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文檔簡介

1、教學目標與要求 掌握汽油的牌號與選用 掌握汽油機對燃料供給系的基本要求 掌握電控燃油噴射的基本組成與工作原理 掌握電控燃油噴射主要裝置的構造原理 學會汽油機燃料供給系的拆裝 理解汽油機正常燃燒過程與非正常燃燒現象 學會汽油機燃料供給系的維護141 汽油1.汽油的牌號劃分以辛烷值劃分:由于試驗方法的不同,汽油辛烷值有馬達法辛烷值和研究法辛烷值兩種2.汽油機牌號我國汽油分66、70、85(馬達法)和90、93、97(研究法)等牌號 4.1.1 汽油牌號 24.1.2 汽油的主要性能(1)汽油的抗爆性 :汽油在發動機氣缸內燃燒時抵抗爆燃的能力。汽油的辛烷值越高,其抗爆性就越好。(2)汽油的蒸發性:液

2、態汽油汽化的難易程度稱為汽油的蒸發性,以餾程作為評價汽油蒸發性的指標。 (3)汽油的熱值:燃料的熱值是指1kg燃料完全燃燒后所產生的熱量。汽油的熱值約為44000KJ/kg。34.1.3 汽油的選用1.選擇汽油主要依據發動機的壓縮比。2.要求汽油必須具有良好的蒸發性。3.在不同的地區、不同的季節應選用不同牌號的汽油。4.高檔汽車發動機壓縮比也較高,應按使用說明書要求選用較高牌號的汽油 44.2 汽油機對混合氣的要求 4.2.1 發動機工況與混合氣1.發動機工況 發動機的工作狀況簡稱工況,通常用發動機的轉速和負荷來表示。2. 發動機負荷 是指發動機的外部載荷,發動機輸出的動力隨外部載荷而變化。5

3、3. 混合氣混合氣:是指進入發動機的汽油機與空氣的混合氣體。發動機在不同的工況下工作要求供給不同濃度的混合氣。混合氣的濃度通常用空燃比 來表示,空燃比是每工作循環充入氣缸的空氣量與燃油量的質量比。根據化學反應,理論上可燃混合氣完全燃燒,其空燃比為14.7。6過量空氣系數過量空氣系數:氣缸內的實際空氣量與噴入氣缸內的燃料完全燃燒所需的理論空氣量的質量比,常用符號 來表示。理論混合氣: =1濃混合氣: 1經濟混合氣:1.05 1.15,火焰傳播上限: 1.474.2.2 汽油機對混合氣的要求發動機工況空燃比(A/F)(過量空氣系數a)起動:(0)約2 (a=0.2)起動:(20)約5 (a=0.4

4、)怠速約11 (a=0.60.8)小負荷1213 (a=0.750.9)中等負荷(經濟車速)1518 (a=1.01.15)大負荷1213 (a=0.850.95)加速8 (a=0.40.6)84.3 汽油機燃燒過程4.3.1 汽油機的正常燃燒 4.3.2 汽油機的非正常燃燒 94.3.1 汽油機的正常燃燒-著火延遲期 -火焰傳播期 -補熱期 1-開始點火 2-形成火焰中心 3-最高壓力點10汽油機正常燃燒的三個階段1. 著火延遲期從點火開始 (1點)到火焰核心形成 (2點)。這一時期主要進行物理、化學準備。點火提前角:火花塞在跳火瞬時到活塞行至上止點時所轉過的曲軸轉角。 11點火提前角點火提

5、前角過大(點火過早),使最高燃燒壓力出現在壓縮行程的上止點以前,最高壓力及壓力升高率過大,活塞上行消耗的壓縮功增加,發動機容易過熱,有效功率下降,工作粗暴程度增加。12點火提前角點火提前角過小(點火過遲),燃燒開始時活塞已向下止點移動相當距離,使混合氣的燃燒在較大容積下進行,熾熱的燃氣與缸壁接觸面積大,散熱損失增多,最高壓力降低,且膨脹不充分,使排氣溫度過高,發動機過熱,功率下降,耗油量增多。有時還會造成化油器“回火”或排氣管“放炮”現象。排氣污染變大。使發動機運轉平穩、功率大、油耗低、排污低的點火提前角稱為最佳點火提前角。發動機應保持在最佳點火提前角下工作。132. 速燃期 (火焰傳播時期)

6、從火焰核心形成(2點)開始,到氣缸內出現最高壓力點(3點)為止。在此時期內,火焰由中心迅速向外傳播,直到燒遍整個燃燒室。3. 后燃期 從速燃期終到燃料基本燃燒完的這一段時期。144.3.2 汽油機的非正常燃燒1. 爆燃2. 表面點火151. 爆燃當火花塞點火后,正常火焰傳來之前,未端混合氣即自燃并急速燃燒,產生爆炸性沖擊波和尖銳的金屬敲擊聲的現象稱為爆燃。 爆燃時的-圖a)弱爆燃 b)強爆燃 16爆燃的外部特征(1)氣缸內有金屬撞擊聲(敲缸);(2)發動機過熱(水溫表顯示溫度過高);(3)在輕微爆燃時,發動機功率略有增加。強烈爆燃時,發動機功率下降,油耗上升; (4)缸內壓力線出現鋸齒形爆燃波

7、 。172. 表面點火 1.由燃燒室內熾熱部分(排氣門盤端面、火花塞電極、金屬突出點或積炭等)點燃混合氣的現象稱為表面點火或熾熱點火。 2.表面點火發生在火花塞點火之前的現象稱為早火 3.后火是指表面點火發生在火花塞點火之后的現象。 18表面點火和爆燃的關系 表面點火和爆燃之間也會相互影響,強烈的爆燃,必然增加向氣缸壁的傳熱,從而促成燃燒室熾熱點的形成,導致表面點火。早火又使氣缸壓力升高率和最高燃燒壓力增大,使未燃混合氣受到較大的壓縮和傳熱,從而促使爆燃發生。 194.4 汽油供給系統構造原理4.4.1 概述1. 汽油供給系統的發展汽油機燃料供給系統經歷了化油器和電子控制噴射兩大階段。1892

8、年,美國人杜里埃發明喉管型噴霧化油器。1967年,德國Bosch(波許)公司推出電控燃油噴射裝置 。202. 電控汽油噴射的優點與傳統化油器相比,電控汽油噴射系統能夠根據發動機運行工況,實現最佳空燃比及最佳點火提前角控制,反應靈敏,排放污染物減少了50以上,最大功率提高9左右,加速時間縮短20,等速百公里油耗也有所下降。213. 電控汽油噴射系統的基本組成與工作原理(1)基本組成 22(2)基本工作原理發動機電控單元根據進氣流量、發動機轉速、節氣門位置等傳感器輸入的信號,確定在該狀態下發動機所需的噴油量、噴油正時和最佳點火提前角,并向燃油泵、噴油器、點火裝置等發出執行指令,保證發動機正常運轉。

9、 234. 電控汽油噴射的類型(1)按噴油器數量分 多點汽油噴射系統(MPI)單點汽油噴射系統(SPI) 24(2)按汽油噴射方式分可分為連續噴射系統和間歇噴射兩種。間歇噴射按照噴油時序的不同又可分為順序噴射、分組噴射和同時噴射. 25(3)按噴射裝置的控制方式分 可分為機械控制式(K型)機電結合控制式(KE型)電子控制式(EFI型(4)按進氣量的檢測方法不同分類流量型(L型)壓力型(D型)264.4.2 汽油供給系統271. 汽油箱 28汽油箱的構造圖1-油箱蓋 2-通氣軟管 3-回油管 4-油面傳感器 5-出油管 6-燃油連接管 7-輔助油箱 8-放油螺塞 9-燃油泵 10-隔板 11-油

10、箱體 12-燃油進口軟管29閉式汽油箱蓋密封墊圈 蓋殼 蒸氣閥彈簧 空氣閥 空氣閥彈簧 蒸氣閥 汽油箱加油管302. 電動汽油泵電動汽油泵的作用是給電控汽油噴射系統提供具有一定壓力(0.3MPa0.5Mpa)的汽油。電動汽油泵根據泵體結構不同可以分為滾柱泵、齒輪泵和渦輪泵等。31(1)滾柱泵 結構32工作原理33(2)齒輪泵 34(3)渦輪泵 35(4)雙級泵 363. 汽油濾清器 1.汽油濾清器的功用:濾除汽油中的水分和雜質。 372. 汽油濾清器的分類 (1)可拆式汽油濾清器(貨車和客車上常用)(2)不可拆式汽油濾清器(轎車上常用) 38可拆式汽油濾清器結構39可拆式汽油濾清器結構原理 4

11、0不可拆式汽油濾清器結構41不可拆式汽油濾清器結構原理 424. 燃油分配管組件43(1)燃油分配管 容積較大,用于儲存燃油。(2)燃油壓力調節器 其作用是根據進氣支管壓力的變化來調節進入噴油器的汽油壓力,使兩者保持恒定的壓力差。44燃油壓力調節器 45(3)燃油壓力脈動阻尼器 作用是減小燃油管路中油壓的波動 。1汽油接頭2固定螺紋3膜片4彈簧5殼體6調節螺釘465.電磁噴油器電磁噴油器作用是電控燃油噴射系統的一個重要的執行器,它根據ECU發來的噴油脈沖信號,精確地計量燃油噴射量。電磁噴油器分類 47(1)軸針式電磁噴油器 48(2)球閥式電磁噴油器 49(3)片閥式電磁噴油器 50 片閥式噴

12、油器工作過程516.冷起動噴油器 52熱限時開關 1-電接頭 2-殼體 3-雙金屬片 4-加熱線圈 4-觸點534.4.3 空氣供給系統空氣供給系統組成 1-節氣門 2-空氣流量計 3-進氣溫度傳感器 4-空氣濾清器541.空氣計量裝置進氣量是電控汽油發動機的一個關鍵參數,精確計量空氣量對準確控制噴油量和點火正時十分重要。空氣量的計量方法有進氣管絕對壓力傳感器式間接測量法和空氣流量傳感器式直接測量兩類,后者又可分為體積流量型和質量流量型,體積流量型有葉片式和卡門旋渦式,質量流量型有熱線式和熱膜式。55(1)葉片式空氣流量計 56葉片式空氣流量計57葉片式空氣流量計工作原理 58葉片式空氣流量計

13、工作原理59葉片式空氣流量計電路原理 60(2)卡門旋渦式空氣流量計 1-進氣支管 2-壓力感應板 3-發光二極管 4-光敏晶體管 4-板簧 6-反光鏡 7-渦流發生器 8-導壓孔 61空氣流量計算測出卡門旋渦的頻率f,按下式計算出空氣流速U。式中 St斯特羅巴系數; D渦流發生器外徑。再根據進氣管道的有效面積,就能確定實際進入氣缸的空氣量。 62超聲波檢測方式的卡門旋渦式空氣流量傳感器 1-超聲波信號發射器 2-渦流穩定板 3-超聲波發生器 4-渦流發生器 4-流向發動機 6-卡門旋渦 7-受旋渦影響后的疏密波 8-接收器 9-接計算機63(3)熱線式空氣流量計構造64熱線式空氣流量傳感器工

14、作原理 65(4)熱膜式空氣流量計 66(5)進氣管絕對壓力傳感器 分類半導體壓敏電阻式電阻應變片式電容式可變電感式表面彈性波可變電阻式等67壓敏電阻式進氣壓力傳感器 682.怠速控制系統分類節氣門直動式旁通空氣式(常用的主要有雙金屬片式、石蠟式、電磁閥式和步進電機式等) 69(1)節氣門直動式怠速控制a)結構 b)工作原理1-怠速節氣門位置傳感器 2-應急彈簧 3-節氣門調節機構 3-怠速控制電機 4-節氣門位置傳感器 4-整體式怠速調節裝置 6-熱水進口 7-怠速開關 8-熱水出口 9-節氣門70(2)旁通空氣式怠速控制 雙金屬片式怠速控制裝置 1-節氣門 2-葉片式空氣流量計 3-怠速空

15、氣控制閥 4-怠速調節螺釘 4-電接頭 6-電熱絲 7-雙金屬片 8-遮門 71石蠟式怠速控制裝置 1-節氣門 2-軟管 3-水套 4-石臘體 5-控制活塞 6-平衡彈簧72電磁閥式怠速控制裝置 1-閥 2-閥桿 3-線圈 4-彈簧 4-旋轉閥桿 6-旋轉閥 7-永久磁鐵 8-電樞 9-彈簧 10-電接頭 11-殼體 73步進電機式怠速控制裝置 1-閥座 2-閥軸 3-定子繞組 4-軸承 5-進給絲桿 6-轉子 7-閥芯 744.4.3 電子控制系統 751.發動機主要傳感器(1)發動機轉速與曲軸位置傳感器 電磁感應式 1-永久磁鐵 2-接頭 3-發動機殼體 4-鐵心 5-感應線圈 6-信號齒

16、盤76電磁感應式發動機轉速和曲軸位置傳感器(安裝在分電器內) 1、7-曲軸位置信號線圈 2-曲軸位置傳感器轉子 3-轉速傳感器轉子 4-分電器軸 4-轉速信號線圈 6-分電器殼體 77曲軸位置信號發生器的結構及輸出信號波形 1-曲軸位置傳感器轉子 2-曲軸位置信號線圈B 3-曲軸位置信號線圈A78轉速傳感器信號發生器的結構及輸出信號波形 1-轉速傳感器轉子 2-轉速信號線圈79霍爾效應式 霍爾效應原理 UH=RHIB/d式中 UH-霍爾電壓 RH霍爾系數; I電流強度; B磁場強度; d基片厚度。80霍爾效應式曲軸位置傳感器的信號觸發葉輪 1-外信號輪 2-內信號輪81霍爾效應式曲軸位置傳感器

17、輸出信號 82光電效應式 1-控制電路 2-光敏三極管 3-發光二極管 4-分火頭 4-密封蓋 6-信號盤83(2)冷卻液溫度傳感器 1-電接頭 2-殼體 3-熱敏電阻84(3)進氣溫度傳感器 85(4)氧傳感器 氧傳感器作用:進行空燃比閉環控制,把空燃比控制在目標空燃比的范圍內;分類:氧化鋯式和氧化鈦式兩種。86氧化鋯式氧傳感器 1-導入排氣孔罩 2-鋯管 3-排氣管 4-電極 4-彈簧 6-線頭支架(絕緣) 7-導線 87 氧傳感器在排氣管中的安裝 1-氧化鋯陶瓷體 2-鉑電極 3-內接線點 4-外接線點 4-排氣管 6-陶瓷防護層 88氧化鋯式氧傳感器輸出特性 a)輸出特性 b)輸出信號

18、波形 89氧化鈦式氧傳感器 1-二氧化鈦元件 2-金屬保護管 3-導線 4-金屬外殼 4-陶瓷絕緣材料 6-陶瓷元件 7-接線頭90氧化鈦式氧傳感器的工作原理 a)電路 b)阻值1-氧傳感器 2-ECU 3-基準電壓 4-輸出信號電壓91(5)爆震傳感器 功用:檢測發動機有無爆震現象,并將信號送入發動機微機控制裝置。發動機爆震的檢測方法:氣缸壓力法、發動機機體振動法、燃燒噪聲法等。發動機機體振動檢測法的爆震傳感器有磁致伸縮式和壓電式兩種類型,壓電式又分共振型和非共振型的結構。 92磁致伸縮式爆震傳感器 1-外殼 2-感應線圈 3-磁芯 4-網蓋 4-永久磁鐵 6-彈簧 7絕緣體93非共振型壓電

19、式爆震傳感器 94非共振型壓電式爆震傳感器輸出電壓與頻率的關系 95共振型壓電式爆震傳感器 1-0型環 2-接頭 3-連接器 4-密封劑 4-O型環 6-基座 7-振蕩片 8-壓元件 9-引線端子 10-外殼 96(6)開關信號起動信號空擋起動開關信號空調開關信號 動力轉向開關信號972.電子控制器(ECU)98噴油器的控制電路 993.故障自診斷系統作用:當控制電路信號的電壓(或電流)出現異常時,故障以代碼的形式存入內部隨機存儲器,同時點亮警告燈,以顯示故障信息,為維修人員診斷故障原因提供參考。一般在儀表板下方或發動機艙內設有一個專用接口,即故障診斷接口。100OBD- II故障診斷插座形狀及引腳編號 1014.安全保險功能和后備系統(1)安全保險功能 當系統診斷出有故障出現時,一方面發出故障警告信號、保存故障代碼,另一方面ECU會自動啟用安全保險功能,按照存儲器內設定的程序和數據,使控制系統繼續工作或強制停機。 102(2)后備系統當ECU內微機控制程序出現故障時,ECU把燃油噴射和點火正時控制在預定水平上,作為一種備用功能使車輛仍能繼續慢速行駛,回到修理廠,所以也稱之為回家(go home)模式。 103電控燃油噴射工作原理1044.5 電控汽油噴射系統的日常維護1.注意檢查電控汽油噴射系統各電纜、導線連接可靠、正確。2.注意檢查汽油噴射系統各油管、及墊片良好,連接可靠

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