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第8章發(fā)動機電子控制系統(tǒng)汽車電器與電子技術(shù)第8章發(fā)動機電子控制系統(tǒng)汽車電器與電子技術(shù)1現(xiàn)代汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的主要組成汽油噴射控制系統(tǒng)電子點火控制系統(tǒng)怠速控制系統(tǒng)排放控制系統(tǒng)其它發(fā)動機電子控制技術(shù)故障診斷系統(tǒng)重點:汽油噴射控制原理本章主要內(nèi)容8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院現(xiàn)代汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的主要組成本章主要內(nèi)容http:/28.1.1發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的發(fā)展概況(1)模擬技術(shù)
20世紀60年代及70年代初,在汽車上出現(xiàn)了由集成電路組成的電子控制系統(tǒng),這種模擬式集成電路模塊只能完成某種控制功能,如果要增加控制項目,需要增加相應(yīng)的控制功能電路,使得組合控制模塊的電路很復(fù)雜且體積大,其控制精度、工作可靠性等都較低。因此,這一時期出現(xiàn)的多為單一控制功能的汽車電子控制系統(tǒng),發(fā)動機的電子控制項目發(fā)展受到了限制。
8.1概述8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.1.1發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的發(fā)展概況(1)模擬技術(shù)8.13(2)微電子技術(shù)微機所具有的高運算速度、大存儲量和多路數(shù)據(jù)傳輸通道等特點使得將幾個電子控制裝置集中控制成為可能,增加新的電子控制項目也很容易。發(fā)動機集中控制系統(tǒng)在增加新的控制項目時,只需增加相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)和該項目特有的傳感器,而電子控制器中的微機則只要增加該控制項目所需的標準參數(shù)和控制程序、增設(shè)相應(yīng)的輸入輸出接口即可。因此,20世紀70年代后期以來,以微機為控制核心的電子控制系統(tǒng)不僅將原先互相獨立的電子點火控制系統(tǒng)和汽油噴射電子控制系統(tǒng)組合成一個綜合的控制系統(tǒng),還增加了怠速控制、廢氣再循環(huán)控制、活性炭罐通氣控制及故障自診斷等功能。8.1.1發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的發(fā)展概況8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院(2)微電子技術(shù)8.1.1發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的發(fā)展概況ht4(3)發(fā)動機集中電子控制系統(tǒng)發(fā)動機集中電子控制系統(tǒng)各控制項目共用傳感器所提供的信息,可以設(shè)置協(xié)調(diào)各控制單項的綜合控制程序,因而其控制的協(xié)調(diào)性和精度比各單項獨立控制高。隨著對汽車性能要求的不斷提高和微機技術(shù)的進一步發(fā)展,發(fā)動機集中控制系統(tǒng)的項目將會更多,并向著與汽車其它電子控制系統(tǒng)實現(xiàn)集中控制的整車集中電子控制的方向發(fā)展。8.1.1發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的發(fā)展概況8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院(3)發(fā)動機集中電子控制系統(tǒng)8.1.1發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的5發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)http://211.64.192.6日產(chǎn)公司的ECCS(發(fā)動機集中電子控制系統(tǒng))豐田公司的TCCS(豐田計算機控制系統(tǒng))本田公司的PGM(程序式汽油噴射系統(tǒng))通用公司的DEI(數(shù)字式汽油噴射系統(tǒng))福特公司的EEC(發(fā)動機電子控制系統(tǒng))大眾公司的MPEI(多點汽油噴射系統(tǒng))
這些不同名稱的電子控制系統(tǒng)均具有多項控制功能,但具體的結(jié)構(gòu)形式或控制功能則有所不同。同一汽車公司應(yīng)用于不同型號發(fā)動機的電子控制裝置,其結(jié)構(gòu)和控制內(nèi)容也可能不完全相同。8.1.2發(fā)動機集中電子控制系統(tǒng)實例8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院日產(chǎn)公司的ECCS(發(fā)動機集中電子控制系統(tǒng))8.1.2發(fā)動78.1.2發(fā)動機集中電子控制系統(tǒng)實例
1、日產(chǎn)公司的發(fā)動機集中電子控制系統(tǒng)(ECCS)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.1.2發(fā)動機集中電子控制系統(tǒng)實例1、日產(chǎn)公司的發(fā)動88.1.2發(fā)動機集中電子控制系統(tǒng)實例2.豐田公司計算機控制系統(tǒng)(TCCS)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.1.2發(fā)動機集中電子控制系統(tǒng)實例2.豐田公司計算機控98.2汽油噴射控制系統(tǒng)汽油噴射控制技術(shù)的發(fā)展概況汽油噴射控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)汽油噴射控制系統(tǒng)的控制原理重點:汽油噴射系統(tǒng)的控制原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2汽油噴射控制系統(tǒng)汽油噴射控制技術(shù)的發(fā)展概況http:108.2.1概述20世紀50年代開始應(yīng)用于賽車的二行程發(fā)動機。1954年,德國奔馳汽車公司在其生產(chǎn)的300BL四行程發(fā)動機上使用了汽油噴射技術(shù)。1958年,奔馳公司推出了進氣管內(nèi)噴射式220SE發(fā)動機。1967年,德國博世(Bosch)公司購買美國本迪克斯(Bendix)公司開發(fā)的電子控制汽油噴射裝置(Electrojector)技術(shù),推出了D-Jetronic電控汽油噴射裝置。1.汽油噴射技術(shù)發(fā)展概況與特點(1)汽油噴射技術(shù)發(fā)展概況8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.1概述20世紀50年代開始應(yīng)用于賽車的二行程118.2.1概述1968年,德國大眾汽車公司首次將博世公司研制的D-Jetronic應(yīng)用于轎車上。1972年,博世公司推出L-Jetronic電控汽油噴射裝置和K-Jetronic機械控制汽油噴射裝置。1980年,美國通用(GM)和福特(Ford)公司又推出了單點噴射式電子控制汽油噴射裝置(SPI)。2002年,奧迪開始在車型中使用FSI汽油直噴技術(shù)。2004年,奧迪在FSI發(fā)動機中融入渦輪增壓技術(shù)形成TFSI發(fā)動機技術(shù)。2005年,大眾1.4升直噴汽油發(fā)動機首先采用了TSI技術(shù)(渦輪機械增壓汽油分層噴射發(fā)動機)。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.1概述1968年,德國大眾汽車公司首次將博世128.2.1概述(2)汽油噴射式發(fā)動機的特點汽油噴射技術(shù)是將具有一定壓力的汽油直接噴射到進氣歧管,與進入的空氣混合而形成適當濃度的可燃混合氣。這種混合氣形成方式具有如下的優(yōu)點。①進氣阻力小。由于進氣管中無需喉管,發(fā)動機的進氣阻力小,使發(fā)動機的充氣效率得以提高,從而有效地提高了發(fā)動機的動力性。②霧化良好。噴射的汽油顆粒小、霧化良好,有助于形成空燃比適當、各缸均勻的混合氣,可使發(fā)動機各缸均有良好的燃燒,充分發(fā)揮汽油的效能,降低油耗和排氣污染;汽油噴射可在發(fā)動機低溫、低速時使汽油仍得到良好的霧化,因此也改善了發(fā)動機低溫起動性能和汽車爬坡性能。③供油滯后性小。由于汽油以一定的壓力直接噴射在進氣門處,其對節(jié)氣門的響應(yīng)快,因此,發(fā)動機的加速性能好。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.1概述(2)汽油噴射式發(fā)動機的特點http:138.2.1概述相比于機械控制汽油噴射系統(tǒng),電子控制汽油噴射系統(tǒng)還具有如下的優(yōu)點。①空燃比控制精度高。電子控制汽油噴射技術(shù)可實現(xiàn)非線性的空燃比控制,在發(fā)動機的各種工況下均有最佳的基本供油量控制,并且還可根據(jù)發(fā)動機的溫度、廢氣中的氧含量等情況對供油量作出修正控制。因此,電子控制汽油噴射系統(tǒng)可使發(fā)動機始終在最佳的空燃比狀態(tài)下工作。②可實現(xiàn)汽車減速斷油控制。電子控制汽油噴射系統(tǒng)很容易實現(xiàn)在汽車減速時斷油控制。從而進一步減少了汽油的消耗和排氣污染。③可實現(xiàn)與其它電子控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性控制。汽車各個電子控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制,可使汽車的安全性、舒適性、動力性及經(jīng)濟性進一步提高。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.1概述相比于機械控制汽油噴射系統(tǒng),電148.2.1概述汽油噴射系統(tǒng)分類噴油和供油量的控制方式噴油器的位置博世(Bosch)公司的命名方式
8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.1概述汽油噴射系統(tǒng)分類http://211.158.2.1概述噴油和供油量的控制方式機械控制方式機電混合控制方式。電子控制方式8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.1概述噴油和供油量的控制方式http://2168.2.1概述噴油器的位置缸內(nèi)噴射缸外噴射單點噴射式(SPI)
多點噴射式(MPI)同時噴射分組噴射獨立噴射
8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.1概述噴油器的位置http://211.64178.2.1概述博世(Bosch)公司的命名方式
K型
KE型
D型
L型8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.1概述博世(Bosch)公司的命名方式htt188.2.1概述
1.按噴油和供油量的控制方式不同分①機械控制方式。通過油路中的壓力油頂開噴油器實現(xiàn)噴油,由空氣流量計的感知板根據(jù)進氣管空氣流量動作,并通過柱塞式比例閥的聯(lián)動來控制噴油量。這種機械控制方式在工作過程中噴油器連續(xù)噴油,通過控制噴射流量來調(diào)節(jié)空燃比。②機電混合控制方式。實際上是機械控制方式的改進型,增設(shè)了一個由電子控制器控制的電液流量調(diào)節(jié)器,使其、適應(yīng)性和控制功能得以提高。③電子控制方式。電子控制器根據(jù)發(fā)動機各傳感器輸入的信號產(chǎn)生適當?shù)膰娪涂刂泼}沖,控制電磁閥式噴油器噴油,其組成與原理如圖所示。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.1概述1.按噴油和供油量的控制方式不同分h198.2.1概述2.按噴油器的位置不同分
(1)缸內(nèi)噴射式噴油器安裝在發(fā)動機氣缸蓋上,汽油直接噴射到氣缸內(nèi)。這種噴射方式其噴油的壓力高,噴射的時間要求很嚴,且噴油器要承受高溫、高壓,其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。因此,缸內(nèi)噴射式只是在早期的機械控制汽油噴射裝置中被采用。近年來,人們又致力于研究開發(fā)缸內(nèi)噴射式電子控制汽油噴射裝置,其目的是使發(fā)動機能滿足更高的動力性、經(jīng)濟性和排放控制要求。(FSI是FuelStratifiedInjection的詞頭縮寫,汽油分層噴射)
(2)缸外噴射式缸外噴射式又分單點噴射(SPI)和多點噴射(MPI)兩種形式。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.1概述2.按噴油器的位置不同分http://208.2.1概述
1)單點噴射式(SPI,SinglePointInjection)
汽油噴射裝置有一個或兩個噴油器,安裝在節(jié)氣門體處,因此也被稱之為節(jié)氣門體式汽油噴射裝置。SPI的控制精度稍低于MPl,但執(zhí)行機構(gòu)簡單、成本較低、工作可靠性相對較高。從80年代開始,SPI在一些汽車上得到了應(yīng)用。2)多點噴射式(MPI,MultiPointInjection)
汽油噴射裝置有與發(fā)動機氣缸數(shù)相等的噴油器,安裝在進氣門處的進氣歧管上。這種噴射方式汽油的控制精度、噴油變化靈敏度等均優(yōu)于單點噴射,是目前廣泛采用的汽油噴射裝置。多點噴射又有同時噴射、分組噴射和單獨噴射等三種控制方式。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.1概述1)單點噴射式(SPI,Sing218.1概述8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.1概述8/228.2.1概述
同時噴射方式:按發(fā)動機轉(zhuǎn)動節(jié)拍各缸噴油器同時噴油,可只用一個噴油器驅(qū)動電路,結(jié)構(gòu)簡單,空燃比的控制精度相對較低。分組噴射方式:將噴油器分成兩組或三組,按發(fā)動機轉(zhuǎn)動節(jié)拍各組交替同時噴油。分組同時噴射方式其控制精度有所提高,但增加了噴油器驅(qū)動電路,且需要分組氣缸識別信號,控制電路相對要復(fù)雜一些。獨立噴射方式:各缸噴油器按照發(fā)動機氣缸的工作順序噴油,各缸獨立噴射可相對于各缸的每次燃燒所需噴油量都設(shè)定一個最佳的噴射時刻,因此可以展寬稀薄空燃比界限,進一步降低油耗。這種噴射方式需要氣缸識別信號及與氣缸數(shù)相等的噴油器驅(qū)動電路,因此其控制電路的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.1概述同時噴射方式:按發(fā)動238.2.1概述3.按博世(Bosch)公司的命名方式分①K型。即博世公司的K-Jetronic。是一種機械控制單點連續(xù)噴射式汽油噴射裝置。②KE型。即K型的改進型,是一種機電混合式汽油噴射裝置。③D型。即博世公司的D-Jetronic。一種壓力型(速度密度)空氣流量檢測方式的電子控制汽油噴射系統(tǒng),用壓力傳感器檢測進氣管的壓力,并再根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速推算出進入發(fā)動機的空氣量。屬此類汽油噴射裝置的有:豐田公司的EFI-D、本田公司的PGM-FI、大發(fā)公司的EFI、通用公司的MFI、福特公司的PFI等。④L型。即博世公司的L-Jetronic。一種流量型(質(zhì)量流量)空氣流量檢測方式的電子控制汽油噴射系統(tǒng),直接用空氣流量傳感器檢測進氣流量確定發(fā)動機的進氣量。與之同種類型的如豐田公司的EFI、馬自達公司的EGI、鈴木公司的EPI、美國通用公司的SFI和TPI等。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.1概述3.按博世(Bosch)公司的命名方式248.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
電子控制汽油噴射系統(tǒng)由供油系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)三部分組成。一典型的電子控制汽油噴射系統(tǒng)構(gòu)成如圖所示。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)電子控制汽258.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)http://211268.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)電控汽油噴射系統(tǒng)主要由下列四部分組成:進氣系統(tǒng)供油系統(tǒng)控制系統(tǒng)點火系統(tǒng)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)電控汽油噴射系統(tǒng)主要278.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.汽油供給系統(tǒng)汽油供給系統(tǒng)主要由汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、汽油壓力調(diào)節(jié)器及噴油器等組成。工作時,電動汽油泵將汽油箱的汽油源源不斷地泵出,經(jīng)汽油濾清器濾除去雜質(zhì)和水份后,在由汽油壓力調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用下。使噴油器內(nèi)的汽油壓力始終保持為一定值。噴油器在電子控制器的控制脈沖作用下間歇噴油,將適量的汽油噴入進氣管。與空氣混合形成空燃比適當?shù)目扇蓟旌蠚狻?/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.汽油供給系統(tǒng)ht288.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)供油系統(tǒng)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)供油系統(tǒng)http:/298.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)供油系統(tǒng)在車上的位置8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)供油系統(tǒng)在車上的位置308.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(1)汽油泵汽油泵裝在油箱內(nèi),渦輪泵由電機驅(qū)動。當泵內(nèi)油壓超過一定值時,汽油頂開單向閥向油路供油。當油路堵塞時,卸壓閥開啟,泄出的汽油返回油箱。汽油泵主要由直流電動機和油泵組成,根據(jù)其油泵的結(jié)構(gòu)與原理不同,汽油泵可分為滾柱式、葉片式(渦輪式)、齒輪式等。圖9-14所示為滾柱式汽油泵的結(jié)構(gòu)圖。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(1)汽油泵http318.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)http://211328.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)葉片式(渦輪式)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)葉片式(渦輪式)ht338.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)汽油泵中安全閥的作用是防止供油管路中的油壓過高,而單向閥的作用是在汽油泵停止工作時,使汽油管路中保持一定的油壓,以便在發(fā)動機再次起動時能及時供油而易于起動。汽油泵有油箱內(nèi)、油箱外兩種安裝形式,滾柱式汽油泵的自吸能力較強,因此有安裝在汽油箱內(nèi)的,也有安裝在油箱外面的。自吸能力較差的汽油泵(比如葉片泵)一般都采用內(nèi)裝形式。滾柱式汽油泵所泵出的汽油脈動較大,因此有的汽油噴射系統(tǒng)在輸油管路中串接一個汽油脈動緩沖器(圖9-15),以減小輸油管路中汽油的脈動。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)汽油泵中安全348.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)http://211358.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(2)汽油壓力調(diào)節(jié)器汽油壓力調(diào)節(jié)器的作用:使噴油器的噴油壓力穩(wěn)定,以保證控制器通過噴油時間控制空燃比的精確度。汽油壓力調(diào)節(jié)器有:絕對壓力調(diào)節(jié)相對壓力調(diào)節(jié)
8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(2)汽油壓力調(diào)節(jié)368.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1)絕對壓力調(diào)節(jié)器當汽油壓力超過調(diào)定值時,壓力油就會推動膜片上移而使出油閥開啟,部分壓力油經(jīng)出油閥、回油管流回汽油箱,使油壓降低。當汽油壓力低于調(diào)定的壓力時,彈簧力使膜片下移而關(guān)閉出油閥,油壓又會回升。絕對壓力調(diào)節(jié)器通過膜片根據(jù)油壓變化的振動,使汽油壓力穩(wěn)定在一個恒定值。通過調(diào)節(jié)螺釘改變彈簧的張力即可調(diào)整壓力調(diào)節(jié)器的絕對壓力調(diào)節(jié)值。絕對壓力調(diào)節(jié)器的不足是當進氣管的壓力發(fā)生變化時,噴油壓力與進氣管的壓力差就會隨之改變,從而導致噴油量發(fā)生變化。為此,采用這種壓力調(diào)節(jié)器,其電子控制器需根據(jù)進氣管壓力的變化對噴油器的噴油時間作適當?shù)男拚?。其結(jié)構(gòu)如圖9-16所示。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1)絕對壓力調(diào)節(jié)器h378.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2)相對壓力調(diào)節(jié)器它與絕對壓力調(diào)節(jié)器的主要區(qū)別在于膜片的彈簧側(cè)通過一真空管與進氣歧管相通,使得進氣歧管壓力的變化對彈簧側(cè)的作用力產(chǎn)生影響。相對壓力調(diào)節(jié)器如圖9-17所示。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2)相對壓力調(diào)節(jié)器388.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如果進氣歧管的壓力降低了Δp,就會在汽油的壓力比原設(shè)定的值低Δp時就推動膜片上移而使出油閥被打開,也就是說,噴油器的噴油壓力也降低了Δp。由于噴油壓力隨進氣歧管的壓力變化而相應(yīng)改變,使得噴油器的噴油壓力與進氣歧管的壓力差保持恒定(圖9-18),因此采用相對壓力調(diào)節(jié)器時,進氣歧管壓力的變化不會對噴油量造成影響。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如果進氣歧管398.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(3)噴油器噴油器是電磁閥類執(zhí)行器,其作用是根據(jù)電子控制器的噴油脈沖信號將適量的汽油噴射到進氣歧管中。噴油器的結(jié)構(gòu)類型較多,有適用于多點噴射和單點噴射兩種不同的噴油器。多點噴射的噴油器按其閥的結(jié)構(gòu)不同分:有針閥式、球閥式和片閥式三種;按噴口數(shù)量分,則有單噴口、雙噴口和多噴口等幾種結(jié)構(gòu)型式;按其電磁線圈的電阻不同分,則有低電阻型(一般為2~3Ω)和高電阻型(一般為13~17Ω)兩種。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(3)噴油器htt408.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)噴油器的結(jié)構(gòu)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)噴油器的結(jié)構(gòu)http418.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)噴油器的位置8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)噴油器的位置http428.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖9-19是一種適用于多點噴射的針閥式噴油器。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖9-19是438.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)針閥式噴油器的工作原理:電磁線圈通電,產(chǎn)生的電磁力使鐵心克服彈簧力而移動,與鐵心為一體的針閥被打開,壓力油便從噴口噴出。電磁線圈斷電,其電磁力消失,鐵心在彈簧力作用下迅速回位,針閥關(guān)閉,噴油器立即停止噴油。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)針閥式噴油器的工作原448.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)主要由空氣濾清器、進氣管道、節(jié)氣門及節(jié)氣門體、怠速輔助空氣通道及怠速調(diào)節(jié)電磁閥、進氣歧管等組成(參見圖9-13)。在氣缸進氣行程真空吸力作用下,適量的空氣經(jīng)空氣濾清器濾清后,經(jīng)節(jié)氣門和(或)怠速通道到進氣歧管,與噴油器噴出的汽油混合后從進氣門進入氣缸。在汽車運行時,空氣的流量由節(jié)氣門開度控制。發(fā)動機處于怠速工況時,節(jié)氣門關(guān)閉,空氣由怠速旁通道和怠速輔助通道進入氣缸。通過怠速調(diào)節(jié)螺釘改變怠速旁通道的通氣量,可調(diào)整發(fā)動機的怠速;電子控制器通過控制怠速調(diào)節(jié)電磁閥,可調(diào)節(jié)怠速輔助空氣通道的空氣流量,以實現(xiàn)發(fā)動機怠速的自動控制。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.空氣供給系統(tǒng)ht458.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進氣系統(tǒng)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進氣系統(tǒng)http:/468.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.電子控制系統(tǒng)
(1)汽油噴射電子控制系統(tǒng)的組成傳感器、執(zhí)行器和電子控制單元。
不同車型上使用的電子控制汽油噴射系統(tǒng)的組成及電路結(jié)構(gòu)不完全相同,一種采用量板式空氣流量傳感器,并有冷起動噴油器的汽油噴射電子控制系統(tǒng)組成如下圖。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.電子控制系統(tǒng)ht478/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8/cb/650975488.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)http://211498.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)執(zhí)行器
8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)執(zhí)行器http:/508.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中間的金屬方盒為電子控制單元,箭頭指向電子控制單元的部件為傳感器,箭頭從電子控制單元出去的部件為執(zhí)行器。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中間的金屬方盒為電子518.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)http://211528.2.3汽油噴射控制系統(tǒng)原理
8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射控制系統(tǒng)原理
http://211.6538.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理電子控制器(ECU)根據(jù)各傳感器輸入的電信號判斷發(fā)動機的工況和狀態(tài),并確定最佳的噴油量。由于電子控制汽油噴射系統(tǒng)的噴油壓力和噴油器的噴口截面積均為恒定,因此噴油量的控制實際上就是控制噴油器間歇噴油的時間。最佳噴油量包括確定基本噴油量和各種情況下的噴油量修正。CPU根據(jù)各傳感器信號進行處理后,取得最佳的噴油時間,并立即調(diào)整噴油器控制脈沖,使噴油器在最佳的噴油時間下工作。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理電子控制548.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理1.基本噴油量的控制
基本噴油量是保證發(fā)動機在正常的工作溫度下運行時有最佳的空燃比。電子控制器根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、進氣壓力傳感器(壓力型)的進氣管的壓力信號或空氣流量傳感器(流量型)的進氣流量信號確定基本噴油量,并通過噴油器驅(qū)動電路控制噴油器每個工作循環(huán)的噴油(通電)時間。
8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理1.基本噴油量的558.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理汽油噴射控制系統(tǒng)多采用查尋法求得基本噴油時間,即通過試驗確定發(fā)動機特定工況下的最佳噴油時間,取得一組組發(fā)動機轉(zhuǎn)速、空氣流量或進氣管壓力所對應(yīng)的噴油時間標準數(shù)據(jù)并存入ROM存儲器中。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理汽油噴射568.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理工作時,電子控制器中的CPU根據(jù)當時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和空氣流量(或進氣管壓力),從ROM中查尋得到基本噴油時間。如果發(fā)動機工作在非特定工況,CPU則根據(jù)該工況周圍的4個特定工況點的基本噴油時間,通過插值法計算得到該工況下的噴油時間。查尋法求得最佳的基本噴油時間,可實現(xiàn)非線性控制,使汽油噴射的控制精度更高。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理工作時,578.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理2.噴油量修正控制噴油量修正控制是使發(fā)動機在各種情況下都有適當?shù)目杖急?,以保證發(fā)動機在各種情況下都能有可靠和良好的工作狀態(tài)。汽油噴射電子控制系統(tǒng)一般有如下噴油量修正。
(1)進氣溫度修正進氣溫度不同時,空氣的密度也不同,使混合氣的空燃比發(fā)生變化。進氣溫度修正是為了在不同的進氣溫度下均能達到理想的空燃比。電子控制器根據(jù)進氣溫度傳感器輸入的進氣溫度信號對噴油時間作出適當?shù)男拚?,進氣溫度修正特性如圖所示。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理2.噴油量修正控588.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理http://2598.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理
(2)起動噴油量修正起動時,發(fā)動機轉(zhuǎn)速很低,這時基本噴油量少。起動噴油修正是通過適當增加噴油量來改善其起動性能。電子控制器根據(jù)點火開關(guān)、發(fā)動機冷卻液溫度傳感器和進氣溫度傳感器的信號作出起動噴油量修正。①點火開關(guān)信號,當點火開關(guān)轉(zhuǎn)至起動檔時,點火開關(guān)向電子控制器提供發(fā)動機起動信號,電子控制器就會根據(jù)起動信號作出起動補充噴油量修正。有的汽油噴射系統(tǒng)是通過正常的噴油控制脈沖之間增加一個噴油脈沖來增加起動噴油量。②發(fā)動機冷卻液溫傳感器信號,當發(fā)動機冷卻液溫度低于80℃時,電子控制器就會作出發(fā)動機低溫起動補充噴油量修正。溫度越低,其補充量也越多。③進氣溫度傳感器信號,進氣溫度低時,則適當增加起動補充噴油量。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理(2)起動噴608.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理
(3)起動后的噴油量修正發(fā)動機起動后,電子控制器在基本噴油量的基礎(chǔ)下增加起動后補充噴油量,以保證發(fā)動機在溫度較低,汽油霧化不良的情況下能穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。控制器根據(jù)點火開關(guān)、發(fā)動機冷卻液溫度傳感器和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的信號作出起動后噴油量修正。①點火開關(guān)信號,當點火開關(guān)從起動檔到點火檔的瞬間,起動補充噴油量修正結(jié)束,起動后補充噴油量修正開始。②發(fā)動機冷卻液溫度傳感器信號,發(fā)動機冷卻液溫度越低,起動后補充噴油量就越多(圖a)。③發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號,起動后補充噴油量隨發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號脈沖的輸入遞減(圖b)。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理(3)起動后618.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理http://2628.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理
(4)怠速暖機噴油量修正發(fā)動機冷機起動后,保證發(fā)動機起動后能穩(wěn)定運行的起動后補充噴油量很快就會消失,如果這時發(fā)動機的溫度還較低,就仍需有較濃的混合氣。這由時間相對較長的怠速暖機修正來保證。電子控制器根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器及發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的信號作出適當?shù)牡∷倥瘷C噴油量修正。①節(jié)氣門位置傳感器信號,向控制器提供發(fā)動機怠速工況信號。②發(fā)動機冷卻液溫度傳感器信號,發(fā)動機的溫度越低,怠速暖機噴油補充量就越大,當發(fā)動機冷卻液溫度升至正常工作溫度時,怠速暖機修正量減至零。
③發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號,發(fā)動機轉(zhuǎn)速有變化時,怠速暖機修正量也會作相應(yīng)的調(diào)整。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理(4)怠速暖638.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理http://2648.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理
(5)加速時的噴油量修正加速時,基本噴油量控制會使混合氣偏稀,為保證發(fā)動機有良好的加速性能,必須在基本噴油量的基礎(chǔ)上增加適當?shù)膰娪土?。電子控制器根?jù)節(jié)氣門位置傳感器、空氣流量傳感器或進氣壓力傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器及發(fā)動機冷卻液溫度傳感器的信號作出適當?shù)募铀賴娪土啃拚"俟?jié)氣門位置傳感器信號,向電子控制器提供加速信號,電子控制器根據(jù)此信號作出加速噴油量修正。②空氣流量傳感器或進氣壓力傳感器信號,與發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號一起,供電子控制器計算發(fā)動機負荷變化量(ΔGa/n),確定加速噴油修正量。③發(fā)動機冷卻液溫傳感器信號,發(fā)動機溫度較低時,加速噴油補充量就越大。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理(5)加速時658.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理http://2668.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理
(6)減速時的噴油量修正與加速時相反,減速時會使混合氣過濃。電子控制器根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器、空氣流量傳感器或進氣壓力傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器及發(fā)動機冷卻液溫度傳感器的信號作出減速噴油量修正,目的是減少噴油器噴油,以降低汽油消耗和排氣污染。
(7)大負荷噴油量修正在發(fā)動機大負荷時需適當加濃混合氣,以保證發(fā)動機仍在最佳的狀態(tài)下工作。電子控制器根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器的信號作出大負荷噴油量修正。當節(jié)氣門的開度達34°(以某種汽油噴射系統(tǒng)為例)以上時,電子控制器根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器的信號電壓即可作出大負荷的判斷,并開始進行大負荷噴油量修正,以加濃混合氣。當節(jié)氣門開度小于34°時,大負荷噴油量修正立即結(jié)束。對于開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器和有節(jié)氣門全開觸點的線性節(jié)氣門位置傳感器,由節(jié)氣門全開觸點的閉合送出發(fā)動機大負荷信號。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理(6)678.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理
(8)汽油高溫噴油量修正當汽油溫度過高時,噴油器內(nèi)的汽油會汽化。含有蒸汽的汽油會導致噴油量減少而使混合氣過稀。因此,在汽車熱起動,汽油的溫度過高時,應(yīng)適當增加噴油時間,以彌補因汽油汽化所引起的混合氣稀化。電子控制器根據(jù)點火開關(guān)和發(fā)動機冷卻液溫度傳感器的信號作出熱起動噴油量修正。①點火開關(guān)信號,點火開關(guān)轉(zhuǎn)至起動檔時,向電子控制器提供起動信號。②發(fā)動機冷卻液溫度傳感器信號,當發(fā)動機冷卻液溫度在設(shè)定值(通常為100℃)以上時,電子控制器根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度傳感器的信號作出汽油高溫噴油量修正,如圖所示。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理(8)汽油高688.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理http://2698.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理
(9)汽油關(guān)斷控制汽油關(guān)斷控制有兩種情況,一是在汽車減速時停止噴油,以達到節(jié)油和降低排氣污染之目的;二是在發(fā)動機轉(zhuǎn)速太高時停止供油,以防止發(fā)動機超速損壞。
1)減速停止噴油控制電子控制器根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器和發(fā)動機冷卻液溫度傳感器信號作出減速停止噴油控制。①節(jié)氣門位置傳感器信號,節(jié)氣門開度突然減小至關(guān)閉時,電子控制器將根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和溫度情況,確定是否停止輸出噴油脈沖。②發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號,在減速過程中發(fā)動機的轉(zhuǎn)速很高時,電子控制器將不輸出噴油脈沖信號(停止噴油);而當節(jié)氣門仍處于關(guān)閉位置,發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于某一個范圍時(具體的轉(zhuǎn)速值還與發(fā)動機冷卻液溫度有關(guān)),電子控制器使噴油器恢復(fù)噴油,以使發(fā)動機能維持運轉(zhuǎn)(不熄火)。③發(fā)動機冷卻液溫傳感器信號,當發(fā)動機冷卻液溫度較低,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速又不高時,電子控制器將不作出停止噴油控制,或是在停止噴油狀態(tài)下恢復(fù)噴油。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理(9)汽油關(guān)708.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理
2)高轉(zhuǎn)速停止噴油控制電子控制器根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號作出高轉(zhuǎn)速停止噴油控制。當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速超過了設(shè)定的極限轉(zhuǎn)速時,電子控制器停止輸出噴油脈沖,從而使發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降,以避免發(fā)動機因轉(zhuǎn)速太高而引起事故。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理2)高轉(zhuǎn)速停718.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理
(10)蓄電池電壓變化噴油量修正當蓄電池的電壓變化時,由于噴油器的電磁線圈電流會隨之改變,使噴油器閥的開啟速率發(fā)生變化。為消除因噴油器閥開啟速率變化而引起的噴油量偏差,電子控制器將根據(jù)蓄電池電壓的變化對噴油器通電時間(噴油脈沖寬度)進行修正。當蓄電池的電壓降低時,電子控制器適當延長噴油時間,以補償因開啟速率下降而減少的噴油量。蓄電池電壓改變時的噴油時間修正特性如圖所示。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理(10)蓄電728.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理http://2738.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理(11)混合氣濃度反饋噴油量修正為使發(fā)動機的排放有害物降至很低的水平,在發(fā)動機的排氣通道上安裝三元催化轉(zhuǎn)化器來凈化廢氣中的NOx、HC和CO。當混合氣的濃度在理論空燃比附近時,三元催化轉(zhuǎn)化器的凈化效果最佳。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理(11)混合氣748.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理混合氣濃度反饋噴油修正是將混合氣濃度控制在理論空燃比附近,以保證三元催化轉(zhuǎn)化器良好的排氣凈化效果。氧傳感器通過監(jiān)測發(fā)動機排出廢氣中的氧含量來反映混合的濃度。電子控制器則根據(jù)氧傳感器輸入的信號對噴油量進行修正。當氧傳感器的輸入信號電壓為0.8V左右時,電子控制器將作出降低混合氣濃度(減少噴油時間)修正;當氧傳感器的電壓為0.1V左右時,電子控制器則作出提高混合氣濃度(增加噴油時間)的修正。通過這樣的反饋修正,使得發(fā)動機的空燃比始終保持在理論空燃比附近。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理混合氣濃758.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理
(12)自適應(yīng)修正自適應(yīng)修正也稱學習修正,用于進一步提高空燃比控制精度。在使用過程中,發(fā)動機的供油系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)及汽油噴射電子控制系統(tǒng)等的性能會發(fā)生變化,使得實際空燃比中心值與理論空燃比的偏差逐漸加大,導致電子控制系統(tǒng)不能進行正常的控制。自適應(yīng)修正就是計算出實際空燃比中心值與理論空燃比的偏離量,并求出空燃比偏離量的修正系數(shù),然后將修正系數(shù)存入RAM存儲器中(點火開關(guān)斷開也不斷電的),并在以后的工作中使用這一修正系數(shù)修正噴油時間,使空燃比的控制精度得以提高。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.2.3汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理(12)自適76FSI是FuelStratifiedInjection的英文縮寫,意指汽油分層噴射。汽油分層噴射技術(shù)是電噴發(fā)動機利用電子芯片經(jīng)過計算分析精確控制噴射量進入氣缸燃燒,以提高使發(fā)動機混和汽油比例,進而提高發(fā)動機效率的一種技術(shù)。與傳統(tǒng)技術(shù)把汽油噴入進氣歧管的發(fā)動機相比,F(xiàn)SI發(fā)動機的主要優(yōu)勢有:動態(tài)響應(yīng)好、功率和扭矩可以同時提升、汽油消耗降低。8.2.4先進汽油噴射控制技術(shù)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院FSI是FuelStratifiedInjection的77TFSI(渦輪增壓汽油分層噴射發(fā)動機),(Turbocharger)。渦輪增壓是利用排氣的高溫高壓推動廢氣渦輪高速轉(zhuǎn)動,在帶動進氣渦輪壓縮進氣,提高空氣密度,同時電腦控制增大噴油量,配合高密度的進氣,因此可以在排量不變的條件下提高發(fā)動機工作效率。
8.2.4先進汽油噴射控制技術(shù)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院TFSI(渦輪增壓汽油分層噴射發(fā)動機),(Turbochar78TSI(渦輪機械增壓汽油分層噴射發(fā)動機)是把一個渦輪增壓器(Turbocharger)和機械增壓器(Supercharger)一起裝到一臺發(fā)動機里面。渦輪增壓發(fā)動機在較低和較高轉(zhuǎn)速時都有一個動力的空擋,為了進一步提高發(fā)動機的效率,增加一個機械增壓裝置,并讓它在低轉(zhuǎn)速時加大進氣壓力。而渦輪增壓器的尺寸可以再大一些,去彌補高轉(zhuǎn)速時的動力空擋,從而達到一個從低到高轉(zhuǎn)速的全段優(yōu)異動力表現(xiàn)。
8.2.4先進汽油噴射控制技術(shù)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院TSI(渦輪機械增壓汽油分層噴射發(fā)動機)是把一個渦輪增壓器(798.3電子點火控制系統(tǒng)電子點火控制系統(tǒng)的分類電子點火控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.3電子點火控制系統(tǒng)電子點火控制系統(tǒng)的分類http:/801.發(fā)展概況
1931年美國人首先在分電器上使用真空裝置與離心裝置來自動調(diào)節(jié)點火提前角。
1976年,美國通用汽車公司首次將微機應(yīng)用于點火時刻控制。微機控制的燃油噴射系統(tǒng):點火提前角控制功能通常作為發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的一部分,由發(fā)動機電子控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制。全電子點火控制裝置(無分電器、無高壓導線)其點火性能也有進一步的提高。8.3.1概述8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院1.發(fā)展概況8.3.1概述http://211.6481
2.機械式點火提前調(diào)節(jié)的不足
點火提前角調(diào)節(jié)性能較差對溫度等其它影響燃燒的因素不能起調(diào)節(jié)作用8.3.1概述8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院2.機械式點火提前調(diào)節(jié)的不足點火提前角調(diào)節(jié)性能較差8.3.828.3.1概述(1)點火提前角調(diào)節(jié)性能較差理論和實踐證明,發(fā)動機的最佳點火時間應(yīng)能夠使發(fā)動機的燃燒臨近爆燃(但不產(chǎn)生爆燃)。因此,發(fā)動機的最佳點火提前角隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的變化是一個不規(guī)則的曲面。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.3.1概述(1)點火提前角調(diào)節(jié)性能較差http838.3.1概述(2)對溫度等其它影響燃燒的因素不能起調(diào)節(jié)作用當發(fā)動機的溫度、進氣壓力和溫度、混合氣濃度等因素起變化時,混合氣的燃燒速度會發(fā)生變化,點火提前角也應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整。而真空、離心點火提前調(diào)節(jié)器則不能起作用。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.3.1概述(2)對溫度等其它影響燃燒的因素不能848.3.1概述3.電子點火控制系統(tǒng)的優(yōu)點電子控制點火系統(tǒng)由微機根據(jù)各有關(guān)傳感器的電信號確定最佳的點火時間并進行實時調(diào)整,這種點火提前角控制方式具有如下的優(yōu)點。①可實現(xiàn)最佳點火時間控制。電子控制點火實現(xiàn)了非線性控制,使發(fā)動機各工況下都可處于最佳的點火狀態(tài)。②可針對各種影響因素修正點火時間。電子控制點火系統(tǒng)微機根據(jù)發(fā)動機溫度、進氣壓力、混合氣濃度等傳感器的信號,及時對點火提前角進行修正,使發(fā)動機在任何狀態(tài)下都不偏離最佳的點火提前角控制。③可與其它電子控制系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)調(diào)控制。電子點火控制系統(tǒng)可接受其它電子控制系統(tǒng)的有關(guān)信號,及時對點火提前角進行適當?shù)恼{(diào)整,以使發(fā)動機的運轉(zhuǎn)和汽車的運行更加平穩(wěn)。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.3.1概述3.電子點火控制系統(tǒng)的優(yōu)點http:/858.3.2電子點火控制系統(tǒng)分類
電子點火控制系統(tǒng)分類1.高壓配電方式機械高壓配電電子高壓配電
2.點火方式分組同時點火單獨點火3.控制方式閉環(huán)控制開環(huán)控制8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.3.2電子點火控制系統(tǒng)分類電子點火控制系統(tǒng)分類ht868.3.2電子點火控制系統(tǒng)分類
1.高壓配電方式①機械高壓配電:采用傳統(tǒng)的配電器分配點火線圈產(chǎn)生的高壓。因此這種改進型的電子點火控制系統(tǒng)還有分電器,但只相當于傳統(tǒng)分電器中的配電器的功能。②電子高壓配電:由電子控制進行高壓分配,這種全電子點火控制系統(tǒng)又分兩種類型,一種是無分電器,但點火線圈與火花塞之間還用高壓導線連接;另一種則無高壓導線,每個火花塞上面直接連接著一個點火線圈。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.3.2電子點火控制系統(tǒng)分類1.高壓配電方式http:878.3.2電子點火控制系統(tǒng)分類全電子點火控制系統(tǒng)的優(yōu)點。①減少了點火能量的損失。傳統(tǒng)的高壓配電方式工作時配電器分火頭與旁電極之間的跳火和具有較高電阻的高壓導線均會損失部分點火能量,電子高壓配電避免了這部分能量損失,提高了有效的點火能量。②降低了點火系統(tǒng)的故障率。配電器在高壓下工作,分電器蓋、分火頭及高壓導線等的漏電、燒損是電子點火裝置常見的故障,采用電子高壓配電則避免了這些故障可能,從而提高了點火系統(tǒng)的工作可靠性。③增加了點火線圈(或初級繞組)的個數(shù)。對于每個點火線圈來說,初級繞組的可通電時間增加了2~6倍。因此,即使發(fā)動機在極高的轉(zhuǎn)速下,點火線圈初級也有充足的通路時間,從而保證了發(fā)動機在高速時有足夠的點火能量和次級電壓。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.3.2電子點火控制系統(tǒng)分類全電子點火控制系統(tǒng)的優(yōu)點。h888.3.2電子點火控制系統(tǒng)分類2.按點火方式不同分①分組同時點火方式:一般是將各缸火花塞兩兩分組,每次點火都是同組的兩缸火花塞同時進行。其中一缸是有效點火,成對的另一缸為排氣行程,是無效點火。由于排氣行程缸內(nèi)的溫度高、壓力低,因此跳火電壓很低,能量的損失很小。分組同時點火方式又有二極管分配方式和點火線圈分配方式兩種不同的高壓配電形式。②單獨點火方式:每缸火花塞都單獨配有一個點火線圈,一般是將點火線圈直接安裝在火花塞的上面,因此可省去高壓導線。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.3.2電子點火控制系統(tǒng)分類2.按點火方式不同分htt898.3.2電子點火控制系統(tǒng)分類3.控制方式①開環(huán)控制:電子點火控制系統(tǒng)中無爆燃傳感器,控制器只是以反映發(fā)動機工況、狀態(tài)的各傳感器信號對點火提前角進行控制。②閉環(huán)控制:電子點火控制系統(tǒng)中設(shè)有發(fā)動機爆燃傳感器,通過發(fā)動機爆燃傳感器反饋發(fā)動機爆燃情況,作出點火提前角的修正控制。閉環(huán)控制方式可使點火提前角控制更接近爆燃區(qū),可更有效地發(fā)揮發(fā)動機的功率。因此,目前的電子點火控制系統(tǒng)大都采用閉環(huán)控制方式。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.3.2電子點火控制系統(tǒng)分類3.控制方式http://2908.3.3
電控點火系統(tǒng)的組成
ECU
傳感器點火執(zhí)行器8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.3.3電控點火系統(tǒng)的組成http://211.64.914.點火提前角的控制實際點火提前角=初始提前角+基本提前角+修正提前角8.3.4
電控點火系統(tǒng)的控制原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院4.點火提前角的控制實際點火提前角=初始提前角+基本提前角+92起動期間:點火提前角為固定值
起動后基本點火提前角的控制:由轉(zhuǎn)速和負荷確定
點火提前角的修正:部分負荷工況根據(jù)冷卻水溫、進氣溫度和節(jié)氣門位置等信號修正。
滿負荷工況要特別小心控制點火提前角,以免產(chǎn)生爆震。
最大和最小提前角的控制:微處理器計算的點火提前角必須控制在一定范圍內(nèi),否則發(fā)動機很難正常運轉(zhuǎn)。8.3.4
電控點火系統(tǒng)的控制原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院起動期間:點火提前角為固定值
8.3.4電控點火系統(tǒng)的控制93閉合角的控制
閉合角控制電路的作用是:根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和蓄電池電壓調(diào)節(jié)閉合角,以保證足夠的點火能量。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升和蓄電池電壓下降時,閉合角控制電路使閉合角加大,即延長一次側(cè)電路的通電時間,防止一次側(cè)儲能下降,確保點火能量。28.3.4
電控點火系統(tǒng)的控制原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院閉合角的控制閉合角控制電路的作用是:根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速94發(fā)動機爆震的控制
閉環(huán)控制所用的反饋信息可以是發(fā)動機的爆震信號、轉(zhuǎn)速信號或氣缸的壓力信號等。最常見的是利用發(fā)動機的爆震信號作為反饋信息,用來控制大負荷等工況下的點火提前角;爆震傳感器將發(fā)動機的爆震狀況反饋給ECU,一旦爆震程度超過規(guī)定的標準,ECU立即發(fā)出點火系統(tǒng)推遲點火;當爆震程度低于規(guī)定的標準時,ECU又會將點火時刻提前,循環(huán)調(diào)節(jié)點火時刻的結(jié)果,使發(fā)動機始終處于臨界爆震的工作狀態(tài)。8.3.4
電控點火系統(tǒng)的控制原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院發(fā)動機爆震的控制8.3.4電控點火系統(tǒng)的控制原理http95若用發(fā)生爆震的循環(huán)次數(shù)與實際工作循環(huán)的次數(shù)之比值(爆震率)來衡量爆震強度,可以定量地把爆震分為四個等級: 爆震率在5%以下時為微爆震
5%~10%為輕爆震
10%~25%為中爆震
25%以上為重爆震。當發(fā)動機出現(xiàn)1%~5%的輕微爆震時,其動力性、經(jīng)濟性接近最佳值。閉環(huán)控制方式即按輕微爆震來確定最佳點火提前角。8.3.4
電控點火系統(tǒng)的控制原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院若用發(fā)生爆震的循環(huán)次數(shù)與實際工作循環(huán)的次數(shù)之比值(爆震率)來96一定時間內(nèi)無爆震時,就逐步增大點火提前角,直至發(fā)生輕微爆震;爆震率大于5%時,又將點火提前角減小,直至爆震消除。8.3.4
電控點火系統(tǒng)的控制原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院一定時間內(nèi)無爆震時,就逐步增大點火提前角,直至發(fā)生輕978.3.4
電控點火系統(tǒng)的控制原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.3.4電控點火系統(tǒng)的控制原理http://211.64988.4發(fā)動機怠速控制系統(tǒng)怠速控制系統(tǒng)的作用、類型發(fā)動機怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.4發(fā)動機怠速控制系統(tǒng)怠速控制系統(tǒng)的作用、類型http998.4.1怠速控制應(yīng)用概況發(fā)動機在怠速工況下,節(jié)氣門關(guān)閉,從節(jié)氣門縫隙和怠速旁空氣通道進入的空氣,與相應(yīng)的汽油配制而成的混合氣燃燒所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩僅用于克服發(fā)動機本身的磨擦和壓縮阻力矩,及由發(fā)動機驅(qū)動的附加裝置阻力矩,以使發(fā)動機維持在低轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。早期的汽油噴射式采用了溫控輔助空氣閥來控制怠速時輔助怠速空氣通道的空氣流量,用以實現(xiàn)冷起動后的低溫怠速穩(wěn)定和快速暖機控制。這種溫控輔助空氣閥其控制功能有限,不能滿足現(xiàn)代汽車發(fā)動機使用全過程的怠速控制要求。隨后出現(xiàn)的由微機控制怠速控制閥的怠速控制系統(tǒng)具有多項控制功能,可使發(fā)動機的怠速控制能適應(yīng)電控發(fā)動機性能進一步提高的要求。現(xiàn)代汽車電子怠速控制系統(tǒng)一般都覆蓋了溫控輔助空氣閥的功能,因此溫控式的輔助空氣閥在現(xiàn)代電控發(fā)動機上已很少使用。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.4.1怠速控制應(yīng)用概況發(fā)動機在怠速工況下,節(jié)氣1008.4.1怠速控制應(yīng)用概況8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.4.1怠速控制應(yīng)用概況http://211.64.191018.4.2怠速控制系統(tǒng)的作用汽車怠速控制系統(tǒng)主要有如下功能:穩(wěn)定怠速控制快速暖機控制高怠速控制其它控制8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.4.2怠速控制系統(tǒng)的作用汽車怠速控制系統(tǒng)主要有如下功能1028.4.2怠速控制系統(tǒng)的作用①穩(wěn)定怠速控制:怠速控制系統(tǒng)以設(shè)定的發(fā)動機轉(zhuǎn)速為怠速控制目標,當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速偏離目標轉(zhuǎn)速時,電子控制器便輸出怠速調(diào)整信號,通過怠速控制執(zhí)行器將發(fā)動機怠速調(diào)整到設(shè)定的目標范圍之內(nèi)。設(shè)定的目標轉(zhuǎn)速是發(fā)動機各種狀態(tài)下的能保持穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的最理想怠速,因此電子怠速穩(wěn)定控制可使發(fā)動機在各種狀態(tài)下都可在最佳的穩(wěn)定怠速下運轉(zhuǎn)。②快速暖機控制:在冷機起動后,怠速控制系統(tǒng)可以使發(fā)動機在較高的怠速下穩(wěn)定運行,并可加速發(fā)動機的暖機過程。
8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.4.2怠速控制系統(tǒng)的作用①穩(wěn)定怠速控制:怠速控制系統(tǒng)1038.4.2怠速控制系統(tǒng)的作用③高怠速控制:在怠速工況下,當發(fā)動機負荷增加時,為保持發(fā)動機的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)或使發(fā)動機向外能輸出一定的功率,電子控制器輸出控制信號,通過執(zhí)行器將發(fā)動機調(diào)整至設(shè)定的高怠速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。④其它控制:當發(fā)動機起動時,電子怠速控制系統(tǒng)使怠速輔助空氣通道自動開啟至最大,以使發(fā)動機起動容易。在活性炭罐控制閥、廢氣再循環(huán)控制閥等工作時,調(diào)整怠速控制閥以穩(wěn)定怠速。因發(fā)動機部件磨損、老化等原因而使發(fā)動機的怠速偏離正常范圍時,電子怠速控制系統(tǒng)能自動將怠速修正到正常值。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.4.2怠速控制系統(tǒng)的作用③高怠速控制:在怠速工況下,1048.4.3怠速控制系統(tǒng)的分類按進氣量的調(diào)節(jié)方式分節(jié)氣門直動式旁通空氣式按怠速控制閥的結(jié)構(gòu)原理分步進電機式開度電磁閥式開關(guān)電磁閥式8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.4.3怠速控制系統(tǒng)的分類按進氣量的調(diào)節(jié)方式分http:1058.4.3怠速控制系統(tǒng)的分類①節(jié)氣門直動式:電子控制器通過控制執(zhí)行機構(gòu)直接操縱節(jié)氣門,以節(jié)氣門開度的改變來實現(xiàn)怠速的控制(圖a)。特點:工作可靠性好,控制位置的穩(wěn)定性也良好。但動態(tài)響應(yīng)性較差,執(zhí)行機構(gòu)較為復(fù)雜且體積較大。
②旁通空氣式。電子控制器通過怠速控制閥改變怠速輔助空氣通道的空氣流量來實現(xiàn)怠速的控制(圖b)。這種控制方式動態(tài)響應(yīng)好,結(jié)構(gòu)簡單且尺寸較小,目前較為常見。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.4.3怠速控制系統(tǒng)的分類①節(jié)氣門直動式:電子控制器通1068.4.3怠速控制系統(tǒng)的分類8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.4.3怠速控制系統(tǒng)的分類http://211.64.11078.4.3怠速控制系統(tǒng)的分類2.按怠速控制閥的結(jié)構(gòu)原理分①步進電機式。以步進電動機為動力,電子控制器通過控制步進電動機的轉(zhuǎn)動來驅(qū)動空氣閥的開啟和關(guān)閉。②開度電磁閥式。以電磁閥通電產(chǎn)生的電磁力來驅(qū)動空氣閥的開度。根據(jù)空氣閥的運動方式不同,開關(guān)電磁閥又可分為直動式和轉(zhuǎn)動式兩種。③開關(guān)電磁閥式。電磁閥部分與開度電磁閥并無大的差別,主要的不同點是其工作方式。開關(guān)式電磁閥只有打開和關(guān)閉兩種狀態(tài),工作時閥以一定的頻率開閉,通過閥的開閉比來控制怠速空氣流量。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.4.3怠速控制系統(tǒng)的分類2.按怠速控制閥的結(jié)構(gòu)原理分h1088.4.4怠速控制系統(tǒng)原理
1.怠速穩(wěn)定控制發(fā)動機怠速穩(wěn)定控制實際上是一種轉(zhuǎn)速反饋控制。在微機存儲器中,存儲有發(fā)動機在不同狀態(tài)下的最佳穩(wěn)定怠速參數(shù)(目標轉(zhuǎn)速)。當發(fā)動機處于怠速工況時,怠速控制系統(tǒng)不斷地監(jiān)測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,并與當前發(fā)動機狀態(tài)下的目標轉(zhuǎn)速進行比較,當發(fā)動機怠速出現(xiàn)波動,偏離了設(shè)定的目標轉(zhuǎn)速時,ECU輸出控制脈沖使怠速控制執(zhí)行器動作,將發(fā)動機的怠速調(diào)節(jié)在設(shè)定的目標轉(zhuǎn)速范圍之內(nèi)。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.4.4怠速控制系統(tǒng)原理1.怠速穩(wěn)定控制http://1098.4.4怠速控制系統(tǒng)原理
怠速穩(wěn)定控制所需的傳感器信號有以下幾種。①發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器,提供發(fā)動機在怠速工況下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號。②節(jié)氣門位置傳感器,提供節(jié)氣門關(guān)閉信號,是ECU判斷發(fā)動機是否處于怠速工況的基本信號。③發(fā)動機冷卻液溫傳感器,提供發(fā)動機溫度信號,ECU根據(jù)此信號選定目標轉(zhuǎn)速。④車速傳感器,提供汽車行駛速度信號,當車速低于2km/h,且節(jié)氣門關(guān)閉時,ECU作出“發(fā)動機處于怠速工況”的判斷,進入怠速控制程序。⑤空調(diào)開關(guān),提供空調(diào)關(guān)斷信號,只有在空調(diào)不使用時,ECU才進入發(fā)動機轉(zhuǎn)速反饋式怠速穩(wěn)定控制。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.4.4怠速控制系統(tǒng)原理怠速穩(wěn)定控制所需的傳感器信號有1108.4.4怠速控制系統(tǒng)原理2.高怠速運行控制
(1)發(fā)動機負荷高怠速控制在節(jié)氣門處于關(guān)閉位置(發(fā)動機在怠速工況),但需要發(fā)動機帶動一定的負荷以較高的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時,ECU輸出控制信號,使怠速控制執(zhí)行器動作,將發(fā)動機的怠速調(diào)高至某一值。比如,在使用汽車空調(diào)、蓄電池虧電等情況下,怠速控制系統(tǒng)通過高怠速運行控制,使發(fā)動機在一個較高的怠速下運行,以保證在發(fā)動機怠速工況下的空調(diào)系統(tǒng)正常工作和及時向蓄電池補充電能。
(2)轉(zhuǎn)速變化預(yù)見性高怠速控制在發(fā)動機怠速工況時,為避免發(fā)動機驅(qū)動的附加裝置的阻力矩突然增大而導致發(fā)動機怠速下降甚至熄火,ECU在接收到附加裝置阻力矩增大的有關(guān)電信號時,就輸出控制信號,通過怠速控制執(zhí)行器預(yù)先調(diào)大怠速進氣量。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.4.4怠速控制系統(tǒng)原理2.高怠速運行控制http://1118.4.4怠速控制系統(tǒng)原理怠速控制系統(tǒng)高怠速運轉(zhuǎn)控制除了利用發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、發(fā)動機冷卻液溫度傳感器等得到發(fā)動機轉(zhuǎn)速、怠速工況及發(fā)動機溫度信息外,還用到如下的開關(guān)信號。①空調(diào)開關(guān),提供汽車空調(diào)是否使用信息。若開關(guān)接通,ECU將作出高怠速運轉(zhuǎn)控制,以使發(fā)動機有適當?shù)墓β瘦敵?,帶動空調(diào)壓縮機正常運轉(zhuǎn)。②蓄電池電壓,提供蓄電池是否虧電或蓄電池負荷是否很高的信息。若虧電或負荷很高,ECU將作出高怠速運轉(zhuǎn)控制,以便在怠速工況下使發(fā)電機能向蓄電池充電。③自動變速器檔位開關(guān),提供自動變速器是否從N檔或P檔掛上運行檔位(D檔或R檔、3位、2位)信息。若掛入相應(yīng)檔位,ECU將作出高怠速運轉(zhuǎn)控制,以避免自動變速器油泵因掛上運行檔后阻力增大而引起發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降。④尾燈繼電器或后窗降霧繼電器等,向怠速控制系統(tǒng)提供電器負荷增大信號,ECU根據(jù)這些用電設(shè)備繼電器接通信號作出電器負荷增大判斷,并進行高怠速控制,以避免發(fā)電機負荷增大而引起發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.4.4怠速控制系統(tǒng)原理怠速控制系統(tǒng)高怠速運轉(zhuǎn)控制除了利1128.5汽車排放電子控制系統(tǒng)汽車排放的形成和危害汽車排放控制的作用與分類汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.5汽車排放電子控制系統(tǒng)汽車排放的形成和危害http:1138.5.1概述1.汽車排放的形成和危害隨著汽車保有量的增加,汽車排放對環(huán)境所造成的影響也隨之增大。汽車排放對人類危害最大的是:一氧化碳(CO)
碳氫化合物(HC)
氮氧化物(NOx)8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.5.1概述1.汽車排放的形成和危害http://1148.5.1概述
1.一氧化碳(CO)CO是烴類燃料在空氣不足的情況下,由于不完全燃燒而產(chǎn)生的有害物。CO被人體吸收后,容易與血紅蛋白結(jié)合,阻礙血紅蛋白帶氧,會造成人體內(nèi)缺氧而使人感到頭痛、惡心,嚴重時還導致人因窒息而死。2.碳氫化合物(HC)HC是石油產(chǎn)品的基本組成部分,其與氧的化合(燃燒)所釋放的熱量是發(fā)動機運轉(zhuǎn)所需的能量。但排人大氣中的HC則是一種污染。發(fā)動機排氣中高含量的HC是燃料未經(jīng)燃燒或燃燒不完全的產(chǎn)物。此外,燃油箱汽油蒸發(fā)、曲軸箱氣體直接排放等,也是HC對大氣造成污染的來源。HC氣體在陽光下與氮氧化物NOx作用,進行光化學反應(yīng),形成含有臭氧(O3)、丙稀醛、甲醛、硝酸鹽、酮及過氧化酰等物質(zhì)的光化學煙霧。這種“煙霧”具有較強的氧化力和特殊的氣味,對人眼、咽喉等有刺激作用,并容易使橡膠開裂和植物受損等。在諸多的碳氫化合物中,苯比芘還是一種致癌物。3.氮氧化物(NOX)NOX是在溫度很高的情況下氮與氧化合的產(chǎn)物,對大氣造成污染的主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。氮氧化物是一種有毒并帶有惡臭的氣體,會引起人眼結(jié)膜、口腔、咽喉粘膜腫脹和充血,并可能導致支氣管炎、肺炎等病。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.5.1概述1.一氧化碳(CO)http://21158.5.1概述2.汽車排放控制的作用與分類(1)汽車排放控制的作用汽車對大氣的污染主要源自發(fā)動機排出的廢氣,三種有害排放物中,全部CO、NOx和約占60%的HC都是由發(fā)動機排氣管排出的。此外,曲軸箱氣體和燃油箱燃油蒸發(fā)的HC排放各約占汽車HC總排放的20%。對汽車排放的控制,就是通過改善燃燒、降低燃燒溫度、阻斷曲軸箱氣體和燃油蒸發(fā)排放、凈化排氣管廢氣等手段,使汽車對大氣的污染減小到最低的限度,以緩解汽車保有量增加對環(huán)境所帶來的負面影響、滿足人類對環(huán)境質(zhì)量不斷提高的要求。8/cb/65097564青島理工大學汽車與交通學院8.5.1概述2.汽車排放控制的作用與分類http:1168.5.1概述(2).汽車排放控制的分類①機內(nèi)凈化:從進氣系統(tǒng)入手,通過改善混合氣的質(zhì)量,使燃燒產(chǎn)生的有害成分降低。這一類的排放控制裝置有:進氣溫度自動控制裝置、廢氣再循環(huán)控制裝置、混合比加濃式減速廢氣凈化裝置、進氣歧管真空度控制閥等。②機外凈化:對發(fā)動機排出的廢氣進行再凈化處理,將廢氣中所含的CO、HC和N
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