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1;项目一
汽油发动机
电控系统的认知;;一、项目要求 ;二、相关知识 ; 第一阶段为1952—1957年。
第二阶段为1957—1979年。
第三阶段为1979年以后。;图1-1 K-Jetronic燃油喷射系统;图1-2 KE-Jetronic燃油喷射系统; 2.电控系统对发动机性能的影响
电控发动机与传统发动机相比,在对汽车性能的影响上有了极大的改善。; 主要体现在:
(1)提高发动机的动力性
在电控汽油发动机上,由于采用了电控燃油喷射系统和进气控制系统等,减小了进气阻力,提高了充气效率,使得进入汽缸中的空气得到充???的利用,从而提高了发动机的动力性。;(2)提高燃油利用效率
电控系统能精确控制各种运行工况下发动机所需的混合气浓度,使燃油燃烧更为充分,极大地提高了燃油的利用效率。
;(3)减少污染
通过电控系统对发动机在各种运行工况下的优化控制,提高了燃料的燃烧质量,同时各种排放控制系统在汽车上的应用,都使发动机的尾气污染大大减少。;(4)改善发动机的启动性能
在发动机启动和暖机过程中,控制系统能根据发动机温度变化,对进气量和供油量进行精确控制,从而保证发动机顺利启动和平稳通过暖机过程,可明显改善发动机的低温启动性能。
;(5)改善发动机的加、减速性能
由于电子控制单元的运行速度非常快,使控制系统在加速或减速运行的过渡工况下能够迅速响应,从而提高了汽车的加、减速性能。
电控系统在改善汽车性能的同时,也使发动机更为复杂。
; 因此,在发动机出现故障时需要维修人员具备更多的知识和维修技能,方能进行发动机电控系统的检修工作。
; (二)发动机电控系统的组成及工作原理
实际应用的发动机电子控制系统有很多种,但其组成基本上都可分为传感器、电控单元(ECU)和执行器3部分,如图1-3所示。;图1-3 发动机电控系统的组成; 传感器是装在发动机各部位的信号转换装置,其功能是将控制系统所需要的压力、温度、空气流量、转速等发动机的工作情况和汽车运行状况信号采集下来,并将它们转换成ECU可以识别的电信号后传送给电控单元。
; 电控单元(ECU)是发动机电控系统的核心部件,实际上是一个微型计算机,一方面给各传感器提供基准电压,并从传感器接收发动机的工作信号,另一方面完成对这些信号的计算与处理,并发出相应指令来控制执行器的动作。; 执行器受电控单元的控制,负责执行电控单元发出的各项指令,是具体执行某项控制功能的装置。; 形象地说,电控单元好比是发动机的“大脑”,各种传感器则是发动机的“眼睛和耳朵”,执行器就是发动机的“手和脚”。
电控单元采集传感器的信号并进行运算和处理后,控制执行器动作,最终控制发动机机械系统运转。
; 1.传感器
发动机电控系统中使用的传感器很多,主要有以下几种。;(1)空气流量传感器(Mass Air Flow Sensor)
空气流量传感器(如图1-4所示)用于检测发动机的进气流量信号,并将其转换成电信号输入ECU,是发动机控制单元计算点火时刻与喷油量的主要控制信号。
空气流量传感器一般安装在发动机的进气管上,节气门与空气滤清器之间,如图1-5所示。
;图1-4 空气流量传感器外形 ; 图1-5 空气流量传感器的安装位置;(2)进气绝对压力传感器(Manifold Absolute Pressure Sensor)
进气绝对压力传感器(如图1-6所示)依据发动机负荷状况,测出节气门后方进气歧管中绝对压力的变化,并将其转换成电压信号,送到ECU,与转速信号一起作为确定基本喷油量和基本点火提前角的依据。
进气绝对压力传感器一般安装在节气门后方的进气管上,如图1-7所示。;图1-6 进气绝对压力传感器外形 ; 图1-7 进气绝对压力传感器安装位置 ;(3)节气门位置传感器(TPS)
节气门位置传感器(如图1-8所示)可以检测节气门开度(负荷)的大小,判定发动机怠速、部分负荷、全负荷工况,并将信号送给ECU,实现不同的控制模式;节气门位置传感器还可以检测节气门变化的快慢(加速、减速等),将信号送给ECU后,实现加速加油、减速减油或断油控制等。;图1-8 节气门位置传感器外形 ; 节气门位置传感器安装在节气门体上,通常在节气门拉线对面,是一个和节气门轴连接在一起的变阻器,如图1-9所示。
; 图1-9 节气门位置传感器的位置 ;(4)凸轮轴位置传感器(CMPS)
凸轮轴位置传感器外形如图1-10所示,用来向ECU提供曲轴转角基准位置信号,作为供油正时控制和点火正时控制的主控制信号。; 图1-10 凸轮轴位置传感器外形 ; 凸轮轴位置传感器通常安装在分电器或凸轮轴上。;(5)曲轴位置传感器(CKPS)
曲轴位置传感器外形如图1-11所示,用于检测曲轴转速和转角,并将
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