施工机械验收鉴定单

第8章发动机综合控制系统1.发动机电子控制系统的优点（1）提高了发动机的充气效率，从而增加了发动机的输出功率和扭矩；（2）因进气温度较低而使爆震燃烧得到有效控制，因而可采用较高的压缩比；（3）由于采用高能点火装置，因此发动机燃用稀薄混合气；（4）提高了发动机的冷起动性和加速性；8.1电控汽油喷射系统的概述8.1电控汽油喷射系统的概述（5）可对混合气成分和点火提前角进行精确的控制，使发动机在任何工况下都处于最佳的工作状态，尤其是对过渡工况的动态控制，更是传统化油器式发动机所无法做到的；（6）采用多点燃油喷射系统可使发动机各缸混合气分配更加均匀；（7）可节省燃油并减少废气中的有害成分，因为在市区行驶的一些工况中（例如汽车制动、向前滑行、下坡等），可完全切断燃油供应。8.1电控汽油喷射系统的概述2.发动机电子控制系统的主要控制内容及功能1）电控汽油喷射(EFI)电控汽油喷射主要包括喷油量、喷油正时、减速断油及限速断油、燃油泵控制等。2）电控点火装置(ESA)点火装置的控制主要包括点火提前角、通电时间及爆震控制等方面。3）怠速控制（ISC）（空调接通与切断、变速器挂档、动力转向泵接通与切断）4）排放控制（废气再循环、空燃比反馈控制、活性碳罐电磁阀控制、CO控制、二次空气喷射）8.1电控汽油喷射系统的概述3）进气控制（进气引导通路切换、涡流控制阀）4）增压控制（泄压阀、废气涡轮增压器）5）警告控制6）自我诊断和报警系统7）传感器故障预诊参考系统（失效保护）8）ECU故障备用控制系统8.2电控汽油喷射系统的分类一、按喷油器的喷射位置分类：1、缸内喷射2、进气管喷射（缸外喷射）：单点喷射（节气门体喷射或集中喷射SPI、TBI或CFI）和多点喷射（MPI）注：现在的电控汽油喷射发动机绝大多数采用多点喷射8.2电控汽油喷射系统的分类二、按控制方式分类1、机械式汽油喷射系统（K型）8.2电控汽油喷射系统的分类2、机电混合式汽油喷射系统（KE型）8.2电控汽油喷射系统的分类3、电子控制式汽油喷射系统8.2电控汽油喷射系统的分类三、按喷射方式分1、连续喷射方式（又称稳定喷射）2、间歇喷射方式（脉冲喷射）1）同时喷射2）分组喷射3）顺序喷射（独立喷射）注：现在绝大多数电控汽油机采用顺序喷射8.2电控汽油喷射系统的分类四.按空气流量测量方式分1、质量流量方式利用空气流量直接测出吸入的空气量（L型、LH型）。2、速度密度方式根据进气管压力和发动机转速，推算吸入的空气量，并计算燃油流量（D型）。3、节流速度方式根据节气门开度和发动机转速，推算吸入的空气量并计算燃油流量五.按控制系统的有无反馈信号分类1、开环控制2、闭环控制汽油喷射系统闭环控制是利用在排气管上安装的氧传感器，8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理控制原则：以电控单元（ECU）为控制核心，以空气流量和发动机转速为控制基础，以喷油器为控制对象，保证发动机在各种工况下都能获得与所处工况相匹配的最佳空燃比。它主要包括空气供给系统、燃油供给系统和控制系统三个部分。8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理一、空气供给系统1.空气供给系统的功用空气供给系统的功能是测量和控制汽油燃烧时所需的空气量，为发动机可燃混合气的形成提供必需的空气；在进气歧管内，喷油器喷出的汽油与空气混合后被吸入汽缸。行驶时，空气量由节气门来控制；怠速时，节气门关闭，空气量由旁通气道或节气门间隙控制。8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理2.空气供给系统的组成空气供给系统由空气滤清器、进气总管、空气流量计（进气压力传感器）、进气温度传感器、节气门体及节气门位置传感器、进气歧管等组成。（1）空气流量计空气流量计是测量发动机进气量的装置，用于L型EFI系统。根据测量原理不同，空气流量计有叶片式、卡门涡旋式、热线式及热膜式几种。8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理•1）叶片式空气流量计•叶片式空气流量计又称活门式或翼片式空气流量计，它由叶片部分、电位计部分和接线插头三部分组成叶片式空气流量计的结构1―阻尼室2―测量板3―旁通道4―怠速混合气调整螺钉5―补偿板8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理2）卡门涡旋式空气流量计卡门祸旋式空气流量计工作原理结构简图1―空气进口2―管路3―光敏晶体管4―板弹簧5―导孔6―涡流发生器7―卡门涡旋8―整流栅8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理3）热线式空气流量计热线式空气流量计主要有感知空气流量的铂金热线和对进气温度进行修正的温度补偿电阻（冷线）。热线式空气流量计1―热线2―防止回火的滤网3―取样管4―铂热线5―上流温度传感器6―电子电路7―电源接线盒8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理4）热膜式空气流量计热膜式空气流量计l―控制回路2―通往发动机3―热膜4―上流温度传感器5―金属网6―空气高良不要不要优优优优模拟/频率热线式高良不要不要优优优优模拟/频率热膜式较高差要要良良差良模拟翼片式较高良要要良优良优频率卡门式成本安装方便性进气温度修正海拔修正EGR适应性怠速稳定性响应特性信号线性度输出信号类型结构型式结论：热线式和热膜式流量传感器性能优异，应用广泛四种空气流量传感器性能对比8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理（2）进气压力传感器进气压力传感器是一种间接检测空气流量的传感器，其作用与空气流量计相当，用于D-Jetronic汽油喷射系统中。进气压力传感器由压力转换元件和放大压力转换元件输出信号的混合IC构成。8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理（3）节气门体节气门体装在空气流量计与发动机进气总管之间的进气管上。它由节气门、怠速旁通气道、怠速调整螺钉、附加空气阀组成。节气门与加速踏板联动，驾驶员通过加速踏板控制节气门开度，对发动机的输出功率进行控制。8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理双金属片式附加空气阀8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理线性输出型节气门位置传感器的结构1―电阻体2―检查节气门开度的电刷3―检查节气门全闭的电刷VTA―电源VTC―节气门开度输出信号IDL―怠速触点E―地线8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理开关量输出型节气门位置传感器结构1―导向凸轮2―节气门轴3―控制杆4―可动触点5―怠速触点6―功率触点7―联接装置8―导向凸轮槽8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理二、燃油供给系统1.燃油供给系统的功用燃油供给系统的功能是向气缸内供给燃烧所需要的汽油。汽油由电动汽油泵从油箱中泵出，经燃油管、燃油滤清器，由压力调节器调压，然后经燃油分配管配送给各个喷油器和冷起动喷油器，喷油器根据ECU发出的指令，将适量的汽油适时喷入各进气歧管或进气总管。8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理2.燃油供给系统的组成MPI燃油供给系统结构图1―油箱2―燃油泵3―汽油滤清器4―回油管5―燃燃压力调节器6―输出管7―冷起动喷油器8―稳压箱9―喷油器10―各缸进气歧管8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理（1）电动汽油泵电动汽油泵的功能是将汽油从油箱中吸出，加压后经喷油器供给发动机。电动汽油泵的结构示意图1―滤网2―叶轮3―磁极4―电枢5―电刷6―卸压阀7―单向阀8―泵壳9―泵盖10―叶轮11―壳体12―出口13―入口14―叶片8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理（2）压力调节器压力调节器的功能是使系统油压与进气歧管压力差保持恒定。这样，从喷油器喷出的汽油量便唯一地取决于喷油器的开启持续时间。燃油压力调节器结构1―弹簧室2―进气负压3―弹簧4―膜片5―阀6―燃油室7―自输油管道形由8―至油箱回油8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理（3）喷油器喷油器的功能是根据ECU送来的喷油脉冲信号，精确地进行燃油喷射。电控汽油喷射系统用喷油器有几种不同的方式：1）按用途可分为SPI用喷油器和MPI用喷油器；2）按燃料的送入位置可分为上部给料式和下部给料式；3）按喷口的形式可分为轴针式和孔式（球阀式、片阀式）等；4）按电磁线圈阻值可分为低阻式和高阻式。8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理喷油器的基本结构1―阀体2―行程3―铁心4―电磁线圈5―电器接头6―燃料接头7―虑清器8―弹簧9―调整垫10―凸缘部1l―针阀12―壳体8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理三、控制系统控制系统的功能是根据发动机工况和车辆运行状况确定汽油的最佳喷射量，使发动机既可获得较大的动力，又可具备良好的经济性，同时又能满足对排放的要求。该系统由传感器、电控单元（ECU）和执行器组成8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理电子控制系统部件总体构成图1―断路继电器2―主继电器3―起动装置4―电动汽油泵5―油箱6―汽油滤清器7―蓄电池8―曲轴转角传感器（分电器）9―点火开关10―点火线圈l1―大气压力传感器12―空气滤清器13―进气温度传感器14―空气流量计15―冷起动喷油器16―空气阀17―节气门开度传感器18―燃油压力调节器19―氧传感器20―温度时间开关21―冷却水温度传感器8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理（1）传感器1）温度传感器水温传感器的功能是检测发动机冷却水温度，安装在发动机冷却水通路上，将水温的信号输入到ECU。进气温度传感器的功能是检测发动机吸入空气温度，通常将进气温度传感器安装空气流量计的空气测量部位。温度传感器主要有绕线电阻式、热敏电阻式和热电偶式等。目前用得较多的是热敏电阻式温度传感器8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理负温度系数热敏电阻式温度传感器的结构与特性a）温度传感器的结构b）温度传感器的特性8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理2）爆震传感器发动机电控系统应用了点火闭环控制，有效地抑制了发动机爆震现象的发生。爆震传感器功用是检测发动机有无爆震现象，并将信号传送给发动机电控单元。3）大气压力传感器当使用翼片式和卡门涡旋式空气流量计时，随着大气压力的变化，吸人空气的密度发生变化，从而影响燃料的空燃比。为此，需要检测大气压力，以便对燃油喷射量进行修正。8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理（2）执行器1）主继电器主继电器的构造1―线圈2―可动铁芯（滑阀）3―调整块4―触点8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理2）断路继电器断路继电器的构造与回路a）断路继电器的构造b）断路继电器的回路1―可动片2―线圈3―触点8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理（3）电子控制单元电子控制单元（ECU）是电子控制系统的核心部件，其基本功能如下：1）接受传感器或其他装置输入的信息2）存储、计算、分析处理信息3）运算分析4）输出执行命令5）自我修正功能（自适应功能）。8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理四、汽油喷射控制汽油喷射控制包括三个方面：即喷射正时控制、喷油持续时间一（喷油量）控制和断油控制。一）喷油正时控制喷油正时是喷油器喷油的开始时刻，可分为同时喷射、分组喷射、顺序喷射三种类型，它们对喷油正时的要求各不相同。8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理1.同时喷射8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理2.分组喷射8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理3.顺序喷射顺序喷射也叫独立喷射8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理二）喷油持续时间（喷油量）控制根据发动机的运行特点，）喷油持续时间可分为两大类，即：起动时喷射持续时间和起动后喷射持续时间。另外，起动后异步喷射。1.起动时喷射持续时间在发动机起动时，ECU根据起动装置的开关信号和发动机转速，判定为起动工况。起动时的基本喷射持续时间是ECU根据当时的冷却水温度，从内存的水温—喷油时间MAP图中找出相应的基本喷油时间，然后进行进气温度和蓄电池电压修正，得到起动时的喷油持续时间。8.3发动机电控汽油喷射系统组成和工作原理2.起动后喷射持续时间1）基本喷射持续时间2）与发动机温度相关的修正系数3）加减速运转时的燃油修正系数4）理论空燃比反馈的修正系数5）学习空燃比控制产生的修正系数6）大负荷、高转速运转