汽车发动机电控系统概述

模块一发动机电控系统概述◆熟悉发动机电控系统的组成。◆了解发动机电控系统的工作原理。◆熟悉发动机电控系统中各传感器的位置及功能。课题一发动机电控系统的组成和工作原理模块一发动机电控系统概述化油器主供油化油器怠速供油图1—1—1传统汽车发动机供油观察传统汽车发动机供油示意图(见图1—1—1)和电控汽车发动机供油示意图(见图1—1—2),试分析两者之间的异同,并说说为什么现代汽车上的发动机普遍使用电控技术。模块一发动机电控系统概述电控进气管喷射电控缸内喷射图1—1—2电控汽车发动机供油模块一发动机电控系统概述一、发动机电控系统的组成发动机电控系统如图1—1—3所示，由空气供给系统、燃油供给系统、点火控制系统、污染控制系统和电子控制系统5个子系统组成。每个子系统的组成如图1—1—4所示。图1—1—3发动机(日产天籁VQ35DE)电控系统模块一发动机电控系统概述图1—1—4发动机电控系统的组成模块一发动机电控系统概述1.空气供给系统空气供给系统各部分的作用是：空气滤清器过滤空气;空气流量计是计量发动机进气量,其内的进气温度传感器用来检测进气温度,使进气量计量更准确;节气门体控制发动机进气量和发动机怠速。空气供给系统通过动力阀等配气控制系统保证流过进气道的空气量最大。2.燃油供给系统燃油供给系统各部分的作用是：油箱内汽油由电动汽油泵泵出,燃油滤清器过滤后,油压调节器将压力调整为比进气管压力高约250kPa。当油路压力超过规定值时,一部分回到油箱,大部分经分配油管配送给各个喷油器和冷起动喷油器。当ECU发出信号给喷油器通电时,与进气量相适应的汽油被喷射到进气歧管中。3.点火控制系统点火控制系统的作用是：准时点燃空气与汽油形成的混合气,使发动机做功。模块一发动机电控系统概述4.污染物排放净化控制系统污染物排放净化控制系统的作用是：减少发动机工作时对大气的污染。汽车发动机的污染物来自油箱、发动机曲轴箱和排气管。5.电子控制系统电子控制系统由传感器、ECU、执行器组成。传感器就像人的五官,专门感受温度、混合气浓度、空气流量或压力、曲轴转速等数值并传送给“中枢神经”的电子控制单元(ECU)。电子控制单元是一个微型计算机,内有集成电路以及其他精密的电子元件。它汇集了发动机上各个传感器采集的信号和点火分电器的信号,向执行器(如喷射器)发出动作指令。模块一发动机电控系统概述二、发动机电控系统的工作原理在发动机电控系统中，ECU接收来自各种传感器的信号，并处理接收到的信息，同时发出相应的控制指令，来控制各种执行器完成正确的动作，使发动机在不同工况下均能使混合气获得合适的空燃比，如图1—1—5所示。图1—1—5发动机电控系统工作原理图模块一发动机电控系统概述模块一发动机电控系统概述模块一发动机电控系统概述模块一发动机电控系统概述三、发动机电控系统传感器的位置及功能发动机电控系统传感器的位置及功能以威驰发动机电控系统为例说明。如图1—1—6所示为威驰发动机电控系统的元件位置图，标明了各传感器的实际位置，它们的外形、位置及功能见表1—1—2。模块一发动机电控系统概述模块一发动机电控系统概述模块一发动机电控系统概述模块一发动机电控系统概述模块一发动机电控系统概述◆了解发动机电控系统的一般类型。◆了解发动机电控系统的特点及发展趋势。课题二发动机电控系统的类别、特点及发展趋势模块一发动机电控系统概述图1—2—1发动机图1—2—2燃油喷射系统按照不同的分类方式,发动机电控系统有多种类型。观察下图,说说图1—2—1属于哪种类型的发动机,图1—2—2属于哪种类型的燃油喷射系统?模块一发动机电控系统概述一、发动机电控系统的类别发动机电控系统按不同的标准有多种分类方式，如图1—2—3所示。图1—2—3发动机电控系统的类型模块一发动机电控系统概述1.按喷射装置的控制方式分类(1)机械控制式(K型)汽油喷射系统图1—2—4奔驰230SEL轿车采用的K型汽油喷射系统模块一发动机电控系统概述(2)机电混合控制式(KE型)燃油喷射系统图1—2—5奔驰380SEL轿车采用的KE型汽油喷射系统模块一发动机电控系统概述2.按汽油喷射位置分类(1)缸内喷射图1—2—6均匀混合气燃烧模式和分层混合气燃烧模式a)均匀混合气燃烧模式b)分层混合气燃烧模式如图1—2—1所示为缸内喷射汽油机的剖视图。汽油机缸内喷射又称为汽油直接喷射，三菱汽车公司称为GDI，大众汽车公司称为FSI。模块一发动机电控系统概述(2)进气管喷射进气管喷射属于低压喷射。其喷油器安装在进气歧管或进气总管上,将汽油向进气管喷射。有单点喷射和多点喷射之分。图1—2—7单点喷射a)节气门体实物图b)原理图模块一发动机电控系统概述3.按汽油的喷射方式分类(1)连续喷射单点喷射采用连续喷射。(2)间歇喷射多点喷射采用间歇喷射。一般发动机每转一周,在进气之前,各缸喷油一次。模块一发动机电控系统概述4.按空气量的检测方式分类按空气量的检测方式,汽车发动机电控系统可以分为流量控制型、速度密度控制型和节流速度控制型。(1)流量控制型图1—2—8采用流量板式空气流量计的电控汽油喷射系统模块一发动机电控系统概述(2)速度密度控制型利用发动机转速和进气管绝对压力,推算出每一循环吸入发动机的空气量,据此计算汽油的喷射量,称为速度密度控制型电控汽油喷射系统(D型),如图1—2—9所示。(3)节流速度控制型利用节气门开度和发动机转速,推算每个循环吸入发动机的空气量,据此计算汽油的喷射量,称为节流速度控制型电控汽油喷射系统。图1—2—9上海桑塔纳采用的MotronicM1.5.4电喷系统(D型)模块一发动机电控系统概述5.按汽油喷射压力分类(1)高压汽油喷射系统缸内喷射采用高压汽油喷射系统。(2)低压汽油喷射系统进气管喷射采用低压汽油喷射系统。6.按有无反馈信号分类(1)开环控制开环控制是根据实验确定发动机各种运行工况的最佳供油参数，事先存入计算机，形成控制MAP图。(2)闭环控制闭环控制是指在排气管内加装氧传感器，根据排气中含氧量的变化，对进入气缸内的可燃混合气的空燃比进行计算，并不断与设定值进行比较，根据比较结果修正喷油量,最终将空燃比控制在设定值的附近，如图1—2—10所示。图1—2—10氧传感器闭环控制模块一发动机电控系统概述二、主要发动机电控系统的特点主要发动机电控系统的特点见表1—2—1。模块一发动机电控系统概述模块一发动机电控系统概述模块一发动机电控系统概述三、发动机电控技术的发展趋势从汽油机和柴油机电控技术的发展历程来看，汽车发动机电控技术快速发展的根本动力是具有法规效力的强制性排放标准的颁布。随着汽车保有量的快速增加，汽车污染问题日益严重，汽车污染物排放法规越来越严格，未来汽车发动机电子控制技术仍将把按规定时间达到规定排放标准作为主要发展方向。同时，能源越来越紧张，降低汽油机的能耗也已经成为汽车界当前必须要解决的问题。