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文檔簡介

發動機電子控制系統維修一、發動機電子控制系統的組成及功用二、發動機燃油噴射系統的類型第一節概述

主要功能:控制燃油噴射式發動機的空燃比和點火時刻。輔助功能:控制發動機啟動、怠速轉速、極限轉速、排氣再循環、閉缸工作、二次空氣噴射、進氣增壓、爆震、發電機輸出電壓、電動燃油泵和系統自診斷等。組成:空氣供給系統、燃油供給系統、電子控制系統。一、發動機電子控制系統的功用(一)空氣供給系統作用:為發動機提供必要的空氣,并測量出進入汽缸的空氣量。分類(根據發動機怠速轉速的控制方式不同):有旁通空氣道和無旁通空氣道兩種。一、發動機電子控制系統的功用一、發動機電子控制系統的功用(一)空氣供給系統一、發動機電子控制系統的功用(二)燃油供給系統作用:向發動機各個汽缸供給混合氣燃燒所需的燃油量。組成:汽油箱、汽油泵、輸油管、汽油濾清器、燃油分配管、油壓調節器、回油管、油箱。

一、發動機電子控制系統的功用(二)燃油供給系統一、發動機電子控制系統的功用(三)電子控制系統作用:采集發動機的工況信號,根據采集的信號計算確定最佳噴油量、最佳噴油時刻以及最佳點火時刻等,從而提搞發動機的動力性、燃油經濟性和排放性能。組成:傳感器、電子控制器ECU(電控單元)和執行器(執行元件)三部分。一、發動機電子控制系統的功用(三)電子控制系統電子控制系統子系統:燃油噴射系統、點火爆震控制系統、怠速控制系統、空燃比反饋控制系統、排氣再循環系統和故障自診斷測試系統等。一、發動機電子控制系統的功用(三)電子控制系統1.傳感器作用:用來測量或檢測表征發動機運行狀態的各種物理、化學和電參數,并將它們轉換成計算機能接受的信號后傳送給電控單元。常見傳感器:空氣流量傳感器、進氣歧管絕對壓力傳感器、進氣溫度傳感器、冷卻水溫度傳感器、曲軸位置傳感器、節氣門位置傳感器、氧傳感器和爆震傳感器等。一、發動機電子控制系統的功用(三)電子控制系統2.電控單元作用:對各種傳感器輸送來的信息進行運算、處理和分析判斷,然后發出各種控制指令,使執行器按規定動作。電控單元還具有故障監測功能,能將系統中發生的故障存儲記憶下來,為維修提供依據。它還能在系統中發生某些故障時自動的啟用發動機的后備系統,防止車輛停駛。

一、發動機電子控制系統的功用(三)電子控制系統3.執行器作用:根據電控單元的控制指令來完成各種相應動作,對發動機運行進行調整的裝置。主要的執行器:電動燃油泵、電磁噴油器、點火裝置、怠速空氣調整器、廢氣再循環控制閥、活性碳罐及其電磁閥和增壓壓力控制閥等。(一)按燃油噴射系統的控制方式分類機械控制式機電結合式電子控制式二、發動機燃油噴射系統的類型

(一)按燃油噴射系統的控制方式分類二、發動機燃油噴射系統的類型

(一)按燃油噴射系統的控制方式分類二、發動機燃油噴射系統的類型

(一)按燃油噴射系統的控制方式分類二、發動機燃油噴射系統的類型

(二)按燃油噴射部位分類缸內噴射系統(多點噴射)進氣管噴射系統二、發動機燃油噴射系統的類型

單點噴射(SPI、TBI或CFI)多點噴射(MPI)壓力型(D型)空氣流量型(L型)

(二)按燃油噴射部位分類1.缸內噴射系統(缸內直接噴射):將供油系統的燃油通過噴油器直接噴射到汽缸內部的噴射。

二、發動機燃油噴射系統的類型

(二)按燃油噴射部位分類2.進氣管噴射系統(缸外噴射系統):將供油系統的燃油通過噴油器噴射在汽缸外面節氣門或進氣門附近進氣管內的噴射。

二、發動機燃油噴射系統的類型

(二)按燃油噴射部位分類二、發動機燃油噴射系統的類型

(三)按噴油器噴油方式分類1.連續噴射系統:發動機運轉期間,噴油器連續不斷地噴射燃油的控制系統。主要用于機械式或機電結合式燃油噴射系統,

二、發動機燃油噴射系統的類型

2.間歇噴射系統:在發動機運轉期間,噴油器間歇噴射燃油的控制系統。目前,大多數電控燃油噴射系統都屬于間歇噴射系統。

分類(根據噴射時序不同):同時噴射、分組噴射和順序噴射。(三)按噴油器噴油方式分類二、發動機燃油噴射系統的類型

(三)按噴油器噴油方式分類二、發動機燃油噴射系統的類型

(三)按噴油器噴油方式分類二、發動機燃油噴射系統的類型

一、空氣流量傳感器

二、曲軸與凸輪軸位置傳感器三、壓力傳感器四、節氣門位置傳感器五、氧傳感器六、溫度傳感器七、爆震傳感器第二節發動機控制系統傳感器結構原理與檢修一、空氣流量傳感器

名稱:*空氣流量傳感器AFS(AirFlowSensor)*空氣流量計AFM(AirFlowMeter)*進氣歧管空氣流量傳感器MAFS

(ManifoldAirFlowSensor)安裝:一般安裝在空氣濾清器和進氣軟管之間一、空氣流量傳感器

功用:檢測發動機進氣量大小,并將進氣量信息轉換成電信號輸入電控單元(ECU),以供ECU計算確定噴油時間(即噴油量)和點火時間。

種類卡爾曼(卡門)渦流式AFS翼片式AFS熱絲式AFS熱膜式AFS(一)渦流式空氣流量傳感器采用車型:豐田凌志LS400型轎車臺灣進口日本皇冠3.0型轎車日本三菱(Mitsubishi)吉普車中國長風獵豹吉普車韓國現代(HYUNDAI)轎車(一)渦流式空氣流量傳感器1.渦流式流量傳感器的測量原理卡爾曼渦流產生原理產生原理:在流體中放置一個柱狀物體(稱為渦流發生器)后,在其下游流體中就會形成兩列平行狀旋渦,并且左右交替出現。測量原理:測量旋渦出現的頻率來測量流體的流量。(一)渦流式空氣流量傳感器1.渦流式流量傳感器的測量原理

渦流式空氣流量傳感器工作原理:根據卡爾曼渦流理論,利用超聲波或光電信號,通過檢測旋渦頻率來測量空氣流量。渦流測量方式:振動檢測式:凌志LEXUS400、皇冠3.0超聲波檢測式:長風獵豹、南韓現代(HYUNDAI)、三菱(Mitsubishi)(一)渦流式空氣流量傳感器(1)光電檢測渦流式AFS組成:

渦流發生器發光二極管LED

光敏三極管反射鏡張緊帶集成厚膜控制電路進氣溫度傳感器(一)渦流式空氣流量傳感器(1)光電檢測渦流式AFS(一)渦流式空氣流量傳感器(1)光電檢測渦流式AFS(a)進氣氣流方向剖視圖;(b)進氣氣流垂直方向剖視圖

1-渦流發生器;2-導壓孔;3-板簧片(反光鏡);4-進氣溫度傳感器;5-厚膜IC電路;6-光敏三極管;7-發光二極管LED;8-線束插座;9-導壓腔(一)渦流式空氣流量傳感器(1)光電檢測渦流式AFS導壓管:將發生器前后壓力變化引向反光鏡反光鏡:薄金屬片,振動反射LED光線發光二極管:發射光線光電三極管:接受光線,轉換成電信號(一)渦流式空氣流量傳感器(1)光電檢測渦流式AFS測量原理:當進氣氣流流過渦流發生器時,發生器兩側就會交替產生渦流,兩側的壓力就會交替發生變化。進氣量越大,旋渦數量越多,壓力變化頻率就越高。導壓孔將變化的壓力引導到導壓腔中,反光鏡和張緊帶就會隨著壓力變化而產生振動,振動頻率與單位時間內產生的旋渦數量(即旋渦頻率?)成正比。反光鏡將LED的光束反射到光敏三極管上,因為光敏三極管受到光束照射時導通,不受光束照射時截止,所以光敏三極管導通與截止的頻率與旋渦頻率成正比。

(一)渦流式空氣流量傳感器(2)超聲波檢測渦流式流量傳感器組成:

渦流發生器超聲波發生器超聲波接收器集成控制電路進氣溫度傳感器大氣壓力傳感器(一)渦流式空氣流量傳感器(2)超聲波檢測渦流式流量傳感器(一)渦流式空氣流量傳感器(2)超聲波檢測渦流式流量傳感器(一)渦流式空氣流量傳感器(2)超聲波檢測渦流式流量傳感器旋渦使超聲波信號受加速作用而超前,受減速作用而滯后。當轉速低時,進氣量小,渦流頻率低;反之,當發動機轉速高時,進氣量大,產生渦流的頻率就高。當轉速700r/min時,渦流頻率為25~45Hz;轉速2000r/min時,渦流頻率為70~90Hz。(一)渦流式空氣流量傳感器(3)渦流式流量傳感器檢測(一)渦流式空氣流量傳感器(3)渦流式流量傳感器檢測(二)熱絲式與熱膜式AFS采用車型熱線式:通用別克(Buick)、尼桑千里馬(MAXIMA)、尼桑風度(CEFIRO)、瑞典沃爾沃(VOLVO)熱膜式:馬自達(MAZDA)626、捷達都市先鋒(GETTAAT)、新捷達王(GETTAGTX)、捷達前衛(GETTAGIX)、紅旗CA7220E、桑塔納時代超人(SANTANA2000GSi)測量原理:當空氣流過發熱體時,空氣帶走的熱量與流過發熱體的空氣質量具有一定的對應關系。(二)熱絲式與熱膜式AFS1.熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器的結構特點(二)熱絲式與熱膜式AFS1.熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器的結構特點(二)熱絲式與熱膜式AFS2.熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器的工作原理(二)熱絲式與熱膜式AFS2.熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器的工作原理(二)熱絲式與熱膜式AFS2.熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器的工作原理怠速v低→Q少→冷卻程度小→RH減小少→IH小→US低

負荷↑→v↑→Q↑→冷卻程度大→RH↓多→IH↑→US↑

(二)熱絲式與熱膜式AFS3.熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器的檢測(二)熱絲式與熱膜式AFS3.熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器的檢測(二)熱絲式與熱膜式AFS3.熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器的檢測二、曲軸與凸輪軸位置傳感器

曲軸位置傳感器CPS(CrankshaftPositionSensor):又稱為發動機轉速與曲軸轉角傳感器。用來采集曲軸轉動角度和發動機轉速信號,并輸入控制單元(ECU),以便確定點火時刻和噴油時刻。二、曲軸與凸輪軸位置傳感器

凸輪軸位置傳感器CIS(CylinderIdentificationSensor:又稱為判缸傳感器。用來采集配氣凸輪軸的位置信號,并輸入ECU,以便ECU識別1缸壓縮上止點,從而進行順序噴油控制、點火時刻控制和爆震控制。此外,凸輪軸位置信號還用于發動機起動時識別出第一次點火時刻。二、曲軸與凸輪軸位置傳感器類型(1)曲軸位置傳感器霍爾式:桑塔納GLi、2000GLi、BJ2020磁感應式:桑塔納2000GSi、捷達AT、GTX型光電式:獵豹汽車(2)凸輪軸位置傳感器霍爾式:桑塔納2000GSi型、BJ2020、紅旗CA7220E型轎車、磁感應式:豐田皇冠3.0TCCS光電式:獵豹汽車(一)光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器組成:信號盤(即信號轉子)信號發生器配電器傳感器殼體線束插頭

(一)光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器(一)光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器(1)信號盤外圓:360個透光孔:1°信號孔--轉速與轉角信號內圓:5個小透光孔:120°信號孔--上止點TDC信號

1個大透光孔:1缸BTDC70°信號孔--判缸信號(2)信號發生器發光二極管:2只--1°、120°發光光電三極管:2只--1°、120°授光信號處理電路:整形、放大(一)光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器(一)光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器工作原理:當發光二極管的光束照射到光敏三極管上時,光敏三極管感光產生電壓;當發光二極管的光束被遮擋時,光敏三極管電壓為零。將光敏三極管產生的脈沖電壓送至波形電路放大整形后,即向電控單元輸送曲軸轉角的1°信號和120°信號。(二)磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器組成:信號轉子傳感線圈永久磁鐵

(二)磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器當轉子凸齒接近磁頭時:氣隙減小,磁阻Rm減小,磁通量Φ增多,磁通變化率增大,感應電動勢E為正(E>0)當凸齒正對磁頭時:氣隙最小,磁阻Rm最小,磁通量Φ最多,磁通變化率為0,感應電動勢E為0(E=0)當轉子凸齒離開磁頭時:氣隙增大,磁阻增大,磁通量Φ減少,感應電動勢E為負(E<0)(二)磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器(二)磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器傳感器:永久磁鐵、磁頭、傳感線圈信號盤:58個凸齒:轉速轉角信號(1個凸齒占3°曲軸轉角)

57小齒缺:1個小齒缺占3°曲軸轉角

1個大齒缺:1、4缸上止點信號(大齒缺占15°曲軸轉角)大齒缺的弧度=2個凸齒+3個小齒缺弧度信號轉子轉一轉,線圈產生58個信號輸入ECU(三)霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器(三)霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器三、壓力傳感器名稱:進氣歧管絕對壓力傳感器MAP(ManifoldAbsolutelyPressureSensor)功用:通過檢測進氣歧管或穩壓箱內空氣壓力來反映發動機的負荷狀況,并轉變為電信號輸入發動機ECU。類型:半導體壓阻效應式:檢測較低壓力(進氣歧管壓力、大氣壓力)電感式:波紋管與差動變壓器組合式三、壓力傳感器檢測原理:將壓力變化轉換為電阻值的變化。采用車型:桑塔納GLi、2000GLi型轎車天津夏利2000型轎車豐田佳美(CAMRY)轎車本田雅閣(ACCORD)轎車切諾基(Cherokee)吉普車壓阻效應式歧管壓力傳感器壓阻效應:

單晶硅材料在受到應力作用后,其電阻率發生明顯變化的現象。組成:

硅膜片、真空室、混合集成電路、線束連接插頭和殼體。(一)壓阻效應式歧管壓力傳感器壓阻效應式歧管壓力傳感器壓阻效應式歧管壓力傳感器硅膜片:壓力轉換元件一面通真空室,另一面導入進氣壓力。長×寬=3×3mm

厚度=160微米中央傳感膜:直徑=2mm

厚度=50微米應變電阻:擴散在硅膜片上真空室:真空室為基準壓力室,基準壓力為0硅杯:減少硅膜片上的熱應力,提高傳感器測量精度線束插座:三端子;四端子(帶進氣溫度傳感器,桑塔納GLI2000GLI)壓阻效應式歧管壓力傳感器

硅膜片在進氣壓力作用下,會產生機械應變而產生應力,應變電阻的阻值在膜片應力的作用下就會發生變化,惠斯頓電橋上電阻值的平衡被打破。當電橋輸入端輸入一定電壓或電流時,在電橋的輸出端就可得到變化的信號電壓或信號電流。壓阻效應式歧管壓力傳感器歧管壓力傳感器工作情況:當節氣門開度↑→空氣流通截面A↑→進氣流量Q↑→氣流速度v↓→進氣壓力P↑→Uo↑

節氣門開度↓→A↓→Q↓→v↑→P↓→Uo↓

壓阻效應式歧管壓力傳感器檢測電壓:接通點火開關,電源電壓UCA=4.5V~5.5V怠速時:信號電壓UBA=1.5V~2.1V節氣門開度↑時→UBA↑四、節氣門位置傳感器(TPS)

功用:將節氣門開度(即發動機負荷)大小轉變為電信號輸人ECU,ECU根據節氣門位置信號判別發動機的工況,如怠速工況、部分負荷工況、大負荷工況等等,并根據發動機不同工況對混合氣濃度的需求來控制噴油時間。在裝備有電控自動變速器的汽車上,TPS信號除輸入發動機ECU之外,還要輸入變速器電控單元(ECTECU),作為確定變速器換檔時機和變矩器鎖止時機的主要信號之一。

四、節氣門位置傳感器(TPS)類型:觸點開關式:開關量輸出型可變電阻式:線性量輸出型(電位計)觸點與可變電阻組合式安裝位置:安裝在節氣門軸一端(一)觸點開關式節氣門位置傳感器結構組成:節氣門軸、大負荷觸點(功率觸點PSW)、凸輪、怠速觸點(IDL)和接線插座。(一)觸點開關式節氣門位置傳感器工作原理:

(1)當節氣門關閉時,怠速觸點IDL閉合、功率觸點PSW斷開,怠速觸點IDL輸出端子輸出的信號為低電平“0”,功率觸點PSW輸出端子輸出的信號為高電平“1”。ECU接收到TPS輸入的這兩個信號時,如果車速傳感器輸入ECU的信號表示車速為零,那么ECU判定發動機處于為怠速狀態,并控制噴油器增加噴油量,保證發動機怠速轉速穩定而不致熄火。如果此時車速傳感器輸入ECU的信號表示車速不為零,那么ECU判定發動機處于減速狀態,并控制噴油器停止噴油,以降低排放和提高經濟性。(一)觸點開關式節氣門位置傳感器工作原理:

(2)當節氣門開度增大時,凸輪隨節氣門軸轉動并將怠速觸點IDL頂開,功率觸點PSW保持斷開狀態,IDL端子輸出高電平“1”,PSW端子輸出也為高電平“1”。ECU接收到兩個高電平信號時,便可判定發動機處于部分負荷狀態,此時ECU根據空氣流量傳感器信號和曲軸轉速信號計算確定噴油量,主要保證發動機的經濟性和排放性能。(一)觸點開關式節氣門位置傳感器工作原理:

(3)當節氣門接近全部開啟(80%以上負荷)時,凸輪轉動使功率觸點PSW閉合,PSW端子輸出低電平“0”,IDL端子保持斷開而輸出為高電平“1”。ECU接收到這兩個信號時,便可判定發動機處于大負荷運行狀態,從而控制噴油器增加噴油量,保證發動機輸出足夠的動力,故將大負荷觸點稱為功率觸點。

(二)組合式節氣門位置傳感器結構組成:可變電阻及其滑動觸點、節氣門軸、怠速觸點、殼體。(二)組合式節氣門位置傳感器五、氧傳感器名稱:排氣氧傳感器EGO(ExhaustGasOxygenSensor)功用:通過監測排氣中氧離子的含量來獲得混合氣的空燃比信號,并將該信號轉變為電信號輸入ECU。ECU根據氧傳感器信號,對噴油時間進行修正,實現空燃比反饋控制(閉環控制),使發動機得到最佳濃度的混合氣,從而達到降低有害氣體的排放量和節約燃油之目的。類型:氧化鋯ZrO2式(電壓型)、氧化鈦TiO2式(電阻型)五、氧傳感器(一)氧化鋯式氧傳感器1.結構組成:鋼質護管、鋼質殼體、鋯管、加熱元件、電極引線、防水護套和線束插頭等。(一)氧化鋯式氧傳感器鋯管:ZrO2陶瓷管。氧離子能夠均勻擴散與滲透內外表面噴涂一層鉑金作為電極(導電和催化劑)

內表面通大氣;外表面通排氣保護膜:鉑金外表面噴涂ZrO2陶瓷粉末(白色)鋼質殼體:防止排氣壓力沖擊造成鋯管破碎螺紋:安裝與拆卸,固定在排氣管上小孔:便于排氣流通接觸鋯管電極引線:1線、2線--非加熱型

3線、4線--加熱型

(一)氧化鋯式氧傳感器2.工作原理(一)氧化鋯式氧傳感器2.工作原理

鋯管內側與氧離子濃度高的大氣相通,外側與氧離子濃度低的排氣相通,且鋯管外側的氧離子可隨可燃混合氣濃度變化而變化,所以當氧離子在鋯管中擴散時,鋯管內外表面之間的電位差將隨可燃混合氣濃度變化而變化,即鋯管相當于一個氧濃差電池,傳感器的信號源相當于一個可變電源。

(一)氧化鋯式氧傳感器3.氧化鋯式氧傳感器工作條件(1)發動機溫度高于60℃;(2)氧傳感器溫度高于300℃;(3)發動機工作在怠速工況和部分負荷工況。

(二)氧化鈦式氧傳感器1.結構組成二氧化鈦傳感元件、鋼質殼體、加熱元件和電極引線等

。(二)氧化鈦式氧傳感器2.工作原理

二氧化鈦半導體材料的電阻具有隨氧離子濃度的變化而變化的特性,因此氧化鈦式氧傳感器的信號源相當于一個可變電阻。當發動機混合氣稀(過量空氣系數大于1)時,排氣中氧離子含量較多,傳感元件周圍的氧離子濃度較大,二氧化鈦呈現低阻狀態。當發動機的可燃混合氣濃(過量空氣系數小于1)時,由于燃燒不完全,排氣中會剩余一定的氧氣,傳感元件周圍的氧離子很少,在催化劑鉑的催化作用下,使剩余氧離子與排氣中的一氧化碳CO產生化學反應,生成二氧化碳CO2,將排氣中的氧離子進一步消耗掉,二氧化鈦呈現高阻狀態。

(二)氧化鈦式氧傳感器3.氧化鈦式氧傳感器工作條件

氧化鈦式氧傳感器必須滿足發動機溫度高于60℃、氧傳感器自身溫度高于600℃以及發動機工作在怠速工況和部分負荷工況三個條件才能正常調節混合氣濃度。(三)氧傳感器EGO的使用氧傳感器失效的主要原因:傳感元件老化和中毒。氧傳感器老化的主要原因:傳感元件局部表面溫度過高。氧傳感器中毒:傳感元件受到污染而失效的現象。鉛(Pb)中毒、硅(Si)中毒和磷(P)中毒。(三)氧傳感器EGO的使用1.氧傳感器老化在發動機剛剛啟動(特別是冷啟動)之后(或大負荷狀態工作時),為了快速預熱發動機(或增大發動機輸出功率),需要供給足夠的燃油,排氣中過剩的燃油就會在氧傳感器的表面產生燃燒反應,一方面是形成碳粒而造成氧傳感器表面的保護層剝落,另一方面是使傳感元件局部表面溫度過高(超過1000℃)而加速傳感器老化。(三)氧傳感器EGO的使用2.鉛中毒概念:燃油或潤滑油添加劑中的鉛離子與氧傳感器的鉑電極發生化學反應,導致催化劑鉑的催化性能降低的現象,稱為鉛中毒。配裝氧化鋯式氧傳感器以及三元催化器的汽車禁止使用含鉛汽油。提高氧傳感器耐鉛能力的方法:一是采用加熱型氧化鋯式氧傳感器;二是采用阻值變化型的氧化鈦式氧傳感器。(三)氧傳感器EGO的使用3.硅中毒發動機上的硅密封膠、硅樹脂成型部件、鑄件內的硅添加劑等都含有硅離子,這些硅離子會污染氧傳感器的外側電極,氧傳感器內部端子處密封用的硅橡膠會污染內側電極。硅離子與氧傳感器的鉑電極發生化學反應而導致催化劑鉑的催化性能降低的現象,稱為硅中毒。氧化鈦式氧傳感器沒有安裝內側電極,且外側鉑電極只是為了實現電器連接,硅中毒程度比氧化鋯式傳感器要輕得多。(三)氧傳感器EGO的使用4.磷中毒潤滑劑、防銹劑和清洗劑中磷化物污染氧傳感器的現象,稱為磷中毒。防止措施:汽車行駛80000km,更換氧傳感器。六、溫度傳感器常用溫度傳感器類型:

進氣溫度傳感器IATS或IATIATS:IntakeAirTemperatureSensor冷卻液溫度(水溫)傳感器CTSCTS:CoolantTemperatureSensor排氣溫度傳感器EATS或EAT:

ExhaustAirTemperatureSensor燃油溫度傳感器FTSFuelTemperatureSensor六、溫度傳感器溫度傳感器功用:

進氣溫度傳感器IATS:檢測進氣溫度信號,并變換為電信號輸入ECU。若該信號中斷會導致熱啟動困難、廢氣排放量增大。冷卻液溫度傳感器CTS:檢測發動機冷卻液溫度信號,并變換為電信號輸入ECU,用以修正噴油時間和點火時間。排氣溫度傳感器EGTS:檢測發動機排氣溫度信號,并變換為電信號輸入ECU,用以修正點火時間,防止發動機過熱。燃油溫度傳感器FTS:檢測燃油溫度信號,并變換為電信號輸入ECU,用以修正噴油時間。六、溫度傳感器溫度傳感器種類:

熱敏電阻式金屬熱電阻式線繞電阻式半導體晶體管式(一)熱敏電阻式溫度傳感器的結構特點熱敏電阻:

電阻值隨溫度而變化的這一類器件稱為熱敏電阻。熱敏電阻分三類:

①在工作溫度范圍內,電阻值隨溫度升高而增加的熱敏電阻,稱為正溫度系數熱敏電阻(PTC)。

②電阻值隨溫度升高而減少的稱為負溫度系數熱敏電阻(NTC)。

③在臨界溫度時,阻值發生銳減的稱為臨界溫度熱敏電阻(CTR)。(一)熱敏電阻式溫度傳感器的結構特點傳感器結構組成:熱敏電阻、金屬引線、接線插座和殼體等。

七、爆震傳感器名稱:爆震傳感器DS(DetonationSensor)

功用:點火時刻閉環控制系統必不可少的重要部件。將發動機爆震信號轉換為電信號傳遞給ECU,ECU根據爆震信號對點火提前角進行修正,從而使點火提前角保持最佳。七、爆震傳感器檢測爆震方法:(1)機體震動檢測法:常用(2)氣缸壓力檢測法:檢測精度最高,但傳感器耐久性差、安裝困難(3)燃燒噪聲檢測法:非接觸式檢測,耐久性較好,但精度和靈敏度較低

傳感器類型:(1)壓電式:捷達GTX、桑塔納等國產轎車(2)磁致伸縮式:通用、日產(一)壓電式爆震傳感器1.結構組成:套筒壓電元件慣性配重塑料殼體接線插座

(一)壓電式爆震傳感器壓電元件:壓電材料制成慣性配重:傳遞振動產生的慣性力殼體:塑料殼體接線插座:3線插座,2信號線,1根屏蔽線注意事項:壓電元件和配重用螺栓固定在殼體上,調整螺栓的擰緊力矩可調輸出電壓。輸出特性出廠時已調好,使用中不得隨意調整。

(一)壓電式爆震傳感器2.工作原理利用壓電效應制成的。壓電效應:某些晶體的薄片受到壓力或機械震動之后產生電荷的現象。當晶體受到外力作用時,在晶體的某兩個表面上就會產生電荷(輸出電壓);當外力去掉時,晶體又恢復到不帶電狀態;晶體受力產生的電荷量與外力大小成正比。(一)壓電式爆震傳感器2.工作原理缸體振動→傳感器殼體振動→配重振動→作用于壓電元件→壓電效應→信號電壓與振動頻率和強度成比例。試驗證明:爆震頻率6~9kHz,振動強度較大,信號電壓較高。(二)磁致伸縮式爆震傳感器1.結構組成:

感應線圈伸縮桿永久磁鐵殼體(二)磁致伸縮式爆震傳感器2.工作原理缸體振動→鐵心振動→線圈磁通變化→US爆震時:傳感器與發動機共振→US=Usmax

(共振頻率6~9kHz)八、開關控制信號

蓄電池電壓信號點火開關信號啟動信號空檔開關信號動力轉向開關信號空調開關信號(一)蓄電池電壓信號(BAT)蓄電池電壓信號表示電源電壓高低的信號。在各型汽車上,蓄電池正極直接與ECU連接,不受任何開關控制,(一)蓄電池電壓信號(BAT)(1)修正噴油時間:

電壓升高時,減少噴油時間;電壓降低時,增加噴油時間。(2)修正點火線圈初級電路接通時間:

電壓升高時,減少接通時間;電壓降低時,增加接通時間。(3)向RAM供電,保存故障代碼

發動機停轉時,蓄電池直接向ECU供電,消耗電流約為5mA~20mA。

(二)點火開關倍號(IGN)點火開關信號是表示點火開關接通的信號。(二)點火開關倍號(IGN)當點火鑰匙接通ON位置時,ECU將控制以下動作:(1)怠速步進電機進入預先設定位置;(2)根據歧管壓力、大氣壓力和進氣溫度傳感器信號,確定基本噴油時間;(3)根據冷卻液溫度傳感器信號,修正噴油時間和點火時刻;(4)監測節氣門位置傳感器信號;(5)接通燃油泵繼電器電路。如發動機不啟動(即ECU未接收到啟動信號STA),燃油泵工作約1秒鐘后電路即被切斷;(6)ECU控制燃油泵繼電器觸點接通,向氧傳感器加熱元件通電加熱;(7)控制升檔燈發亮顯示(自動變速器汽車)。(三)啟動信號(STA)作用:向ECU提供啟動機電路接通并工作的信號。來源:啟動繼電器或點火啟動開關(無啟動繼電器電氣系統)。

部分燃油噴射系統已經取消專用啟動信號線,由ECU根據發動機轉速信號確定啟動狀態。(三)啟動信號(STA)

切諾基吉普車當啟動開關接通時,啟動信號從啟動繼電器觸點輸入ECU,ECU接收到啟動信號STA后,執行以下控制動作:1.除了監視點火開關接通時輸入的信號之外,開始監測曲軸位置傳感器CPS和凸輪軸位置傳感器CIS的輸入信號,并根據這些信號確定點火時刻和噴油時刻。首先判別即將到達上止點的是哪一缸氣缸,然后輸出噴油和點火控制信號。如果在發動機轉動3s內未曾接收到曲軸位置傳感器信號,ECU將切斷燃油噴射系統電路,同時將曲軸位置傳感器故障的代碼存入存儲器中,以便維修檢測時調用。2.控制燃油泵繼電器接通燃油泵電路使燃油泵運轉。3.如果節氣門處于全開狀態,ECU將中斷燃油噴射(即進入清除溢流狀態),直到發動機轉速達到350r/min左右才恢復噴油。(四)空檔安全開關信號(NSW)作用:自動變速器檔位選擇開關所處位置的信號(又稱為停車/空檔開關信號或空檔啟動開關信號),用來區別自動變速器的選檔操縱手柄是處于“P”(停車檔)或“N”(空檔)位置,還是處于“2”、“L”“D”“R”行駛檔位置。(四)空檔安全開關信號(NSW)

當自動變速器的選檔操縱手柄處于P或N位置時,停車/空檔開關接通,此時啟動繼電器線圈電路才能接通,并向ECU輸入一個低電平(0V)信號。僅在此時,發動機才能啟動。當選檔操縱手柄處于D、2、L、R位置時,停車/空檔開關斷開,即使點火開關撥到啟動位置,啟動繼電器線圈電路也不能接通,ECU將接收到一個高電平(12V)信號,此時發動機不能啟動。(五)動力轉向開關信號(PSW)作用:表示動力轉向開關接通使發動機負荷增大的信號。在具有動力轉向(即助力轉向)系統的汽車上,動力轉向開關是一個壓力開關,安裝在動力轉向系統的高壓回路中。

當動力轉向泵負荷大或發動機轉速低使動力轉向系統的壓力高于一定值時,動力轉向開關接通,ECU將接收到一個低電平信號。如果此時發動機處于怠速狀態運行,ECU將控制怠速控制閥或步進電機動作,使發動機轉速升高,防止發動機因負荷增大而熄火。作用:根據電控單元的控制指令來完成各種相應動作,對發動機運行進行調整的裝置。主要執行器:電磁噴油器、點火裝置、怠速空氣調整器、廢氣再循環控制閥、電動燃油泵和增壓壓力控制閥等。第三節發動機電子控制系統執行器結構原理與檢修一、電動燃油泵二、燃油分配管與油壓調節器三、電磁噴油器四、怠速控制閥第三節發動機電子控制系統執行器結構原理與檢修一、電動燃油泵功用:

為噴油器提供油壓高于進氣歧管壓力250~300kPa的燃油。安裝位置:(1)外裝式:油箱外管路中,油管伸入油箱吸油。(2)內裝式:油箱內支架上或油箱底部。常見油泵結構型式:

滾柱式、葉片式、齒輪式、渦輪式和側槽式。(一)電動燃油泵的結構結構組成:

永磁直流電動機、油泵、限壓閥、單向閥和泵殼等。電動機組成:永久磁鐵、電樞、換向器和電刷等。油泵組成:泵轉子和泵體。(一)電動燃油泵的結構工作原理電機轉動→油泵轉動→泵油油路:進油口→泵體→電機→單向閥→出油口點火開關一旦接通,電動燃油泵就會工作約1秒鐘。此時如果發動機轉速高于30r/min,電動燃油泵才連續運轉。如果發動機轉速低于30r/min,那么即使點火開關接通,電動燃油泵也不會轉動。(一)電動燃油泵的結構永磁電機:動力源。泵體:泵油。殼體:卷壓密封、內部無氧氣、防止爆炸。單向閥:保壓。泵停封閉油路,下次啟動有油。限壓閥:安全閥。320~450kPa時開啟回油。接線端子:連接線束。(二)滾柱式電動燃油泵結構組成:泵體:進、出油口泵轉子:偏心安裝于泵套內滾柱:5~6個工作原理:電動機轉→泵轉子轉→滾柱離心外甩→泵套、轉子與滾柱圍成的腔室容積發生變化。容積↑→P↓→吸油容積↓→P↑→出油油路:進油口→進油道→腔室→出油道→出油口(三)葉片式電動燃油泵結構組成:泵套:進、出油口A、B轉子:圓形平板,外圓開槽工作原理:電機轉→轉子轉→葉片小槽與進油口側形成真空→吸油;葉片小槽與出油口側形成壓力→出油(四)電動燃油泵的使用與維修油泵:易損件,有故障需更換損壞原因:(1)電刷磨損(2)球閥磨損(單向閥磨損→殘壓低→難啟動)(3)電樞線圈損壞儀表檢測:電樞電阻:R=0.5~3.0Ω

如R過大→接觸不良→更換油泵。使用注意事項:--切勿干試新泵干試會燒電樞――用汽油冷卻。舊泵干試余油著火――電刷處會產生火花。電動燃油泵錄像二、燃油分配管與油壓調節器(一)燃油分配管的功用與結構二、燃油分配管與油壓調節器(一)燃油分配管的功用與結構1.安裝位置發動機進氣歧管上部。2.功用固定噴油器和油壓調節器,分配汽油。3.結構

鋁合金管:方形或圓形支架:插接噴油器油管接頭:連接測量儀表――壓力表二、燃油分配管與油壓調節器(二)油壓調節器的功用與結構彈簧:設定油壓閥體:固定在金屬膜片上閥門:回油閥:安裝閥體與閥門之間(球閥)殼體:鋁合金,設油管接頭與真空管接頭。――進油口接頭:連接燃油分配管――回油口接頭:經回油管與油箱相通――真空管接頭:連接進氣歧管(真空)二、燃油分配管與油壓調節器(二)油壓調節器的功用與結構

功用:調節供油系統的壓力,使系統油壓與進氣歧管壓力之差保持300kPa;緩沖燃油泵供油時產生的壓力脈動和噴油器噴油引起的壓力波動。二、燃油分配管與油壓調節器(二)油壓調節器的功用與結構

目的:保證噴油量只與噴嘴開啟時間有關,而與系統油壓和進氣歧管的負壓無關。三、電磁噴油器三、電磁噴油器功用:根據發動機發出的噴油脈沖信號,將計量精確的燃油噴入節氣門附近的進氣歧管。類型:軸針式、片閥式和球閥式安裝:燃油分配管上(一)電磁噴油器的結構特點軸針式電磁噴油器電磁線圈:針閥閥體:升程0.1mm;開時2~12ms閥座:帶噴孔(單孔、雙孔)燃油濾網:過濾雜質復位彈簧:螺旋彈簧密封圈:上防漏油下防漏氣線束插座:2端子插座(一)電磁噴油器的結構特點軸針式電磁噴油器脈沖控制線圈通電→閥體上升→針閥打開→噴孔噴油斷電→閥體復位→噴油停止缺點:易堵塞,使用壽命短注意:噴油器不得隨意更換,否則油量不等、霧化不良四、怠速控制閥功用:(1)控制冷車快怠速:冷啟動→暖機過程控制目的→預熱(2)穩定怠速轉速:負荷↑之前→↑轉速→防熄火型式:(1)步進電機式ISCV:豐田、奔馳、Audi100(2)脈沖電磁閥式ISCV:2000GLi、別克世紀(3)直流電機式ISCV:捷達AT/GTX、紅旗7220

桑塔納2000GLi四、怠速控制閥怠速控制實質:控制發動機怠速時的進氣量◆旁通進氣量↑→怠速轉速↑◆旁通進氣量↓→怠速轉速↓控制進氣方式:(1)節氣門直動式ISCV:直接操縱節氣門(2)旁通空氣式ISCV:控制旁通空氣量(一)永磁轉子步進電機式怠速控制閥(ISCV)1.結構組成:步進電機、螺旋機構、閥心、閥座等。(一)永磁轉子步進電機式怠速控制閥(ISCV)

(1)步進電機:旋轉運動轉子9:永久磁鐵,帶內螺紋定子8:定子鐵心、定子繞組(2)螺旋機構:往復運動螺桿7:轉子軸,帶外螺紋(3)旁通氣閥:控制旁通氣量閥芯5:與閥軸連接閥座6:與殼體連接(一)永磁轉子步進電機式怠速控制閥(ISCV)逆時針轉動:同性相斥,異性相吸原理從B1-B輸入脈沖時:轉子N在左、S在右位置

從A-A1輸入脈沖時:轉子S在上、N在下位置從B-B1輸入脈沖時:轉子S在左、N在右位置從A1-A輸入脈沖時:轉子S在下、N在上位置一、燃油蒸發控制系統二、廢氣再循環控制系統三、曲軸箱強制通風系統第四節汽車排放控制系統燃油蒸發控制系統(EvaporativeEmissionControl,即EVAP):儲存燃油系統產生的燃油蒸氣(HC),阻止燃油蒸氣泄漏到大氣中,減少環境污染;同時將收集到的燃油蒸氣適時地送入進氣歧管,與正常混合氣混合后進入發動機燃燒,使汽油得到充分利用。一、燃油蒸發控制系統組成

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