汽油機新技術(shù)3ppt課件

.,汽車新技術(shù),.,分類：超聲波檢測式、光電檢測式,1。結(jié)構(gòu)特點,組成：主要由渦流發(fā)生器、發(fā)光二極管、光敏三極管、反光鏡、張緊帶、集成厚膜控制電路和進氣溫度傳感器組成。,卡爾曼渦旋式空氣流量計,.,1-發(fā)光二極管;2-反光鏡;3-張緊帶;4-進氣溫度傳感器;5-渦流;6-光敏三極9;7導(dǎo)壓孔8-渦流發(fā)生器;9-整流網(wǎng)柵,.,在傳感器氣流人口處設(shè)有蜂窩狀整流網(wǎng)柵，其作用是使吸人的空氣在渦流發(fā)生器上游形成比較穩(wěn)定的氣流，從而保證渦流發(fā)生器產(chǎn)生與流速成正比的渦流。渦流發(fā)生器用合成樹脂與厚膜集成控制電路封裝成一體。,.,反光鏡采用反光能力較強的金屬箔片制成，并用細薄的張緊帶張緊在導(dǎo)壓腔的外表面上，鏡面上部設(shè)有一只發(fā)光二極管LED和一只光敏三極管，發(fā)光二極管發(fā)出的光束由反光鏡反射到光敏三極管上。,渦流頻率的檢測任務(wù)由發(fā)光二極管、反光鏡和光敏三極管完成，傳感器內(nèi)部的集成信號處理電路將頻率信號轉(zhuǎn)換成方波信號(即周期信號)后，再輸入到電控單元(ECU)進行運算處理。,.,渦流式流量傳感器檢測的是進氣氣流的體積流量。那么是否受環(huán)境溫度變化的影響呢？,采用進氣溫度傳感器進行修正,.,檢測原理：當進氣氣流流過渦流發(fā)生器時，發(fā)生器兩側(cè)就會交替產(chǎn)生渦流，兩側(cè)的壓力就會交替發(fā)生變化。進氣量越大，旋渦數(shù)量越多，壓力變化頻率就越高。通過導(dǎo)壓孔將旋渦數(shù)量傳給反光鏡，反光鏡就會隨著壓力變化而產(chǎn)生振動，振動頻率與單位時間內(nèi),產(chǎn)生的旋渦數(shù)量成正比。反光鏡將二極管的光束反射到光敏三極管上，對光電信號進行檢測，即可求得渦流的頻率。信號處理電路將頻率信號轉(zhuǎn)換成方波信號輸入ECU之后，ECU便可計算出進氣流量的大小。,.,熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器,熱絲式空氣流量傳感器的發(fā)熱元件是鉑金屬絲，熱膜式空氣流量傳感器的發(fā)熱元件是鉑金屬膜，鉑金屬發(fā)熱元件的響應(yīng)速度很快，幾毫秒內(nèi)反映出空氣流量的變化，因此測量精度不受氣流脈動的影響(氣流脈動在大負荷、低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時最為明顯)。此外還具有進氣阻力小、無磨損部件等優(yōu)點，因此目前部分中高檔轎車采用了這種傳感器。通用別克(BuiCk)、瑞典沃爾沃(VOLVO)等轎車采用了熱絲式空氣流量傳器;馬自達(MAZDA)626、捷達都市先鋒(GEnAAT)、紅旗CA7220E等型轎車采用了熱膜式。,看書P11,.,熱絲式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)特點熱絲式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)如下圖所示，傳感器殼體兩端設(shè)置有與進氣道相連圓形連接接頭，空氣入口和出口都設(shè)有防止傳感器受到機械損傷的防護網(wǎng)。傳感器入口與空氣濾清器一端的進氣管連接，出口與節(jié)氣門體一端的進氣管連接。,.,傳感器內(nèi)部套裝有一個取樣管7，取樣管7中設(shè)有一根直徑很小(約70m）的鉑金屬絲作發(fā)熱元件，并制做成“”形張緊在取樣管內(nèi)。傳感器工作時，鉑金屬絲將被控制電路提供的電流加熱到高于進氣溫度12O0C，因此稱之為熱絲。由于進氣溫度變化會使熱絲的溫度發(fā)生變化而影響進氣量的測量精度，因此在熱絲附近的氣流上游設(shè)有溫度補償電阻。早期制做的流量傳感器采用鉑金屬絲制做溫度補償電阻，該電阻絲靠近進氣口一側(cè)，因此稱之為冷絲。,1傳感器密封蓋;2-印刷電路板;3-卡環(huán);4-防護網(wǎng);5-溫度補償電阻絲(冷絲);6-鉑金絲(熱絲);7-取樣管;8-CO調(diào)節(jié)螺釘;9-防護塞;10-接線插座,.,熱絲式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)1傳感器密封蓋;2-印刷電路板;3-卡環(huán);4-防護網(wǎng);5-溫度補償電阻絲(冷絲);6-鉑金絲(熱絲);7-取樣管;8-CO調(diào)節(jié)螺釘;9-防護塞;10-接線插座,.,由于電阻絲在使用中容易折斷而導(dǎo)致傳感器報廢，因此目前大多數(shù)都采用在氧化鋁陶瓷基片上印刷制做鉑膜電阻。該溫度補償電阻相當于一只進氣溫度傳感器，其電阻值隨進氣溫度變化而變化。當傳感器工作時，控制電路提供的電流將使溫度補償電阻的溫度始終低于發(fā)熱元件的溫度12O0C。這樣溫度補償電阻的溫度起到一個參照標準的作用，使進氣溫度的變化不致于影響發(fā)熱元件測量進氣量的精度。,熱絲式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)1傳感器密封蓋;2-印刷電路板;3-卡環(huán);4-防護網(wǎng);5-溫度補償電阻絲(冷絲);6-鉑金絲(熱絲);7-取樣管;8-CO調(diào)節(jié)螺釘;9-防護塞;10-接線插座,熱絲式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)1傳感器密封蓋;2-印刷電路板;3-卡環(huán);4-防護網(wǎng);5-溫度補償電阻絲(冷絲);6-鉑金絲(熱絲);7-取樣管;8-CO調(diào)節(jié)螺釘;9-防護塞;10-接線插座,電路、電橋原理圖P12有錯,3.測量原理:通過控制發(fā)熱元件溫度與空氣溫度（補償電阻即進氣溫度傳感器）之差為一恒定值,就可根據(jù)發(fā)熱元件的加熱電流求得空氣氣流的質(zhì)量流量,采用了恒溫差控制電路來實現(xiàn)流量檢測.,2熱膜式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)特點熱膜式空氣流量傳感器是熱絲式傳感器的改進產(chǎn)品，其發(fā)熱元件采用平面形鉑金屬膜電器，故稱為熱膜電阻。工作原理相同,例如：當空氣氣流流經(jīng)發(fā)熱元件使其受到冷卻時，發(fā)熱元件溫度降低，阻值減小，電橋電壓失去平衡，控制電路將增大供給發(fā)熱元件的電流，使其溫度保持高于溫度補償電阻溫度120度。電流增量的大小，取決于發(fā)熱元件受到冷卻的程度，即取決于流過傳感器的空氣量。,.,熱絲式與熱膜式電路原理a）電路連接;b)電橋電路RT溫度補償電阻(進氣溫度傳感器);RH-發(fā)熱元件(熱絲或熱膜)電阻;RS信號取樣電阻；R1、R2-精密電阻;Ucc-電源電壓;Us-信號電壓;A-控制電路,.,當電橋上的電流增大時，取樣電阻Rs上的電壓就會升高，將空氣流量的變化轉(zhuǎn)化為電信號US的變化。信號電壓輸入ECU。,2溫度補償原理當進氣溫度變化時，發(fā)熱元件的溫度就會發(fā)生變化，測量進氣量的精度就會受到影響。設(shè)置溫度補償電阻(溫度傳感器)后，從電橋電路上可以看出，當進氣溫度降低使發(fā)熱元件上的電流增大時，為了保持電橋平衡，溫度補償電阻上的電流相應(yīng)增大，以保證發(fā)熱元件溫度與溫度補償電阻溫度之差保持恒定，使傳感器測量精度不受進氣溫度變化的影響。,熱絲式空氣流量傳感器在使用一段時間后，由于熱絲表面受空氣塵埃沾污，其熱輻射能力降低將會影響傳感器的測量精度，因此控制電路中設(shè)計有“自潔電路”來實現(xiàn)自潔功能。每當ECU接收到發(fā)動機熄火的信號時，ECU將控制自潔電路接通，將熱絲加熱到1000度并持續(xù)1s使沾附在熱絲上的塵埃燒掉。另一種防止熱絲沾污的方法是提高熱絲的保持溫度，一般將保持溫度設(shè)定在200度以上，以便燒掉沾附的污物。熱膜式傳感器鉑金屬膜的面積比熱絲的表面積大得多，且覆蓋有一層絕緣保護膜，因此不會因沾污污物而影響測量精度。,注意,.,節(jié)流閥體（節(jié)氣門）,節(jié)流閥體位于空氣流量計和發(fā)動機之間的進氣管上，節(jié)流閥由油門踏板控制，以便控制發(fā)動機的進氣量。節(jié)流閥體上有旁通道，當?shù)∷贂r提供少量的空氣。節(jié)氣門位置傳感器也裝在節(jié)氣門軸上，用來向ECU傳遞節(jié)氣門開度信號。,1.怠速調(diào)整螺釘2.旁通通道3.節(jié)流閥4.軸5.穩(wěn)壓箱6.油門踏板7.油門踏板拉線8.回位彈簧9.操縱臂,節(jié)流閥構(gòu)成,.,怠速調(diào)整螺釘:發(fā)動機怠速時節(jié)氣門全閉，因此需經(jīng)節(jié)流閥體上的旁通道供應(yīng)空氣以控制怠速。怠速調(diào)整螺釘就是用來調(diào)整怠速時空氣流量的。怠速時的空氣量如下圖所示,在一些有ISCV(怠速控制閥)發(fā)動機中,沒有此螺釘,ECU通過控制ISCV（IdlespeedControl）來實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的控制.,1空氣流量計;2.旁通調(diào)節(jié)螺釘;3.怠速調(diào)節(jié)螺釘;4.節(jié)流閥體;5.穩(wěn)壓管;6.空氣閥,.,冷啟動空氣閥:在冷車啟動時,發(fā)動機溫度低,摩擦阻力大.為減少暖車時間,通過空氣閥為發(fā)機提供額外的空氣(由流量計計算).使發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加，以減少暖車時間。當發(fā)動機變成暖機運轉(zhuǎn)后，流經(jīng)空氣閥的空氣被切斷，發(fā)動機吸人的空氣改由節(jié)流閥的旁通通道供給。常用的空氣閥有雙金屬型和石蠟型兩種。下圖所示為雙金屬型空氣閥。,(a)透視圖;(b)側(cè)視圖1.來自空氣濾清器;2.回轉(zhuǎn)空氣閥;3.去穩(wěn)壓箱;4.加熱線圈;5.雙金屬;6.通過截面積(啟動前);7.通過截面積(暖機中);,.,當發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，由于空調(diào)壓縮機、動力轉(zhuǎn)向助力泵、發(fā)電機等負載的變化會引起怠速轉(zhuǎn)速發(fā)生波動，因此需要用怠速控制閥對發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速進行調(diào)整。ECU通過調(diào)節(jié)怠速控制閥閥門開度的大小來控制發(fā)動機進氣量的多少，從而達到調(diào)整發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速的目的。,怠速控制閥(ISCV),發(fā)動機怠速時進氣量的控制方式:有節(jié)氣門直接控制式和節(jié)氣門旁通空氣道控制式兩種，前者是直接操縱節(jié)氣門來調(diào)節(jié)進氣量，簡稱節(jié)氣門直動式;后者是通過控制節(jié)氣門旁通空氣道的開度來調(diào)節(jié)進氣量，簡稱旁通空氣式，,.,節(jié)氣門直接控制式,節(jié)氣門旁通空氣道控制式,.,怠速控制閥安裝在發(fā)動機節(jié)氣門體上。燃油噴射系統(tǒng)采用的怠速控制閥分為步進電機式、脈沖電磁閥式和真空閥式三種。,永磁轉(zhuǎn)子步進馬達式怠速控制閥,1.轉(zhuǎn)子;2.閥;3.閥座;4.閥桿;5.擋板;6.定子,組成:由永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子、定子線圈構(gòu)成的電機、把旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動的進給絲桿(閥軸)及閥門以及閥座等構(gòu)成的。,6,6,.,步進電機式怠速空氣調(diào)整器1.轉(zhuǎn)子;2.閥;3.閥座;4.閥桿;5.擋板;6.定子,查閱步進電機,轉(zhuǎn)子有16個磁極，定子由帶有16個齒的鐵心交錯地裝配在一起，每個齒上有兩組線圈且繞向相反；這樣，定子線圈電磁鐵和轉(zhuǎn)子永久磁鐵的NS極相互吸引到最近距，但由于同極排斥，因此轉(zhuǎn)子只轉(zhuǎn)1/32轉(zhuǎn)。這樣利用步進電機控制實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。,.,.,作業(yè)：敘述卡而曼式和熱線式流量傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理？,l進氣岐管絕對壓力傳感器l燃油壓力傳感器（提供油軌燃油壓力信息）l燃油箱壓力傳感器（提供燃油箱壓力信息）l機油壓力傳感器（提供機油壓力信息）l冷卻液溫度傳感器提供（提供發(fā)動機溫度信息）l進氣溫度傳感器（提供進氣溫度信息供計算空氣密度等）l空調(diào)蒸發(fā)器溫度傳感器（提供空調(diào)蒸發(fā)器溫度信息）l空調(diào)冷凝器溫度傳感器（提供空調(diào)冷凝器溫度信息）l空氣流量傳感器（提供空氣流量信息供計算負荷等）,.,l節(jié)氣門位置傳感器（提供負荷信息、加速減速信息）l油門踏板位置傳感器（提供負荷信息、負荷范圍信息、加速減速信息等）l霍爾傳感器（提供轉(zhuǎn)速信息、曲軸位置和相位信息）l轉(zhuǎn)速傳感器（提供轉(zhuǎn)速信息和曲軸位置信息）l燃油箱液面位置傳感器（提供燃油箱液面位置信息）l爆震傳感器（提供發(fā)動機機體接收到的振動信息）l排氣再循環(huán)閥閥桿位移傳感器（提供排氣再循環(huán)閥開度信息）l氧傳感器（提供過量空氣系數(shù)信息）,.,中國汽車行業(yè)展望1）發(fā)動機電子控制系統(tǒng)是一個非常有潛力的市場。隨著排放法規(guī)的逐步趨嚴和燃油經(jīng)濟性要求的逐步提高，發(fā)動機技術(shù)正在飛速發(fā)展，新的電子控制技術(shù)還在不斷涌現(xiàn)。2）都說世界制造業(yè)的重心正在向中國轉(zhuǎn)移。汽車行業(yè)，包括汽車電子行業(yè)，也在一定程度上出現(xiàn)了這種趨勢。但是，目前中國發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的原配套產(chǎn)品基本上都出自外資企業(yè)。這些企業(yè)組裝產(chǎn)品用的元件幾乎都不是在中國生產(chǎn)的。由此我國喪失了許多GDP和就業(yè)崗位。國營和民營企業(yè)技術(shù)水平低下，只能仿造外資企業(yè)的產(chǎn)品，跟在外資企業(yè)后面從維修備件市場分一點殘羹冷飯。有的甚至還偷偷摸摸地打著外資企業(yè)的招牌，干著生產(chǎn)假冒偽劣產(chǎn)品的勾當。這種局面應(yīng)當扭轉(zhuǎn)。政府應(yīng)當看到，這個行業(yè)的發(fā)展將會帶來巨大的GDP增長，并創(chuàng)造大量的就業(yè)機會。所以政府應(yīng)當做出規(guī)劃，對這一行業(yè)加以扶植和整頓。,.,3）若要振興中國自己的發(fā)動機電子控制工業(yè)，首先必須具備一個先決條件：汽車廠和發(fā)動機廠要與發(fā)動機電子控制零部件生產(chǎn)商攜手合作，共擔風險，并承諾：一旦實踐證明國產(chǎn)的發(fā)動機電子控制系統(tǒng)能夠滿足要求，就在自己生產(chǎn)