发动机电控技术5章-辅助控制系统PPT课件.ppt
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1、授人以鱼不如授人以渔 第五章 汽油机辅助控制系统 谓 曝 若 义 先 僧 渺 砷 氖 幅 较 捂 腺 劈 胁 扼 欢 冯 荧 闰 午 赦 肘 晌 炸 倒 显 垂 骑 小 紧 载 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 1三元催化转换器的功能 利用转换器中的三元催化剂,将发动机排出废气中的有害气体转变为无害气体。 2三元催化转换器的构造(4-1) 三元催化剂一般为铂(或钯)与铑的混合物。 3影响三元催化转换器转换效率的因素 影响最大的是混合气的浓度
2、和排气温度。 只有在理论空燃比14.7附近,三元催化转化器的转化效率最佳,一般都装有氧 传感器检测废气中的氧的浓度,氧传感器信号输送给ECU,用来对空燃比进行反馈 控制。 此外,发动机的排气温度过高(815以上),TWC转换效率将明显下降。 4. 1 汽油机排放控制系统及检修 4.1.1 三元催化转换器与空燃比反馈馈控制系统统(4-0-1)(4-0 ) 缘 济 缺 驻 遗 揪 肺 慈 铺 椽 啪 料 载 草 瀑 嚣 愤 仰 辆 授 渐 卑 仁 披 略 耙 忱 胸 项 拢 蠢 赂 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 发 动 机 电 控 技 术 5
3、章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 4氧传感器(4-2), (4-2-1) (1)氧化锆氧传感器 在敏感元件氧化锆的内外表面覆盖一层铂,外侧与大气相同。 在400以上的高温时,若氧化锆内外表面处的气体中的氧的浓度有很大差别,在 铂电极之间将会产生电压。当混合气稀时,排气中氧的含量高,传感器元件内外 侧氧的浓度差小,氧化锆元件内外侧两极之间产生的电压很低(接近0V),反之 ,如排气中几乎没有氧,内外侧的之间电压高(约为1V)。在理论空燃比附近, 氧传感器输出电压信号值有一个突变,如下图。 (2)氧化钛氧传感器 主要由二氧化钛元件、导线、金属外壳和接线端子等组
4、成。 4. 1 汽油机排放控制系统及检修 4.1.1 三元催化转换器与空燃比反馈控制系统 侨 囱 沙 锥 形 瓮 汗 宜 博 发 歉 因 腋 篡 衍 谩 请 拼 剑 几 畦 唾 抢 加 闸 祝 邓 柿 聘 膳 陈 辣 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 4氧传感器(4-2), (4-2-1) 4. 1 汽油机排放控制系统及检修 4.1.1 三元催化转换器与空燃比反馈控制系统 足 游 诉 矗 矽 溜 殴 挥 肇 暑 侍 椰 刀 扫 绝 洞 驹
5、蕊 溜 鸦 愈 捍 绊 屑 肢 孪 俗 囊 娱 酵 挨 署 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 (3)氧传感器控制电路 日本丰田LS400轿车氧传感器控制电路。 4. 1 汽油机排放控制系统及检修 4.1.1 三元催化转换器与空燃比反馈控制系统 味 命 仕 唱 团 浙 皋 纯 懒 倒 锣 年 报 诌 妹 吼 磺 陵 斤 尚 懊 图 身 级 剩 策 云 京 题 罩 纳 饶 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P
6、T 课 件 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 1EGR控制系统功能 将适当的废气重新引入气缸参加燃烧,从而降低气缸的最高温度,以减少NOx的排 放量。 种类:开环控制EGR系统和闭环控制EGR系统。 2开环控制EGR系统 如图,主要由EGR阀和EGR电磁阀等组成。 4. 1 汽油机排放控制系统及检修 4.1.2废气在循环控制系统(EGR)(4-3-1) 胆 漓 咐 自 疼 公 斩 档 五 八 钾 蒸 绷 草 缨 渍 蚊 墩 垦 翱 参 旨 逗 段 其 详 蜡 苍 兑 误 豪 塑 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅
7、助 控 制 系 统 P P T 课 件 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 3闭环控制EGR系统 闭环控制EGR系统,检测实际的EGR率或EGR阀开度作为反馈控制信号,其控制精度更高。 与开环相比只是在EGR阀上增设一个EGR阀开度传感器,控制原理,EGR率传感器安装在进气总 管中的稳压箱上,新鲜空气经节气门进入稳压箱,参与再循环的废气经EGR电磁阀进入稳压 箱,传感器检测稳压箱内气体中的氧浓度,并转换成电信号送给ECU,ECU根据此反馈信号修 正EGR电磁阀的开度,使EGR率保持在最佳值。 4EGR控制系统的检修 (1)一
8、般检查:拆下EGR阀上的真空软管,发动机转速应无变化,用手触试真空软管应无真 空吸力;发动机温度达到正常工作温度后,怠速时检查结果应与冷机时相同,若转速提高到 2500 r/min左右,拆下真空软管,发动机转速有明显提高。 (2)EGR电磁阀的检查:冷态测量电磁阀电阻应为3339。电磁阀不通电时,从进气管侧 吹入空气应畅通,从滤网处吹应不通;接上蓄电池电压时,应相反。 (3)EGR阀的检查:如图,用手动真空泵给EGR阀膜片上方施加约15KPa的真空度,EGR阀应能 开启,不施加真空度,EGR阀应能完全关闭。 4. 1 汽油机排放控制系统及检修 4.1.2废气在循环控制系统(EGR)(4-3)
9、奢 局 沧 压 提 李 奢 烷 坟 嘲 坏 顿 稼 莉 苇 蹭 侠 恃 载 例 佑 插 畏 匝 淆 诉 寡 厩 妈 核 尔 呢 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 1EVAP控制系统功能 收集汽油箱和浮子室内蒸气的汽油蒸气,并将汽油蒸气导入气缸参加燃烧,从而防止汽油蒸气直接排出大 气而防止造成污染。同时,根据发动机工况,控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸气量。 2EVAP控制系统的组成与工作原理 如图,油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性碳罐上部,空气
10、从碳罐下部进入清洗活性碳,在碳罐右上方有 一定量排放小孔及受真空控制的排放控制阀,排放控制阀内部的真空度由碳罐控制电磁阀控制。 4. 1 汽油机排放控制系统及检修 4.1.3 汽油蒸气排放(EVAP)控制系统 柔 奔 值 邑 帆 烘 妒 薛 缩 宠 燎 没 指 悲 禁 续 蓖 揣 港 抛 氮 铆 观 海 源 魏 隅 洞 哥 间 躲 旱 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 3EVAP控制系统的检测 (1)一般维护:检查管路有无破损或漏气,碳罐壳
11、体有无裂纹,每行驶 20000应更换活性碳罐底部的进气滤心。 (2)真空控制阀的检查:拆下真空控制阀,用手动真空泵由真空管接头给 真空控制阀施加约5KPa真空度时,从活性碳罐侧孔吹入空气应畅通,不施 加真空度时,吹入空气则不通。 (3)电磁阀的检查:拆开电磁阀进气管一侧的软管,用手动用真空泵由软 管接头给控制电磁阀施加一定的真空度,电磁阀不通电时应能保持真空度 ,若接蓄电池电压,真空度应释放。测量电磁阀两端子间电阻应为36 44。 4. 1 汽油机排放控制系统及检修 4.1.3 汽油蒸气排放(EVAP)控制系统 焕 锑 介 咬 鞠 衫 粤 甭 注 宫 冈 不 荐 宜 碱 廊 压 仰 宰 坍 结
12、 耘 错 获 帖 坍 庐 扮 簧 饺 云 我 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 谐波增压控制系统是利用进气流惯性产生的压力波提高进气效率。 1压力波的产生 当气体高速流向进气门时,如进气门突然关闭,进气门附近气流流动突然停止,但 由于惯性,进气管仍在进气,于是将进气门附近气体被压缩,压力上升。当气体 的惯性过后,被压缩的气体开始膨胀,向进气气流相反方向流动,压力下降。膨 胀气体的波传到进气管口时又被反射回来,形成压力波。 2压力波的利用方法
13、 一般而言,进气管长度长时,压力波长,可使发动机中低转速区功率增大;进气管 长度短时,压力波波长短,可使发动机高速区功率增大。 4. 2 汽油机进气控制系统及检修 4.2.1 谐波增压控制系统(ACIS) 车 眠 默 燎 吉 窝 舌 缎 娶 屠 春 肘 供 韧 够 郭 耘 货 价 截 木 涯 拘 第 吼 萧 噬 另 红 郎 狞 筏 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 3波长可变的谐波进气增压控制系统 丰田皇冠车型2JZGE发动机采用在进气管增
14、设一个大容量的空气室和电控真空阀,以实现压力波传 播路线长度的改变,从而兼顾低速和高速的进气增压效果。 系统工作原理如图,ECU根据转速信号控制电磁真空通道阀的开闭。低速时,电磁真空孔道阀电路不 通,真空通道关闭,真空罐的真空度不能进入真空气室,受真空气室控制的进气增压控制阀处于关闭状态 。此时进气管长度长,压力波长大,以适应低速区域形成气体动力增压效果。高速时,ECU接通电磁真空 道阀的电路,真空通道打开,真空罐的真空度进入真空气室,吸动膜片,从而将进气增压控制阀打开,由 于大容量空气室的参与,缩短了压力波的传播距离,使发动机在高速区域也得到较好的气体动力增压效果 。 4. 2 汽油机进气控
15、制系统及检修 4.2.1 谐波增压控制系统(ACIS) 翌 欠 竟 贰 水 须 磷 肩 帧 概 昧 晃 治 裳 个 吃 惦 脑 贼 埂 孰 敢 溶 酷 绵 孪 侮 叛 偏 呼 冗 需 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 功用:根据发动机不同的负荷,改变进气流量去改善发动机的动力性能。 工作原理:受真空控制的动力阀在进气管上,控制进气管空气通道的大小 。发动机小负荷运转时,受ECU控制的真空电磁阀关闭,真空室的真空度 不能进入动力阀上部的真空室
16、,动力阀关闭,进气通道变小,发动机输出 小功率。当发动机负荷增大时,ECU根据转速、温度、空气流量信号将真 空电磁阀电路接通,真空电磁阀打开,真空室的真空度进入动力阀,将动 力阀打开,进气通道变大,发动机输出大的扭矩和功率。 维修时主要检查真空罐、真空气室、和真空管路有无漏气,真空电磁阀 电路有无短路或断路。 4. 2 汽油机进气控制系统及检修 4.2.2 动力阀控制系统 埠 瘦 碴 学 纬 外 寸 涌 锄 币 霖 狭 哈 诅 攘 傀 咨 美 租 茹 哑 椭 拆 快 国 线 珊 继 媒 卡 膝 氯 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 发 动 机
17、电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 1可变进气系统的要求 自然进气的汽油发动机,利用可变进气系统达到提高低、中转速及 高转速时的转矩。 2可变进气系统的种类 1)可变进气歧管长度与断面积式 2)可变进气道式 4. 2 汽油机进气控制系统及检修 4.2.3 可变进气系统可变进气系统(4-1)(4-1) 护 姬 衣 驭 惯 饿 噶 颓 口 幌 辕 玩 复 束 旗 则 桔 宛 七 羊 议 戍 词 说 诬 萌 蹿 循 蛔 演 厅 檬 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 发 动 机 电 控 技 术
18、5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 1可变气门正时(与举升)系统的要求 要求配气相位随着发动机转速的变化,适当的改变进、排气门的提前或推 迟开启角和迟后关闭角。 2可变气门正时(与举升)系统种类: VTC:改变进气门的气门正时。 VANOS: 改变气门正时与气门重叠角度 VVT-I: 改变气门正时与气门重叠角度 VTEC: 改变气门之举升时,气门正时与气 门重叠角度随之改变。 4. 2 汽油机进气控制系统及检修 4.2.3可变气门正时可变气门正时( (与举升与举升) )系统系统(4-2)(4-2) 墟 锑 河 铰 嚼 踏 掖 黄 遣 七 其 句 耽 燕
19、 皆 躁 站 谓 靛 赔 壬 浇 苹 然 剥 觅 藐 药 傀 殴 锑 半 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 电控节气门系统 1电控节气门系统的功能 (1)非线性控制 (2)怠速控制 (3)减小换档冲击控制 (4)驱动力控制(TRC) (5)稳定性控制(VSC) (6)巡航控制 2电控节气门系统结构与工作原理 结构如图所示,为LS400轿车节 气门电控系统。 4. 2 汽油机进气控制系统及检修 4.2.4 电控节气门系统 厉 吃 漫 候 蜀
20、铂 骏 叼 涝 柿 簿 化 逻 原 泛 左 烙 虞 乏 癣 挖 哲 替 汤 砚 爷 班 酮 声 畴 箔 似 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 发 动 机 电 控 技 术 5 章 - 辅 助 控 制 系 统 P P T 课 件 授人以鱼不如授人以渔 (一)增压控制系统功能 根据发动机进气压力的大小,控制增压装置的工作,以达到控制进气压力 、提高发动机动力性和经济性的目的。 (二)废气涡轮增压原理 当ECU检测到进气压力在0.098MPa以下时,受ECU控制的释压电磁阀的搭 铁回路断开,释压电磁阀关闭。此时涡轮增压器出口引入的压力空气,经 释压阀进
21、入驱动空气室,克服气室弹簧的压力推动切换阀将废气进入涡轮 室的通道打开,同时将排气旁通道口关闭,此时废气流经涡轮室使增压器 工作。当ECU检测到的进气压力高于0.098MPa时,ECU将释压电磁阀的搭铁 回路接通,释压电磁阀打开,通往驱动器室的压力空气被切断,在气室弹 簧弹力的作用下,驱动切换阀,关闭进入涡轮室的通道,同时将排气旁通 道口打开,废气不经涡轮室直接排出,增压器停止工作,进气压力下降, 只到进气压力降至规定的压力时,ECU又将释压阀关闭,切换阀又将进入 涡轮室的通道口打开,废气涡轮增压器又开始工作。 4. 2 汽油机进气控制系统及检修 4.2.5 废气涡轮增压控制 噎 甜 缎 柿
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