车辆维修工程-第六章 汽车发动机的维修
90页1、第六章 汽车发动机的维修一、发动机电控系统概述随着汽车工业的快速发展,能源和大气污染的危机日趋严重, 而传统发动机的控制系统已不能适应人们对环境和能源问题的 要求。因此,现代汽车发动机已普遍采用计算机电子控制系统。 由于计算机的强大功能和处理信息的实时性,现代汽车汽油机 的电子控制系统已从最初的燃油喷射和点火正时控制扩展到了 发动机的各个方面。目前,发动机电子控制系统已由单独控制系统向集中控制系 统发展。这种控制系统各控制项目能够共用传感器所提供的信 息,能够协调各单项控制功能的关系,能全面、精确地控制发 动机,因而现代轿车已全部使用发动机集中电子控制系统。61 汽车发动机电控系统的组成与控制原理发动机电控系统组成如图所示传感器是一种转换器,是控制系统中信息的输入部分。它用 来感知发动机外部条件与自身性能变化的信息,并转换为电信 号传送给ECU。电子控制单元( ECU )是发动机电控系统的中枢,用来接 受各传感器的信息,并储存、计算、处理信息,形成控制指令 对外输出以控制执行器。执行器受ECU控制,是控制系统的输出部分,它将ECU形 成的控制指令转变为实现控制目标的物理运动,达到输出控
2、制 的目的。电控系统汽油喷射发动机工作原理,如下图所示。桑塔纳轿车电控汽油喷射系统工作原理二、电控汽油喷射发动机的点火控制发动机电子控制系统根据发动机运转工况及影响因素来进行点火控制,使发动机具有最佳的点火提前角和足够的点火能量,从而保证混合气燃烧及时、完全,达到提高发动机动力性、经济性和减少排气污染的目的。点火控制内容包括点火提前角控制和点火能量控制两方面。ECU根据其ROM存储器中的点火提前角与发动机转速、负荷、油耗、排放优化的关系控制和修正点火提前角,使其达到最佳;同时, ECU根据其ROM存储器中的蓄电池电压、发动机转速与通电时间的标准特性,控制点火线圈的通电时间,从而保证足够的点火能量。点火控制系统的组成及原理,如图所示。某车型电控独立点火系统组成及原理 注:当ECU向点火器发出多个点火正时信号(IGt)后,ECU还没有接收到确认信号(IGf),则ECU将会进入失效-安全模式,切断喷油,防止催化转换器过热。电控点火系统工作原理三、燃油喷射系统控制1. 燃油喷射系统控制功能n 喷油量控制:控制喷油器的喷油时间。n 喷油定时控制:控制喷油器喷油时刻。n 减速断油控制:减速工况切断
3、燃油喷射。n 限速断油控制:超速时切断燃油喷射。n 燃油泵控制:控制电动汽油泵工作。第六章 汽车发动机的维修 2. 燃油方式与喷油正时n 单点喷射n 同时喷射n 分组喷射n 顺序喷射四、电控汽油发动机的怠速控制电控汽油发动机的怠速控制是根据有关传感器输信号,由ECU判断怠速状态,确定控制量,再发出信号去驱动怠速执行器调节进气量,同时配合喷油量及点火提前角的控制,改变怠速工况燃油消耗所发出的功率,以稳定或改变怠速转速。1. 节气门直动控制式怠速控制装置控制节气门的开启程度,从而控制怠速时的进气量,实现怠速转速的控制,其原理如图所示。2. 旁通空气控制式怠速控制装置怠速控制阀ISCV属于旁通空气控制式,ECU控制空气旁通阀实现对怠速进气量的控制,以达到控制怠速的目的,其原理如图所示。旁通空气怠速控制装置第六章 汽车发动机的维修 五、电控汽油发动机的排放控制n 活性炭罐式燃油蒸发控制n 废气再循环控制n 三元催化转化控制六、自诊断系统控制n 故障自诊断原理n 传感器故障自诊断n 执行器故障自诊断n ECU故障自诊断活性炭罐式燃油蒸发控制1节气门;2ECU;3清洗电磁阀;4活性炭罐; 5新鲜空
4、气入口;6油气分离阀;7油箱目的:防止油箱中的汽油蒸发到大气中去,以控制HC的总排放 废气再循环(EGR)控制1EGR电磁阀;2节气门位置传感器;3EGR阀;4冷却液温度传感器;5发动机转速与曲轴位置传感器目的:减少排放物NOX。 燃烧温度越高,氮氧化合物NOX产生越多。采用废气再循环,可降低发动机混合气燃烧温度,能有效地抑制NOX的生成。 三元催化转化控制目的:减少CO、HC、NOX的排放量。废气中的CO、HC和NOx三种气体通过排气管三元催化转化器中的催化剂时,增强了三种气体的活性,进行了氧化还原化学反应,使三种有害气体变成无害气体 。但这是有条件的,三元催化反应时,其混合气必须在理论空燃比附近才能有效进行。 故障自诊断原理汽车正常运行时,发动机电子控制单元ECU的输入、输出信号的电压值都有一定的变化范围。当某一信号的电压值超出了这一范围,并且这一现象在一段时间内不会消失,ECU便判断这一部分出现故障。ECU把这一故障以代码的形式存入内部随机存储器(RAM),同时点亮故障警告灯。传感器故障自诊断ECU内存有各个传感器工作正常时输入的电信号范围,当传感器或电路出现异常输入信号或不能识
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