15汽油机怠速控制系统的检修

项目二汽油机怠速控制系统的检修一、认识怠速控制系统所谓怠速，通常是指发动机在无负荷（对外无动力输出）情况下的最低稳定转速。怠速工况指发动机对外无功率输出的稳定运转工况。此时节气门开度最小，汽车处于空档，发动机只带动附件维持最低稳定转速。工作性能良好的发动机，其怠速一般为550-800转/分钟。怠速转速可以通过调整节气门开度的大小、怠速供油量等来调整其高低。一般来讲，怠速转速以发动机在怠速范围内不抖动且加速性能良好时的最低转速为最佳。怠速的现象，即是车在原地不动，发动机却在“突突”地转着——白白地烧油，的确是浪费！这时，汽油燃烧产生的机械功都用在内部零件的摩擦上而消耗掉了。二、为什么要控制怠速工况？发动机怠速运转时间约占30%，怠速转速的高低影响油耗、排放、运转的稳定性等。正常怠速车辆处于驻车状态启动发动机，发动机稳定运转的最低转速称为驻车怠速（发动机由冷车怠速状态向发动机达到正常工作温度的怠速状态转变的过程称为暖车或热车）。怠速行驶（强制怠速）汽车挂档过程中，不踩油门踏板或行驶中把油门踏板松开，保持节气门的最小开度，此时发动机转速和驻车怠速一致的状态，称其为行车怠速。发动机怠速运转要有满意的燃油经济性、良好的驱动舒适性和排放性能。为使怠速省油，传统上把怠速转速调的尽可能低，但考虑到减少有害物的排放，怠速转速又不能过低。另外，还应考虑所有怠速使用条件，如冷车运转与电器负荷、空调装置、助力等情况，它们都会引起怠速转速的变化，使发动机运转不稳定甚至出现熄火现象。因此，在保证发动机排放要求且运转稳定的前提下，应尽量使发动机的怠速转速保持最低，以降低怠速时的燃油消耗量。最新的怠速熄火技术如在等信号灯，或者在交通拥堵路段，虽然时间很短，但是暂时让发动机熄火，便能带来立竿见影的节能减排效果。目前，国外主流汽车厂商，都已开始进行怠速熄火技术的研究，并且已经在量产车型上应用这项技术。雪铁龙最早将怠速熄火技术应用在C3车型。雪铁龙怠速熄火系统并非全时，它是靠布置在仪表板上ECO键来控制，当按下该键，怠速熄火系统便开始工作。停车等待的时候，踩下制动踏板并持续超过3s，发动机就会自动熄火；绿灯亮起或路况好转时，只要抬起制动踏板，发动机便会迅速地自动起动。在整个过程中,既不用碰换挡手柄,也不用动点火开关,一切都是自动完成的。更难得的是，发动机的起动要比一般手动点火来得迅速而平顺。怠速熄火系统怠速熄火系统（英语：start-stopsystem）是一种控制汽车或摩托车废气排放的装置，目的乃在减少车辆怠速静止时浪费燃油。而怠速熄火（idlingstop）是指汽车速度为零或接近零、煞车踩住等暂时停车时，发动机进行熄火以节省燃料。当驾驶人放开煞车准备踩油门起步之前，发动机重新启动，而一般重新发动发动机的方法是采用启动马达（startermotor）来达成。发展历程根据日本财团法人能源节省中心的测试显示，一辆发动机排气量2.0L的汽车在不开启空调、打到空档的状态下怠速运转10分钟，大约消耗140cc（ml）.左右的燃油。如果打到D档、开启空调的话，汽油消耗量更达260cc.。若以每天减少怠速10分钟计算，一年大约可节省51至95升的汽油及减少120至220公斤的二氧化碳排放。因此怠速熄火系统的概念发想便是让发动机在怠速运转时自动熄火，节省油耗也减少排放废气。早在1970年代中叶，日本丰田汽车便尝试在一辆丰田皇冠上安装一种电子装置，可在汽车静止1.5秒后关闭发动机。试验结果发现在东京繁忙的交通里，这种新技术可让油耗效率提升10%[2]。1980年代这项科技开始装置于量产市售车上，意大利飞雅特汽车的Regata与德国的第二代Polo皆可见到。1994年第三代福斯Golf、福斯Lupo（3L车型），以及1999年奥迪A2（3L车型）皆配置了怠速熄火装置，但是这些车款因售价高昂而卖相不佳。2006年法国标致雪铁龙集团麾下的雪铁龙汽车发表了一套名为“StopandStart”怠速熄火系统，搭载于雪铁龙C2和雪铁龙C3上。这套系统结合了该公司研发之“SensoDrive”自动变速箱与电子控制之ISG可逆发电机（integratedstarter-generator之缩写）[4]。ISG结合了启动马达与发电机，乃由法商法雷奥与日商电装共同研发而成。相同的“StopandStart”怠速熄火装置也搭载于2011年小改款的标致3008e-HDi车型，配合1.6L柴油发动机及刹车动能回收系统，可节省燃油损耗达15%的效果[5]。质疑与隐忧2001年2月美国国家公路交通安全管理局曾针对非油电混合车款的第一代本田Insight附有“IdleStop”装置的自动变速箱提出质疑[14]，因为该自排变速箱会在发动机自动重启时突然发生蹒跚前进或后退的暴冲[15]。一般混合动力车辆从静止状态重新启动时，动力输出几乎没有延迟，这是电动马达的作用所致。但另一方面，汽油发动机车与微型混合动力车则会发生约数秒的延迟。某些人认为怠速熄火系统应配备启动马达组件，但事实并非如此[16]。马自达的i-Stop怠速熄火系统借由传感汽缸内活塞的位置而重启发动机，他们宣称能在0.35秒内更快、更安静地重启[17]。再者，目前量产车大部分的怠速熄火系统，皆无法在怠速熄火时提供冷气，因此车上乘员必须忍受车内升高之温度，直至发动机重新启动、空调系统再度运转为止。实际问题：司机甲：怠速等红灯时，车身抖动的比较厉害，以前开空调都没那么抖的厉害？？可能是因为节气门、怠速马达、进气道、进气门和燃烧室积碳过多造成的。因为进气道的积碳、污垢过多，空气通道截面积发生变化，使得控制单元无法精确控制怠速进气量，造成混合气过浓或过稀，使燃烧不正常或起动后发动机抖动甚至无法起动情况的发生。三、怠速控制就是怠速转速的控制。根据发动机工作温度和负载，由ECU自动控制怠速工况下的空气供给量，维持发动机以稳定怠速运转。四、按进气量调节方式分：（1）节气门直动式——控制节气门最小开度；（2）旁通气道式——控制节气门旁通通路中空气流量。五、按怠速控制阀的结构与工作方式分：（1）步进电机式——以步进电机为动力控制节气门；（2）开度电磁阀式——以电磁线圈产生的磁力为动力控制节气门旁通通路中空气流量，有直动式和转阀式两种；（3）开关电磁阀式——以电磁线圈产生的磁力为动力控制节气门旁通通路中空气流量，但只有开关两种状态步进电机步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。主要特性1、步进电机必须加驱动才可以运转，驱动信号必须为脉冲信号，步进电机没有脉冲的时候，步进电机静止，如果加入适当的脉冲信号，就会以一定的角度（称为步角）转动。转动的速度和脉冲的频率成正比。2、三相步进电机的步进角度为7.5度，一圈360度，需要48个脉冲完成。3、步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。4、改变脉冲的顺序，可以方便的改变转动的方向。因此，打印机、绘图仪、机器人等设备都以步进电机为动力核心。怠速控制视频课堂作业：1.什么是怠速，为什么要控制怠速？2.简述节气门旁通型与节气门控制进气量型两种类型的工作方式。3.常见的怠速控制阀的结构与工作方式。