汽車維修高級技師論文

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論文名稱：BOSCH燃氣電控系統(tǒng)構造原理分析

工作單位:

濟南公交維修分公司

姓

名：邵憲磊時間：2016年10月BOSCH燃氣控制系統(tǒng)的構造原理分析摘要：本文介紹了BOSCH燃氣控制系統(tǒng)的基本結構，并對各部件的工作原理進行簡要的分析。關鍵詞：BOSCH燃氣控制系統(tǒng)構造工作原理前言天然氣的優(yōu)點包括資源豐富、排放污染低、價格低廉等，日益受到重視，被認為是一種非常具有發(fā)展前景的燃料。自上世紀年代初期天然氣發(fā)動機問世以來，經(jīng)過八十多年的發(fā)展，天然氣發(fā)動機技術已日趨成熟，目前來看，大部分天然氣發(fā)動機都是由現(xiàn)有的柴油機或者汽油機機型基礎上改型而來的，另外由于目前天然氣發(fā)動機應用領域廣泛，技術水平上差距較大。雖然我國天然氣發(fā)動機的發(fā)展較快，但在總體技術上與國外先進水平仍有不小的差距，這阻礙了我國天然氣發(fā)動機的自主研發(fā)和更廣泛的推廣。近年來，各發(fā)動機知名生產(chǎn)廠家、咨詢公司及研究機構都針對天然氣發(fā)動機的燃燒和排放特性、供給系統(tǒng)及控制、稀薄燃燒技術、天然氣噴射技術以及天然氣柴油雙燃料發(fā)動機技術等展開了大量的理論和試驗研究。德國BOSCH公司聯(lián)合針對國內市場與濰柴動力聯(lián)合開發(fā)的稀燃天然氣發(fā)動機產(chǎn)品，在客車及卡車發(fā)動機領域得到了較為廣泛的應用。本文是就BOSCH燃氣控制系統(tǒng)的結構及其工作原理進行簡要的分析。其主要作用是在發(fā)動機大負荷急松腳踏板時，ECU根據(jù)減速信號，激活燃料切斷功能，在切斷燃料供給的同時打開喘振閥，消除了因節(jié)氣門關閉而引起增壓器喘震的可能性，提高了增壓器和節(jié)氣門的可靠性。如果增壓后的空氣中的油質或油的積聚可能會導致喘震閥膜片失效，導致故障。2-7．廢氣控制閥廢氣控制閥安裝在進氣管端面與增壓器的壓力調節(jié)器連接，ECU使用PWM信號控制廢氣控制閥開關的占空比，可在一定壓力范圍內控制增壓器廢氣放氣閥的開度，調節(jié)壓力調節(jié)器膜片上方的壓力，從而達到間接控制發(fā)動機增壓壓力的目的。廢氣控制閥為三通結構，兩通常閉，一路進氣，兩路出氣，DC%=0時，電磁閥關閉，壓縮空氣全部用來推動增壓器廢氣閥，使其完全打開，從而推動增壓器工作的排氣能量減少，最終降低增壓壓力；DC%=100%，電磁閥處壓縮空氣泄漏量最大，增壓器廢氣閥在彈簧力作用下趨向關閉，從而使增壓器工作的排氣能量增多，增壓壓力升高。其工作環(huán)境溫度為-40℃~125℃，工作電壓16~32V，最大工作壓差三．燃料供給系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)由燃氣過濾溫控模塊、燃氣噴射閥、噴嘴、燃氣壓力溫度傳感器組成。3.1燃氣過濾溫控模塊（圖2）對燃氣進行過濾，并保證燃氣溫度在合理范圍內，不影響噴嘴的使用壽命。換熱器采用叉流結構以避免因燃氣過冷和冷卻液過熱時導致的熱沖擊。圖（2）燃氣過濾溫控模塊的初始壓降：20.7kpa，初始流量：1415L/min，濾清器最大工作壓力：35bar，0.3~0.6μm濾芯過濾效率≥95%，工作溫度：-40℃~1073-2.燃氣噴射閥（圖3）圖（3）本例為12個BOSCH噴嘴的噴射閥，其中兩個為一組根據(jù)ECU的信號進行工作。在噴射閥上安裝有燃氣溫度壓力傳感器，用于檢測燃氣溫度和壓力。3-3．噴嘴（圖4）（圖4）噴嘴安裝于噴射閥氣軌上下塊，ECU對噴油器的線圈通電，針閥開始升起，噴氣過程開始。當噴油脈沖截止時，回位彈簧的壓力使針閥重新，噴油器根據(jù)ECU的指令，在規(guī)定的時間內噴射燃氣。噴嘴動態(tài)流量為2,2kg/hCNG，工作環(huán)境溫度-30℃~+125℃，進入噴嘴標準燃氣壓力7bar，最大工作電流2.2A，工作電壓3-4.燃氣壓力溫度傳感器燃氣壓力溫度傳感器安裝于燃氣噴射閥氣軌下塊上，測量進入氣軌中的燃氣溫度和壓力，提供進入發(fā)動機噴射閥中燃氣溫度和壓力的信息，用于燃氣噴射量的控制。燃氣壓力溫度傳感器的工作壓力50~1000KPa，工作溫度-40℃～130℃，工作電壓4.75V～5.25V四．點火系統(tǒng)點火系統(tǒng)由點火線圈、轉速傳感器、信號發(fā)生器、火花塞、氧傳感器、水溫傳感器等部件組成。4-1.點火線圈將蓄電池的低壓直流電轉變成高壓電，通過火花塞放電產(chǎn)生火花，引燃氣缸內的混合氣。當初級繞阻的接地通道接通時，該初級繞阻充電。一旦ECU將初級繞阻電路切斷，則充電中止，同時在次級繞阻中感應出高壓電，使火花塞放電?；鸹ㄈぷ麟妷?4V，最大通電電流7A。4-2.轉速傳感器感應式轉速傳感器跟脈沖盤相配合，用于中提供發(fā)動機轉速信息和曲軸上止點信息。轉速傳感器提供給發(fā)動機控制模塊（ECU）發(fā)動機轉速信號。使ECU精確地知道發(fā)動機的凸輪軸位置和發(fā)動機轉速。傳感器分別安裝在飛輪殼處和信號發(fā)生器上，用于測量曲軸轉速信號和凸輪軸轉速信號，二者相互配合、相互校驗，準確判定一缸上止點，確定點火正時。在其中一個傳感器失效時，另一個傳感器能確保發(fā)動機工作，跛行回家。轉速傳感器與脈沖盤配合使用。脈沖盤是一個齒盤，原本有60個齒，但是有兩個齒空缺。脈沖盤裝在曲軸上，隨曲軸旋轉。當齒尖緊挨著傳感器的端部經(jīng)過時，鐵磁材料制成的脈沖盤切割傳感器中永久磁鐵的磁力線，在線圈中產(chǎn)生感應電壓，作為轉速信號輸出。4-3.信號發(fā)生器通過信號發(fā)生器上安裝的轉速傳感器獲取凸輪軸的轉速信號。信號發(fā)生器與油泵齒輪連接，并且油泵齒輪和信號發(fā)生器內部的信號齒盤同軸連接。凸輪軸帶動油泵齒輪轉動，進而帶動信號齒盤轉動。4-4．火花塞火花塞的作用是接受點火線圈產(chǎn)生的高壓電，產(chǎn)生電火花，點燃可燃氣?；鸹ㄈc火線圈相連，點火線圈把高壓電傳遞給火花塞，火花塞正負極本來絕緣，但是由于電壓在一萬伏特之上，直接擊穿空氣接通電流，同時發(fā)出極強的火花，火花塞的的中心電極立刻向側電極跳火，點燃混合氣。4-5.氧傳感器氧傳感器用于測定發(fā)動機排氣中氧氣含量，ECU根據(jù)脈譜表內設定的空燃比數(shù)值，通過調整噴射脈寬調節(jié)燃料的供給量，使發(fā)動機達到閉環(huán)控制。其傳感元件是一陶瓷管，外側通排氣，內側通大氣。當傳感陶瓷管的溫度達到工作溫度時，即具有固態(tài)電解質的特性。正是利用這一特性，將氧氣的濃度差轉化成電勢差，從而形成電信號輸出。4-6.水溫傳感器水溫傳感器安裝在發(fā)動機出水管上，用于提供發(fā)動機冷卻液溫度信息。以便控制器據(jù)此對噴油和點火進行修正。水溫傳感器是一個負溫度系數(shù)（NTC）的熱敏電阻，其電阻值隨著溫度上升而減少，但不是線性關系。該熱敏電阻裝在一個銅質導熱套筒里面。4-7.機油壓力溫度傳感器該傳感器測量發(fā)動機機油壓力和溫度，提供發(fā)動機機油溫度和機油壓力的信息。另外B