柴油發(fā)動機授課教案

一復(fù)習(xí)提問（10＇）1配氣相位的定義和相位角二教學(xué)過程（60＇）1．3潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)的基本任務(wù)：將機油不斷地供給各零件的摩擦表面，以起到潤滑、防銹、清潔、冷卻和密封等作用。柴油發(fā)動機在燃燒過程中比汽油發(fā)動機產(chǎn)生更多的炭粒，有一專門設(shè)計的機油濾清器。柴油發(fā)動機還有一個機油冷卻器以冷卻機油，因為其運作溫度一般很高，旋轉(zhuǎn)部件比汽油發(fā)動機中的承受應(yīng)力大。1．3．1依維柯S系列柴油發(fā)動機潤滑系統(tǒng)依維柯汽車發(fā)動機的潤滑是靠安裝在附件上的一對齒輪式機油泵和機油壓力調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)壓力潤滑的。如圖1—34、圖1—35所示，曲軸通過曲軸正時齒輪，經(jīng)正時齒帶驅(qū)動附件箱驅(qū)動齒輪，再經(jīng)噴油泵驅(qū)動齒輪軸上的附件箱傳動齒輪帶動機油泵驅(qū)動輪和機油泵主動輪轉(zhuǎn)動，從而使機油泵從動輪轉(zhuǎn)動。機油從油底殼內(nèi)的集濾器吸人，經(jīng)汽缸體和附件箱的油道，由機油泵泵出，經(jīng)熱交換器、機油濾清器進入汽缸體的主油道。機油壓力調(diào)節(jié)閥裝在機油泵蓋上。機油壓力傳感器裝在汽缸體右側(cè)的主油道上。油標(biāo)尺總成裝在汽缸體左后側(cè)上。8140．07／27型發(fā)動機采用整體全流式機油濾清器，串聯(lián)在潤滑油路中，濾芯為不可拆式。當(dāng)機油雜質(zhì)把濾芯孔眼堵塞住時，必須整體更換濾清器。殼體的下面有一個彈簧支撐著濾芯，機油從殼體周圍進入，經(jīng)濾芯后從中心流出。殼體的端面裝有橡膠密封圈，中間有螺孔，機油濾清器整體和座接觸，座上裝有旁通閥，以防止濾芯堵塞時中止發(fā)動機潤滑。當(dāng)1作用在旁通閥上的壓力超過0．098MPa時，旁通閥打開，機油不經(jīng)濾芯，直接進入主油道，以保證發(fā)動機最低條件的潤滑。1．3．2YC6108、YC6112系列柴油機潤滑系統(tǒng)YC6108Q柴油機采用壓力循環(huán)潤滑、飛濺潤滑和潤滑脂潤滑共三種潤滑方式，簡稱復(fù)合潤滑。曲軸主軸承、連桿軸承、凸輪軸軸承、連桿襯套和搖臂襯套等采用壓力循環(huán)潤滑?；钊⒒钊h(huán)、汽缸套、齒輪、凸輪軸凸輪、挺柱、氣門桿部等零件采用飛濺潤滑。水泵軸、充電發(fā)電機軸等采用定期加注潤滑脂的方法來潤滑。YC6112ZLQ柴油機也采用復(fù)合式潤滑，其潤滑系統(tǒng)中有機油冷卻器。YC6108Q柴油機的潤滑系統(tǒng)示意見圖1—36。YC6112ZLQ柴油機潤滑系統(tǒng)示意見圖1—37，潤滑油流動路線見圖1—38。1．3．3豐田柴油發(fā)動機潤滑系統(tǒng)(1)機油冷卻器豐田柴油發(fā)動機使用水冷式機油冷卻器。圖1—39為豐田柴油發(fā)動機機油冷卻器的工作過程，注意該機油冷卻器的減壓閥在新型L系列發(fā)動機中不起作用，因其安全閥裝在機油泵上。圖1—40為該機油冷卻器的機油流向框圖。全部機油從機油泵輸送至機油冷卻器，進行冷卻。機油經(jīng)機油冷卻器冷卻后，流至發(fā)動機的各個部分。減壓閥用于防止低溫下機油黏度增加而損壞機油冷卻器。機油冷卻器入口和出口之間壓力差上升至147．1kPa(1．5kgf／cm2，2L.3lbf／in2)以上時，安全閥打開，從機油泵流出的機油繞過機油冷卻器，流向發(fā)動機其他部分。(2)機油噴嘴在許多柴油發(fā)動機中，機油噴嘴裝置在汽缸體內(nèi)，以冷卻活塞內(nèi)部。從汽缸體主機油道流出的部分機油，通過單向閥，在壓力的作用下從機油噴嘴噴出，使活塞內(nèi)部冷卻。見圖1—41。單向閥內(nèi)裝有彈簧和止2逆球，其作用是當(dāng)油壓下降至大約140kPa(1．4kgf／~m2，20lb~／in‘)時，切斷機油噴嘴的供油，防止?jié)櫥到y(tǒng)中的油壓降得太低。豐田COROLLA(AE系列)有兩種用于機油噴嘴的單向閥：一種是每個機油噴嘴配置一個單向閥，如2L發(fā)動機；另一種則是所有機油噴嘴共用一個單向閥，如2C發(fā)動機，見圖1—42。課堂小結(jié)（10′）１．潤滑系的組成四課后作業(yè)布置（15′）1.簡述豐田柴油發(fā)動機潤滑系統(tǒng)工作3一復(fù)習(xí)提問（10＇）1YC6108、YC6112系列柴油機潤滑系統(tǒng)的工作二教學(xué)過程（60＇）1．4燃料供給系統(tǒng)柴油機燃料供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)柴油機的工作要求，定時、定量、定壓地將霧化良好的柴油按一定的噴油規(guī)律噴入汽缸內(nèi)，并使其與空氣迅速而良好地混合和燃燒。1．4．1YC6108、YC6112系列柴油機燃料供給系統(tǒng)YC6108、YC6112系列柴油機燃料供給系統(tǒng)與最基本的柴油機燃料供給系統(tǒng)基本相同，(1)柴油機燃料供給系統(tǒng)的組成YC6108Q柴油機燃料供給系統(tǒng)可分低壓油路和高壓油路及調(diào)節(jié)控制兩大部分。低壓油路由柴油箱、柴油濾清器、油水分離器、輸油泵和低壓油管等組成；高壓油路及調(diào)節(jié)控制部分由噴油泵、調(diào)速器、供油角度提前器(簡稱提前器)、高壓油管和噴油器等組成，見圖1—43。YC6112ZLQ柴油機燃料供給系統(tǒng)由柴油箱、燃油分配器、輸油泵、燃油濾清器／油水分離器、噴油泵、調(diào)速器、冒煙限制器、燃油切斷電磁閥、高低壓油管和噴油器等組成，見圖1—44。柴油機工作時，輸油泵將柴油從油箱經(jīng)柴油濾清器吸人，經(jīng)過濾清的柴油被輸送到噴油泵，噴油泵使柴油壓力增高，形成高壓油，并壓送到噴油器，高壓柴油克服噴油器彈簧的阻力，打開針閥，噴人燃燒室燃燒。噴油泵中多余的柴油與噴油器針閥偶件泄漏的少量柴油經(jīng)回油管流回油箱。(2)噴油泵4①對噴油泵的要求根據(jù)柴油機的工作要求，噴油泵需滿足以下要求。a．定時。b．定量。c．定壓。d．供油敏捷。②噴油泵的結(jié)構(gòu)和工作原理YC6108、YC6112系列發(fā)動機采用的是柱塞式噴油泵。柱塞偶件是柴油機中最精密的偶件之一，通常要經(jīng)過研磨和選配而成，不能互換。柱塞式噴油泵泵油原理示意見圖1—45，YC6108Q柴油機采用6AD95型噴油泵；YC6112ZLQ柴油機采用P型噴油泵。(3)噴油器及供油提前角調(diào)節(jié)器①噴油器的作用噴油器有雙重作用，一是將燃料霧化成較細的油滴，以利于著火燃燒；二是使噴霧的形狀同燃燒室的形狀適當(dāng)配合，以形成質(zhì)量良好的可燃混合氣。②孔式噴油器YC6108Q、YC6112ZLQ柴油機都采用長形多孔式噴油器?？资絿娪推髋c軸針式噴油器的主要區(qū)別在頭部噴嘴的結(jié)構(gòu)不同?？资絿娪推鞯尼橀y前端細長，不伸出針閥體外，沒有軸針，針閥只起噴孔的啟閉作用，燃油的噴射狀況主要由針閥體下部的噴孔的大小、方向和數(shù)目來控制，孔式噴油器的特點是霧化質(zhì)量好，主要用于直接噴射式燃燒室的柴油機中。③供油提前角自動調(diào)節(jié)器功能是隨柴油機轉(zhuǎn)速變化而自動改變柴油機的供油提前角，起著定時供油的作用。YC6108Q柴油機采用的是機械離心式角度提前器，由驅(qū)動盤、飛塊、彈簧、從動盤等零件組成。當(dāng)柴油機轉(zhuǎn)速變化時，由飛塊旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力隨著變化，改變其與彈簧力相平衡的位置，從而使驅(qū)動盤產(chǎn)生一角度位移，改變供油時間，其角度的變化應(yīng)符合柴油機各5種轉(zhuǎn)速下對供油定時的要求。YC6108Q柴油機的提前器起作用的轉(zhuǎn)速為500～1400r／rain，角度提前量為30-3.50YC6112ZLQ柴油機無供油提前角自動調(diào)節(jié)器。(4)調(diào)速器的功用:在柴油機工作時能夠隨著外界負荷的變化自動調(diào)節(jié)供油量，使柴油機轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定。YC6108Q柴油機采用的是RAD型機械離心兩極式調(diào)速器，它由飛塊、調(diào)速彈簧、調(diào)速杠桿和控制拉桿等組成。這種調(diào)速器能自動穩(wěn)定低速時的怠速轉(zhuǎn)數(shù)，使怠速不熄火。而中間轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不起作用。在上坡時由于柴油機轉(zhuǎn)速下降起最大扭矩作用，在校正范圍內(nèi)能自動增加油量，使柴油機輸出儲備功率。在負荷變小，柴油機高速時能限制最高轉(zhuǎn)速，保證安全不飛車。在啟動時增加油量，使柴油機啟動迅速。駕駛操作輕便舒適，加速、減速快，靈活敏捷，非常適應(yīng)道路的需要。YC6112ZLQ·柴油機采用RQV-K型機械離心全程式調(diào)速器，其特點是柴油機從怠速到最高空轉(zhuǎn)都由調(diào)速器自動控制，使柴油機在允許轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的任何轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)。(5)輸油泵的作用:將油箱中的燃油吸人并加壓到約2bar(1bar＝105Pa)，保證從輸油泵到柴油濾清器再到噴油泵低壓油路的循環(huán)。YC6112系列柴油機的輸油泵是單活塞式輸油泵，由噴油泵凸輪軸的凸輪驅(qū)動工作。課堂小結(jié)（10′）1噴油器及供油提前角調(diào)節(jié)器四課后作業(yè)布置（15′）1.噴油器的作用6一復(fù)習(xí)提問（10＇）1YC6108、YC6112系列柴油機燃料供給系統(tǒng)的組成二教學(xué)過程（60＇）1．4．2豐田柴油發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)(1)概述豐田柴油發(fā)動機燃油系統(tǒng)有VE式噴油泵燃油系統(tǒng)和直列式噴油泵燃油系統(tǒng)兩種，其組成分別見圖1—46和圖1—47。噴油泵與噴油嘴中的運動部件之間的間隙極小，必須很好地保養(yǎng)水沉淀器及燃油濾清器。①噴油泵的作用：在調(diào)速器的配合下，在適當(dāng)?shù)臅r間給發(fā)動機的每一個汽缸供應(yīng)適量的燃油。噴油泵所產(chǎn)生的燃油噴射壓力因燃燒室的類型而異。直接噴射式燃燒室，噴射壓力約為19．610～29．420MPa；分隔式燃燒室形式，噴射壓力約為7．850—14．710MPa。豐田柴油發(fā)動機噴油泵的類型分為VE式(分配式)和直列式兩種，其結(jié)構(gòu)組成分別見圖1—48和圖1—49。VE是德文縮寫，即“分配式噴油”之意。②調(diào)速器的作用：按照發(fā)動機的負荷及加速踏板踏下的程度調(diào)節(jié)燃油噴射量，借以自動控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速及輸出功率。調(diào)速器完成該任務(wù)的方法是移動溢流環(huán)(V正式泵)或控制齒條(直列式泵)，以改變噴油泵柱塞的有效行程。柴油發(fā)動機噴油量是由調(diào)速器調(diào)節(jié)的，調(diào)速器在發(fā)動機轉(zhuǎn)速開始下降時，自動增大噴油量，以便保持所要求的轉(zhuǎn)速。相反，發(fā)動機負荷減小時，其轉(zhuǎn)速會提高。此外，調(diào)速器可以穩(wěn)定發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速，并且在發(fā)動機高轉(zhuǎn)速時，可以控制其最大允許轉(zhuǎn)速，以防超速。7調(diào)速器的分類方法有很多，按機構(gòu)分類，可以分為氣壓式、機械式和組合式三種調(diào)速器。VE式泵只用機械式調(diào)速器。a．氣壓式調(diào)速器。在此類調(diào)速器中，噴油量是由負壓調(diào)節(jié)的，而負壓是當(dāng)空氣被吸人發(fā)動機時在喉管內(nèi)產(chǎn)生的。此類調(diào)速器在低速時，可以非常精確地控制噴油量，可是在高速時，精確性相對較差。b．機械式調(diào)速器。噴油量是由泵的凸輪軸旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力控制的。高速時，控制得很精確，可是在低速時，精確性相對較差。要改善低速時的控制精度，還需要更復(fù)雜的機構(gòu)。c．組合式調(diào)速器。這是氣壓式調(diào)速器及機械式調(diào)速器的組合，它無論在低速時還是在高速時，均可精確地控制噴油量，見圖1—50。離心式調(diào)速器用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速，若按功能分類可分兩類：全程式調(diào)速器及最低—最高轉(zhuǎn)速調(diào)速器(兩速調(diào)速器)。汽車因車重、發(fā)動機輸出功率等因素的不同而異，而在決定使用何種調(diào)速器時，也要考慮這些因素。全程式調(diào)速器用于豐田汽車的直列式噴射泵。全程式調(diào)速器是發(fā)動機轉(zhuǎn)速在泵的整個速度范圍內(nèi)均受到控制。最低—最高轉(zhuǎn)速調(diào)速器(兩速調(diào)速器)僅在發(fā)動機最低及最高轉(zhuǎn)速范圍起作用。③VE式與直列式噴油泵的主要區(qū)別見表1—4。(2)豐田柴油發(fā)動機VE正式噴油泵VE正式噴油泵的工作過程如圖1—51所示，燃油切斷電磁閥的作用是當(dāng)發(fā)動機啟動機開關(guān)斷開時，切斷通往泵柱塞的燃油通路。出油閥既可以防止噴油管中的燃油向后流至柱塞，又能夠?qū)娮熘袊娪秃髿埩舻娜加蛷膰娮熘形?。①輸油?葉片式輸油泵有4個葉片，由驅(qū)動軸驅(qū)動，在壓力的作用下將燃油送入泵殼，見圖1—52。②調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥能夠按照發(fā)動機轉(zhuǎn)速成比例地調(diào)節(jié)燃油壓力，以操作自動正時器，見圖1—53。③燃油輸送及噴射如圖l—54所示，圖中輸油泵、平板形凸輪及柱塞是由驅(qū)動軸驅(qū)動的，兩個柱塞彈簧將柱塞及平板形凸輪頂在滾子上，平板形凸輪有4個凸輪面(每個汽缸1個)，當(dāng)平板形凸輪旋轉(zhuǎn)時，凸輪面靠在滾子上，同時轉(zhuǎn)動柱塞，并將它向里、向外推動。因此，當(dāng)平板形凸輪旋轉(zhuǎn)一圈時，柱塞轉(zhuǎn)動一整圈并往復(fù)4次。柱塞(4汽缸發(fā)動機)每轉(zhuǎn)1／4圈和往復(fù)運動一次，給一個汽缸供一次燃油。泵柱塞有4個吸油槽及一個分配孔，在分配泵體頭里有4個分配通道，見圖1—55。當(dāng)泵柱塞向左移動時，見圖1—56，泵柱塞里的4個吸油槽中的一個將與吸油口對準，燃油從吸油口流至吸油槽，然后被吸人壓力室，并且由此進入柱塞的通道，吸油便完成。當(dāng)平板形凸輪及柱塞旋轉(zhuǎn)時，見圖1—57，吸油口關(guān)閉，柱塞的分配孑L將與分配泵體頭里4個分配通道中的一個對準。當(dāng)平板形凸輪靠在滾子上時，柱塞旋轉(zhuǎn)，并向右移動，使燃油壓縮。當(dāng)燃油所受壓力至預(yù)定值時，便從噴油嘴噴出，燃油輸送及噴射便完成。當(dāng)泵柱塞向右進一步移動時，見圖1：58，兩個柱塞溢流口將從溢流環(huán)下面移出，而燃油在壓力的作用下，被迫通過這些溢流口流回泵殼。這樣，燃油壓力就會突然下降，于是噴油便終止。9當(dāng)柱塞在輸油后旋轉(zhuǎn)了180‘時，見圖1—59，柱塞上的壓力平衡槽與分配通道對準，以平衡通道中燃油的壓力和泵殼中燃油的壓力。④燃油切斷電磁閥發(fā)動機停機是通過停止燃油供應(yīng)實現(xiàn)的，見圖l—60。防反轉(zhuǎn)VE式泵的一個特點是它可以防止發(fā)動機反轉(zhuǎn)。泵柱塞運動及各進、排口的啟閉如圖1—61所示，如果發(fā)動機反轉(zhuǎn)，那么當(dāng)柱塞向上移動時，吸油口將打開，而分配孔將關(guān)閉。因此，就沒有燃油噴射，于是發(fā)動機將停轉(zhuǎn)。⑤自動正時器(噴油正時控制器)\柴油發(fā)動機噴油正時，必須隨發(fā)動機的轉(zhuǎn)速而變化，以獲得最佳性能。為此，VE式噴油泵設(shè)有一個自動正時器(該自動正時器由燃油壓力控制)，與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增、減成比例地提前或滯后，噴油、正時見圖1—62。圖1—63是自動正時器結(jié)構(gòu)原理示意，如圖所示，正時器活塞裝在正時器殼中(與泵驅(qū)動軸垂直)，根據(jù)正時器活塞左右兩端的燃油壓力與正時器彈簧張力之差值，活塞來回滑動?；N將正時器活塞的橫向運動轉(zhuǎn)變?yōu)闈L子環(huán)的旋轉(zhuǎn)運動。正時器彈簧力圖迫使正時器活塞沿噴油“滯后”方向(向右)移動。但是，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高時，燃油壓力也提高，因此，活塞克服正時器彈簧張力向左移動。滾子環(huán)根據(jù)活塞的運動，沿與泵柱塞旋轉(zhuǎn)相反的方向移動，從而將噴油正時相對于平板形凸輪位置提前了，見圖1—64。課堂小結(jié)（10′）豐田柴油發(fā)動機噴油泵的類型四課后作業(yè)布置（15′）豐田柴油發(fā)動機VE式(分配式)噴油泵結(jié)構(gòu)組成10一復(fù)習(xí)提問（10＇）VE式與直列式噴油泵的主要區(qū)別二教學(xué)過程（60＇）(3)豐田柴油發(fā)動機VE式噴油泵機械式調(diào)速器①構(gòu)造及功能圖1—65和圖1—66分別是全程式和最小—最大轉(zhuǎn)速式(兩速式)機械調(diào)速器的結(jié)構(gòu)示意。當(dāng)驅(qū)動軸齒輪每轉(zhuǎn)一圈時，調(diào)速器軸齒輪及飛塊座旋轉(zhuǎn)1．6次。在飛塊座中有4個飛塊，作用是用離心力大小檢測調(diào)速器軸轉(zhuǎn)速，調(diào)速器滑套則將該力傳至控制桿?？刂茝椈蓮埩﹄S負荷(加速踏板壓力的增、減)變化。阻尼彈簧及怠速彈簧在張力桿和控制桿的向右(即向減少噴油的方向)移動時，各自輕輕推抵這些桿，借以防止調(diào)速器“轉(zhuǎn)速波動”。調(diào)速器桿總成按發(fā)動機速度及負荷調(diào)節(jié)溢流環(huán)的位置，它由導(dǎo)桿、控制桿及張力桿組成，而這些桿均在自由浮動的支點A處連接。導(dǎo)桿繞支點D旋轉(zhuǎn)，支點D固定在調(diào)速器殼上。②噴油量控制噴油量可以通過改變泵柱塞的有效行程來控制。如圖1—67所示，當(dāng)溢流環(huán)向左移動時，泵柱塞的有效行程L減小，從而減少噴油量。當(dāng)它向右移動時，有效行程L增大，從而增加噴油量。調(diào)速器桿總成通過平衡飛塊的離心力控制溢流環(huán)的位置。飛塊的離心力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化，從而克服控制彈簧的張力，而控制彈簧的張力則隨加速踏板踩下程度而變化。這兩個力的合力使溢流環(huán)移動，根據(jù)需要增加或減少噴油量。③工作過程(全程式)、a．啟動。如圖1—68所示11當(dāng)加速踏板踩下時，調(diào)節(jié)桿就向“滿負荷”位置移動，因此張力桿被控制彈簧拉緊，直至與止動器接觸。由于發(fā)動機仍停機，所以飛塊不動，啟動時噴油量及泵轉(zhuǎn)速的關(guān)系見圖I—69。b．怠速運轉(zhuǎn)。如圖1—71所示，在發(fā)動機啟動以后，加速踏板松開，調(diào)節(jié)桿回到“怠速”位置完全伸開，所以不拉動張力桿。因此，即使轉(zhuǎn)速很低，飛塊還是開始向外移動。怠速時噴油量及泵轉(zhuǎn)速的關(guān)系見圖l一70。c．滿負荷。如圖1—?2所示，當(dāng)加速踏板踩下時，調(diào)節(jié)桿移至“滿負荷”位置，同時，控制彈簧的張力變大，將阻尼彈簧完全壓縮。滿負荷時噴油量及泵轉(zhuǎn)速的關(guān)系見圖1—73。d．最高速度。如圖l—74所示，因為發(fā)動機轉(zhuǎn)速在全負荷時升高，所以飛塊的推力就逐漸變得大于控制彈簧張力。因此，張力桿和控制桿繞支點A一起順時針旋轉(zhuǎn)，從而將溢流環(huán)向左移動，減小噴油量，以防止發(fā)動機超速。最高速度時噴油量及泵轉(zhuǎn)速的關(guān)系見圖1—75。e．反向適應(yīng)性。豐田柴油發(fā)動機具有反向適應(yīng)性的調(diào)速器僅用于14B及1HD—T發(fā)動機中，在滿負荷及高速旋轉(zhuǎn)時可提高輸出功率。具有反向適應(yīng)性的調(diào)速器結(jié)構(gòu)如圖1—?6所示，由導(dǎo)桿、張力桿、控制桿及支撐桿組成。(內(nèi)、外)反向適應(yīng)彈簧裝在控制桿上，控制桿上部通過支點D固定在支撐桿上。張力桿及支撐桿可繞導(dǎo)桿的支點A運動。當(dāng)滿負荷發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高時，飛塊的離心力就變得大于反向適應(yīng)彈簧的安裝負荷。12具有反向適應(yīng)性調(diào)速器噴油量及泵轉(zhuǎn)速的關(guān)系見圖1—77。燃油增加量由反向適應(yīng)行程決定。④工作過程(最低—最高轉(zhuǎn)速式)最低—最高轉(zhuǎn)速式調(diào)速器控制彈簧見圖、1—78，圖1—?9是最低—最高轉(zhuǎn)速式調(diào)速器燃油噴射量及彈簧工作范圍，其工作過程見圖1—80。a啟動工況。當(dāng)加速踏板踩下時，調(diào)節(jié)桿將向“滿負荷”位置移動。張力桿被彈簧座拉著，直至與止動器接觸。由于發(fā)動機仍停機，所以飛塊不動，所需的燃油量將提供給發(fā)動機作啟動之用。b．怠速工況。在發(fā)動機啟動以后，加速踏板松開，調(diào)節(jié)桿回至“怠速”位置。在這個位置，控制彈簧完全伸展，不拉張力桿。飛塊的離心力與阻尼彈簧和怠速彈簧的彈力衡，使怠速運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速平穩(wěn)。c．滿負荷。當(dāng)加速踏板踩下時，調(diào)節(jié)桿移至“滿負荷”位置，彈簧座拉至左側(cè)，部分負荷彈簧及阻尼彈簧被完全壓縮。此時，張力桿接觸止動器，并且保持不動。此外，調(diào)速器滑套推動控制桿，接觸張力桿，使溢流環(huán)保持在滿負荷位置。d．最高轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速在滿負荷下升高時，飛塊的推力變得大于控制彈簧張力。因此，張力桿和控制桿將一起繞支點A旋轉(zhuǎn)，從而使溢流環(huán)向左移動，減小噴油量，以防止發(fā)動機超速。e．部分負荷。13當(dāng)調(diào)節(jié)桿位于“滿負荷”位置和“怠速工況”位置之間時，由于飛塊離心力的作用，部分負荷彈簧壓縮。噴油量更緊密地隨加速踏板踩下的量變化。⑤負荷感測正時器負荷感測正時器的功能是根據(jù)發(fā)動機負荷調(diào)節(jié)噴油正時(從而調(diào)節(jié)泵殼內(nèi)的燃油壓力)。負荷感測正時器的工作示意見圖1—81。(4)豐田柴油發(fā)動機V正式噴油泵選裝裝置·①自動控制冷啟動裝置(ACSD)為了改善啟動性，該裝置在冷卻液溫度低的時候，即將噴油正時提前，以保持怠速運轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)見圖1—82。當(dāng)發(fā)動機處于冷態(tài)時，熱敏蠟收縮，拉動柱塞，使桿A順時針方向旋轉(zhuǎn)。這就使桿B將調(diào)節(jié)桿推向提高怠速位置，使發(fā)動機快怠速運轉(zhuǎn)，并且使?jié)L子環(huán)旋轉(zhuǎn)，從而將噴油正時提前，見圖1—83。當(dāng)調(diào)整裝有自動控制冷啟動裝置(ACSD)的發(fā)動機時，一定要參閱適當(dāng)?shù)男蘩硎謨?，因為所用的方法和?shù)值將因發(fā)動機的型號而異。②自動海拔高度補償裝置(HAC)自動海拔高度補償裝置根據(jù)汽車所處的海拔高度，自動減少燃油噴射量。自動海拔高度補償裝置主要由真空波紋管、推桿、連接銷、控制臂等組成，見圖1—84。③渦輪增壓器與增壓補償器增壓補償器的用途是根據(jù)增壓情況增加燃油噴射量，從而使燃燒始終保持在最佳狀態(tài)?；緶u輪增壓系統(tǒng)見圖1—86。增壓補償器特性曲線見圖1—88。14增壓補償器的工作過程見圖1—89。當(dāng)增壓壓力低時(大約在13．kPa以下)，見圖1—89(a)，當(dāng)增壓壓力上升時，見圖1—89(b)，如果增壓壓力升至圖1—90中交叉點以上時，見圖1—89(c)，圖1—90說明了噴油量隨增壓壓力變化的情況。通常，C和D兩部分用于增壓補償；B則是故障防護區(qū)。在故障防護區(qū)，噴油量因增壓壓力上升而下降(而不是上升)，這可防止發(fā)生超壓。(5)豐田柴油發(fā)動機直列式噴油泵豐田柴油發(fā)動機的直列式噴油泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理與前面講的YC6108、YC6112系列柴油機基本相似，(6)豐田柴油發(fā)動機直列式噴油泵組合調(diào)速器由氣壓式調(diào)速器及機械式調(diào)速器組成，如圖1—50所示。①組合調(diào)速器的氣壓式調(diào)速器由真空室和大氣壓狀態(tài)下的空氣室等組成，見圖1—91。圖1—92說明在發(fā)動機轉(zhuǎn)速恒定時，負壓隨節(jié)氣門開度增大而降低；在節(jié)氣門開度恒定時，負壓隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降而降低。注意，除非大修調(diào)速器，否則絕不可以調(diào)節(jié)滿負荷止動膜盒。如果調(diào)節(jié)不小心，將影響最大噴油量，從而由于噴油量小而導(dǎo)致發(fā)動機輸出減小，或者由于噴油量過大而導(dǎo)致不完全燃燒，這可能造成排氣管中冒黑煙。連接器安裝(僅豐田2D發(fā)動機)在膜片上，其構(gòu)造如圖1—94所示，連接凸耳有一個連接器彈簧和一個連接銷，用連接螺栓裝在控制齒條上。在連接銷中有一個橢圓孔，連接螺栓插在其中，而該螺栓可以在橢圓孔內(nèi)往返移動，移動距離為L。15②輔助喉管輔助喉管的結(jié)構(gòu)組成見圖1—95，輔助喉管能夠防止發(fā)動機反向旋轉(zhuǎn)，柴油發(fā)動機啟動有時會轉(zhuǎn)錯方向。其工作原理如圖1—96③組合調(diào)速器的機械式調(diào)速器在噴油泵凸輪軸的后端有飛塊，用于檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速增至最高允許轉(zhuǎn)速附近時，調(diào)速器通過齒條控制桿將控制齒條向減少噴油量的方向移動，從而限制最高轉(zhuǎn)速。組合調(diào)速器的機械式調(diào)速器與普通的機械調(diào)速器的結(jié)構(gòu)和原理基本相似。④組合調(diào)速器的工作過程見圖1—97。a怠速運轉(zhuǎn)，見圖1—97(a)。在怠速運轉(zhuǎn)時，飛塊的離心力小于轉(zhuǎn)速控制彈簧的張力，所以機械式調(diào)速器不起作用。b．部分負荷，見圖1—97(b)。當(dāng)加速踏板被部分踩下時，節(jié)氣門部分地打開，于是負壓減弱。當(dāng)這種情況發(fā)生時，膜片和控制桿受主彈簧張力的作用而向左移動。所以機械式調(diào)速器在中速時也不起作用。c．滿負荷，見圖1—97(c)。當(dāng)發(fā)動機處于滿負荷狀態(tài)時，即使發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)，節(jié)氣門還是全開。喉管處的負壓低于發(fā)動機中速時的負壓。由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于最高允許轉(zhuǎn)速，所以機械式調(diào)速器不起作用。d．最高轉(zhuǎn)速，見圖1—97(d)。當(dāng)加速踏板在部分負荷時保持在全踩下位置時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到最高允許轉(zhuǎn)速。這使飛塊的離心力變得大于轉(zhuǎn)速控制彈簧及主彈簧的張力。因此，滑16塊通過齒條控制桿將控制齒條向右移動。，最高轉(zhuǎn)速控制幾乎完全由機械式調(diào)速器完成。(7)噴油嘴①噴油嘴類型噴油嘴可以大致分為孔式和軸針式兩種。見圖1—98。孔式噴油嘴包括單孔式和多孔式；多孔式噴油嘴一般用于直接噴射式發(fā)動機，軸針式噴油嘴又分為節(jié)流式和針閥式兩種，軸針式噴油嘴則主要用于預(yù)燃室式和渦流室式發(fā)動機。③調(diào)整噴油壓力的必要性噴油嘴開啟壓力因發(fā)動機類型而異，壓力設(shè)置要保證由噴油嘴噴出的燃油在汽缸中與空氣混合，并盡快燃燒。若噴油嘴開啟壓力不正確，對燃油的噴油正時和噴油量將產(chǎn)生有害的影響，見表1—6。圖1—100是噴油壓力與噴射時間的關(guān)系曲線。所以，噴油嘴開啟壓力必須經(jīng)常正確調(diào)整。③兩級噴油嘴有些新式發(fā)動機使用兩級噴油嘴。燃油壓力上升時，燃油噴射量可分兩個階段增加。采用兩級噴油嘴，可降低噴油嘴開啟壓力，從而提高輕載時噴油的穩(wěn)定性，改善怠速穩(wěn)定性。此外，在起始階段只噴人少量柴油，還可使柴油機爆震減弱，使乘坐舒適。圖1—102是豐田1HD-T發(fā)動機兩級噴油嘴分解。圖1—103是豐田1HD-FT發(fā)動機兩級噴油嘴分解。圖1—104是豐田1HD-T發(fā)動機針閥封殼分總成分解。’圖1—105兩級噴油嘴的工作原理，圖1—106針閥升程與燃油壓力的關(guān)系。a．第一級工作。17噴油泵使燃油壓力升至約18MPa時，燃油壓力就克服第一級壓力彈簧彈力，將噴油嘴針閥向上推，使噴油嘴開始噴油。在1號壓力銷和2號壓力銷接觸后，要待燃油壓力達到大約23MPa時，噴嘴針閥的升程才能改變。b．第二級工作。燃油壓力升至約23MPa時，就克服了1號壓力彈簧和2號壓力彈簧的彈力，使噴嘴針閥上升得更高。一旦噴嘴針閥和隔片接觸，即使燃油壓力改變，噴嘴針閥升程也不再改變。因此，當(dāng)發(fā)動機輕載時，只有少量燃油噴人低升程范圍；另一方面，在發(fā)動機重載時，少量燃油噴人前置升程范圍，然后，大量燃油再噴人高升程范圍。(8)輸出閥輸出閥用閥座和彈簧裝在分配頭上(分配式噴油泵)或泵殼體上(直列柱塞式噴油泵)，見圖l—107。與噴油嘴針閥一樣，輸出閥閥座要高精度拋光。輸出閥結(jié)構(gòu)見圖1—108。(9)啟動泵如燃油箱無油，或新?lián)Q燃油濾清器或噴油嘴等，空氣就會進入燃料系統(tǒng)。就需要在啟動發(fā)動機之前用啟動泵排除燃料系統(tǒng)的空氣。有兩種類型的啟動泵：一種適用于分配式噴油泵，見圖1—109；一種適用于直列柱塞式噴油泵，見圖1—110。，1．4．3依維柯S系列燃料供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點依維柯汽車燃料供給系統(tǒng)主要由燃料箱、低壓燃油管、輸油泵、燃油濾清器、噴油泵、高壓油管、噴油器等部分組成。8140．07／27發(fā)動機分別采用了博世公司生產(chǎn)的VE4／11F2000R342型和VE4／11F1900R294型轉(zhuǎn)子分配泵。分配泵上分別裝有液壓供油量調(diào)節(jié)閥18(HBA)和氣動供油量調(diào)節(jié)閥(LDA)。與柱塞泵相比，它具有結(jié)構(gòu)簡單，利用燃油直接潤滑，安裝方向任意等優(yōu)點。該機輸油泵采用膜片結(jié)構(gòu)，該輸油泵出口的自動調(diào)節(jié)油壓應(yīng)為(2．5十0．5)X10sPa，否則應(yīng)檢查推桿的行程是否為2．5～2．6mm。輸油泵從燃油箱中吸出燃油，經(jīng)過燃油濾清器后，到達二級輸油泵進油腔。二級輸油泵為葉片式，它的作用是依據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加來提高燃油壓力，然后燃油到達調(diào)壓閥，此閥用來調(diào)節(jié)噴油泵內(nèi)的燃油壓力；燃油到達高壓油泵低壓油腔，在分配器柱塞作用下進一步提高油壓，并通過高壓油管將燃油送人噴油器，從噴油器滲出的燃油被回油閥回收，并送回燃油箱。冷卻系統(tǒng)課堂小結(jié)（10′）１．豐田柴油發(fā)動機的直列式噴油泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理四課后作業(yè)布置（15′）1組合調(diào)速器的氣壓式調(diào)速器基本結(jié)構(gòu)、工作原理19一復(fù)習(xí)提問（10＇）1依維柯S系列燃料供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點二教學(xué)過程（60＇）1.5冷卻系統(tǒng)和啟動電氣系統(tǒng)1.5.1冷卻系統(tǒng)柴油機冷卻系統(tǒng)的功能是保證受熱零件得到適度且可靠的冷卻，柴油機出水溫度一般控制在80一95℃范圍內(nèi)為宜，使柴油機在各種條件下均能持續(xù)地、可靠地正常運轉(zhuǎn)。YC6108Q、YC6112ZLQ柴油機都采用強制閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，主要零部件有散熱器、水泵、風(fēng)扇、出水管和調(diào)溫器等。冷卻系統(tǒng)示意見圖1—111。冷卻液的流動路線見圖1—112。各種車型柴油機的冷卻系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與原理基本相同，與汽油機的冷卻系統(tǒng)也基本相同。1．5．2啟動電氣系統(tǒng)啟動系統(tǒng)的功用是用外力旋轉(zhuǎn)曲軸，使柴油機從靜止?fàn)顟B(tài)進入運轉(zhuǎn)狀態(tài)。柴油機常用的啟動方法有人力啟動、電動機啟動。YC6108Q、YC6112ZLQ柴油機都是用蓄電池供電，直流電動機作啟動機。由電動機小齒輪帶動飛輪上的齒圈進行啟動。啟動后蓄電池消耗的電能及時由硅整流發(fā)電機充電。調(diào)節(jié)器的作用是當(dāng)柴油機轉(zhuǎn)速變化時，穩(wěn)定充電電壓。另外，蓄電池和發(fā)電機還能供給汽車各用電器的用電。YC6108Q柴油機的啟動電氣系統(tǒng)見圖1—113。啟動時應(yīng)注意，啟動電動機的持續(xù)工作時間不要超過10s，否則容易20燒壞。另外還需注意，啟動電機連續(xù)使用時，每兩次的間隔時間應(yīng)不小于lmin。如果連續(xù)三次都啟動不成功，則應(yīng)停止，先檢查出原因，消除故障后再繼續(xù)啟動，以免電機出故障和過多地消耗蓄電池電量，影響以后的啟動。柴油機啟動成功后，應(yīng)立即將開關(guān)擰回“0”位，否則柴油機將會通過飛輪齒圈帶動啟動電機超速運轉(zhuǎn)，使電機燒壞。各種車型柴油機的啟動電氣系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與原理基本相同，與汽油機的啟動電氣系統(tǒng)也基本相同。課堂小結(jié)（10′）２．柴油機的啟動電氣系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理四課后作業(yè)布置（15′）1啟動電氣系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)、工作原理21一復(fù)習(xí)提問（10＇）1啟動電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點二教學(xué)過程（60＇）1．6預(yù)熱系統(tǒng)1．6．1概述根據(jù)車型、發(fā)動機型號及使用地區(qū)的不同，柴油發(fā)動機采用各種不同的預(yù)熱裝置。目前常使用的五種預(yù)熱裝置是：①預(yù)熱塞監(jiān)測器型；②固定延遲型；③可變延遲型；④新式超級預(yù)熱型；⑤常規(guī)式超級預(yù)熱型。圖1—114是柴油發(fā)動機的預(yù)熱裝置1．6．2預(yù)熱指示燈預(yù)熱指示燈裝置在儀表板中，向駕駛員指示發(fā)動機是否做好啟動準備。預(yù)熱指示燈熄滅，即表示發(fā)動機可啟動。預(yù)熱指示燈運作和預(yù)熱塞加熱系統(tǒng)無關(guān)，并不顯示預(yù)熱塞是否實際變熱。所以，當(dāng)發(fā)動機啟動困難，需要進行故障排除分析時(包括發(fā)動機冷態(tài)怠速不平穩(wěn))，即使指示燈運作正常，也應(yīng)逐個檢查預(yù)熱塞。1．6．3預(yù)熱塞預(yù)熱塞有幾種不同類型，目前使用最廣泛的有以下三種：①常規(guī)型，見圖l—115；②溫度自控型(包括用于常規(guī)預(yù)熱裝置和新式超級預(yù)熱裝置的預(yù)熱22塞)，見圖1—116；③用于常規(guī)式超級預(yù)熱裝置的低電壓型。發(fā)動機每個燃燒室壁內(nèi)都擰進一個預(yù)熱塞。預(yù)熱塞殼體有一個裝在管子中的預(yù)熱塞電阻線圈。電流通過電阻線圈，使管子發(fā)熱。管子表面積很大，可以產(chǎn)生更大的熱能。管子內(nèi)部充填絕緣物質(zhì)，以防止電阻線圈因振動而和管子內(nèi)壁接觸。注意，所使用的蓄電池電壓(12V或24V)和預(yù)熱裝置不同，各種預(yù)熱塞的額定電壓也不同。所以，一定要使用型號正確的預(yù)熱塞，使用不正確的預(yù)熱塞會過早燃燒或發(fā)熱不夠。溫度自控型預(yù)熱塞。這種預(yù)熱塞裝有一個發(fā)熱線圈，該線圈實際上由三個線圈組成——阻滯線圈、均衡線圈和驟熱線圈，三個線圈串聯(lián)。電流通過預(yù)熱塞時，位于預(yù)熱塞尖的驟熱線圈的溫度首先升高，使預(yù)熱塞熾熱發(fā)光。由于均衡線圈和阻滯線圈的電阻隨驟熱線圈的溫度上升而急劇增大，使通過驟熱線圈的電流因而減小。預(yù)熱塞即如此控制自身溫度。有些預(yù)熱塞由于其溫度上升特性，沒有安裝均衡線圈。新式超級預(yù)熱塞所使用的溫度自控型預(yù)熱塞，不需要電流傳感器，這就使預(yù)熱系統(tǒng)更加簡化。1．6．4預(yù)熱塞監(jiān)測器型預(yù)熱塞監(jiān)測器型預(yù)熱裝置由預(yù)熱塞、預(yù)熱塞監(jiān)測器、預(yù)熱塞繼電器等部件構(gòu)成。預(yù)熱塞發(fā)熱時，儀表板上的預(yù)熱塞監(jiān)測器即顯示出來，其電路連接見圖l—117。(1)預(yù)熱塞監(jiān)測器裝置在儀表板上，見圖1—118，對預(yù)熱塞的發(fā)熱過程23進行監(jiān)測。預(yù)熱塞有個電阻搔在問一電源上。并且預(yù)熱塞變紅時，這個電阻也同時變紅(通常，預(yù)熱塞監(jiān)測器在電路接通后應(yīng)發(fā)紅光約15—20s)。幾個預(yù)熱塞監(jiān)測器并聯(lián)連接。因此，如果某一預(yù)熱塞短路，預(yù)熱塞監(jiān)測器會比正常情況提前發(fā)紅。另一方面，如果某一預(yù)熱塞斷路，預(yù)熱塞監(jiān)測器要較長時間才發(fā)紅。注意，對預(yù)熱塞加熱超過規(guī)定時間，會損壞預(yù)熱塞監(jiān)測器。(2)預(yù)熱塞繼電器可防止大量電流通過啟動機開關(guān)，并保證由于預(yù)熱塞監(jiān)測器造成的電壓降，不會對預(yù)熱塞產(chǎn)生影響。預(yù)熱塞繼電器實際上包括兩個繼電器：當(dāng)啟動機開關(guān)處于“G”(預(yù)熱)位置時，其中一個繼電器電流通過預(yù)熱塞監(jiān)測器至預(yù)熱塞；當(dāng)開關(guān)處于“START'’(啟動)位置時，另一個繼電器將電流直接輸送至預(yù)熱塞，而不經(jīng)過預(yù)熱塞監(jiān)測器。這就避免了在啟動過程中，由于預(yù)熱塞監(jiān)測器電阻造成的電壓降而影響預(yù)熱塞。(3)工作過程預(yù)熱塞監(jiān)測器型預(yù)熱裝置的工作過程見圖1—119。啟動機開關(guān)在“G”位置時，啟動機開關(guān)在“START”(啟動)位置時。1．6．5固定延遲型(啟動機開關(guān)設(shè)有G位)在這種固定延遲型預(yù)熱裝置中，預(yù)熱定時器只控制預(yù)熱指示燈的發(fā)光時間。預(yù)熱指示燈根據(jù)預(yù)熱定時器的運作情況，在固定的一段時間(約17s)內(nèi)發(fā)光。指示燈熄滅，表示預(yù)熱過程結(jié)束，發(fā)動機做好啟動準備，其電路連接見圖1—120?！す潭ㄑ舆t型預(yù)熱裝置(啟動機開關(guān)設(shè)有G位)的電路原理見圖1—121。將啟動機開關(guān)置于“G”位置時，預(yù)熱塞繼電器工作，使電流從蓄電池流過預(yù)熱塞進行預(yù)熱。這時，電熱指示燈也根據(jù)定時器的運作情況發(fā)光。大約2417s后，定時器將指示燈關(guān)掉，提示發(fā)動機已做好啟動準備。在指示燈熄滅之后，預(yù)熱塞繼電器仍然保持接通狀態(tài)，使電流流過預(yù)熱塞繼電器繼續(xù)預(yù)熱，直至啟動機開關(guān)扭至“START'’位置為止。在預(yù)熱完成后，如果偶然將啟動機開關(guān)再次置于“G”位置，而且這時定時器中的電容器如尚未完全放電，預(yù)熱指示燈會在較短的時間發(fā)光。1．6．6固定延遲型(啟動機開關(guān)上未設(shè)有G位)在這種固定延遲型預(yù)熱裝置中，預(yù)熱定時器控制電熱指示燈發(fā)光時間和預(yù)熱塞繼電器工作時間的長短。根據(jù)預(yù)熱定時器的工作情況，指示燈在固定的時間內(nèi)(約Ss)發(fā)光，預(yù)熱塞繼電器也接通一固定時間(約18s)。當(dāng)指示燈熄滅時，表示預(yù)熱過程完成，發(fā)動機做好啟動準備。固定延遲型預(yù)熱裝置(啟動機開關(guān)未設(shè)有G位)的電路原理見圖1—122。啟動機開關(guān)擰至“ON'’(接通)位置時，預(yù)熱定時器開始工作，預(yù)熱指示燈發(fā)光，同時將預(yù)熱塞繼電器接通。預(yù)熱塞繼電器將電流輸至預(yù)熱塞，使預(yù)熱塞迅速發(fā)熱。在預(yù)定的一段時間之后，預(yù)熱定時溫度已升至足以啟動發(fā)動機，預(yù)熱塞繼電器斷路，防止燒壞預(yù)熱塞。當(dāng)啟動機開關(guān)擰至“START”(啟動)位置時，預(yù)熱塞繼電器不受預(yù)熱定時器的控制，仍保持接通狀態(tài)。這樣就防止了在發(fā)動機啟動過程中預(yù)熱塞溫度下降，從而提高了啟動能力。發(fā)動機啟動之后，放電警告燈熄滅。這時，預(yù)熱定時器檢測到來自調(diào)壓器L端子的信號，斷開預(yù)熱塞繼電器，使預(yù)熱塞停止加熱。1．6．7可變延遲型此預(yù)熱系統(tǒng)由預(yù)熱定時器來控制。預(yù)熱定時器則根據(jù)冷卻液溫度及交流發(fā)電機電壓(作為發(fā)動機運轉(zhuǎn)信號)運作。預(yù)熱指示燈發(fā)亮?xí)r間和預(yù)熱塞預(yù)熱時間則根據(jù)冷卻液溫度而異(無余輝功能)。25(1)預(yù)熱定時器預(yù)熱定時器的功能如下。①冷卻液溫度傳感器不斷將冷卻液的溫度傳遞至預(yù)熱定時器，定時器在T1時間內(nèi)接通預(yù)熱指示燈，在T2時間內(nèi)接通預(yù)熱繼電器。時間Ｔ1和Ｔ2隨冷卻液溫度的變化而變化，車輛型號不同，時間Ｔ1和Ｔ2：也不同。②發(fā)動機啟動后(由調(diào)壓器的L接線柱電壓決定)，定時器切斷預(yù)熱塞及預(yù)熱指示燈的電流。冷卻液溫度與定時器運作之間的關(guān)系見圖1—123。(2)冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器(熱敏電阻)裝置在汽缸體上，見圖1—124。熱敏電阻的電阻值根據(jù)冷卻液溫度的變化而變化。預(yù)熱定時器感知電阻的這些變化，以控制預(yù)熱時間和指示燈發(fā)光時間。(3)工作過程可變延遲型預(yù)熱裝置電路原理見圖1—125。啟動機開關(guān)扭至“ON'’位置時，啟動機開關(guān)扭至“START'’位置時，發(fā)動機啟動之后，放電警告燈熄滅。這時，預(yù)熱定時器感知來自調(diào)壓器L端子的信號，使預(yù)熱塞繼電器斷路，預(yù)熱塞停止加熱。1．6．8新式超級預(yù)熱系統(tǒng)新式超級預(yù)熱系統(tǒng)，靠溫度自控預(yù)熱塞迅速完成預(yù)熱，以縮短駕駛員必須等待啟動發(fā)動機的時間。除快速預(yù)熱外，此系統(tǒng)還具有余輝功能，以改善寒冷天氣的燃燒能力，減少白煙和發(fā)動機爆震。新式超級預(yù)熱系統(tǒng)包括：溫度自控預(yù)熱塞、兩個預(yù)熱繼電器(主、副繼電器)、一個預(yù)熱塞電阻、一支冷卻液溫度傳感器和一個預(yù)熱定時器。(1)溫度自控型預(yù)熱器預(yù)熱塞內(nèi)有三個不同特性的線圈，這些線圈串聯(lián)在一起(見圖1—116)。(2)預(yù)熱塞電阻這個電阻降低施加在預(yù)熱塞上的電壓。1號預(yù)熱塞繼電26器關(guān)閉時，電流通過這個電阻輸送至預(yù)熱塞，使預(yù)熱塞的溫度保持在足以啟動發(fā)動機的水平。(3)冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器與可變延遲型預(yù)熱系統(tǒng)中所使用傳感器屬同一類型。(4)預(yù)熱定時器冷卻液溫度傳感器不斷將冷卻液的溫度變化信號傳遞至預(yù)熱定時器，即預(yù)熱指示燈發(fā)光時間丁1，見圖1—126(a)。預(yù)熱定時器控制預(yù)熱時間丁2，即2號預(yù)熱繼電器工作時間(根據(jù)冷卻液溫度而定)，見圖1—126(b)，或1號繼電器的接通時間Ｔs(根據(jù)施加在預(yù)熱塞上的電壓而定)，見圖1—126(c)。預(yù)熱定時器也控制余輝時間，2號預(yù)熱繼電器的接通時間Ｔ2。發(fā)動機啟動時，預(yù)熱定時器同時接通1號預(yù)熱塞繼電器和2號預(yù)熱塞繼電器。圖1—127是預(yù)熱和余輝的工作時序。(5)工作過程新式超級預(yù)熱系統(tǒng)電路原理見圖l—128。啟動機開關(guān)扭至“ON'’位置時，將點火開關(guān)扭至“START”位置時，在一些新式發(fā)動機中，采用了自動控制溫度的預(yù)熱塞——陶瓷預(yù)熱塞，這是一種陶瓷加熱元件，它能夠縮短預(yù)熱時間，2號預(yù)熱塞繼電器和電阻器也不需要了，連余輝功能裝置也簡化了。但由于陶瓷受到碰撞時，容易破碎，因此在處理時需要特別小心。1．6。9常規(guī)式超級預(yù)熱系統(tǒng)在常規(guī)式超級預(yù)熱系統(tǒng)中，通過向額定電壓低的預(yù)熱塞施加較高的蓄電池27電壓，迅速完成預(yù)熱，以縮短駕駛員必須等待啟動發(fā)動機的時間。同時，該系統(tǒng)將預(yù)熱塞保持在預(yù)定溫度之下，以防止預(yù)熱塞過熱。除快速預(yù)熱外，此系統(tǒng)還具有余輝功能，以改善寒冷天氣的燃燒，減少白煙和柴油機爆震。常規(guī)式超級預(yù)熱系統(tǒng)包括低額定電壓預(yù)熱塞、兩個預(yù)熱塞繼電器(主、副繼電器)、一個預(yù)熱塞電阻、一個冷卻液溫度傳感器、一個預(yù)熱塞電流傳感器和一個電熱定時器。(1)預(yù)熱塞此系統(tǒng)使用額定電壓低的快速加熱型預(yù)熱塞。預(yù)熱塞加熱時間不同，其額定電壓也不同，見圖1—129。注意，在檢測時，切勿在預(yù)熱塞上加12V電壓，否則會燒壞預(yù)熱塞。(2)預(yù)熱塞電阻此電阻將施加在預(yù)熱塞上的電壓降低。當(dāng)1號預(yù)熱塞繼電器斷路時(即預(yù)熱塞溫度升至約800~C)，電流通過此電阻器流至預(yù)熱塞，見圖1—130。(3)預(yù)熱塞電流傳感器預(yù)熱塞電流傳感器在溫度改變時仍能保持幾乎是恒定的電阻值。由于預(yù)熱塞的電阻值在不同溫度時有很大的變化，預(yù)熱定時器檢測這一傳感器每一端的電壓差，將大多數(shù)發(fā)動機的預(yù)熱塞溫度保持在750～900~C之間。(4)冷卻液溫度傳感器與可變延遲型預(yù)熱系統(tǒng)中所使用的傳感器屬同一類型。(5)預(yù)熱定時器冷卻液溫度傳感器不斷將冷卻液的溫度變化傳至預(yù)熱定時器，定時器據(jù)此使預(yù)熱指示燈發(fā)光，見圖1—131(a)，預(yù)熱指示燈發(fā)光時間Ｔ1。根據(jù)冷卻液的溫度變化，預(yù)熱定時器控制預(yù)熱時間和余輝時間，見圖1—131(b)，圖1—132為預(yù)熱與余輝工作曲線。28(6)工作過程常規(guī)式超級預(yù)熱系統(tǒng)電路原理見圖1—133。當(dāng)啟動機開關(guān)扭至“ON'’位置時，當(dāng)啟動機開關(guān)扭至“START'’位置時，發(fā)動機啟動后，儀表板上放電警告燈熄滅時，電壓調(diào)節(jié)器L端子的電壓從。升至蓄電池電壓。然后，預(yù)熱定時器將1號預(yù)熱塞繼電器切斷。由于預(yù)熱定時器仍使2號預(yù)熱塞繼電器接通，來自蓄電池電流繼續(xù)通過預(yù)熱塞電阻器流至預(yù)熱塞，產(chǎn)生余輝。余輝延續(xù)時間丁2根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度控制。課堂小結(jié)（10′）１．可變延遲型預(yù)熱系統(tǒng)組成四課后作業(yè)布置（15′）１．新式超級預(yù)熱型系統(tǒng)組成29一復(fù)習(xí)提問（10＇）1固定延遲型熱型系統(tǒng)組成二教學(xué)過程（60＇）1。7其他設(shè)備1。7．1自動定時器(用于直列柱塞式噴油泵)汽油發(fā)動機裝有一個離心式點火提前裝置。該裝置隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加，將點火正時提前。柴油發(fā)動機也有類似裝置，稱為自動定時器或自動正時器。分配式噴油泵使用一種隨燃油壓力而變化運作的定時器，這種定時器裝置在噴油泵內(nèi)部，在直列柱塞式噴油泵中，則使用一種隨離心力變化而運作的定時器。在此，補充介紹用于直列柱塞式噴油泵的自動定時器。自動定時器裝置安裝在噴油泵和其主動齒輪之間，具有以下兩種功能。①將發(fā)動機的轉(zhuǎn)動傳送至噴油泵，以驅(qū)動噴油泵凸輪軸。②隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高，自動將噴油泵正時提前，以保證有效燃燒。驅(qū)動定時器的方式因發(fā)動機類型而異，但所有定時器的結(jié)構(gòu)和工作原理都基本相同，如圖1—134所示。自動定時器的工作原理見圖1—135。1．7．2減壓器當(dāng)切斷燃油或空氣供應(yīng)、或由于汽缸壓力卸壓阻止自燃時，柴油發(fā)動機就會熄火。一些車輛上裝置了減壓器，見圖l—136，只要駕駛員拉動裝在駕駛室內(nèi)的球形把手，就可操作減壓器，使進氣閥或排氣閥開啟少許，從而使各汽缸燃燒室中的壓力卸壓。這就確保駕駛員關(guān)掉發(fā)動機時，發(fā)動機會停止運30轉(zhuǎn)。天氣寒冷時，減壓器也可使發(fā)動機更容易轉(zhuǎn)動，以產(chǎn)生足夠的速度自行啟動。檢查噴射正時、氣門間隙等項目時，用手轉(zhuǎn)動曲軸也較容易。1．7．3離心式機油濾清器有些型號發(fā)動機將紙芯機油濾清器和離心式機油濾清器結(jié)合在一起，見圖1—137。圖1—138是裝有這種離心式機油濾清器的豐田2D發(fā)動機潤滑油流向。1，7．4額外噴油磁鐵<適用于直列柱塞式噴油泵)額外噴油磁鐵能夠在發(fā)動機啟動時供應(yīng)所需要的額外燃油，使其易于啟動。如圖1—139所示，這個磁鐵用于直列柱塞式噴油泵。連在噴油泵齒條上的動桿由鋼索與額外噴油磁鐵的柱塞相連接。當(dāng)發(fā)動機啟動時，磁鐵拉動柱塞，將噴油泵齒條拉至“燃油增加”位置，從而使發(fā)動機易于啟動。1．7．5電子柴油噴射控制裝置EDIC(適用于直列柱塞式噴油泵)在EDIC裝置中，見圖1—140，來自啟動機開關(guān)及機油壓力開關(guān)的信號，通過噴油量控制電動機的運作，來控制噴油泵。發(fā)動機啟動時，噴油泵控制電動機通過連桿，將噴油泵的1號推桿拉至“啟動”位置；發(fā)動機停機時，則拉至“停機”位置。直列柱塞式噴油泵上，都裝有EDIC系統(tǒng)或額外噴油磁鐵。(1)功能①啟動機啟動時，EDIC系統(tǒng)增加燃油噴射量，使發(fā)動機平穩(wěn)啟動。②啟動機開關(guān)斷路時，EDIC系統(tǒng)切斷燃油供應(yīng)，使發(fā)動機停機。③機油壓力下降得太低時，EDIC系統(tǒng)也切斷燃油供應(yīng)而使發(fā)動機停機。這種停機可能發(fā)生的原因有幾個，其中包括發(fā)動機的反向旋轉(zhuǎn)。(2)組成部件EDIC系統(tǒng)主要由噴射量控制電動機、控制繼電器和機油31壓力開關(guān)組成。①噴射量控制電動機噴射量控制電動機的作用是根據(jù)控制繼電器的狀態(tài)，在啟動機開關(guān)斷開時，或者發(fā)動機開始反向旋轉(zhuǎn)時，推動噴油泵1號推桿，切斷燃油的供應(yīng)；或在啟動過程中，推動1號推桿，以增加燃油供應(yīng)量。噴射量控制電動機的結(jié)構(gòu)見圖1—141。②控制繼電器控制繼電器的作用是根據(jù)啟動機開關(guān)和機油壓力開關(guān)的狀態(tài)，控制EDIC系統(tǒng)的噴射量控制電動機。③機油壓力開關(guān)機油壓力開關(guān)的作用是檢測機油壓力。當(dāng)機油壓力大約是30kPa時，內(nèi)置開關(guān)斷開；低于這個壓力時，內(nèi)置開關(guān)接通。如果發(fā)動機開始反向運轉(zhuǎn)，則機油泵不產(chǎn)生油壓，結(jié)果油壓開關(guān)接通，使發(fā)動機立即停機。(3)工作過程電子柴油噴射控制裝置EDIC的電路原理見圖1—142。噴射量控制電動機的工作過程見圖1—143。①啟動機開關(guān)：從“OFF'’(斷)至“START'’(啟動)當(dāng)啟動機開關(guān)從“OFF'’(斷開)扭至“START'’(啟動)位置時，電動機轉(zhuǎn)動，然后停在“START'’位置。噴油泵1號推桿也從“STOP'’(停機)轉(zhuǎn)到“START'’位置?！皢訖C開關(guān)斷開”的意思是擰至“LOCK'’或“ACC'’位置。具體電路工作過程如下：1號繼電器通(接點從A轉(zhuǎn)至B)，3號繼電器通(接點從A轉(zhuǎn)至B)，電動機開始運轉(zhuǎn)。隨后，限制器底板轉(zhuǎn)至“START'’位置[見圖1—143(a)]，3號繼電器斷(接點從B轉(zhuǎn)至A)，電動機停在“START'’位置。啟動機開關(guān)處于“START'’位置時，三極管1在預(yù)定一段時間(晶體管電路中電容器充電所需時間)后接通，使2號繼電器繼續(xù)工作(接點從A轉(zhuǎn)32至B)。②啟動機開關(guān)：從“START'’(啟動)至“ON'’<接通)發(fā)動機啟動之后，啟動機開關(guān)扭回“ON'’位置時，電動機運轉(zhuǎn)，然后停在“RUN'’(運行)位置。所以噴油泵1號推桿的位置從“START'’(啟動)轉(zhuǎn)至“RUN”(運行)。具體電路工作過程如下：1號繼電器斷(接點從B轉(zhuǎn)至A)，3號繼電器通(接點從A轉(zhuǎn)至B)，電動機開始運轉(zhuǎn)。隨后，限制器底板轉(zhuǎn)至“RUN'’位置[見圖1—143(b)]，3號繼電器斷(接點從B轉(zhuǎn)至A)，電動機停在“RUN'’位置。③啟動機開關(guān)：從“ON'’至“OFF'’至“OFF'’位置時，電動機運轉(zhuǎn)，然后停在推桿的位置從“RUN'’轉(zhuǎn)至“STOP"。當(dāng)啟動機開關(guān)從“ON'’位置扭“STOP'’位置。所以噴油泵1號具體電路工作過程如下：三極管1斷，2號繼電器斷(接點從B轉(zhuǎn)至A)，3號繼電器通(接點從A轉(zhuǎn)至B)，電動機開始運轉(zhuǎn)。隨后，限制器底板轉(zhuǎn)至“STOP'’位置[見圖1—143(c)]，3號繼電器斷(接點從B轉(zhuǎn)至A)，電動機停在“STOP'’位置。④防止發(fā)動機反向運轉(zhuǎn)噴油泵1號推桿位于“運行”位置時，萬一發(fā)動機發(fā)生反向運轉(zhuǎn)，電動機便會運轉(zhuǎn)，然后停在“STOP(停機)”位置。所以噴油泵1號推桿的位置從“RUN(運行)”轉(zhuǎn)至“STOP(停機)”。具體電路工作過程如下：當(dāng)機油壓力降至約30kPa以下時，機油壓力開關(guān)通，三極管1斷，2號繼電器斷(接點從B轉(zhuǎn)至A)，3號繼電器通(接點從A轉(zhuǎn)至B)，電動機開始運轉(zhuǎn)。隨后，限制器底板轉(zhuǎn)至“STOP'’位置[見圖1—143(c)]，3號繼電器斷(接點從B轉(zhuǎn)至A)，電動機停在“STOP'’33位置。⑤防止寒冷天氣時失靈環(huán)境溫度極低時，會使機油黏度增加，使機油壓力難以升至確保發(fā)動機有效運作的水平。這時，油壓開關(guān)可能不在發(fā)動機啟動后立即斷路。這會產(chǎn)生與發(fā)動機反向旋轉(zhuǎn)時相同的效應(yīng)，使三極管1斷開，發(fā)動機停機。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，三極管1延遲約8s(電容器放電所需的時間)斷開。1．7．6進氣口收斂機構(gòu)(1)進氣口收斂機構(gòu)的作用有些柴油發(fā)動機中使用了進氣口收斂機構(gòu)，其功能如下。①使發(fā)動機停機當(dāng)發(fā)動機開關(guān)扭至“OFF'’位置時，進氣口收斂機構(gòu)切斷汽缸空氣供應(yīng)，確保發(fā)動機正常停機。②減少發(fā)動機停機時的振動如果沒有進氣口收斂機構(gòu)，甚至在啟動機開關(guān)斷開后，空氣仍會吸人汽缸壓縮，使發(fā)動機劇烈震動。為防止這種現(xiàn)象，啟動機開關(guān)一斷開，進氣口收斂機構(gòu)即切斷汽缸空氣供應(yīng)。③降低吸氣噪聲發(fā)動機減速時，進氣口收斂機構(gòu)可以大量減少吸人汽缸的空氣量，從而使噪聲減至最低。否則會吸人不必要的空氣而形成噪聲。(2)進氣口收斂機構(gòu)的組成進氣口收斂機構(gòu)的部件構(gòu)成如圖1—144所示。(3)進氣口收斂機構(gòu)的工作過程工作過程如圖1—145所示。①發(fā)動機啟動及怠速運轉(zhuǎn)，見圖1—145(a)當(dāng)啟動機開關(guān)扭至“ON'’位置時，VSV接通，大氣壓的空氣作用在執(zhí)行器上。這使推桿A按順時針方向轉(zhuǎn)動推桿B。由于收斂閥固定在推桿B上，它就從完全關(guān)閉位置開啟少許。開啟角為20‘(與全關(guān)閉位置所形成的角)，使進入汽缸的空氣量剛好等于啟動發(fā)動機所需要的空氣量。34發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，收斂閥保持20‘的開啟角，保持適量空氣進入汽缸②巡行或加速，見圖1—145(b)踩下加速踏板可牽動其拉索，并使推桿C按順時針方向轉(zhuǎn)動。這使推桿D(和收斂閥相連)逆時針方向轉(zhuǎn)動，進一步打開收斂閥。根據(jù)加速踏板踩下的程度，收斂閥的張開角度可由20‘到完全張開位置。③減速發(fā)動機減速時收斂閥由完全關(guān)閉位置回到20‘的張開角，以限制進入汽缸的空氣量，這樣就減少了減速中的吸氣噪聲。④當(dāng)發(fā)動機停機時，見圖l—145(c)啟動機開關(guān)扭至“OFF'’位置時，VSV關(guān)閉，并使負壓作用在執(zhí)行器上。推桿A拉回，而推桿B(和收斂閥相連)則逆時針方向轉(zhuǎn)動。這就使收斂閥完全關(guān)閉，切斷了所有進入汽缸的空氣供應(yīng)，從而確保發(fā)動機完全停機。注意推桿C與推桿D接觸，阻礙推桿D將收斂閥完全關(guān)閉。所以，在停機前，駕駛員必須松開節(jié)流閥按鈕和加速踏板。1．7．7中冷器YC6112ZLQ柴油機裝有中冷器。增壓器壓氣機出來的空氣不是直接進入柴油機的進氣管，而是用管子將增壓空氣引至安裝在柴油機冷卻液散熱器前面的空—空冷卻式中冷器。在中冷器里，壓縮空氣經(jīng)過冷卻，使其密度進一步提高，有利于提高柴油機的充氣效率，中冷器的布置見圖1—146。增壓空氣在中冷器扁管中通過，扁管外表面有起散熱作用的板翅。課堂小結(jié)（10′）1．進氣口收斂機的作用，組成四課后作業(yè)布置（15′）1．中冷器的作用，組成35一復(fù)習(xí)提問（10＇）1進氣口收斂機的作用，組成二教學(xué)過程（60＇）1．8柴油機電子控制系統(tǒng)1．8．1概述(1)電子控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽油發(fā)動機上，各電子控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)柴油機的循環(huán)供油、噴油正時、可調(diào)氣閥正時、總體控制、故障自診斷和故障保護、自適應(yīng)油門校正、停缸控制、充分轉(zhuǎn)換和順序增壓控制、燃油溫度補償、多缸油量偏差、補償調(diào)節(jié)、電熱塞電流控制、進氣量控制、進氣渦流強度控制以及加速性、增壓壓力、空燃比、轉(zhuǎn)矩和排放控制等功能。柴油機電子控制技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，改善柴油機的動力性、經(jīng)濟性，降低排放和噪聲，仍是柴油機研制和生產(chǎn)部門的主要目標(biāo)。柴油機電子控制系統(tǒng)則是將上述影響柴油機的動力性、經(jīng)濟性和排放有關(guān)的因素通過相應(yīng)的傳感器向電控單元輸入信號，經(jīng)分析處理、計算后向執(zhí)行器發(fā)出控制指令，由電動式執(zhí)行器，如步進電機、電磁線圈等直接驅(qū)動控制套筒移動，實現(xiàn)對柴油機的電子控制。(2)控制內(nèi)容及功能柴油機電控系統(tǒng)的控制內(nèi)容及功能主要包括噴油量控制、噴油正時控制、怠速控制、各缸噴油量不均勻修正、燃油停供控制、增壓控制、進氣控制、排氣再循環(huán)控制、啟動預(yù)熱控制和故障自診斷及故障保護功能等。①噴油量控制噴油量的控制是柴油機電子控制系統(tǒng)的一項主要控制內(nèi)容。該系統(tǒng)由發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和加速踏板位置傳感器信號計算出基本噴油量，并由進氣溫度、進氣壓力、冷卻液溫度等修正信號對噴油量進行修正，36通過電磁溢流閥的快速響應(yīng)，對噴油量進行十分精確的控制。有些系統(tǒng)還具有燃油特性修正、低溫啟動后的修正、急減速時的修正等功能，以適應(yīng)不同工況及工作條件的變化需要。②噴油正時控制噴油正時是由發(fā)動機轉(zhuǎn)速和加速踏板位置決定，由冷卻液溫度、進氣溫度、進氣壓力等修正信號進行修正，并通過著火正時傳感器檢測實際燃燒開始時刻，實現(xiàn)對噴油正時的閉環(huán)控制，從而排除了因燃油十六烷值和大氣條件的變化引起的噴油正時的差異，實現(xiàn)對噴油正時的最佳控制。③怠速控制柴油機怠速運轉(zhuǎn)時，由于發(fā)電機、空調(diào)壓縮機、動力轉(zhuǎn)向液壓油泵等裝置工作狀態(tài)的變化將引起柴油機負荷的變化，從而導(dǎo)致發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化，柴油機控制系統(tǒng)將通過反饋控制系統(tǒng)控制噴油量，把怠速控制在所設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速值上。④各缸噴油量不均勻的修正(怠速顫振控制)在多缸柴油機工作時，即使噴油量控制指令值一定，但由于各缸噴油泵的性能差異將導(dǎo)致各缸的噴油量的差異，從而引起發(fā)動機轉(zhuǎn)速的波動，即所謂怠速顫振。柴油機電控系統(tǒng)通過各缸在做功沖程時的曲軸轉(zhuǎn)速變化判斷各缸噴油量的差異，利用電磁溢流閥的快速響應(yīng)性，及時修正各缸的噴油量，以降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速的波動，即按各缸間轉(zhuǎn)速無波動偏差來控制各缸的噴油量。⑤排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)通過控制參與再循環(huán)的排氣量以減少排氣中的NO。排放量，與汽油機電控系統(tǒng)相同。⑥進氣節(jié)流控制在怠速時，系統(tǒng)通過控制節(jié)氣門的開度，控制進氣量，以降低怠速時的振動和噪聲。停車時，系統(tǒng)關(guān)閉節(jié)氣門，中斷進氣，以減輕發(fā)動機的振動。37⑦增壓控制通過柴油機電控系統(tǒng)控制增壓壓力和進氣量、空燃比。⑧進氣渦流強度控制系統(tǒng)通過控制進氣通道的變化，以便在不同轉(zhuǎn)速及負荷下更好地組織進氣渦流，改善燃燒質(zhì)量，提高動力性、經(jīng)濟性，降低排放。⑨啟動預(yù)熱控制在不同的啟動條件下，系統(tǒng)通過控制啟動預(yù)熱塞的通電時間，以改善柴油機的低溫啟動性能和穩(wěn)定低溫怠速運轉(zhuǎn)。⑩故障自診斷功能及故障保護功能此項功能與汽油機電控系統(tǒng)的故障自診斷及失效保護功能基本相同。(3)控制方式這里主要介紹柴油機電子控制系統(tǒng)的噴油提前角的控制方式。柴油機電子控制系統(tǒng)的控制方式可分為三大類：開環(huán)控制、閉環(huán)控制和開環(huán)—閉環(huán)綜合(復(fù)合式)控制，如圖1—147所示。三種控制方式對柱塞式噴油泵和分配泵均適用。①開環(huán)控制開環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點是用電子控制裝置取代噴油提前角調(diào)節(jié)裝置。此種控制方式會因為零件的磨損、噴孔的堵塞等原因，導(dǎo)致即使相同型號的不同發(fā)動機或同一臺發(fā)動機在不同的使用階段噴油提前角存在差異。②閉環(huán)控制閉環(huán)控制是通過測定實際噴油提前角和調(diào)節(jié)流人正時活塞的壓力在發(fā)動機工況及工作條件變化時對噴油提前角進行調(diào)整。一般采用噴油傳感器或著火正時傳感器反饋實際噴油正時。．③開環(huán)—閉環(huán)綜合(復(fù)合式)控制此種控制方式是把閉環(huán)控制系統(tǒng)與凸38輪滾環(huán)位置的定位控制結(jié)合起來，可克服傳統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)響應(yīng)速度慢的缺點。當(dāng)調(diào)整點與實際噴油正時出現(xiàn)誤差時，控制系統(tǒng)就會知道活塞移動的距離，補償誤差。通常在相鄰兩次噴油間就能達到調(diào)整點。(4)對柴油機電子控制系統(tǒng)的要求對柴油機電控系統(tǒng)的要求如下。①提高柴油機的經(jīng)濟性和降低排放柴油機電控系統(tǒng)應(yīng)能在不同的工況及工作條件下精確地控制噴油提前角，并始終保持在最佳值，以降低燃油消耗和減少排放污染。②提高發(fā)動機工作的可靠性系統(tǒng)還必須具備診斷和支撐功能。一方面便于診斷與排除故障，同時又保證當(dāng)發(fā)動機在某些非關(guān)鍵部位或環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時，發(fā)動機能在準正常狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，即前面汽油機電控系統(tǒng)所提到的失效保護功能和備用功能。③對柴油機運行工況進行實時高精度控制④較強的適應(yīng)性，通過改變電控單元中EPROM的軟件程序，就能實現(xiàn)改型匹配。提高了電動調(diào)速器的匹配適應(yīng)能力。1．8．2柴油機電子控制系統(tǒng)的組成及工作原理(1)柴油機電子控制系統(tǒng)的組成柴油機電子控制系統(tǒng)仍然是由信號輸入裝置(傳感器)、電子控制單元(ECU)和執(zhí)行器三部分組成。①信號輸入裝置與輸入信號a．加速踏板位置傳感器。加速踏板位置傳感器用以檢測加速踏板的位置，即發(fā)動機的負荷信號，此信號輸入ECU后，與轉(zhuǎn)速信號共同決定柴油機的噴油量及噴油提前角，是柴油機電子控制系統(tǒng)的主控制信號。b．轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸位置傳感器。用以檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速或曲軸位置，與39加速踏板位置傳感器共同決定噴油量和噴油提前角，是柴油機電控系統(tǒng)的主控制信號。c．泵角傳感器。檢測噴油泵軸轉(zhuǎn)角，與曲軸位置傳感器配合共同控制噴油量，并保證在噴油正時改變時不影響噴油量。d．著火正時傳感器。檢測燃燒室開始燃燒的時刻，修正噴油正時。e．冷卻液溫度傳感器。檢測發(fā)動機冷卻液溫度，修正噴油量及噴油正時。f．進氣溫度傳感器。檢測進氣溫度，以修正噴油量及噴油正時。g．進氣壓力傳感器。檢測進氣壓力，以修正噴油量及噴油正時。h．溢流環(huán)位置傳感器。檢測溢流控制電磁鐵的電樞位置，以反饋控制溢流環(huán)的位置。用于ECD-I控制系統(tǒng)。i．正時活塞位置傳感器。檢測電子控制定時器正時活塞的位置，將噴油正時提前量信號輸入ECU。用于ECD-I控制系統(tǒng)。j．控制桿位置傳感器。檢測電子控制柱塞式噴油泵調(diào)速器中控制桿的位置，將燃油噴射量的增減信號反饋給ECU。k．控制套筒位置傳感器。檢測電子控制分配式噴油泵調(diào)速器中控制套筒、的位置，將燃油噴射量的增減信號反饋給ECU。1．E／G開關(guān)。發(fā)動機點火開關(guān)，向ECU輸入發(fā)動機工作狀態(tài)信號。m．A／C開關(guān)?？照{(diào)開關(guān)，向ECU輸入空調(diào)工作狀態(tài)信號，是怠速控制信號之一。n．動力轉(zhuǎn)向油壓開關(guān)。檢測動力轉(zhuǎn)向管路油壓的變化，所獲信號是怠速控制信號之一?？論鯁娱_關(guān)。向ECU輸入自動變速器是否處于空擋位置的信號，是怠速控制信號之一。40②電子控制單元柴油機電子控制單元的功用和組成與汽油機電子控制單元基本相同。③執(zhí)行器由執(zhí)行電器和機械執(zhí)行機構(gòu)兩部分組成。柴油機執(zhí)行器中所使用的執(zhí)行電器主要有電磁鐵、螺旋管、直流電機、步進電機和力矩電機等。執(zhí)行機構(gòu)的形式則根據(jù)被控制對象和在發(fā)動機上的布置而定。柴油機控制系統(tǒng)的執(zhí)行器主要有電動調(diào)速器、溢流控制電磁鐵、電子控制正時控制閥、電子控制正時器、電磁溢流閥、高速電磁閥和電子液力控制噴油器等。(2)柴油機電子控制系統(tǒng)的工作原理對數(shù)字信號的處理方法有兩種：一是根據(jù)預(yù)定控制規(guī)律的控制算法對輸入信號進行直接運算和處理，然后輸出控制指令；二是對輸入的數(shù)字信號進行特征抽取，即對輸入信號的處理并非為了得到直接控制決策，而是從大量輸入信號中抽取那些有用的信息，然后根據(jù)所抽取的特征值來決定控制決策。經(jīng)運算處理后微機通過I／O接口輸出控制指令信號，經(jīng)輸出回路放大后控制各有關(guān)執(zhí)行器動作，使發(fā)動機相應(yīng)參數(shù)或狀態(tài)向目標(biāo)逼近，接近程度也可由相應(yīng)傳感器來檢測，并將檢測結(jié)果反饋給電子控制單元ECU，實現(xiàn)閉環(huán)控制，使柴油機按最佳狀態(tài)運行。1．8．3典型柴油機電子控制系統(tǒng)(1)電子控制式噴油泵調(diào)速器和噴油提前角調(diào)節(jié)器(時間控制器)由電子控制系統(tǒng)控制。影響噴油量及噴油提前角的有關(guān)因素通過傳感器將信號輸入電子控制單元，經(jīng)分析處理后輸出控制指令，通過電動調(diào)速器和時間控制器來控制燃油噴射量和噴油提前角。電子控制式噴油泵也分柱塞式和分配式兩種型式。41①電子控制分配式噴油泵圖1』48表示了電子控制分配式噴油泵的組成。a．噴油量噴油提前角噴油量的控制是由ECU控制電動調(diào)速器中的控羽套筒的位置來實現(xiàn)增減噴油量的。電動調(diào)速器的結(jié)構(gòu)見圖1—149，由專子式電磁執(zhí)行器和油量控制機構(gòu)組成。轉(zhuǎn)子式電磁執(zhí)行器的工作原理月圖1—150所示，b．噴油提前角噴油提前角課堂小結(jié)（10′）1柴油機電子控制系統(tǒng)的工作原理四課后作業(yè)布置（15′）1噴油量的控制42一復(fù)習(xí)提問（10＇）1電子控制式噴油泵也分柱塞式和分配式兩種型式組成二教學(xué)過程（60＇）五十鈴汽車的I-ＴＥＣ系統(tǒng)，五十鈴汽車的I-ＴＥＣ系統(tǒng)(全電子控制式)柴油機的控制項目如圖1-154所示。圖1—155則表示系統(tǒng)構(gòu)造．系統(tǒng)的最大特征是具有自動巡行控制。系統(tǒng)具有燃料慍度傳感器，但沒有噴油正時器位置傳感器，不對噴油時刻施加反債控制，加速踏板位置傳感器與加速踏板直接連接，如圖1—156所示，中間不需連接線。這是一種可變電阻式信號發(fā)生器，推桿與加速踏板聯(lián)動，鐵心與推桿做成一體．根據(jù)加速踏板的位移，當(dāng)鐵心在線圈中移動時，線圈的阻抗產(chǎn)生變化。結(jié)果脈沖信號的輸出頻率也發(fā)生變化，利用這一結(jié)果，檢測加速踏板的位置．為了減少發(fā)動機在暖機后怠速期間的扭矩變動、降低噪聲以及防止停機時在切斷進氣后產(chǎn)生表面點火，必須控制進氣節(jié)流。五十斡式與豐田式不同，采用有別于電子電路的真空促動器，控制進氣節(jié)流。③電子控制柱塞式噴油泵組成見圖1—157．電子控制系統(tǒng)的輸入信號由加速踏板位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、轉(zhuǎn)速—凸輪軸位置傳感器(N－TDC傳感器)、啟動開關(guān)、空調(diào)開關(guān)等輸入電子控制單元ECU(臣中細線)，而檢測實際動作值的反饋信號也通過時間傳感器(裝于時間控制器上)和控制桿位置傳感器(裝于電動調(diào)速器內(nèi))反饋給電子控制單元ECU(圖中虛線)。ECU對輸入的控制信號和反饋信號進行分析處理，計算出相應(yīng)的噴油量及噴油提前角控制參數(shù)值，分別送往電動調(diào)速器和電磁閥(圖中粗線)，使調(diào)速器和時43間控制器動作，從而精確控制噴油量(由電動調(diào)速器控制)和噴抽提前角<由時間控制器通過電磁閥控制)。a噴油量的控制．由ECU控制電動調(diào)速6D進行動作來實現(xiàn)增減噴抽量的，電動調(diào)速器的結(jié)構(gòu)如圖l—158所示，由電動助推器、連桿機構(gòu)、控制桿等部分組成?？刂茥U位置傳感器裝于殼體內(nèi)，由ECU輸入的控制指令信號控制電動助椎器的上下移動，通過連桿機構(gòu)將助推器的上下移動變?yōu)榭刂茥U的水平移動，從而實現(xiàn)噴油景的增減控制。b．噴油提前角的控制。由ECU控制電磁閥，電磁閥控制由發(fā)動機機油泵進入時間控制器的油壓，從而使時間控制器動作而改變噴油泵凸輪軸與油泵驅(qū)動軸(曲軸)的相對位置來實現(xiàn)．時間控制界裝于噴油泵驅(qū)動軸(曲軸)與噴油泵凸輪軸之間．圖1—159是電磁閥的結(jié)構(gòu)。電磁閥為雙組式，共有三個通道：從而控制時闖控制界內(nèi)的話客的位置來實現(xiàn)噴油提前的調(diào)節(jié)·，圖l—160是時間控制器的結(jié)構(gòu)．時間控制器主要由缸筒、活塞、大小凸輪、法蘭和圓盤等組成．受電磁閥泥人的油壓大小控制，活塞位置發(fā)生改變，通過活塞上的銷帶動凸輪偏轉(zhuǎn)，從而使法蘭(泵軸)相對于圓盤(發(fā)動機曲軸)偏轉(zhuǎn)一定角度，實現(xiàn)噴油提前角的調(diào)節(jié)。(2，豐田公司2L-THE型柴油機電子控制系統(tǒng)ECD有ECD>I型和ECD-Ⅱ型兩種。ECD-I型上還保留了一部分機械控制式噴油泵的機械控制機構(gòu)，只是噴油量及噴油提前角采用電子控制方式，ECl>11型在噴油量的控制方式上有了根本的改變，它是通過ECU控制電磁溢流閥，定時開關(guān)溢流通路實現(xiàn)對噴油量的控制，即通過控制停止噴油的時間長短來控制噴抽量．同時在44噴油提前角控制中采用了著火正時傳感器，用以檢側(cè)燃燒室內(nèi)開始燃燒時刻，對點火提前角的控制更為精確．①ECl>I型柴油機電子控制系統(tǒng)液組成如圖1—161所示．其輸入信號由轉(zhuǎn)速傳感器、加速踏板位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器、進氣壓力傳感器、發(fā)動機開關(guān)(E／G開關(guān))、空調(diào)開關(guān)(A／c開關(guān))、空擋啟動開關(guān)等轄人ECU。而檢測實際動作值的反饋信號由濫流環(huán)位置傳感器，正時活塞位置傳感器反饋給ECU?？刂茋娪土康膱?zhí)行器是濫流控制電磁鐵，控制噴油提前角的執(zhí)行器是正時控制閥．此外，還有進氣節(jié)流控制、排氣再循環(huán)控制的真空控制閥(VSV閥)，均受ECU控制。a．噴油量控制，在ECl)I型控制系統(tǒng)中，噴油量的控制是由溢流控制電磁鐵使控制桿移動，控制溢流環(huán)(控制套筒)的位置來實現(xiàn)的。濫流控制電磁鐵的構(gòu)造如圖L—162所示。它由定子哉圈、彈簧、動鐵心、濫瘋環(huán)位置傳感罪等部分組成。ａ噴油量的控制，ｂ噴油提前角控制。并根據(jù)冷卻液租度、進氣溫度、進氣壓力對噴油提前角進行修正，同時還根據(jù)著火正時傳感器檢潞到的實際燃燒開始時間，噴油提前角，以減小燃油十六烷值和大氣條件的變化對噴抽提前角的影響。c怠速控制．d．各缸噴油量不均勻的修正。e進氣節(jié)流控制．e．啟動預(yù)熱控制．下面主要介紹ECD-Ⅱ型控制，噴油量控制和噴油提前角(噴油正時)的控制。45分配式噴油泵燃油通過柱塞在高壓室加壓，由高壓袖管送至噴油器噴人燃燒室，在ECD-Ⅱ型系統(tǒng)中，采用電磁溢流閥直接控制溢流的通路．既簡單控制性能又好，響應(yīng)速度快，能精確地控制燃油噴射量。實現(xiàn)對噴油量的精確控制，電磁溢流閥應(yīng)滿足下述幾點要求。l濫流通路的開閉面積必須大，以盡可能減小高壓燃油溢出的流動阻力，使停止噴油更干脆。b在電磁閥關(guān)閉時，高壓室內(nèi)必須保持高壓燃油．c響應(yīng)速度快，以保任發(fā)動機商建運轉(zhuǎn)時精確控制噴油量?！眃．電磁隅線圈控制電壓為12V或12V以下，功率消耗盡可能小。，其工作過程如圖I—167所示。當(dāng)柱塞右移時，見圖1—167(a)，停止噴油時，見L167(b)，一旦輔助電磁閥打開將主閥右側(cè)油壓泄掉，見圖1—167(c)，ECD—Ⅱ系統(tǒng)噴油量的控制方式如圖L168所示。泵角脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)如圖l—]69所示，ECD—Ⅱ系統(tǒng)對于噴油提前角的控制方式如圖1—170所示(e)噴油泵—噴油器器樣式電控系統(tǒng)圖1-171為一種高速電磁閥控制的噴油泵—噴油器的結(jié)構(gòu)．該系統(tǒng)通過高速電磁閥的開閉，控制高壓燃油的回油通路的開閉時刻，從而控制噴油開始及停止的時刻來實現(xiàn)對噴抽提前角及噴油量的控制．高速電磁閥受ECU控制，ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳賂界、加速踏板位置傳感器，冷卻液溫度傳感器、進氣溫度及壓力傳搐ee的輸入信號，經(jīng)分析處理，計算出相應(yīng)的最佳控制參數(shù)值，控制高速電磁閥電磁線圈46電流導(dǎo)遇與關(guān)斷的時刻及通斷時間的長短，從而實現(xiàn)對噴抽提前角丑噴油量的實時控制．圖L172為英國Lueas公司開發(fā)的重型卡車用的電子控制系統(tǒng)EUI噴油泵—噴油器的構(gòu)造．圖1—173為Caterpillar公司開發(fā)的電控噴油系統(tǒng)。該系統(tǒng)的最大特點是噴油泵的柱塞采用液壓驅(qū)動，這種方式可使噴油壓力等控制不受發(fā)動機轉(zhuǎn)速及負荷的影響．電子液力控制噴油料的結(jié)構(gòu)如圖1—74所示，它由液力控制伺服閥及針閥等組成．針閥的開啟和關(guān)閉是由控制伺服閥通過伺服油路控制的。{()蓄壓式電子控制噴油系統(tǒng)系統(tǒng)的組成如圖l—175所示，通過控制壓力調(diào)節(jié)閥進行控制，并保證在柴抽機啟動和息速時也能保證足夠高的穩(wěn)定油壓。(4)電子控制預(yù)行程可控式噴油泵柱塞式噴油泵的高壓抽管的壓力與噴油泵轉(zhuǎn)速和靜態(tài)供油速率成正比，保證低速時有高的噴油壓力，①預(yù)行程可控式噴抽泵的工作原理如圖l—176所示，普通柱塞式噴油泵的進出油孔設(shè)置在柱塞套筒上，當(dāng)柱塞關(guān)閉進出油孔時，開始泵油的預(yù)行程是不能改變的，供油速率也是一定的。如果將預(yù)行程改為可調(diào)節(jié)式的，供油速率則可自由調(diào)節(jié)，這樣就可以在發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時增大預(yù)行程，提高柱塞速度，從而增大供油速率，使高壓油管內(nèi)的壓力升高；在發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時．用常規(guī)的預(yù)行程保持原有的供47油速率，以控制高壓管內(nèi)壓力，防止其過分升高。預(yù)行程可控式噴油泵隨著預(yù)行程的增減，噴油開始的時刻也發(fā)生變化，高速時提前噴油，可得到相當(dāng)于普通噴油提前角調(diào)節(jié)器的功能。預(yù)行程可控式噴油泵實際上可實現(xiàn)對供油速率和噴油提前角(供油提前角)的控制．’②預(yù)行程可控式噴油泵的構(gòu)造預(yù)行程可控式噴油泵與普通柱塞式噴油泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)的比較如圖-177所示．預(yù)行程可控式噴油泵結(jié)構(gòu)特點主要有兩點；一是在柱塞套筒的下方設(shè)置有一個控制套筒，通過調(diào)節(jié)桿的上下移動來控制預(yù)行程量的變化；二是進油口設(shè)置在柱塞上，其燃油的噴射過程與昔通型噴袖泵不同．其工作過程如圖1—178所示。a進油過程。如圖l—178(a)所示。b開始壓油．如圖l—178(b)所示，當(dāng)柱塞被凸輪頂起，開始上升至柱塞上的進抽孔被控制套筒關(guān)閉止，所對應(yīng)的凸輪升程即為預(yù)行程，此后壓力室內(nèi)的壓力開始上升并開始壓油．’c噴油過程。如圖1—17B(c)所示，柱塞上有凹槽與柱塞中心的進油孔相通，從柱塞上行至進油孔被控制套筒關(guān)閉時起，到柱塞上的凹槽與控制套筒上的出油孔連通時為止，此間柱塞上的進油孔和凹槽均被關(guān)閉。隨著柱塞的上升，壓力室的燃油被壓送到噴油器(即噴油過程)，柱塞的這段行程即為有效泵油行程。在柱塞總行程(由凸輪升程所決定)一定時，預(yù)行程越大，有效行程越小，泵油量越小，噴油量越少；反之