,稱為單點電控燃油噴射裝置;當噴射器安裝在每個氣缸的進氣管上,稱為多點電控燃油噴射裝置。</p><p> 噴油油路由電動油泵,燃油濾清器,油壓調(diào)節(jié)器,噴射器等組成,電控單元發(fā)出的指令信號
27、可將噴射器頭部的針閥打開,將燃油噴出。傳感器好似人的眼耳鼻等器官,專門接受溫度,混合氣濃度,空氣流量和壓力,曲軸轉(zhuǎn)速等數(shù)值并傳送給“中樞神經(jīng)”的電子控制單元。電子控制單元是一個微計算機,內(nèi)有集成電路以及其它精密的電子元件。它匯集了發(fā)動機上各個傳感器采集的信號和點火分電器的信號,在千分之幾十秒內(nèi)分析和計算出下一個循環(huán)所需供給的油量,并及時向噴射器發(fā)出噴油的指令,使燃油和空氣形成理想的混合氣進入氣缸燃燒產(chǎn)生動力。電噴發(fā)動機工作時,需要隨時從
28、各種傳感器中獲取數(shù)據(jù),然后由行車電腦運算后,送到各執(zhí)行部件進行調(diào)整來實現(xiàn)對發(fā)動機的控制的。</p><p> 使用電控噴射發(fā)動機還具有以下特點:</p><p> (1) 在進氣系統(tǒng)中,由于沒有象化油器供油那樣的吼管部位,進氣壓力損失較小。只要合理設計進氣管道,就能充分利用吸入空氣的慣性增壓作用,增大充氣量,提高輸出功率,增加發(fā)動機的動力性。</p><p>
29、 (2) 在汽車加減速行駛的過渡運轉(zhuǎn)階段,空燃比控制系統(tǒng)能夠迅速響應,使汽車加減速反應靈敏。</p><p> (3) 當汽車在不同地區(qū)行駛時,對大氣壓力或外界環(huán)境溫度變化引起的空氣密度變化,可以進行適量的空燃比修正。</p><p> (4) 在發(fā)動機啟動時,可以用ECU計算出起動供油量,并且能使發(fā)動機順利經(jīng)過暖機運轉(zhuǎn)。使發(fā)動機起動更容易,且暖機性能提高。</p>&l
30、t;p> (5) 能提供各種工況下最適當?shù)幕旌蠚饪杖急?,且汽油霧化好,各缸分配均勻,使燃燒效率提高。因此,能有效的降低排放,節(jié)省汽油。</p><p> (6) 減速斷油功能,亦能降低排放,節(jié)省汽油。減速時,節(jié)氣門關閉,發(fā)動機仍以高速運轉(zhuǎn),進入汽缸的空氣量減少,進氣歧管內(nèi)的真空度增大。在化油器中,此時會使粘附于進氣歧管壁面的汽油由于歧管內(nèi)的真空度急驟升高而蒸發(fā)后進入汽缸,使混合氣變濃,燃燒不完全,排氣中
31、HC的含量增加。而在電控汽油噴射發(fā)動機中,當節(jié)氣門關閉而發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過預定轉(zhuǎn)速時,噴油就會停止,使排氣中的HC減少,并可降低汽油消耗。</p><p> 可見,從中可以看出,電控汽油噴射發(fā)動機能很好的適應減少排放、降低油耗、提高輸出功率及改善駕駛性能等使用要求,因此,電控噴射發(fā)動機已成為現(xiàn)代汽油發(fā)動機的主流。</p><p> 2.2 汽油發(fā)動機電控系統(tǒng)的基本組成及分類</p&g
32、t;<p> 汽油發(fā)動機電控系統(tǒng)主要由空氣供給系統(tǒng)、汽油供給系統(tǒng)和ECU組成。</p><p><b> 汽油噴射系統(tǒng)的分類</b></p><p> a.按噴油器安裝部位分類</p><p> 電子控制汽油噴射系統(tǒng)可分為單點汽油噴射系統(tǒng)和多點汽油噴射系統(tǒng)。</p><p> b.按汽油的噴射方式
33、分類</p><p><b> (1) 缸內(nèi)噴射</b></p><p><b> (2) 進氣管噴射</b></p><p> c.按空氣量的檢測方式分類</p><p> 電控汽油噴射系統(tǒng)按空氣量的檢測方式可分為歧管壓力計量式、葉片式、卡門旋渦式、熱線式和熱膜式等。</p>
34、<p><b> d.按噴射時序分類</b></p><p> 汽油噴射系統(tǒng)按噴射時序可分為同時噴射、順序噴射和分組噴射。</p><p><b> 2.3空氣供給系統(tǒng)</b></p><p> 2.3.1空氣供給系的作用及組成</p><p> 空氣供給系統(tǒng)為發(fā)動機可燃混合氣
35、的形成提供必需的空氣??諝夤┙o系統(tǒng)的作用是測量和控制汽油燃燒時所需要的空氣量??諝饨?jīng)空氣過濾器、空氣流量計(D系統(tǒng)無此裝置)、節(jié)氣門、進氣總管、進氣歧管進入各缸。</p><p><b> 圖1</b></p><p> 一般行駛時,空氣的流量由通道中的節(jié)氣門來控制(節(jié)氣門由油門踏板操作)。踩下油門踏板時,節(jié)氣門打開,進入的空氣量多。怠速時,節(jié)氣門關閉,空氣由旁通
36、道通過。怠速轉(zhuǎn)速的控制是由怠速調(diào)整螺釘和怠速空氣調(diào)整器調(diào)整流經(jīng)旁通道的空氣量來實現(xiàn)的。</p><p> 怠速空氣調(diào)整器一般由ECU控制。在氣溫低發(fā)動機暖機時,怠速空氣調(diào)整器的通路打開,以供給暖機時必須的空氣量給進氣歧管,此時,發(fā)動機轉(zhuǎn)速較正常怠速高,稱為快怠速。隨著發(fā)動機冷卻液溫度升高,怠速空氣調(diào)整器使旁通道開度逐漸減小,旁通空氣量亦逐漸減小,發(fā)動機轉(zhuǎn)速逐漸降低至正常怠速。</p><p&
37、gt; 2.3.2空氣供給系統(tǒng)的主要零件</p><p> 1.節(jié)氣門體與怠速調(diào)整螺釘</p><p> 節(jié)氣門用來控制發(fā)動機正常運行工況下的進氣量。由于EFI系統(tǒng)在發(fā)動機怠速時通常將節(jié)氣門全關,故設一旁通氣道,在發(fā)動機怠速時供給少量空氣。節(jié)氣門位置傳感器裝在節(jié)氣門軸上,用以檢測節(jié)氣門開啟的角度。有的節(jié)氣門體上裝有節(jié)氣門緩沖器。為防止寒冷季節(jié)流經(jīng)節(jié)氣門體的空氣中水分在節(jié)氣門體上凍結,
38、有些節(jié)氣門體上設有使發(fā)動機冷卻水流經(jīng)的管路。</p><p> 發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速由此時供給的空氣量決定,由于怠速時空氣走旁通氣道,故旁通氣道開口的大小決定了空氣量,該開口的大小可以通過調(diào)節(jié)怠速調(diào)整螺釘調(diào)整。當螺釘順時針方向旋入時,旁通氣道開口減小,發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速降低;逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘,旁通氣道開口加大,發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速升高。</p><p> 2.怠速空氣調(diào)整器(空氣閥)</
39、p><p> 怠速空氣調(diào)整器的功用:一是穩(wěn)定發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速,從而降低汽車怠速行速時的汽油消耗量;二是發(fā)動機在怠速運行時,若負荷增大,如接通空調(diào)、動力轉(zhuǎn)向和液力變矩器等,則提高怠速轉(zhuǎn)速(快怠速),以防止發(fā)動機熄火。它是通過控制節(jié)氣門旁通道的方式來實現(xiàn)怠速調(diào)整的。</p><p><b> 3.進氣管</b></p><p> 進氣管包括進氣總
40、管和進氣歧管。</p><p><b> 2.4汽油供給系統(tǒng)</b></p><p> 如圖2汽油供給系統(tǒng)由汽油泵、汽油過濾器、汽油壓力脈動減振器、噴油器、汽油壓力調(diào)節(jié)器及供油總管等組成。汽油由汽油泵從油箱中泵出,經(jīng)過汽油過濾器,除去雜質(zhì)及水分后,再送至汽油脈動減振器,以減少其脈動。這樣具有一定壓力的汽油流至供油總管,再經(jīng)各供油歧管送至各缸噴油器。噴油器根據(jù)ECU
41、的噴油指令,開啟噴油閥,將適量的汽油噴于進氣門前,待進氣行程時,再將可燃混合氣吸入氣缸中。裝在供油總管上的汽油壓力調(diào)節(jié)器是用以調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓的,目的在于保持噴油器內(nèi)與進氣歧管內(nèi)的壓力差為250kPa。</p><p><b> 圖2</b></p><p> 此外,有些車輛在進氣歧管上安裝了一個冷起動噴油器,用于改善發(fā)動機低溫起動性能,冷起動噴油器的噴油時間由熱限時
42、開關或者ECU控制。有些車型還在輸油管的一端設有脈動阻尼器,以消除噴油時油壓產(chǎn)生的微小波動。</p><p> 2.4.1電動汽油泵的工作原理</p><p> 電動汽油泵的功用是從油箱中吸入汽油,將油壓提高到規(guī)定值,然后通過供給系統(tǒng)送到噴油器。一般汽油泵裝在汽油箱內(nèi),汽油穿過汽油泵馬達內(nèi)部。安全閥的開啟壓力大約在343 kPa至441 kPa。電動汽油泵裝有止回閥以改善發(fā)動機起動性,
43、并保持合適的汽油供給系統(tǒng)剩余壓力防止產(chǎn)生氣阻。電動汽油泵為了能利用汽油進行冷卻,通常做成永磁式驅(qū)動電動機、泵體和外殼三部分。內(nèi)裝式電動汽油泵安裝在油箱內(nèi)部,優(yōu)點是不易產(chǎn)生氣阻和泄漏,有利于熱油輸送,且工作噪聲??;外裝式電動汽油泵串接在油箱外部的輸油管路中,容易布置,但噪聲大,且易產(chǎn)生氣泡形成氣阻,外裝式一般采用滾柱式電動汽油泵。</p><p> 2.4.2汽油壓力調(diào)節(jié)器的工作原理</p><
44、;p> 汽油壓力調(diào)節(jié)器的主要功用是:使系統(tǒng)油壓(即供油總管內(nèi)油壓)與進氣歧管壓力之差保持常數(shù),一般為250kPa。這樣,從噴油器噴出的汽油量便唯一地取定于噴油器的開啟時間。ECU提供給電磁噴油器通電信號的時間長度,專業(yè)術語稱為噴油脈沖寬度,簡稱噴油脈寬(單位ms)。</p><p> 因為發(fā)動機所要求的汽油噴射量,是根據(jù)ECU加給噴油器的通電時間長短來控制的,如果不控制汽油壓力,即使加給噴油器的通電時間
45、相同,當汽油壓力高時,汽油噴射量會增加;當汽油壓力低時,汽油噴射量會減少。為了使系統(tǒng)油壓與進氣歧管壓力差保持穩(wěn)定,故汽油壓力調(diào)節(jié)器所控制的系統(tǒng)油壓,應隨進氣歧管壓力變化作相應的變化。系統(tǒng)油壓一般在0.25kPa ~0.3kPa的范圍內(nèi)。</p><p> 2.4.3汽油過濾器</p><p> 汽油過濾器的作用是把含在發(fā)動機汽油中的氧化鐵、粉塵等固體雜物除去,防止汽油供給系統(tǒng)堵塞,減小
46、機械磨損,確保發(fā)動機穩(wěn)定行駛,提高可靠性。由于汽油供給系統(tǒng)發(fā)生故障,會嚴重影響車輛的行駛性能,所以為使汽油供給系統(tǒng)部件保持正常工作狀態(tài),汽油過濾器起著重要作用。</p><p> 2.4.4電磁噴油器</p><p> 電磁噴油器是發(fā)動機電控汽油噴射系統(tǒng)的一個關鍵的執(zhí)行器,它接受ECU送來的噴油脈沖信號,精確地計算汽油噴射量。因此,它是一種加工精度非常高的精密器件。要求其動態(tài)流量范圍大
47、、抗堵塞抗污染能力強以及霧化性能好,為了滿足這些性能要求,先后開發(fā)研制了各種不同結構型式的電磁噴油器,主要有:軸針式、球閥式和片閥式等。電磁噴油器的磁化線圈可按任何特性值繞制,但典型的一種是低電阻型噴油器,阻值為2Ω~3Ω;另一種是高電阻型噴油器,其阻值為13Ω~17Ω。噴油器用專門的支座安裝,支座為橡膠成型件。從而形成隔熱作用,防止噴油器中的汽油產(chǎn)生氣泡,有助于提高發(fā)動機的高溫起動性能。另外,橡膠成形件可保護噴油器不受過高振動應力的作
48、用。視發(fā)動機結構型式的不同,噴油器或是經(jīng)汽油管或經(jīng)帶保險夾頭的連接插座與汽油分配管連接。電磁噴油器因是電控汽油噴射系統(tǒng)精確計量汽油的關鍵部件,在汽油噴射技術的發(fā)展過程中,一直倍受關注,從結構和性能上作了多方面的改進和完善。如通過改進磁路設計和減少針閥質(zhì)量而擴大了動態(tài)流量范圍。同時還采取各種措施提高其抗堵塞的能力,其中最有效的結構改進是采用多孔計量板。有些采用底部供油冷卻噴油器,改善了高溫環(huán)</p><p> 2
49、.4.5冷起動噴油器和熱限時開關</p><p> 在低溫下發(fā)動機冷起動時,吸入的混合氣中有一部分汽油冷凝,為了補償這部份汽油的損失,必須在冷起動時附加地噴入一定量的汽油。上世紀九十年代中期以前的電控系統(tǒng),這部分附加的噴油量是由冷起噴油器噴入進氣管的。冷起動噴油器的開啟持續(xù)時間取決于發(fā)動機的溫度,由熱限時開關控制。隨著電子技術的發(fā)展,現(xiàn)代發(fā)動機通常采用增加噴油脈沖寬度來補償。冷起動噴油器是一個電磁閥,裝在充滿壓
50、力油的閥體內(nèi)腔中的閥門是一個銜鐵,它被彈簧緊壓在閥座上,閥門上還繞有磁化線圈。當點火開關和熱限時開關接通后,磁化線圈被勵磁產(chǎn)生磁場,將閥門吸離座,汽油就通過旋流式噴嘴,噴散成細油霧,進入節(jié)氣門后的進氣管道內(nèi),以加濃混合氣。冷起動噴油器安裝在進氣岐管主管道內(nèi)上,在此把汽油與空氣的混合氣均勻地分配給各個氣缸。</p><p> 熱限時開關的功用是控制冷起動噴油器的噴油時間。熱限時開關的功用是控制冷起動噴油器的噴油時
51、間。它是一個中空的螺釘,旋裝在能表征發(fā)動機熱狀態(tài)的位置上。其中有一個外繞電熱線圈的雙金屬片,它可根據(jù)本身的溫度控制觸點的開閉,來控制冷起動噴油器的開啟持續(xù)時間。</p><p> 2.5 汽油噴射系統(tǒng)的傳感器</p><p> 2.5.1溫度傳感器</p><p> 溫度傳感器熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點是:測量精度高。因溫度傳感器熱電偶直接
52、與被測對象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。測量范圍廣。構造簡單,使用方便。溫度傳感器熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護套管,用起來非常方便。</p><p> 溫度傳感器熱電偶測溫基本原理</p><p> 將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來,構成一個閉合回路,當導體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在回路中形成一個
53、大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應。溫度傳感器熱電偶就是利用這一效應來工作的。</p><p> 2.5.2空氣流量計</p><p> 空氣流量計是用來計算發(fā)動機進氣量的傳感器,在汽車電子燃油噴射系統(tǒng)中,把空氣流量信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號一起作為噴油時間的基準信號??諝饬髁坑嬕话阌幸韵聨追N。</p><p><b> 葉片式空氣流量計</b>
54、</p><p> 空氣流量計的結構簡單,可靠性高;但進氣阻力大,響應較慢且體積較大</p><p> 卡門旋渦式空氣流量計</p><p> 所謂卡門旋渦,是指在流體中放置一個圓柱狀或三角狀物體時,在這一物體的下游就會產(chǎn)生的兩列旋轉(zhuǎn)方向相反,并交替出現(xiàn)的旋渦</p><p> 光學式卡門旋渦空氣流量計</p><
55、p> 在產(chǎn)生卡門旋渦的過程中,旋渦發(fā)生器兩側的空氣壓力會發(fā)生變化,通過導孔作用在金屬箔上,從而使其振動,發(fā)光二極管的光照在振動的金屬箔上時,光敏三極管接收到的金屬箔上的反射光是被旋渦調(diào)制的光,其輸出經(jīng)解調(diào)得到代表空氣流量的頻率信號。</p><p> 超聲波式卡門旋渦空氣流量計</p><p> 在卡門渦流發(fā)生器下游管路兩側相對安裝超聲波發(fā)射探頭和接收探頭。因卡門渦流對空氣密度
56、的影響,就會使超聲波從發(fā)射探頭到接收探頭的時間較無旋渦變晚而產(chǎn)生相位差。對此相位信號進行處理,就可得到旋渦脈沖信號。</p><p> 2.5.3進氣壓力傳感器</p><p> 電噴發(fā)動機中采用進氣壓力傳感器來檢測進氣量的稱為D型噴射系統(tǒng)(速度密度型)。進氣壓力傳感器檢測進氣量不是像進氣流量傳感器那樣直接檢測,而是采用間接檢測,同時它還受諸多因素的影響,因而在檢測和維修中就有許多不同
57、于量傳感器進氣流的地方,所產(chǎn)生的故障也有它的特殊性。進氣壓力傳感器檢測的是節(jié)、氣門后方的進氣歧管的絕對壓力,它根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的大小檢測出歧管內(nèi)絕對壓力的變化,然后轉(zhuǎn)換成信號電壓送至電子控制器(ECU),ECU依據(jù)此信號電壓的大小,控制基本噴油量的大小。進氣壓力傳感器種類較多,有壓敏電阻式、電容式等。由于壓敏電阻式具有響應時間快、檢測精度高、尺寸小且安裝靈活等優(yōu)點,因而被廣泛用于D型噴射系統(tǒng)中。</p><p&g
58、t; 壓敏電阻式進氣壓力傳感器的應變電阻R1、R2、R3、R4,它們構成惠斯頓電橋并與硅膜片粘接在一起。硅膜片在歧管內(nèi)的絕對壓力作用下可以變形,從而引起應變電阻R阻值的變化,歧管內(nèi)的絕對壓力越高,硅膜片的變形越大,從而電阻R的阻值變化也越大。即把硅膜片機械式的變化轉(zhuǎn)變成了電信號,再由集成電路放大后輸出至ECU。</p><p> 2.5.4曲軸與凸輪軸位置傳感器</p><p> 利
59、用霍爾元件制成的傳感器稱為霍爾式傳感器。利用霍爾效應不僅可以通過接通和切斷磁場來檢測電壓,而且可以檢測導線中流過的電流,因為導線周圍的磁場強弱與流過導線的電流成正比關系。20世紀80年代以來,汽車上應用的霍爾式傳感器與日劇增,主要原因在于霍爾式傳感器有兩個突出優(yōu)點:一是輸出電壓信號近似于方波信號;二是輸出電壓高低與被測物體的轉(zhuǎn)速無關?;魻柺絺鞲衅髋c磁感應式傳感器不同的是需要外加電源。</p><p> 霍爾式傳
60、感器基本結構:霍爾式傳感器主要由觸發(fā)葉輪、霍爾集成電路、導磁鋼片(磁軛)與永久磁鐵等組成。觸發(fā)葉輪安裝在轉(zhuǎn)子軸上,葉輪上制有葉片(在霍爾式點火系統(tǒng)中,葉片數(shù)與發(fā)動機氣缸數(shù)相等)。當觸發(fā)葉輪隨轉(zhuǎn)子軸一同轉(zhuǎn)動時,葉片便在霍爾集成電路與永久磁鐵之間轉(zhuǎn)動?;魻柤呻娐酚苫魻栐⒎糯箅娐?、穩(wěn)壓電路、溫度補償電路、信號變換電路和輸出電路等組成。</p><p> 霍爾式傳感器工作原理:當傳感器軸轉(zhuǎn)動時,觸發(fā)葉輪的葉片便從
61、霍爾集成電路與永久磁鐵之間的氣隙中轉(zhuǎn)過:當葉片離開氣隙時,永久磁鐵的磁通便經(jīng)霍爾集成電路和導磁鋼片構成回路,此時霍爾元件產(chǎn)生電壓(U=1.9~2.0V),霍爾集成電路輸出級的晶體管導通,傳感器輸出的信號電壓U為低電平(實測表明:當電源電壓Ucc=14.4V或5V時,信號電壓U=0.1~0.3 V)。 當葉片進入氣隙時,霍爾集成電路中的磁場被葉片旁路,霍爾電壓UH為零,集成電路輸出級的晶體管截止,傳感器輸出的信號電壓U為高電平(實測表明
62、:當電源電壓Ucc=14.4V時,信號電壓U=9.8 V;當電源電壓Ucc=5V時,信號電壓U=4.8 V)。</p><p> 2.5.5節(jié)氣門位置傳感器的結構原理和作用</p><p> 主節(jié)氣門位置傳感器主要包括一個滑動變阻器和一對活動觸點?;瑒幼冏杵鞯幕瑒悠S節(jié)氣門同軸轉(zhuǎn)動,其輸出電壓與節(jié)氣門開度成正比,另外電壓數(shù)值變化的快慢反映了節(jié)氣門開閉的快慢。發(fā)動機ECU(電腦)接收到節(jié)
63、氣門位置傳感器輸入的電壓信號,即可判知節(jié)氣門開度大小及節(jié)氣門開閉的快慢,進而確定噴油量的多少?;顒佑|點也叫怠速觸點,其通斷信號輸入電腦,使電腦控制異步噴射、急減速斷油和怠速空氣電磁閥投入工作等?! 「惫?jié)氣門用于牽引力控制裝置TRC,其執(zhí)行器根據(jù)來自TRC的ECU信號來打開或關閉副節(jié)氣門,從而達到控制發(fā)動機輸出功率,防止汽車車輪出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)的目的。副節(jié)氣門位置傳感器將副節(jié)氣門開度以電壓信號形式給TRC的ECU,使ECU具有邏輯分析功能。&l
64、t;/p><p><b> 2.5.6氧傳感器</b></p><p> 目前氧傳感器的技術已經(jīng)相當成熟,世界各地有很多的廠家都可以生產(chǎn)。氧傳感器的作用是測定發(fā)動機燃燒后的排氣中氧是否過剩的信息,即氧氣含量,并把氧氣含量轉(zhuǎn)換成電壓信號傳遞到發(fā)動機計算機,使發(fā)動機能夠?qū)崿F(xiàn)以過量空氣因數(shù)為目標的閉環(huán)控制;確保三效催化轉(zhuǎn)化器對排氣中的碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮
65、氧化合物()三種污染物都有最大的轉(zhuǎn)化效率,最大程度地進行排放污染物的轉(zhuǎn)化和凈化。氧傳感器裝在汽車排氣管道內(nèi),用它來檢測廢氣口的氧含量。因而可根據(jù)氧傳感器所得到的信號,把它反饋到控制系統(tǒng),來微調(diào)燃料的噴射量,使A/F控制在最佳狀態(tài),既大大地降低了排污量,又節(jié)省了能源。</p><p> 實際應用的氧傳感器有氧化鋯式氧傳感器和氧化鈦式氧傳感器兩種。而常見的氧傳感器又有單引線、雙引線和三根引線之分,;單引線的為氧化鋯
66、式氧傳感器;雙引線的為氧化鈦式氧傳感器;三根引線的為加熱型氧化鋯式氧傳感器,原則上三種引線方式的氧傳感器是不能替代使用的。其中應用最多的是氧化鋯式氧傳感器。</p><p> 氧傳感器位于排氣管的第一節(jié),在催化轉(zhuǎn)化器的前面。氧傳感器有個二氧化鋯(一種陶瓷)制造的元件,其里外都鍍有一層很薄的白金。陶瓷化鋯體在一端用鍍薄鉑層來封閉。后者被插到保護套中,并安裝在一個金屬體內(nèi)。保護套起到進一步保護作用并使傳感器得以安裝
67、到排氣歧管上。陶瓷體外部暴露在排氣中,而內(nèi)部與環(huán)境大氣相通。這個元件低溫時有很高的電阻,所以溫度低時不允許電流通過。但高溫時,由于空氣中和廢氣中氧的濃度差異,氧離子卻能通過這個元件。這就產(chǎn)生了電位差,白金將其放大。這樣,空燃比低于理論空燃比(較濃)時,在氧傳感器元件內(nèi)(廢氣)外(大氣)之間有較大的氧氣濃度差。于是,傳感器產(chǎn)生一相對較強的電壓。另一方面,如果混合氣稀,大氣和廢氣之間氧濃度差很小,傳感器也就只產(chǎn)生一相對較弱的電壓(接近0伏)
68、。</p><p> 氧傳感器安裝在排氣歧管上,它可以檢測廢氣中的氧氣濃度,據(jù)此計算空燃比,并將結果傳送到ECU。由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比,三元催化劑對CO、HC和的凈化能力將急劇下降,故在排氣管中安裝氧傳感器,用以檢測排氣中氧的濃度,并向ECU發(fā)出反饋信號,再由ECU控制噴油器噴油量的增減,從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。</p><p><b> 2.6
69、汽油噴射控制</b></p><p> 電控汽油噴射系統(tǒng)最突出的優(yōu)點是能實現(xiàn)空燃比的高精度控制。其一:采用多點噴射(MPI)方式獨立向各缸噴油、使各缸空燃比偏差減少;其二:在閉環(huán)控制系統(tǒng)中,由氧傳感器反饋控制可進一步精確控制空燃比;其三:在汽車運行地區(qū)氣壓、氣溫、空氣密度變化,加速減速行駛過渡運轉(zhuǎn)階段,空燃比均可及時得到適當?shù)男拚A硗恻c火控制、怠速控制等輔助系統(tǒng)的采用,使各種工況都有最佳空燃比。電
70、控汽油噴射主要控制項目包括:汽油泵控制、噴油器控制。噴油量控制和噴油時間控制。</p><p> 2.6.1汽油泵控制 </p><p> 電控汽油噴射系統(tǒng)汽油泵控制的基本要求是:當點火開關打開后,ECU將控制汽油泵工作2S—5S,以建立必須的油壓。此時若不起動發(fā)動機,ECU將切斷汽油泵的控制電路,汽油泵停止工作。在發(fā)動機起動過程和運轉(zhuǎn)過程中,ECU控制汽油泵保持正常運轉(zhuǎn)。</p
71、><p> 汽油泵的轉(zhuǎn)速由外加電壓決定。通常汽油泵總是在一定的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn),因而輸出油量不變。但在發(fā)動機高速、大負荷工況下需油量大,有必要提高汽油泵轉(zhuǎn)速以增加泵油量。當發(fā)動機工作在低速、中小負荷工況時,應使汽油泵低速運轉(zhuǎn)以減少泵的磨損及不必要的電能消耗,故在一些發(fā)動機中對汽油泵設置了轉(zhuǎn)速控制機構。隨著發(fā)動機功率的增大,汽油泵的泵油量也必然增大,因而導致汽油泵消耗的電功率和汽油泵的噪聲都比較大。為了盡可能減少電能的消耗
72、和噪聲污染,近年來研制成功一種發(fā)動機ECU直接控制式,由發(fā)動機ECU直接控制汽油泵的工作電壓(驅(qū)動電壓),汽油泵工作電壓與發(fā)動機負荷成正比變化。發(fā)動機ECU在進行實際控制時,汽油泵的工作電壓主要隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速和噴油脈寬變化。</p><p> 2.6.2 噴油量的控制</p><p> 電磁噴油器的噴油量取決于電磁閥打開的時間(噴油器噴射持續(xù)時間),也就取決于ECU提供的噴油脈沖信號寬度
73、(簡稱為噴油脈寬)。噴油量的控制亦即噴油脈寬的控制,目的是使發(fā)動機可燃混合氣的空燃比符合要求。噴油量的控制實際上是由ECU根據(jù)發(fā)動機運轉(zhuǎn)的工況及影響因素,輸出控制信號進行控制的,使發(fā)動機具有良好的經(jīng)濟性和動力性,排放污染大為降低。ECU通過進氣壓力傳感器信號(D型)或空氣流量計信號(L型)計量進氣量,并根據(jù)計算出的進氣量與目標空燃比比較,即可確定每次燃燒必須的燃料質(zhì)量。</p><p><b> ?。ㄒ?/p>
74、)起動工況</b></p><p> 起動時的噴油脈寬通常不采用根據(jù)進氣量(或進氣壓力)和發(fā)動機轉(zhuǎn)速計算確定,這與起動機起動后的控制不同。在發(fā)動機起動時,轉(zhuǎn)速波動大,無論D型系統(tǒng)中的進氣壓力傳感器還是L型系統(tǒng)中的空氣流量計,都不能精確地確定進氣量,進而影響合適的噴油脈寬的確定。因此,在起動時,ECU根據(jù)當時的發(fā)動機冷卻液溫度,由存儲器中的冷卻液溫度—噴油時間圖找出相應的噴油脈寬圖,然后用進氣溫度和蓄
75、電池電壓等參數(shù)進行修正,得到起動時的噴油脈寬。發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于規(guī)定值或點火開關接通STA時,由冷卻液溫度傳感器信號ECU查出冷卻液溫度—噴油脈寬圖的基本噴油脈寬;根據(jù)進氣溫度信號對噴油脈寬作修正(延長或減短);根據(jù)蓄電池電壓相應延長噴油脈寬信號,以實現(xiàn)噴油量的進一步修正,即電壓修正。噴油器打開的實際時間較ECU計算出的需要打開的時間短,此時間差稱為無效噴射時間。蓄電池電壓越低,滯后時間越長。因此ECU根據(jù)蓄電池電壓延長噴油脈寬信號,修正噴
76、油量,使實際噴油時間更接近于ECU計算值。</p><p> ?。ǘ┢饎雍髧娪涂刂?lt;/p><p> 發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過預定值時,ECU確定的噴油脈寬信號滿足下式:</p><p> 噴油脈寬=基本噴油脈寬×噴油修正系數(shù)十電壓修正值</p><p> 式中,噴油修正系數(shù)是修正系數(shù)的總和;</p><p>
77、 L型電控汽油噴射系統(tǒng)的基本噴油脈寬根據(jù)空氣質(zhì)量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定。這個基本噴油脈寬是實現(xiàn)既定空燃比的噴油時間。</p><p> (1) 起動后加濃發(fā)動機完成起動后,點火開關由“STA”位置轉(zhuǎn)到“ON”位置,或發(fā)動機轉(zhuǎn)速已達到或超過預定值,ECU額外增加噴油量,使發(fā)動機保持穩(wěn)定運行。噴油量的初始修正值根據(jù)冷卻液溫度確定,然后隨溫度升高按某一固定速度下降,逐步達到正常。</p><p>
78、 (2) 暖機加濃冷機時汽油蒸發(fā)性差,為使發(fā)動機迅速進入最佳工作狀態(tài),必須供給濃混合氣。</p><p> 在冷卻液溫度低時,ECU根據(jù)冷卻液溫度傳感器信號相應增加噴油量,冷卻液溫度在—40℃時加濃量約為基本噴射量的兩倍。暖機加濃還出現(xiàn)在怠速觸點信號接通或斷開時。當節(jié)氣門位置傳感器中的怠速觸點接通或斷開時,根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速,噴油量有少量變化。</p><p> (3) 進氣溫度修正進氣
79、密度隨發(fā)動機的進氣溫度而變化,ECU根據(jù)進氣溫度傳感器提供的信號,修正噴油持續(xù)時間,使空燃比滿足需求。通常以20℃為進氣溫度信息的標準溫度,進氣溫度低,空氣密度增大。低于20℃時,ECU增加噴油量,使混合氣不致過?。贿M氣溫度高,空氣密度減少,高于20℃時,ECU使噴油量減少,以防混合氣偏濃。增加或減少的最大修正量約為10%。由進氣溫度修正曲線可見,修正約在進氣溫度—20℃~60℃之間。</p><p> (4)
80、 大負荷加濃發(fā)動機在大負荷工況下運轉(zhuǎn)時,要求使用濃混合氣體獲得大功率。ECU根據(jù)發(fā)動機負荷增加噴油量。</p><p> 發(fā)動機負荷狀況可以根據(jù)節(jié)氣門開度或進氣量的大小確定,故ECU可根據(jù)進氣壓力傳感器、空氣流量計、節(jié)氣門位置傳感器輸送的信號判斷發(fā)動機負荷狀況,決定相應增加的噴油量。大負荷的加濃量約為正常噴油量的10%~30%。有些發(fā)動機的大負荷加濃量還與冷卻液溫度信號有關。</p><p&
81、gt; (5) 過渡工況空燃比控制。發(fā)動機在過渡工況下運行時(汽車加速或減速行駛),為獲得良好的動力性、經(jīng)濟性,空燃比應作相應變化,即需要適量調(diào)整噴油量。</p><p> (6) 怠速穩(wěn)定性修正(D型)。在D型系統(tǒng)中,決定基本噴油脈寬的進氣管壓力,在過渡工況時,進氣管壓力信號相對滯后于發(fā)動機轉(zhuǎn)速,造成發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升時,輸出轉(zhuǎn)矩不足。為了提高發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性,ECU根據(jù)進氣管絕對壓力信號(PIM)和發(fā)
82、動機轉(zhuǎn)速信號(Ne)對噴油量作修正。即隨壓力增大或轉(zhuǎn)速降低,增加噴油量;反之,則減少噴油量。</p><p><b> ?。ㄈ嘤涂刂?lt;/b></p><p> ?。?)減速斷油 發(fā)動機在高速下運行急減速時,節(jié)氣門完全關閉,為避免混合氣過濃以及燃料經(jīng)濟性、排放性能變差,ECU發(fā)出信號使噴油器停止噴油。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速降到某預定轉(zhuǎn)速之下或節(jié)氣門重新打開時,噴油器再投入工
83、作,冷卻液溫度低或空調(diào)機工作需要增加輸出功率時,斷油或重新恢復噴油的轉(zhuǎn)速較高。</p><p> ?。?)發(fā)動機超速斷油 為避免發(fā)動機超速運行,當發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速時,ECU控制噴油器停噴。</p><p> (3)汽車超速行駛斷油 某些汽車在汽車運行速度超過限定值時,停止噴油。由ECU根據(jù)節(jié)氣門位置、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度、空調(diào)開關、停車燈開關及車速信號實現(xiàn)斷油控制。</
84、p><p><b> (四)加速噴油控制</b></p><p> 當發(fā)動機由怠速向起步過渡時,由于汽油供給慣性的原因,會出現(xiàn)瞬時混合氣過稀現(xiàn)象。為改善起步加速性能,在有些電控汽油噴射系統(tǒng)中,ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器的怠速觸點信號從接通到斷開,增加一次固定噴油脈寬的噴油。</p><p> 第三章 電噴發(fā)動機未來的發(fā)展預測</p>
85、;<p> 上一章闡述的主要是缸外噴射系統(tǒng),汽油發(fā)動機缸內(nèi)直接噴射方式嶄露頭角。缸內(nèi)直噴式汽油機(GDI),由于改變了油氣混合機理,采用稀薄分層燃燒技術,可有效降低HC等排放,同時新的混合方式使混合氣體積和溫度降低,爆震燃燒的傾向大為改觀,發(fā)動機的壓縮比可比進氣管噴射時提高,由于兼有柴油機的低油耗和汽油機的高輸出,其發(fā)展前景值得關注。</p><p> 德國大眾公司就在汽油機燃油噴射技術上采用了
86、類似柴油機的供油技術,放棄了傳統(tǒng)的進氣道噴射而采用了缸內(nèi)直噴式,把噴油嘴移進了燃燒室,通過活塞式高壓油泵把燃油以100bar的壓力供給電磁噴油器,然后噴油器再根據(jù)ECU命令的燃油噴射壓力時間和噴油量精確的把燃油送入汽缸.缸內(nèi)直噴可以在使發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速時消耗很少的燃油卻能達到良好的低扭特性,它在活塞接近上止點前一刻噴油,只有在火花塞附近的空燃混合氣體充分燃燒,有效抑制了HC的生成,這樣少的噴油量在傳統(tǒng)進氣道噴射的發(fā)動機上由于空燃比太低都不
87、能爆炸做功.當發(fā)動機處于高轉(zhuǎn)速高負荷工況時進氣量增加,入氣時間縮短,噴油的時間也縮短,但是要求噴油量加大,缸內(nèi)直噴發(fā)動機在處于壓縮行程依然可以向缸內(nèi)噴油,而傳統(tǒng)進氣道噴射的發(fā)動機來說處于壓縮行程進氣門就已經(jīng)關閉了,無法再向缸內(nèi)噴油,那么高轉(zhuǎn)速的動力性自然就會比直噴式發(fā)動機弱.這就是缸內(nèi)直噴分層稀燃技術高功率的優(yōu)點.</p><p> 缸內(nèi)直噴技術同樣存在很多技術難題,在發(fā)動機高轉(zhuǎn)速時入氣量的增大,入氣時間卻縮短
88、,為了適應這種工況ECU需控制噴油嘴早期噴油,在活塞的吸氣行程前期就噴油,活塞到達下止點時繼續(xù)噴油,但是這樣就可能使在高轉(zhuǎn)速時噴入的燃油角度不均沒有完全被霧化而沾在溫度相對較低的缸套上,會讓燃油的蒸發(fā)速度更慢,汽油與缸套上的潤滑油混合后又被氣環(huán)刮入油底殼,就會有稀釋潤滑油的危險而造成發(fā)動機爆缸.所以缸內(nèi)直噴汽油機的噴嘴不僅需要噴油壓力可變,噴霧的角度也需可調(diào).還有汽油的黏度沒有柴油高,所以高壓直噴霧化效果可能不好,而且汽油的辛烷值比較高
89、,在高速高溫狀態(tài)下容易出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象,所以缸內(nèi)直噴汽油機不但對噴油和配氣正時的調(diào)空更加嚴格,而且對燃油的品質(zhì)要求也會很高.如果噴油不均,燃油燃燒不完全,積碳現(xiàn)象也會變得嚴重.</p><p> 大眾公司研發(fā)的汽油直噴技術,F(xiàn)SI發(fā)動機應用在大眾邁騰高爾夫GTI 奧迪TT A6等大眾品牌車上,為了能讓直噴式汽油機能達到最佳的充氣量,大眾公司應用了可變幾何截面渦輪增壓技術,通過ECU改變渦輪增壓器的噴嘴開度來控制發(fā)動
90、機高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速的進氣壓力,可變截面渦輪增壓技術給缸內(nèi)直噴汽油機最佳的入氣壓力,不但動力性能明顯優(yōu)越于傳統(tǒng)電噴汽油機,而且在節(jié)油環(huán)保達到了更高的水平。缸內(nèi)直噴技術正在被許多大型汽車廠商所應用,像奔馳福特 豐田馬自達 尼桑等都在研究自己的民用發(fā)動機的缸內(nèi)噴射系統(tǒng)。缸內(nèi)直噴技術會以它的低耗能高效率的優(yōu)勢成為未來汽車燃油供給系統(tǒng)的主流。</p><p> 缸內(nèi)直噴式汽油機采用稀薄分層燃燒技術,直接噴射稀燃系統(tǒng)是一種質(zhì)
91、調(diào)節(jié)系統(tǒng),對于部分負荷下發(fā)動機性能的提高尤為顯著,且由于缸內(nèi)噴射,使空燃比控制精確,瞬態(tài)響應快,無節(jié)流作用,降低了泵吸損失。但直接噴射稀燃系統(tǒng)存在著排放高、技術難度大、價格昂貴、技術尚不完全成熟等缺點,目前主要應用于高檔轎車。均質(zhì)混合氣壓燃系統(tǒng)同時具有較高的動力性和燃油經(jīng)濟性,排放低,發(fā)動機的燃燒系統(tǒng)和噴油系統(tǒng)設計要求相對簡單,但由于燃燒不穩(wěn)定,燃燒難以控制,特別是燃燒難以拓展到大負荷工況,使得均質(zhì)混合氣壓燃系統(tǒng)尚未進入實際應用階段。然
92、而均質(zhì)混合氣壓燃系統(tǒng)優(yōu)異的性能,為汽油機稀薄燃燒技術的發(fā)展展現(xiàn)了美好的前景,如果能在直接噴射稀燃系統(tǒng)的基礎上實現(xiàn)均質(zhì)混合氣壓燃燃燒,則可以精確控制混合氣空燃比,使得均質(zhì)混合氣壓燃系統(tǒng)在可工作的空燃比范圍內(nèi)穩(wěn)定燃燒,這應該是汽油機稀薄燃燒技術今后的發(fā)展方向。</p><p><b> 參考文獻</b></p><p> ?。?]張俊.汽車發(fā)動機電控技術.北京:機械工業(yè)
93、出版社,2011. </p><p> [2]高洪一,康國初.汽車底盤電子控制技術.北京:北京交通大學出版社,2008 </p><p> ?。?]楊嘉林.車用汽油發(fā)動機燃燒系統(tǒng)的開發(fā).機械工業(yè)出版社20010</p><p> [4]李東江.現(xiàn)代汽車電氣設備.北京:機械工業(yè)出版社2008</p><p> ?。?]張建才.汽車電
94、子控制技術.西安交通大學出版社2011</p><p><b> 結論</b></p><p> 發(fā)動機是汽車動力的來源。隨著其工作性能的不斷改善、電子化程度的不斷提高,其結構也變得越來越復雜,電控汽油噴射技術的出現(xiàn)很好的解決了人們對節(jié)能困惑。電控汽油噴射技術是目前的多種節(jié)能技術中應用最普遍的節(jié)能技術。汽油噴射發(fā)動機與化油器式發(fā)動機相比,突出的優(yōu)點是能準確控制混合
95、氣的質(zhì)量,保證氣缸內(nèi)的燃料燃燒完全,使廢氣排放物和燃油消耗都能夠降得下來,同時它還提高了發(fā)動機的充氣效率,增加了發(fā)動機的功率和扭矩。</p><p> 電控汽油噴射系統(tǒng)最突出的優(yōu)點是能實現(xiàn)空燃比的高精度控制。其一:采用多點噴射(MPI)方式獨立向各缸噴油、使各缸空燃比偏差減少;其二:在閉環(huán)控制系統(tǒng)中,由氧傳感器反饋控制可進一步精確控制空燃比;其三:在汽車運行地區(qū)氣壓、氣溫、空氣密度變化,加速減速行駛過渡運轉(zhuǎn)階段
96、,空燃比均可及時得到適當?shù)男拚?。另外點火控制、怠速控制等輔助系統(tǒng)的采用,使各種工況都有最佳空燃比。電控汽油噴射發(fā)動機能很好的適應減少排放、降低油耗、提高輸出功率及改善駕駛性能等使用要求,因此,電控噴射發(fā)動機已成為現(xiàn)代汽油發(fā)動機的主流。</p><p><b> 致謝</b></p><p> 本文是在翟老師精心指導和大力支持下完成的。在論文寫作過程中,她更像一位長
97、輩來容諒我的無知和沖動,給我不厭其煩的指導,使我能夠順利的完成畢業(yè)論文,在此表示衷心的感激。翟老師以其嚴謹求實的治學態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產(chǎn)生重要影響。同時,在此次畢業(yè)設計過程中我也學到了許多了關于汽車發(fā)動機節(jié)能方面的知識,專業(yè)技能有了很大的提高。</p><p> 寫論文是一個不斷學習的過程,需要有系統(tǒng)的思維方式和方法。剛開始,我以為寫論文不是太難,但置身其
98、中,卻發(fā)現(xiàn)挺吃力,尤其是論文題目的選定,必須慎之又慎,還好有你的幫助。從論文題目的選定到論文的撰寫,經(jīng)有你指導再經(jīng)思考后的領悟,常常讓我有“三重水復疑無路,柳暗花明又一村”。踉踉蹌蹌的兩個多月,我的論文也寫的差不多,看著自己努力的成果,心里有種莫大的幸福和欣慰感。我相信其中的辛酸苦辣最終都會化成甜美的甘泉。三年的大學生活就快走入尾聲,我的校園生活就要畫上句號,而對于我的人生卻只是一個逗號,心中不免有些難舍與眷念。從這里走出去,我將面對又
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