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1、第第4章汽油机燃料供应系统章汽油机燃料供应系统4.1汽油机燃料供应系统概述汽油机燃料供应系统概述4.2空气供应系统空气供应系统4.3燃油供应系统燃油供应系统4.4控制系统控制系统4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统4.1汽油机燃料供应系统概述汽油机燃料供应系统概述4.1.1汽油机燃料供应系统的开展汽油机燃料供应系统的开展 汽油机燃料供应系统阅历了化油器和电汽油机燃料供应系统阅历了化油器和电子控制放射两大阶段。子控制放射两大阶段。1892年,美国人杜单年,美国人杜单埃发明喉管型喷雾化油器埃发明喉管型喷雾化油器(如图如图4-1所示所示),开,开创其后上百年运用化油器的先河。创其后上百
2、年运用化油器的先河。4.1.2可燃混合气浓度对发动机性能的影响可燃混合气浓度对发动机性能的影响 1.可燃混合气浓度的表示方法可燃混合气浓度的表示方法 可燃混合气中燃油占混合气的比例称可燃混合气中燃油占混合气的比例称为可燃混合气浓度。可燃混合气的浓度通常为可燃混合气浓度。可燃混合气的浓度通常用过量空气系数或空燃比来表示。用过量空气系数或空燃比来表示。 (1)过量空气系数过量空气系数 过量空气系数过量空气系数()是指在熄灭过程中,是指在熄灭过程中,熄灭熄灭1 kg燃料实践供应的空气质量燃料实践供应的空气质量(kg)与实际与实际上完全熄灭上完全熄灭1 kg燃料所击要的空气质量燃料所击要的空气质量(k
3、g)之之比,即比,即下一页前往4.1汽油机燃料供应系统概述汽油机燃料供应系统概述(2)空燃比空燃比上一页下一页前往4.1汽油机燃料供应系统概述汽油机燃料供应系统概述 2.可燃混合气的浓度对汽油机任务的影响可燃混合气的浓度对汽油机任务的影响 发动机任务时,采用。习的实际混合气,只是在实际上保证发动机任务时,采用。习的实际混合气,只是在实际上保证完全熄灭,实践上,由于时间和空间条件的限制,汽油与空气之完全熄灭,实践上,由于时间和空间条件的限制,汽油与空气之间不能够完全绝对均匀混合,也就不能够实现实际上的完全熄灭。间不能够完全绝对均匀混合,也就不能够实现实际上的完全熄灭。当采用当采用1.051.15
4、的稀混合的稀混合气时,可以保证混合气的完全熄灭,经济性最好,故称之为经济气时,可以保证混合气的完全熄灭,经济性最好,故称之为经济混合气。采用经济混合气时,爆燃倾向和排放污染都较表示混合气。采用经济混合气时,爆燃倾向和排放污染都较表示;当混当混合气过浓合气过浓( 1.15)时,由于混合气中燃时,由于混合气中燃油量过多或过少,都会使熄灭速度减慢,导致发动机动力性和经油量过多或过少,都会使熄灭速度减慢,导致发动机动力性和经济性下降。济性下降。 上一页下一页前往4.1汽油机燃料供应系统概述汽油机燃料供应系统概述 当混合气极稀当混合气极稀( 1.3l .4 )或混合气极浓或混合气极浓( 0.40.5)时
5、,将时,将使火焰无法传播,发动机无法正常任务。因此,为保证汽油机的使火焰无法传播,发动机无法正常任务。因此,为保证汽油机的正常下作,汽油机燃料供应系统必需根据发动机不同工况的要求,正常下作,汽油机燃料供应系统必需根据发动机不同工况的要求,配制出适当浓度的混合气。配制出适当浓度的混合气。 3.发动机各种工况对混合气浓度的要求发动机各种工况对混合气浓度的要求 发动机工况是发动机任务情况的简称,包括发动机转速的高低发动机工况是发动机任务情况的简称,包括发动机转速的高低和负荷的大小。汽车在运转过程中,发动机的工况较为复杂,根和负荷的大小。汽车在运转过程中,发动机的工况较为复杂,根据其运转特点,可分为冷
6、启动、怠速、小负荷、中等负荷、大负据其运转特点,可分为冷启动、怠速、小负荷、中等负荷、大负荷和全负荷、加速和暖机荷和全负荷、加速和暖机7种工况,发动机各种不同工况对混合气种工况,发动机各种不同工况对混合气浓度的要求如下。浓度的要求如下。上一页下一页前往4.1汽油机燃料供应系统概述汽油机燃料供应系统概述(1)冷启开工况冷启开工况 启动是指发动机由静止到正常运转的过程,当熄火时间较长、启动是指发动机由静止到正常运转的过程,当熄火时间较长、发动机温度己下降至环境温度时的启动称为冷启动。启动时发动发动机温度己下降至环境温度时的启动称为冷启动。启动时发动机转速低,气流速度很慢,不利于燃油的雾化,尤其冷启
7、动时,机转速低,气流速度很慢,不利于燃油的雾化,尤其冷启动时,发动机温度也低,燃油蒸发困难,只需供应极浓的混合气发动机温度也低,燃油蒸发困难,只需供应极浓的混合气(=0.2 0.6 ),才干保证进入汽缸内的混合气中有足够的燃油蒸气,以利,才干保证进入汽缸内的混合气中有足够的燃油蒸气,以利于发动机启动。于发动机启动。上一页下一页前往4.1汽油机燃料供应系统概述汽油机燃料供应系统概述 (2)怠速工况怠速工况 发动机不对外输出动力,做功行程产生的动力只用来抑制发动发动机不对外输出动力,做功行程产生的动力只用来抑制发动机的内部阻力,维持发动机最低稳定转速运转的工况称为怠速工机的内部阻力,维持发动机最低
8、稳定转速运转的工况称为怠速工况。发动机怠速转速普通为况。发动机怠速转速普通为700900 r/min。在怠速工况下,油门。在怠速工况下,油门开度最小,进入汽缸内的混合气量很少,汽缸内剩余废气对混合开度最小,进入汽缸内的混合气量很少,汽缸内剩余废气对混合气稀释严重气稀释严重;而目转速低,空气流速小,燃油雾化和蒸发不良,混而目转速低,空气流速小,燃油雾化和蒸发不良,混合气构成不均匀。因此,要求供应少量合气构成不均匀。因此,要求供应少量 =0.60.8的浓混合气。的浓混合气。上一页下一页前往4.1汽油机燃料供应系统概述汽油机燃料供应系统概述 (3)小负荷工况小负荷工况 发动机的负荷在发动机的负荷在2
9、5%以下时称为小负荷工况。由于小负荷工以下时称为小负荷工况。由于小负荷工况时,节气门略开,混合气的数量和质量比怠速工况时有所提高,况时,节气门略开,混合气的数量和质量比怠速工况时有所提高,废气对混合气的稀释作用也相对减弱,所以混合气浓度可以略为废气对混合气的稀释作用也相对减弱,所以混合气浓度可以略为减小,普通减小,普通 =0.70.9 (4)中等负荷工况中等负荷工况 发动机的负荷在发动机的负荷在25%85%之间时称为中等负荷工况。由于油门之间时称为中等负荷工况。由于油门开度较大,汽缸的混合气数量增多,熄灭条件较好。此外,发动开度较大,汽缸的混合气数量增多,熄灭条件较好。此外,发动机大部分的时间
10、处在中等负荷工况下任务,为提高其经济性,应机大部分的时间处在中等负荷工况下任务,为提高其经济性,应供应较稀的经济混合气,普通供应较稀的经济混合气,普通 =1.051.15上一页下一页前往4.1汽油机燃料供应系统概述汽油机燃料供应系统概述 (5)大负荷工况和全负荷工况大负荷工况和全负荷工况 发动机的负荷在发动机的负荷在85%以上而小于以上而小于100%时称为大负荷工况,负时称为大负荷工况,负荷为荷为100%时称为全负荷工况。此时,为了抑制较大的外部阻力,时称为全负荷工况。此时,为了抑制较大的外部阻力,要求发动机发出尽能够大的功率。因此,应供应质浓量多的功率要求发动机发出尽能够大的功率。因此,应供
11、应质浓量多的功率混合气,普通混合气,普通=0.850.95 (6)加速工况加速工况 加速是指发动机负荷添加的过程。急加速时,油门迅速开大,加速是指发动机负荷添加的过程。急加速时,油门迅速开大,要求发动机的动力迅速提高要求发动机的动力迅速提高;但在急加速瞬间,由于液体的惯性比但在急加速瞬间,由于液体的惯性比空气惯性大,燃油流量的添加比空气流量的添加要慢,由于混合空气惯性大,燃油流量的添加比空气流量的添加要慢,由于混合气暂时过稀,容易引起发动机的动力下降甚至熄火。因此,在急气暂时过稀,容易引起发动机的动力下降甚至熄火。因此,在急加速时,必需采用专门的安装额外供油,加浓混合气,以满足发加速时,必需采
12、用专门的安装额外供油,加浓混合气,以满足发动机急加速的要求。动机急加速的要求。上一页下一页前往4.1汽油机燃料供应系统概述汽油机燃料供应系统概述 (7)暖机工况暖机工况 暖机普通是指发动机冷启动后,发动机的温度逐渐升高到正常暖机普通是指发动机冷启动后,发动机的温度逐渐升高到正常任务温度的过程。在暖机过程中,混合气的浓度应随温度升高而任务温度的过程。在暖机过程中,混合气的浓度应随温度升高而减小,从启动时的极浓减小到稳定怠速运转所要求的浓度为止。减小,从启动时的极浓减小到稳定怠速运转所要求的浓度为止。4.1.3电控汽油机燃油放射系统的优点电控汽油机燃油放射系统的优点 与传统化油器相比,电控汽油放射
13、系统可以根据发动机运转工与传统化油器相比,电控汽油放射系统可以根据发动机运转工况,实现最正确空燃比及最正确点火提早角控制,反响灵敏,排况,实现最正确空燃比及最正确点火提早角控制,反响灵敏,排放污染物减少了放污染物减少了50%以上,最大功率提高以上,最大功率提高9%左右,加速时间缩短左右,加速时间缩短20%,百公单油耗也有所下降。,百公单油耗也有所下降。上一页下一页前往4.1汽油机燃料供应系统概述汽油机燃料供应系统概述4.1.4汽油机电控燃油放射系统的类型汽油机电控燃油放射系统的类型 1.按放射方式不同分类按放射方式不同分类 按放射方式不同,电控燃油放射系统可按放射方式不同,电控燃油放射系统可分
14、为延续放射方式和间歇放射方式。分为延续放射方式和间歇放射方式。 延续放射方式是指在发动机运转期间,汽油延续放射方式是指在发动机运转期间,汽油延续不断地放射在进气道内,目大部分汽油延续不断地放射在进气道内,目大部分汽油是在进气门封锁时放射的,因此大部分汽油是在进气门封锁时放射的,因此大部分汽油在进气道内蒸发。除在进气道内蒸发。除K型机械式、型机械式、KE型机电型机电组合式汽油放射系统外,电控燃油放射系统组合式汽油放射系统外,电控燃油放射系统普通不采用此种放射方式。普通不采用此种放射方式。 间歇放射方式是指在发动机运转期间,将汽间歇放射方式是指在发动机运转期间,将汽油间歇地喷入进气道内。目前在广泛
15、采用间油间歇地喷入进气道内。目前在广泛采用间歇放射方式的多点电控燃油放射系统中,按歇放射方式的多点电控燃油放射系统中,按各缸喷油器的放射顺序又可分为同时放射、各缸喷油器的放射顺序又可分为同时放射、分组放射和顺序放射,如图分组放射和顺序放射,如图4-2所示。所示。上一页下一页前往4.1汽油机燃料供应系统概述汽油机燃料供应系统概述 2.按对进气量的计量方式不同分类按对进气量的计量方式不同分类 电控燃油放射系统必需对进入汽缸的空气量进展准确的计量,电控燃油放射系统必需对进入汽缸的空气量进展准确的计量,才干经过对喷油量的控制,实现混合气浓度的高精度控制。按对才干经过对喷油量的控制,实现混合气浓度的高精
16、度控制。按对进气量的计量方式不同,电控燃油放射系统可分为进气量的计量方式不同,电控燃油放射系统可分为D型放射系统和型放射系统和L型放射系统。型放射系统。3.按放射位置不同分类按放射位置不同分类(1)缸内直接放射缸内直接放射 它是将喷油器安装在汽缸盖上,把燃油直接喷入汽缸内,配它是将喷油器安装在汽缸盖上,把燃油直接喷入汽缸内,配合汽缸内的气体流动构成可燃混合气。缸内直接放射容易实现分合汽缸内的气体流动构成可燃混合气。缸内直接放射容易实现分层熄灭和稀混合气熄灭,可进一步提高汽油发动机的经济性,改层熄灭和稀混合气熄灭,可进一步提高汽油发动机的经济性,改善发动机的排放性能。缸内直接放射系统如图善发动机
17、的排放性能。缸内直接放射系统如图4-5所示。所示。上一页下一页前往4.1汽油机燃料供应系统概述汽油机燃料供应系统概述 (2)进气管放射进气管放射 目前汽车上运用的电控燃油放射系统普通都是进气管放射式,目前汽车上运用的电控燃油放射系统普通都是进气管放射式,按喷油器的数量不同,又可分为多点放射按喷油器的数量不同,又可分为多点放射(MPI)系统和单点放射系统和单点放射(SPl)系统。系统。4.按有无反响信号分类按有无反响信号分类 电控燃油放射系统按有无反响信号可分为开环控制系统和闭环电控燃油放射系统按有无反响信号可分为开环控制系统和闭环控制系统。控制系统。 (1)开环控制系统开环控制系统(无氧传感器
18、无氧传感器) 开环控制系统是将经过实验确定的发动机各工况的最正确供油开环控制系统是将经过实验确定的发动机各工况的最正确供油参数预先存入参数预先存入ECU,在发动机任务时,在发动机任务时,ECU根据系统中各传感器根据系统中各传感器的输入信号,判别本身所处的运转工况,并计算出最正确喷油量,的输入信号,判别本身所处的运转工况,并计算出最正确喷油量,经过对喷油器放射继续时间的控制来控制混合气的浓度,使发动经过对喷油器放射继续时间的控制来控制混合气的浓度,使发动机优化运转。机优化运转。上一页下一页前往4.1汽油机燃料供应系统概述汽油机燃料供应系统概述(2)闭环控制系统闭环控制系统(有氧传感器有氧传感器)
19、 在闭环控制系统中,发动机排气管上加装了氧传感器,根据在闭环控制系统中,发动机排气管上加装了氧传感器,根据排气中含氧量的变化,判别实践进入汽缸的混合气空燃比,再经排气中含氧量的变化,判别实践进入汽缸的混合气空燃比,再经过过ECU与设定的目的空燃比值进展比较,并根据误差修正喷油器与设定的目的空燃比值进展比较,并根据误差修正喷油器喷油量,使空燃比坚持在设定的目的值喷油量,使空燃比坚持在设定的目的值(A/F=14.7)附近。附近。上一页前往4.2空气供应系统空气供应系统4.2.1空气供应系统的组成及任务过程空气供应系统的组成及任务过程 1.空气供应系统的组成空气供应系统的组成 电控燃油放射发动机空气
20、供应系统根本电控燃油放射发动机空气供应系统根本一样,主要组成元件包括空气滤清器、节气一样,主要组成元件包括空气滤清器、节气门体和进气管。此外,怠速控制系统的怠速门体和进气管。此外,怠速控制系统的怠速控制阀和控制系统的进气温度传感器、节气控制阀和控制系统的进气温度传感器、节气门位置传感器、进气管绝对压力传感器或空门位置传感器、进气管绝对压力传感器或空气流量计也安装在空气供应系统中。气流量计也安装在空气供应系统中。 D型电控燃油放射系统由于没有空气流型电控燃油放射系统由于没有空气流量计,其进气系统构造简单,运用比较广泛。量计,其进气系统构造简单,运用比较广泛。日本丰田皇冠日本丰田皇冠3.0轿车轿车
21、2JZ-GE发动机空气供应发动机空气供应系统的组成如图系统的组成如图4-8所示。所示。下一页前往4.2空气供应系统空气供应系统2.空气供应系统任务过程空气供应系统任务过程(1) L型电喷燃油放射系统空气供应系统的任务过程型电喷燃油放射系统空气供应系统的任务过程L型电控燃油放射系统空气供应系统的任务原理如图型电控燃油放射系统空气供应系统的任务原理如图4-10 (a)所示。所示。(2) D型电控燃油放射系统空气供应系统的任务过程型电控燃油放射系统空气供应系统的任务过程D型电控燃油型电控燃油1贡射系统空气供应系统的任务原理如图贡射系统空气供应系统的任务原理如图4-10 (b)所示。所示。上一页下一页
22、前往4.2空气供应系统空气供应系统4.2.2空气供应系统各主要零部件的构造空气供应系统各主要零部件的构造 图图4-11所示为所示为D型多点电控燃油放射系型多点电控燃油放射系统的节气门体。节气门位置传感器安装在节统的节气门体。节气门位置传感器安装在节气门轴上,用来检测节气门的开度。气门轴上,用来检测节气门的开度。ECU经经过怠速控制阀来控制怠速空气道,以根据需过怠速控制阀来控制怠速空气道,以根据需求调理发动机怠速时的进气量。节气门限位求调理发动机怠速时的进气量。节气门限位螺钊一用来调理节气门的最小开度。在发动螺钊一用来调理节气门的最小开度。在发动机任务时,冷却水经过加热水管流经节气门机任务时,冷
23、却水经过加热水管流经节气门体,以防止冰冷季节空气中的水分在节气门体,以防止冰冷季节空气中的水分在节气门体上冻结。体上冻结。上一页下一页前往4.2空气供应系统空气供应系统 在采用在采用L型放射系统的发动机上,有些将空气流量计与节气门型放射系统的发动机上,有些将空气流量计与节气门体组合成一体,如图体组合成一体,如图4-12所示。所示。 在单点燃油放射系统中,喷油器和燃油压力调理器等也安装在单点燃油放射系统中,喷油器和燃油压力调理器等也安装在节气门体上,其构造比多点放射系统的节气门体复杂。单点电在节气门体上,其构造比多点放射系统的节气门体复杂。单点电控燃油放射系统的节气门体如图控燃油放射系统的节气门
24、体如图4-13所示。真空管接头和活性炭罐所示。真空管接头和活性炭罐管接头用于燃油蒸发排放控制系统。管接头用于燃油蒸发排放控制系统。上一页前往4.3燃油供应系统燃油供应系统4.3.1燃油供应系统的组成及任务过程燃油供应系统的组成及任务过程 1.燃油供应系统的组成燃油供应系统的组成 各种发动机的燃油供应系统根本一样,各种发动机的燃油供应系统根本一样,主要由油箱、燃油滤清器、电动燃油泵、燃主要由油箱、燃油滤清器、电动燃油泵、燃油分配管、燃油压力调理器、燃油脉动阻尼油分配管、燃油压力调理器、燃油脉动阻尼器、衔接油管等组成,如图器、衔接油管等组成,如图4-14所示。所示。2.燃油供应系统的任务过程燃油供
25、应系统的任务过程 燃油供应系统的任务原理如图燃油供应系统的任务原理如图4-15所示。所示。电动燃油泵将汽油自油箱内吸出,经燃油滤电动燃油泵将汽油自油箱内吸出,经燃油滤清器过滤后送入输油管,燃油泵供应的多余清器过滤后送入输油管,燃油泵供应的多余汽油经压力调理器和低压回油管流回油箱,汽油经压力调理器和低压回油管流回油箱,输油管担任向各缸喷油器供油。压力调理器输油管担任向各缸喷油器供油。压力调理器经过控制回油量来调理输油管内的燃油压力,经过控制回油量来调理输油管内的燃油压力,以保证喷油器的喷油压差坚持恒定。以保证喷油器的喷油压差坚持恒定。下一页前往4.3燃油供应系统燃油供应系统4.3.2燃油供应系统
26、各主要零部件的构造燃油供应系统各主要零部件的构造1.油箱油箱 油箱用以存储汽油,油箱的数目及容量油箱用以存储汽油,油箱的数目及容量随车型不同而不同,普通汽车具有一个油箱,随车型不同而不同,普通汽车具有一个油箱,越野汽车常有主、副两个油箱,以顺应军用越野汽车常有主、副两个油箱,以顺应军用要求。普通油箱的贮藏单程即储存的燃油可要求。普通油箱的贮藏单程即储存的燃油可供汽车行驶的单程为供汽车行驶的单程为300600 km 上一页下一页前往4.3燃油供应系统燃油供应系统 2.燃油滤清器燃油滤清器 燃油滤清器安装在燃油泵之后的高压油路中,其功用是滤除燃燃油滤清器安装在燃油泵之后的高压油路中,其功用是滤除燃
27、油中的杂质和水分,防止燃油系统堵塞,减小机械磨损,以保证油中的杂质和水分,防止燃油系统堵塞,减小机械磨损,以保证发动机正常任务。普通汽车每行驶发动机正常任务。普通汽车每行驶20 00040 000 km或或12年,应年,应改换燃油滤清器。改换燃油滤清器时,应首先释放燃油系统压力,改换燃油滤清器。改换燃油滤清器时,应首先释放燃油系统压力,并留意燃油滤清器壳体上的箭头标志为燃油流动方向。并留意燃油滤清器壳体上的箭头标志为燃油流动方向。上一页下一页前往4.3燃油供应系统燃油供应系统 3.电动燃油泵电动燃油泵 (1)电动燃油泵的类型电动燃油泵的类型 电动燃油泵是一种由小型直流电动机驱动的燃油泵,其作用
28、是电动燃油泵是一种由小型直流电动机驱动的燃油泵,其作用是给电控燃油放射系统提供具有一定压力的燃油。电动燃油泵的电给电控燃油放射系统提供具有一定压力的燃油。电动燃油泵的电动机和燃油泵连成一体,密封在同一壳体内。动机和燃油泵连成一体,密封在同一壳体内。 电动燃油泵按安装位置不同,可分为内置式和外置式两种类型。电动燃油泵按安装位置不同,可分为内置式和外置式两种类型。 内置式电动燃油泵安装在油箱中,具有噪声小、不易产生气阻、内置式电动燃油泵安装在油箱中,具有噪声小、不易产生气阻、不易走漏、安装管路较简单等优点,运用更为广泛。有些车型在不易走漏、安装管路较简单等优点,运用更为广泛。有些车型在油箱内还设有
29、一个小油箱,并将燃油泵置于小油箱中,这样可防油箱内还设有一个小油箱,并将燃油泵置于小油箱中,这样可防止在油箱燃油缺乏时,因汽车转弯或倾斜引起燃油泵周围燃油的止在油箱燃油缺乏时,因汽车转弯或倾斜引起燃油泵周围燃油的挪动,使燃油泵吸入空气而产生气阻。挪动,使燃油泵吸入空气而产生气阻。上一页下一页前往4.3燃油供应系统燃油供应系统(2)电动燃油泵的构造电动燃油泵的构造 涡轮式电动燃油泵。如图涡轮式电动燃油泵。如图4-18所示,涡轮式电动燃油泵主要由油所示,涡轮式电动燃油泵主要由油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀等组成。泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀等组成。滚柱式电动燃油泵。如图滚柱式电动燃油泵。如
30、图4-19所示,滚柱式电动燃油泵主要由油泵所示,滚柱式电动燃油泵主要由油泵电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。滚柱式电动燃电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。滚柱式电动燃油泵的输油压力动摇较大,在出油端普通都安装阻尼减震器,这油泵的输油压力动摇较大,在出油端普通都安装阻尼减震器,这使燃油泵的体积增大,所以滚柱式电动燃油泵普通安装在汽油箱使燃油泵的体积增大,所以滚柱式电动燃油泵普通安装在汽油箱的外面,属外置式电动燃油泵。的外面,属外置式电动燃油泵。上一页下一页前往4.3燃油供应系统燃油供应系统 (3)燃油泵控制电路燃油泵控制电路 燃油泵的根本控制要求燃油泵的根本控制要求:只需在发
31、动机处于运转形状时,燃油只需在发动机处于运转形状时,燃油泵才泵油泵才泵油;发动机不运转,即使接通点火开关,燃油泵也不应任务。发动机不运转,即使接通点火开关,燃油泵也不应任务。电控燃油放射系统常见的燃油泵控制电路主要分为电控燃油放射系统常见的燃油泵控制电路主要分为3种类型。种类型。ECU控制的燃油泵控制电路。控制的燃油泵控制电路。油泵开关控制的燃油泵控制电路。油泵开关控制的燃油泵控制电路。油泵继电器控制的燃油泵控制电路。油泵继电器控制的燃油泵控制电路。 4.燃油分配管燃油分配管 燃油分配管安装在发动机进气歧管上部,其功用是固定喷油器燃油分配管安装在发动机进气歧管上部,其功用是固定喷油器和燃油压力
32、调理器,并将燃油分配到各个喷油器,其构造如图和燃油压力调理器,并将燃油分配到各个喷油器,其构造如图4-24所示。所示。上一页下一页前往4.3燃油供应系统燃油供应系统 5.燃油压力调理器燃油压力调理器 (1)燃油压力调理器的构造燃油压力调理器的构造 燃油压力调理器通常安装在燃油分配管的一端,其构造如图燃油压力调理器通常安装在燃油分配管的一端,其构造如图4-25所示,主要由膜片、弹簧、回油阀等组成所示,主要由膜片、弹簧、回油阀等组成:膜片将调理器壳体内膜片将调理器壳体内部分成两个室,即弹簧室和燃油室部分成两个室,即弹簧室和燃油室;膜片上方的弹簧室经过软管与膜片上方的弹簧室经过软管与进气管相通,膜片
33、与回油阀相连,回油阀控制回油量。进气管相通,膜片与回油阀相连,回油阀控制回油量。上一页下一页前往4.3燃油供应系统燃油供应系统 (2)燃油压力调理器的功用及任务原理燃油压力调理器的功用及任务原理 在电控燃油放射系统中,在电控燃油放射系统中,ECU经过控制喷油器的喷油时间来经过控制喷油器的喷油时间来实现对喷油量的控制。但在喷油器的构造、尺寸一定时,假设燃实现对喷油量的控制。但在喷油器的构造、尺寸一定时,假设燃油分配管内的压力不同,那么喷油器在单位时间单的喷油量也不油分配管内的压力不同,那么喷油器在单位时间单的喷油量也不一样。因此,要保证燃油放射量的准确控制,必需坚持恒定的喷一样。因此,要保证燃油
34、放射量的准确控制,必需坚持恒定的喷油压差。所谓喷油压差是指燃油分配管内的燃油压力与进气歧管油压差。所谓喷油压差是指燃油分配管内的燃油压力与进气歧管内气体压力的差值。进气歧管内气体压力是随发动机转速和负荷内气体压力的差值。进气歧管内气体压力是随发动机转速和负荷的变化而变化的,要坚持恒定的喷油压差,必需根据进气歧管内的变化而变化的,要坚持恒定的喷油压差,必需根据进气歧管内压力的变化来调理燃油压力。压力的变化来调理燃油压力。上一页下一页前往4.3燃油供应系统燃油供应系统 燃油压力调理器的功用就是使燃油分配管内的燃油压力与进燃油压力调理器的功用就是使燃油分配管内的燃油压力与进气歧管内的气体压力之差坚持
35、恒定,普通为气歧管内的气体压力之差坚持恒定,普通为250300 kPa。另外,。另外,燃油压力调理器还起到缓冲燃油泵供油时产生的压力脉动及喷油燃油压力调理器还起到缓冲燃油泵供油时产生的压力脉动及喷油器断续喷油时产生的压力脉动的作用。器断续喷油时产生的压力脉动的作用。 6.燃油脉动阻尼器燃油脉动阻尼器 在部分电控燃油放射系统中,燃油分配管的一端装有燃油脉动在部分电控燃油放射系统中,燃油分配管的一端装有燃油脉动阻尼器,其功用是衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动,使燃阻尼器,其功用是衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动,使燃油系统压力坚持稳定。脉动阻尼器的构造如图油系统压力坚持稳定。脉动阻尼器的构造如
36、图4-26所示。所示。上一页前往4.4控制系统控制系统4.4.1控制系统的组成及任务过程控制系统的组成及任务过程1.控制系统组成控制系统组成控制系统普通由传感器、电控单元控制系统普通由传感器、电控单元(EC U)和执行和执行元件组成。元件组成。 2.控制系统任务过程控制系统任务过程 在电控燃油放射系统中,喷油量控制是在电控燃油放射系统中,喷油量控制是最根本的也是最重要的控制内容。控制系统最根本的也是最重要的控制内容。控制系统的任务原理如图的任务原理如图4-27所示。所示。ECU根据空气流量根据空气流量信号和发动机转速信号确定根本的喷油时间信号和发动机转速信号确定根本的喷油时间(喷油量喷油量),
37、再根据其他传感器,再根据其他传感器(如冷却水温传如冷却水温传感器、节气门位置传感器等感器、节气门位置传感器等)对喷油时间进展对喷油时间进展修正并按最后确定的总喷油时间向修正并按最后确定的总喷油时间向i贡油器发贡油器发出指令,使喷油器喷油出指令,使喷油器喷油(通电通电)或断油或断油(断电断电)。下一页前往4.4控制系统控制系统4.4.2传感器传感器 1.空气流量计空气流量计 在在L型电控燃油放射系统中,由空气流型电控燃油放射系统中,由空气流量计丈量发动机的进气量,并将进气量信号量计丈量发动机的进气量,并将进气量信号输入输入ECU。根据空气流量计丈量原理不同,。根据空气流量计丈量原理不同,空气流量
38、计可分为叶片式、热式和卡门旋涡空气流量计可分为叶片式、热式和卡门旋涡式式3种类型。种类型。 (1)叶片式空气流量计叶片式空气流量计 在在L型电控燃油放射系统中,最早采用型电控燃油放射系统中,最早采用的空气流量计就是叶片式空气流量计,其构的空气流量计就是叶片式空气流量计,其构造如图造如图4-28所示,丈量叶片和缓冲叶片制成一所示,丈量叶片和缓冲叶片制成一体,安装在空气流量计壳体内的转轴上,转体,安装在空气流量计壳体内的转轴上,转轴的一端装有回位弹簧,电位计安装在空气轴的一端装有回位弹簧,电位计安装在空气流量计壳体的上方,电位计的滑动触点与丈流量计壳体的上方,电位计的滑动触点与丈量叶片为同轴构造。
39、量叶片为同轴构造。上一页下一页前往4.4控制系统控制系统 (2)热式空气流量计热式空气流量计 热式空气流量计的主要元件是热线电阻,可分为热线式和热热式空气流量计的主要元件是热线电阻,可分为热线式和热膜式两种类型,其构造原理根本一样。按其丈量元件的安装位置膜式两种类型,其构造原理根本一样。按其丈量元件的安装位置不同,热线式空气流量计又可分为两种不同,热线式空气流量计又可分为两种:第第1种是将热线电阻器安种是将热线电阻器安装在主进气道中,称为主流丈量方式的热线式空气流量计装在主进气道中,称为主流丈量方式的热线式空气流量计;第第2种种是将热线安装在旁通气道中,称为旁通丈量方式的热线式空气流是将热线安
40、装在旁通气道中,称为旁通丈量方式的热线式空气流量计。量计。 主流丈量方式热线式空气流量计的构造如图主流丈量方式热线式空气流量计的构造如图4-32所示,主要所示,主要由防护网、采样管、热线电阻器、温度补偿电阻器、控制电路等由防护网、采样管、热线电阻器、温度补偿电阻器、控制电路等组成。热线电阻器和温度补偿电阻器安装在主进气道中,控制电组成。热线电阻器和温度补偿电阻器安装在主进气道中,控制电路板安装在流量计下方。进气管衔接侧的防护网用于防止回火和路板安装在流量计下方。进气管衔接侧的防护网用于防止回火和脏物进入空气流量计。脏物进入空气流量计。 热线式空气流量计的任务原理如图热线式空气流量计的任务原理如
41、图4-33所示。所示。上一页下一页前往4.4控制系统控制系统 (3)卡门旋涡式空气流量计卡门旋涡式空气流量计 按检测方式不同,卡门旋涡式空气流量计可分为光学检测方式按检测方式不同,卡门旋涡式空气流量计可分为光学检测方式和超声波检测方式两种类型。光学式卡门旋涡空气流量计的构造和超声波检测方式两种类型。光学式卡门旋涡空气流量计的构造如图如图4-36所示。所示。2.进气管绝对压力传感器进气管绝对压力传感器(1)压敏电阻式进气管绝对压力传感器压敏电阻式进气管绝对压力传感器 敏电阻式进气管绝对压力传感器的构造如图敏电阻式进气管绝对压力传感器的构造如图4-39所示,主要由所示,主要由绝对真空室、硅片、绝对
42、真空室、硅片、IC放大电路等组成。硅片的一侧是绝对真空放大电路等组成。硅片的一侧是绝对真空室,而另一侧接受进气管内的压力,在此压力作用下使硅片产生室,而另一侧接受进气管内的压力,在此压力作用下使硅片产生变形变形;由于绝对真空室的压力是固定的由于绝对真空室的压力是固定的(绝对压力为绝对压力为0),进气管绝对,进气管绝对压力变化时,硅片的变形量不同压力变化时,硅片的变形量不同;硅片是一个压力转换元件硅片是一个压力转换元件(压敏压敏电阻电阻),其电阻值随其变形量而变化,导致硅片所处的电桥电路输,其电阻值随其变形量而变化,导致硅片所处的电桥电路输出电压发生变化,电桥电路输出的电压出电压发生变化,电桥电
43、路输出的电压(很小很小)经经IC放大电路放大放大电路放大后保送给后保送给ECU上一页下一页前往4.4控制系统控制系统(2)电容式进气管绝对压力传感器电容式进气管绝对压力传感器 电容式进气管绝对压力传感器的构造如图电容式进气管绝对压力传感器的构造如图4-40所示,主要由弹所示,主要由弹性膜片、四玻璃、滤网等组成。位于传感器壳体内腔的弹性膜片性膜片、四玻璃、滤网等组成。位于传感器壳体内腔的弹性膜片用金属制成,弹性膜片上、下两个四玻璃的外表也均有金属涂层,用金属制成,弹性膜片上、下两个四玻璃的外表也均有金属涂层,这样在弹性膜片与两个金属涂层之间构成两个串联的电容。这样在弹性膜片与两个金属涂层之间构成
44、两个串联的电容。(3)进气管绝对压力传感器电路进气管绝对压力传感器电路进气管绝对压力传感器电路如图进气管绝对压力传感器电路如图4-41所示所示 3.节气门位置传感器节气门位置传感器 节气门位置传感器节气门位置传感器(TPS)检测节气门的开度及开度变化,此信检测节气门的开度及开度变化,此信号输入号输入ECU,用于控制燃油放射及其他辅助控制,用于控制燃油放射及其他辅助控制(如如EGR、开闭环、开闭环控制等控制等)。节气门位置传感器安装在节气门体上、由节气门轴驱动,。节气门位置传感器安装在节气门体上、由节气门轴驱动,可分为电位计式、触点式和综合式可分为电位计式、触点式和综合式3种。种。上一页下一页前
45、往4.4控制系统控制系统4.进气温度传感器进气温度传感器 除装用热式空气流量计的电控燃油系统外,其他电控燃油放除装用热式空气流量计的电控燃油系统外,其他电控燃油放射系统都不能直接丈量发动机的实践进气质量,进气温度传感器射系统都不能直接丈量发动机的实践进气质量,进气温度传感器( IATS)的功用就是给的功用就是给ECU提供进气温度信号,作为燃油放射和点火提供进气温度信号,作为燃油放射和点火正时控制的修正信号。在装用热式空气流量计的电控燃油放射系正时控制的修正信号。在装用热式空气流量计的电控燃油放射系统中,有些也装有进气温度传感器。统中,有些也装有进气温度传感器。 5.冷却液温度传感器冷却液温度传
46、感器 冷却液温度传感器冷却液温度传感器(ECTS)给给ECU提供发动机冷却液温度信号,提供发动机冷却液温度信号,作为燃油放射和点火正时控制的修正信号。冷却液温度传感器信作为燃油放射和点火正时控制的修正信号。冷却液温度传感器信号也是其他控制系统号也是其他控制系统(如如EGR等等)的控制信号。的控制信号。上一页下一页前往4.4控制系统控制系统6.凸轮轴凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器 凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器(CMPS给给ECU提供曲轴转角基准位置提供曲轴转角基准位置(第一第一缸紧缩上止点缸紧缩上止点)信号,作为燃油放射控制和点火控制的主控制信号。信号,作为燃油放射控制和点火控制的主控
47、制信号。曲轴位置传感器曲轴位置传感器(CKPS)也称转速传感器,用来检测曲轴转角位移,也称转速传感器,用来检测曲轴转角位移,给给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号,作为燃油放射控制提供发动机转速信号和曲轴转角信号,作为燃油放射控制和点火控制的主控制信号。和点火控制的主控制信号。上一页下一页前往4.4控制系统控制系统 7.车速传感器车速传感器 车速传感器车速传感器(Vss)检测汽车的行驶速度,给检测汽车的行驶速度,给ECU提供车速信号提供车速信号(SPD信号信号),用于巡航定速控制和限速断油控制。在汽车集中控制,用于巡航定速控制和限速断油控制。在汽车集中控制系统中,也是自动变速器的主控制信号
48、。系统中,也是自动变速器的主控制信号。 车速传感器通常安装在组合仪表内或变速器输出轴上。车速传车速传感器通常安装在组合仪表内或变速器输出轴上。车速传感器有舌簧开关式和光电式两种类型,光电式车速传感器的构造感器有舌簧开关式和光电式两种类型,光电式车速传感器的构造和原理与光电式凸轮轴和原理与光电式凸轮轴/曲轴位置传感器类似。舌簧开关式车速传曲轴位置传感器类似。舌簧开关式车速传感器的构造如图感器的构造如图4-55所示所示上一页下一页前往4.4控制系统控制系统 8.信号开关信号开关 在发动机控制系统中,在发动机控制系统中,ECU还必需根据一些开关的信号确定还必需根据一些开关的信号确定发动机或其他系统的
49、任务形状,常用的信号开关有发动机或其他系统的任务形状,常用的信号开关有:启动开关启动开关(CSTA),空调开关空调开关(A/C)、挡位开关、制动灯开关、动力转向开关、挡位开关、制动灯开关、动力转向开关、巡航控制开关等。巡航控制开关等。4.4.3电控单元电控单元 电控单元电控单元ECU主要由输入回路、主要由输入回路、A/D转换器转换器(模拟信号模拟信号/数字数字信号转换器信号转换器)、微型计算机、微型计算机(简称微机简称微机)和输出回路组成,其根本构和输出回路组成,其根本构造如图造如图4-57所示。所示。上一页下一页前往4.4控制系统控制系统 1.输入回路输入回路 输入回路的作用是将系统中各传感
50、器检测到的信号经过输入回路的作用是将系统中各传感器检测到的信号经过I/O(输入输入/输出输出)接口进展预处置,数字信号直接输入微机,模拟信号接口进展预处置,数字信号直接输入微机,模拟信号那么送往那么送往A/D转换器转换成数字信号后再输入微机,同时还起到除转换器转换成数字信号后再输入微机,同时还起到除去输入信号的杂波,将正弦波转变为矩形波后,再转换成输入电去输入信号的杂波,将正弦波转变为矩形波后,再转换成输入电子。输入回路的作用如图子。输入回路的作用如图4-58所示。所示。 2. A/D转换器转换器(模拟模拟/数字信号转换器数字信号转换器) 从传感器送来的信号有模拟信号从传感器送来的信号有模拟信
51、号(如叶片式空气流量计信号、如叶片式空气流量计信号、节气门位置传感器信号、进气温度传感器信号等节气门位置传感器信号、进气温度传感器信号等)和数字信号和数字信号(如如转速信号、卡门旋涡式空气流量计信号等转速信号、卡门旋涡式空气流量计信号等)两种,如图两种,如图4-59所示。所示。数字信号可直接输入微机,但由于微机不能直接接纳模拟信号,数字信号可直接输入微机,但由于微机不能直接接纳模拟信号,A/D转换器须先将传感器输入的模拟信号转换成数字信号,再输入转换器须先将传感器输入的模拟信号转换成数字信号,再输入微机进展处置。微机进展处置。上一页下一页前往4.4控制系统控制系统 3.微机微机 微机是控制系统
52、的神经中枢,其功用是根据任务需求,利用微机是控制系统的神经中枢,其功用是根据任务需求,利用其内存程序和数据对各传感器保送来的信号进展运算处置,并将其内存程序和数据对各传感器保送来的信号进展运算处置,并将处置结果送往输出回路。微机主要由中央处置器处置结果送往输出回路。微机主要由中央处置器(CPU ),存储器输存储器输入入/输出安装输出安装(FO)、总线等组成,如图、总线等组成,如图4-60所示。所示。 4.输出回路输出回路 微机输出的是数字信号目输出的电流很小,普通不能直接驱微机输出的是数字信号目输出的电流很小,普通不能直接驱动执行元件任务。作为微机与执行元件之间衔接桥梁的输出回路,动执行元件任
53、务。作为微机与执行元件之间衔接桥梁的输出回路,其主要功用就是将微机的处置结果放大,生成可以驱动执行元件其主要功用就是将微机的处置结果放大,生成可以驱动执行元件任务的控制信号。任务的控制信号。上一页下一页前往4.4控制系统控制系统4.4.4执行元件执行元件 1.喷油器的构造和任务原理喷油器的构造和任务原理 按喷油器的总体构造不同,喷油器可按喷油器的总体构造不同,喷油器可分为孔式和轴针式两种类型,如图分为孔式和轴针式两种类型,如图4-62所示。所示。喷油器主要由滤网、线束衔接器、电磁线圈、喷油器主要由滤网、线束衔接器、电磁线圈、回位弹簧、衔铁、针阀等组成,针阀与衔铁回位弹簧、衔铁、针阀等组成,针阀
54、与衔铁制成一体。轴针式喷油器的针阀下部有轴针制成一体。轴针式喷油器的针阀下部有轴针伸入喷口。伸入喷口。 2.喷油器的驱动方式喷油器的驱动方式 喷油器的驱动方式可分为电流驱动和电喷油器的驱动方式可分为电流驱动和电压驱动两种方式,如图压驱动两种方式,如图4-63所示。电流驱动方所示。电流驱动方式只适用于低阻值喷油器,电压驱动方式适式只适用于低阻值喷油器,电压驱动方式适用于高阻值喷油器和低阻值喷油器。用于高阻值喷油器和低阻值喷油器。上一页下一页前往4.4控制系统控制系统 3.喷油器控制电路喷油器控制电路 各车型喷油器控制电路根本一样,普通都是经过点火开关和各车型喷油器控制电路根本一样,普通都是经过点
55、火开关和主继电器主继电器(或熔体或熔体)给喷油器供电,给喷油器供电,ECU控制喷油器搭铁。只是不控制喷油器搭铁。只是不同发动机的电控燃油放射系统,由于喷油器的数量和放射顺序不同发动机的电控燃油放射系统,由于喷油器的数量和放射顺序不同,喷油器控制电路中的驱动回路数量不同。同,喷油器控制电路中的驱动回路数量不同。 4.冷启动喷油器冷启动喷油器 冷启动喷油器安装在进气总管上,其功用是在发动机冷启动冷启动喷油器安装在进气总管上,其功用是在发动机冷启动时喷油,以加浓混合气,改善发动机的冷启动性能。冷启动喷油时喷油,以加浓混合气,改善发动机的冷启动性能。冷启动喷油器的构造如图器的构造如图4-66所示,与前
56、述喷油器不同之处主要是采用紊流式所示,与前述喷油器不同之处主要是采用紊流式喷孔,喷油时将燃油喷成螺旋雾状旋流,有利于燃油的雾化和蒸喷孔,喷油时将燃油喷成螺旋雾状旋流,有利于燃油的雾化和蒸发。发。上一页前往4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统4.5.1怠速控制系统怠速控制系统 1.怠速控制系统的功用怠速控制系统的功用 怠速是指节气门封锁,油门踏板完全松怠速是指节气门封锁,油门踏板完全松开,目发动机对外无功率输出情况的稳定运开,目发动机对外无功率输出情况的稳定运转形状。在汽车运用中,发动机怠速运转的转形状。在汽车运用中,发动机怠速运转的时间约占时间约占30%,怠速转速的高低直接影响燃
57、油怠速转速的高低直接影响燃油的耗费和排放,因此在电控燃油放射系统中的耗费和排放,因此在电控燃油放射系统中把怠速控制造为其重要的控制功能之一。怠把怠速控制造为其重要的控制功能之一。怠速转速过高,将引起不用要的燃油耗费速转速过高,将引起不用要的燃油耗费;怠速怠速转速过低,又会添加污染的排放。此外,怠转速过低,又会添加污染的排放。此外,怠速转速过低,在发动机冷车运转、空调翻开、速转速过低,在发动机冷车运转、空调翻开、电器负荷增大、自动变速器换挡、转向伺服电器负荷增大、自动变速器换挡、转向伺服机构接入等工况下,由于运转条件较差或负机构接入等工况下,由于运转条件较差或负荷添加,容易导致发动机运转不稳,甚
58、至引荷添加,容易导致发动机运转不稳,甚至引起熄火景象。起熄火景象。下一页前往4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统2.怠速控制系统的控制内容怠速控制系统的控制内容(1)启动初始位置的设定启动初始位置的设定(2)启动控制启动控制(3)暖机控制暖机控制(快怠速控制快怠速控制)(4)反响控制反响控制(怠速稳定控制怠速稳定控制)(5)怠速预测控制怠速预测控制(6)电器负载增多时的怠速控制电器负载增多时的怠速控制(7)学习控制学习控制上一页下一页前往4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统 3.怠速控制系统的组成和控制原理怠速控制系统的组成和控制原理 怠速控制系统主要由传感器、电控
59、单元怠速控制系统主要由传感器、电控单元(ECU)和执行元件组成,和执行元件组成,如图如图4-69所示。发动机怠速控制系统的各组成部分及功用见表所示。发动机怠速控制系统的各组成部分及功用见表4-2 传感器的功用是检测发动机的运转工况和负载设备的任务情传感器的功用是检测发动机的运转工况和负载设备的任务情况,况,ECU那么根据各种传感器的输入信号确定一个怠速运转的目那么根据各种传感器的输入信号确定一个怠速运转的目的转速,并与实践转速进展比较,根据比较结果控制执行元件任的转速,并与实践转速进展比较,根据比较结果控制执行元件任务,以调理进气量,使发动机的怠速转速到达所确定的目的转速。务,以调理进气量,使
60、发动机的怠速转速到达所确定的目的转速。 在怠速以外的其他工况下,假设怠速控制系统对发动机实施在怠速以外的其他工况下,假设怠速控制系统对发动机实施怠速控制,会与驾驶员经过加速踏板对进气量的调理发生十涉。怠速控制,会与驾驶员经过加速踏板对进气量的调理发生十涉。因此,在怠速控制系统中,因此,在怠速控制系统中,ECU需求根据节气门位置信号和车速需求根据节气门位置信号和车速信号确认怠速工况,只需在节气门全关、车速为零时,才进展怠信号确认怠速工况,只需在节气门全关、车速为零时,才进展怠速控制。速控制。上一页下一页前往4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统 4.怠速控制的方法怠速控制的方法 怠速
61、控制的本质就是对怠速工况下的进气量进展控制。怠速怠速控制的本质就是对怠速工况下的进气量进展控制。怠速进气量的控制方式随车型而有所不同。目前,控制怠速工况下进进气量的控制方式随车型而有所不同。目前,控制怠速工况下进气量的方法可分为两种根本类型气量的方法可分为两种根本类型:节气门直动式和旁通空气式。如节气门直动式和旁通空气式。如图图4-71所示,节气门直动式怠速控制系统经过执行元件改动节气门所示,节气门直动式怠速控制系统经过执行元件改动节气门的最小开度来控制怠速进气量,而在旁通空气式怠速控制系统中,的最小开度来控制怠速进气量,而在旁通空气式怠速控制系统中,设有旁通节气门的怠速空气道,由执行元件控制
62、流经怠速空气道设有旁通节气门的怠速空气道,由执行元件控制流经怠速空气道的空气量。的空气量。上一页下一页前往4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统4.5.2进气控制系统进气控制系统 1.动力阀控制系统动力阀控制系统 动力阀控制系统的功能是控制发动机动力阀控制系统的功能是控制发动机进气道的空气流通截面大小,以顺应发动机进气道的空气流通截面大小,以顺应发动机不同转速和负荷时的进气量击求,从而改善不同转速和负荷时的进气量击求,从而改善发动机的动力性。在进气量较少的低速、小发动机的动力性。在进气量较少的低速、小负荷工况下,使进气道空气流通截面减小,负荷工况下,使进气道空气流通截面减小,可提高
63、进气流速,增大进气流惯性以提高发可提高进气流速,增大进气流惯性以提高发动机的充气效率动机的充气效率;此外,随进气流速提高也可此外,随进气流速提高也可添加汽缸内的涡流强度,有利于低速小负荷添加汽缸内的涡流强度,有利于低速小负荷工况下的熄灭和热效率的提高,从而改善发工况下的熄灭和热效率的提高,从而改善发动机的低速性能。而在进气量较多的高速、动机的低速性能。而在进气量较多的高速、大负荷工况下,适当增大进气道空气流通截大负荷工况下,适当增大进气道空气流通截面,不仅可以减小进气阻力,对由于进气流面,不仅可以减小进气阻力,对由于进气流速过高而导致的熄灭室内气流扰动也可起到速过高而导致的熄灭室内气流扰动也可
64、起到抑制造用,有助于改善发动机的高速性能。抑制造用,有助于改善发动机的高速性能。动力阀控制系统的任务原理如图动力阀控制系统的任务原理如图4-81所示。所示。上一页下一页前往4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统 2.谐波进气增压控制系统谐波进气增压控制系统 发动机任务中,进气管内的气体经进气门高速流入汽缸,当进发动机任务中,进气管内的气体经进气门高速流入汽缸,当进气门封锁时,由于气体流动惯性使进气门附近的气体遭到紧缩而气门封锁时,由于气体流动惯性使进气门附近的气体遭到紧缩而压力增高压力增高;当气体惯性过后,进气门附近被紧缩的气体膨胀而流向当气体惯性过后,进气门附近被紧缩的气体膨胀而
65、流向进气相反的方向,压力下降进气相反的方向,压力下降;膨胀的气体流动到进气管口时又被反膨胀的气体流动到进气管口时又被反射回来,这样在进气管内即产生了压力波。在部分电控燃油放射射回来,这样在进气管内即产生了压力波。在部分电控燃油放射发动机上,正利用了进气管内的压力波与进气门的开启配合,当发动机上,正利用了进气管内的压力波与进气门的开启配合,当进气门开启时,使反射回来的压力波正好传到该气门附近,从而进气门开启时,使反射回来的压力波正好传到该气门附近,从而构成进气增压的效果,提高发动机的充气效率和功率。构成进气增压的效果,提高发动机的充气效率和功率。上一页下一页前往4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽
66、油机辅助控制系统 发动机任务时,从进气门封锁到下一次开启的间隔时间取决于发动机任务时,从进气门封锁到下一次开启的间隔时间取决于发动机的转速,而进气管内的压力波反射回到进气门处所击的时发动机的转速,而进气管内的压力波反射回到进气门处所击的时间取决于压力波传播道路的长度。进气管较长时,压力波传播间间取决于压力波传播道路的长度。进气管较长时,压力波传播间隔长,发动机低速性能较好隔长,发动机低速性能较好;进气管较短时,压力波传播间隔短,进气管较短时,压力波传播间隔短,发动机高速性能较好。谐波进气增压控制系统发动机高速性能较好。谐波进气增压控制系统(ACIS)的功能就是的功能就是根据发动机转速的变化,改
67、动进气管内压力波的传播间隔,以提根据发动机转速的变化,改动进气管内压力波的传播间隔,以提高充气效率,改善发动机性能。高充气效率,改善发动机性能。上一页下一页前往4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统4.5.3增压控制系统增压控制系统 采用增压技术提高进气压力是提高发动采用增压技术提高进气压力是提高发动机动力性和经济性的重要措施之一,但汽油机动力性和经济性的重要措施之一,但汽油发动机的进气压力过高,容易产生爆燃。增发动机的进气压力过高,容易产生爆燃。增压控制系统的功能是压控制系统的功能是:根据发动机进气压力的根据发动机进气压力的大小,控制增压安装的任务,以到达控制进大小,控制增压安装
68、的任务,以到达控制进气压力、提高发动机动力性和经济性的目的。气压力、提高发动机动力性和经济性的目的。 根据增压安装运用的动力源不同,增压根据增压安装运用的动力源不同,增压安装可分为废气涡轮增压和动力增压两种类安装可分为废气涡轮增压和动力增压两种类型。前者利用发动机排出的废气能量驱动增型。前者利用发动机排出的废气能量驱动增压安装任务,后者那么是利用发动机输出动压安装任务,后者那么是利用发动机输出动力或电源驱动增压安装任务。目前多采用废力或电源驱动增压安装任务。目前多采用废气涡轮增压。气涡轮增压。 废气涡轮增压控制系统组成如图废气涡轮增压控制系统组成如图4-84所所示。示。上一页下一页前往4.5电
69、控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统4.5.4缺点自诊断系统缺点自诊断系统 1.缺点自诊断系统的功能缺点自诊断系统的功能 现代汽车电了控制系统中,普通都设有现代汽车电了控制系统中,普通都设有缺点自诊断系统。缺点自诊断系统主要由缺点自诊断系统。缺点自诊断系统主要由ECU中的部分软件、缺点指示灯等组成,不中的部分软件、缺点指示灯等组成,不需求专门的传感器。电控系统任务时,缺点需求专门的传感器。电控系统任务时,缺点自诊断系统对电控系统各种输入信号和输出自诊断系统对电控系统各种输入信号和输出信号进展监测,并运用程序进展推理、判别,信号进展监测,并运用程序进展推理、判别,将结果迅速反响到主控系统,
70、改动控制形状将结果迅速反响到主控系统,改动控制形状;此外,还根据自诊断结果控制缺点指示灯任此外,还根据自诊断结果控制缺点指示灯任务。务。上一页下一页前往4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统 2.缺点自诊断系统的任务原理缺点自诊断系统的任务原理 系统正常任务时,微机输入、输出信号的电压都在规定范围内系统正常任务时,微机输入、输出信号的电压都在规定范围内变化。变化。ECU内设置了一个传感器信号监测软件,用来判别输入的内设置了一个传感器信号监测软件,用来判别输入的信号有否异常,假设某一信号不在规定范围内或一段时间内没有信号有否异常,假设某一信号不在规定范围内或一段时间内没有发生应该有的
71、变化,微机就判别该信号电路出现了缺点,并设定发生应该有的变化,微机就判别该信号电路出现了缺点,并设定一缺点代码存在微机的读写存储器一缺点代码存在微机的读写存储器RAM中,同时点亮发动机缺点中,同时点亮发动机缺点指示灯。指示灯。3.缺点自诊断系统的运用缺点自诊断系统的运用(1)缺点指示灯缺点指示灯 在车辆运用中,点火开关接通,发动机没有启动或启动后的在车辆运用中,点火开关接通,发动机没有启动或启动后的短时间内,缺点指示灯点亮是正常景象,这是缺点自诊断系统对短时间内,缺点指示灯点亮是正常景象,这是缺点自诊断系统对整个系统进展自检。启动后几秒钟整个系统进展自检。启动后几秒钟(普通普通3 5 s)或发
72、动机到达一定或发动机到达一定转速转速(普通为普通为500 r/min后,缺点指示灯应熄灭,否那么阐明自诊断后,缺点指示灯应熄灭,否那么阐明自诊断系统检测到缺点。系统检测到缺点。上一页下一页前往4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统 (2)缺点码的读取缺点码的读取 发动机电控系统发生缺点时,多以代码的方式储存于发动机电控系统发生缺点时,多以代码的方式储存于ECU存存储器中,经过一定的操作程序可将缺点码从储器中,经过一定的操作程序可将缺点码从ECU中调出,读取缺中调出,读取缺点码,了解缺点缘由,从而减少检查范围,迅速准确地确定缺点点码,了解缺点缘由,从而减少检查范围,迅速准确地确定缺点
73、的性质和部位,有针对性地去检修。的性质和部位,有针对性地去检修。上一页下一页前往4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统4.5.5失效维护系统失效维护系统 1.失效维护系统的功能失效维护系统的功能 失效维护系统的组成主要是失效维护系统的组成主要是ECU内的部内的部分软件,所以也可称之为失效维护功能。设分软件,所以也可称之为失效维护功能。设置失效维护系统的目的是电控系统出现缺点置失效维护系统的目的是电控系统出现缺点后,对电控系统采取平安维护措施,防止发后,对电控系统采取平安维护措施,防止发动机或其他部件发生新的缺点。动机或其他部件发生新的缺点。 失效维护系统的功能是在电控系统任务失效维
74、护系统的功能是在电控系统任务过程中,当缺点自诊断系统断定某传感器或过程中,当缺点自诊断系统断定某传感器或其电路出现缺点其电路出现缺点(即失效即失效)时,由缺点自诊断时,由缺点自诊断系统启动而进入任务形状,给系统启动而进入任务形状,给ECU提供设定提供设定的规范信号来替代缺点信号,以坚持控制系的规范信号来替代缺点信号,以坚持控制系统继续任务,确保发动机仍能继续运转。此统继续任务,确保发动机仍能继续运转。此外,当个别重要的传感器或其电路发生缺点外,当个别重要的传感器或其电路发生缺点时,有能够危及发动机平安运转,失效维护时,有能够危及发动机平安运转,失效维护系统那么会使系统那么会使ECU立刻采取强迫
75、性措施,切立刻采取强迫性措施,切断燃油放射,使发动机停顿运转,确保车辆断燃油放射,使发动机停顿运转,确保车辆平安。平安。上一页下一页前往4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽油机辅助控制系统2.失效维护系统设定的规范信号失效维护系统设定的规范信号(1)冷却液温度信号冷却液温度信号(2)进气温度传感器信号进气温度传感器信号(3)点火确认信号点火确认信号(4)节气门位置传感信号节气门位置传感信号(5)点火提早角点火提早角(6)轮轴位置传感器信号轮轴位置传感器信号(7)空气流量计信号空气流量计信号(8)进气管绝对压力传感器信号进气管绝对压力传感器信号上一页下一页前往4.5电控汽油机辅助控制系统电控汽油机
76、辅助控制系统4.5.6应急备用系统应急备用系统 1.应急备用系统的功能应急备用系统的功能 应急备用系统的功能由应急备用系统的功能由ECU内的备用内的备用IC(集成电路集成电路)来完成,也可称之为应急备用功来完成,也可称之为应急备用功能。当能。当ECU内的微处置器或少数重要的传感内的微处置器或少数重要的传感器出现缺点、车辆无法行驶时,该系统使器出现缺点、车辆无法行驶时,该系统使ECU把燃油放射和点火即时控制在设定的程把燃油放射和点火即时控制在设定的程度上,作为一种备用功能使汽车能维持根本度上,作为一种备用功能使汽车能维持根本行驶,以便把汽车开到最近的维修站或适宜行驶,以便把汽车开到最近的维修站或
77、适宜的地方,所以又可称为回家系统。的地方,所以又可称为回家系统。 2.应急备用系统的任务原理应急备用系统的任务原理 应急备用系统的任务原理如图应急备用系统的任务原理如图4-86所示。所示。上一页前往表表4-2发动机怠速控制系统的发动机怠速控制系统的组成及功用组成及功用前往图图4-1喉管型喷雾化油器喉管型喷雾化油器前往图图4-2 喷油器放射顺序喷油器放射顺序前往图图4-5缸内直接放射缸内直接放射前往图图4-8日本丰田皇冠日本丰田皇冠3.0轿车轿车2JZ-GE发动发动机空气供应系统的组成机空气供应系统的组成前往图图4-10空气供应系统任务原理空气供应系统任务原理前往图图4-11 D刑多点电控燃油放
78、射系统的节刑多点电控燃油放射系统的节气门体气门体前往图图4-12与空气流量计组成体的节气门体与空气流量计组成体的节气门体前往图图4-13单点电控燃油放射系单点电控燃油放射系统的节气门体统的节气门体前往图图4-14燃油供应系统的组成燃油供应系统的组成前往图图4-15燃油供应系统的任务原理图燃油供应系统的任务原理图前往图图4-18涡轮式电动燃油泵涡轮式电动燃油泵前往图图4-19滚杜式电动燃油泵滚杜式电动燃油泵前往图图4-24燃油分配管的构造燃油分配管的构造前往图图4-25燃油压力调理器的构造燃油压力调理器的构造前往图图4-26脉动阻尼器的构造图脉动阻尼器的构造图前往图图4-27控制系统的任务原理图
79、控制系统的任务原理图前往图图4-28叶片式空气流量计构造图叶片式空气流量计构造图前往图图4-32主流丈量方式热线式空气流量计主流丈量方式热线式空气流量计的构造图的构造图前往图图4-33热线式空气流量计的任务原理图热线式空气流量计的任务原理图前往图图4-36光学式卡门涡旋空气流量计的构光学式卡门涡旋空气流量计的构造图造图前往图图4-39 压敏电阻式进气管绝对传感器压敏电阻式进气管绝对传感器的构造图的构造图前往图图4-40电容式进气管绝对压力电容式进气管绝对压力传感器的构造图传感器的构造图前往图图4-41进气管绝对压力传感器电路图进气管绝对压力传感器电路图前往图图4-55舌簧开关式车速传感器的构造
80、图舌簧开关式车速传感器的构造图前往图图4-57 ECU的组成的组成前往图图4-58输入回路的作用输入回路的作用前往图图4-59传感器输入信号类型传感器输入信号类型前往图图4-60微型计算机组成微型计算机组成前往图图4-62 喷油器喷油器前往图图4-63 喷油器驱动方式喷油器驱动方式前往图图4-66冷启动喷油器冷启动喷油器前往图图4-69怠速控制系统的组成怠速控制系统的组成前往图图4-71控制怠速工况下进气量的方法控制怠速工况下进气量的方法前往图图4-81动力阀控制系统的任务原理图动力阀控制系统的任务原理图前往图图4-84废气涡轮增压控制系统组成废气涡轮增压控制系统组成前往图图4-86应急备用系统的任务原理应急备用系统的任务原理前往