汽油噴射發(fā)動機原理簡介

1、汽油噴射發(fā)動機原理優(yōu)點：汽油噴射發(fā)動機與化油器式發(fā)動機相比，突出的優(yōu)點是能準確控制混合氣的質(zhì)量，保證氣缸內(nèi)的燃料燃燒完全，使廢氣排放物和燃油消耗都能夠降得下來，同時它還提高了發(fā)動機的充氣效率，增加了發(fā)動機的功率和扭矩。電子控制燃油噴射裝置的缺點就是成本比化油器高一點，因此價格也就貴一些，故障率雖低,一旦壞了就難以修復（電腦件只能整件更換），但是與它的運行經(jīng)濟性和環(huán)保性相比，這些缺點就微不足道了。分類：汽油噴射型式分為機械式和電子控制式兩種。結(jié)構(gòu)：任何一種電子控制汽油噴射裝置，都是由噴油油路，傳感器組和電子控制單元(微型電腦)三大部分組成。當噴射器安裝在原來化油器位置上，稱為單點電控燃油噴射裝置

2、；當噴射器安裝在每個氣缸的進氣管上，稱為多點電控燃油噴射裝置。原理：噴油油路由電動油泵，燃油濾清器，油壓調(diào)節(jié)器，噴射器等組成，電控單元發(fā)出的指令信號可將噴射器頭部的針閥打開，將燃油噴出。傳感器好似人的眼耳鼻等器官，專門接受溫度，混合氣濃度，空氣流量和壓力，曲軸轉(zhuǎn)速等數(shù)值并傳送給“中樞神經(jīng)”的電子控制單元。電子控制單元是一個微計算機，內(nèi)有集成電路以及其它精密的電子元件。它匯集了發(fā)動機上各個傳感器采集的信號和點火分電器的信號，在千分之幾十秒內(nèi)分析和計算出下一個循環(huán)所需供給的油量，并及時向噴射器發(fā)出噴油的指令，使燃油和空氣形成理想的混合氣進入氣缸燃燒產(chǎn)生動力。汽油噴射發(fā)動機電子控制汽油噴射裝置，由噴

3、油器、傳感器和電子控制單元(ecu)三大部分組成，其基本特點就是混合氣的配制由ecu來控制。在汽油噴射發(fā)動機一文中有一幅示意圖，ecu起到“中樞神經(jīng)”的作用，它存儲了發(fā)動機各種運行工況下的最佳噴油持續(xù)時間，根據(jù)各個傳感器的輸入信號計算出實際最佳噴油持續(xù)時間，指令噴射器將一定量的燃油噴入進氣歧管。而傳感器象人的五官，專門感受溫度，混合氣濃度，空氣流量或壓力，曲軸轉(zhuǎn)速等數(shù)值并傳送給ecu，起非常重要的作用。根據(jù)空氣感應方法，又將電子控制汽油噴射裝置分為兩種，一種是流量感應式電子控制汽油噴射裝置（l型），通過感應進氣管中空氣的流量來控制噴油量；另一種是壓力感應式電子控制汽油噴射裝置（d型），通過感應

4、進氣管中空氣壓力的高低來控制噴油量。由于l型使用比較廣泛，本文以介紹l型為主。整個l型電子控制汽油噴射裝置有3個部分組成：供油部分、供氣部分和控制部分。供油部分由油箱、汽油泵、汽油濾清器、壓力調(diào)節(jié)器和噴油器組成，汽油泵將汽油從油箱抽出經(jīng)汽油濾清器過濾雜質(zhì)，經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器加壓使汽油壓力高于進氣歧管的負壓力，再經(jīng)輸油管送至各缸的噴射器。噴射器相當于一個開關(guān)，控制開關(guān)的部件就是ecu。供氣部分由空氣濾清器、空氣流量計、節(jié)氣門裝置等組成，當空氣經(jīng)過空氣濾清器濾去塵埃雜質(zhì)后，流經(jīng)空氣流量計計量，再沿著節(jié)氣門通道直入進氣歧管，通過進氣門分別供給各個氣缸。駕車者通過油門踏板操縱節(jié)氣門開度，決定進氣歧管的空氣流

5、量，空氣流量計葉板在氣流沖擊下會有一個轉(zhuǎn)角，使流量計內(nèi)的電阻器數(shù)值發(fā)生變化。因此，不同的空氣流量就會有不同的葉板轉(zhuǎn)角，對應不同的電壓信號，反饋至ecu就有不同的噴油量?？刂撇糠钟蒭cu、傳感器和繼電器組成，分布在發(fā)動機各部位上的傳感器將采集到的信號反饋到ecu，經(jīng)過ecu計算確定噴射器的噴油量和時間，確保最佳的空燃比。其中主要傳感器有節(jié)氣門位置傳感器、空氣溫度傳感器、水溫傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、霍爾傳感器、爆燃傳感器、氧傳感器等。節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上專門測量節(jié)氣門的開度，進而反映發(fā)動機不同的工況；空氣溫度傳感器安裝在節(jié)氣門之后的進氣歧管上，用以檢測進氣溫度，ecu根據(jù)其信號修正噴油量使

6、得發(fā)動機自動適應外部環(huán)境的變化；水溫傳感器監(jiān)測發(fā)動機冷卻水溫度，ecu根據(jù)其信號修正噴油量，噴油量與溫度是反比關(guān)系，水溫越高噴油量會越少；轉(zhuǎn)速傳感器安裝在氣缸體上監(jiān)測曲軸的轉(zhuǎn)速，形成脈沖信號傳送至ecu；霍爾傳感器安裝在凸輪軸位置上，用以檢測曲軸轉(zhuǎn)角，為ecu控制點火時刻提供信號；爆燃傳感器安裝在缸體上，當發(fā)生爆燃產(chǎn)生振動時，壓力波通過缸體傳到傳感器，使傳感器的壓電陶瓷發(fā)生電壓信號變化傳至ecu，ecu就會根據(jù)信號將點火提前角推遲使爆燃消失；氧傳感器安裝在排氣管上，它的一面與大氣接觸，另一面與排氣管廢氣接觸，實際上是利用廢氣及大氣中氧濃度之間的差值產(chǎn)生電動勢，將信號反饋給ecu，只要空燃比偏離

7、了理論空燃比就會發(fā)信號，ecu根據(jù)信號發(fā)出新的噴油指令，使混合氣的空燃比處于理想狀態(tài)?？傊?，這些傳感器在崗位上各負其責，在汽車運行中不斷將信號傳送至ecu，而ecu就根據(jù)存儲的數(shù)據(jù)與信號不斷對比不斷修正噴射器油量，從而達到最佳混合氣的空燃比。另外，電子控制汽油噴射裝置還有怠速裝置、廢氣再循環(huán)控制裝置等。其中怠速是保障汽車運行經(jīng)濟性和穩(wěn)定性的重要因素，為了保證怠速作用，設計師在節(jié)氣門附近開了一個旁通道，通過裝在節(jié)氣門旁通地方的怠速控制閥來改變節(jié)氣門旁通道的空氣流量來控制怠速。這有點象學校大門（節(jié)氣門）旁邊的小門（旁通道），在少人的情況下使用。怠速控制閥的閥門控制旁通道的關(guān)閉，而閥門是由微型電機或

8、磁力線圈控制，它們與怠速控制閥做成一體。ecu根據(jù)傳感器的信號與存儲數(shù)據(jù)對比隨時做出不同的指令送至怠速控制閥，當發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，節(jié)氣門關(guān)閉，空氣經(jīng)旁通道進入進氣歧管，ecu通過電信號經(jīng)繼電器給怠速控制閥，使閥門隨時調(diào)節(jié)旁通道流量來自動控制怠速。多氣門發(fā)動機氣門裝置是發(fā)動機配氣機構(gòu)的一個組成部分，在發(fā)動機工作起非常重要的作用。燃油發(fā)動機的工作運轉(zhuǎn)由進氣，壓縮，作功和排氣四個工作過程組成。要使發(fā)動機連續(xù)運轉(zhuǎn)就必須使這四個工作過程周而復始，順序定時地循環(huán)工作。其中的兩個工作過程，進氣和排氣過程，需要依靠發(fā)動機的配氣機構(gòu)準確地按照各氣缸的工作順序輸送可燃混合氣(汽油發(fā)動機)或新鮮空氣(柴油發(fā)動機)，

9、以及排出燃燒后的廢氣。另外的兩個工作過程，壓縮和作功過程，則必須隔絕氣缸燃燒室與外界進排氣通道，不讓氣體外泄以保證發(fā)動機正常地工作。負責上述工作的機件就是配氣機構(gòu)中的氣門。它好比人的呼吸器官，吸進呼出，缺它不可。隨著技術(shù)的發(fā)展，汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速已經(jīng)越來越高，現(xiàn)代轎車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速一般可達每分鐘5500轉(zhuǎn)以上，完成四個工作過程只需0.005秒時間，傳統(tǒng)的兩氣門已經(jīng)不能勝任在這么短促的時間內(nèi)完成換氣工作，限制了發(fā)動機性能的提高。解決這個問題的方法只能是擴大氣體出入的空間。換句話就是用空間換取時間。多氣門技術(shù)是解決問題的最好方法，直至80年代推廣多氣門技術(shù)才使發(fā)動機的整體質(zhì)量有了一次質(zhì)的飛躍。多氣門發(fā)

10、動機是指每一個氣缸的氣門數(shù)目超過兩個，即兩個進氣門和一個排氣門的三氣門式；兩個進氣門和兩個排氣門的四氣門式；三個進氣門和兩個排氣門的五氣門式。目前轎車上的多氣門發(fā)動機多是四氣門式的。四缸發(fā)動機有16個氣門，6氣缸發(fā)動機有24個氣門，8氣缸發(fā)動機就有32個氣門。例如日本凌志ls400型轎車的發(fā)動機 就是8缸32個氣門。增加了氣門數(shù)目就要增加相應的配氣機構(gòu)裝置，構(gòu)造比較復雜，一般由兩支頂置式凸輪軸來控制排列在氣缸燃燒室中心線兩側(cè)的氣門。氣門布置在氣缸燃燒室中心兩側(cè)傾斜的位置上，是為了盡量擴大氣門頭的直徑，加大氣流通過面積，改善換氣性能，形成一個火花塞位于中央的緊湊型燃燒室，有利于混合氣的迅速燃燒。

11、有人提出疑問，既然氣門多好，為什么見不到一缸6氣門以上的發(fā)動機？熱力學有一個叫“簾區(qū)”的概念，指氣門的園周乘以氣門的升程，即氣門開啟的空間?！昂焻^(qū)”越大說明氣門開啟的空間越大，進氣量也就越大。以奧迪100型轎車的發(fā)動機為例，它的四氣門“簾區(qū)”值比兩氣門的“簾區(qū)”值，在進氣狀態(tài)時要大一半，在排氣狀態(tài)時要大百分之七十。當然，每一個事物都有它的一定適用范圍，并不是說氣門越多“簾區(qū)”值就越大，據(jù)專家計算當每個氣缸的氣門增加到六個時，“簾區(qū)”值反而會下降了，而且氣門越多機構(gòu)越復雜，成本就越大。因此，目前轎車的多氣門燃油發(fā)動機的每個氣缸的氣門數(shù)目都是三至五個，其中又以四個氣門最為普遍。 以汽油發(fā)動機為例，

12、多氣門發(fā)動機與傳統(tǒng)的兩氣門發(fā)動機比較，前者能吸進更多的空氣來混合燃油燃燒作功，節(jié)省燃油，更快地排出廢氣，排放污染少，能提高發(fā)動機的功率和降低噪音的優(yōu)點，符合優(yōu)化環(huán)境和節(jié)省能源的發(fā)展方向，所以多氣門技術(shù)能迅速推廣開來?，F(xiàn)在，全世界幾乎所有的中高級轎車都裝備多氣門燃油發(fā)動機。氣門可變驅(qū)動機構(gòu)發(fā)動機的進氣門和排氣門的開啟開始與關(guān)閉終止的時刻，通常以曲軸轉(zhuǎn)角來表示，稱為配氣相位。由于發(fā)動機工作時的轉(zhuǎn)速很高，四沖程發(fā)動機的一個工作行程僅需千分之幾秒，這么短促的時間往往會引起發(fā)動機進氣不足，排氣不凈，造成功率下降。因此，設計師為了解決這一個問題，一般發(fā)動機都采用延長進，排氣門的開啟時間，增大氣體的進出容量

13、以改善進，排氣門的工作狀態(tài)，藉以提高發(fā)動機的性能。從配氣相位圖上可以看出活塞從上止點移到下正點的進氣過程中（綠色），進氣門會提前開啟（）和延遲關(guān)閉（）。當發(fā)動機作功完畢，活塞從下止點移到上止點的排氣過程中（桔色），排氣門會提前開啟（）和延遲關(guān)閉（）。十分明顯，這種延長氣門開啟時間的做法，必然會出現(xiàn)一個進氣門和排氣門同時開啟的時刻，配氣相位上稱為“重疊階段”，可能會造成廢氣倒流。這種現(xiàn)象在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速僅1000轉(zhuǎn)以下的怠速時候最明顯（怠速工作下的“重疊階段”時間是中等速度工作條件下的7倍）。這容易造成怠速工作不暢順，振動過大，功率下降等現(xiàn)象。尤其是采用四氣門的發(fā)動機，由于“簾區(qū)”值大，“重疊階段

14、”更容易造成怠速運轉(zhuǎn)不暢順的現(xiàn)象。設計師為了消除這一缺陷，就以“變”對“變”，采用了“可變式”的氣門驅(qū)動機構(gòu)?？勺兪綒忾T驅(qū)動機構(gòu)就是在發(fā)動機急速工作時減少氣門行程，縮少“簾區(qū)值”，而在發(fā)動機高速工作時增大氣門行程，擴大“簾區(qū)值”，改變“重疊階段”的時間，使發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速時能提供強大的馬力，在低轉(zhuǎn)速時又能產(chǎn)生足夠的扭力。從而改善了發(fā)動機的工作性能?，F(xiàn)代轎車發(fā)動機上的氣門可變驅(qū)動機構(gòu)能根據(jù)轎車的運行狀況，隨時改變配氣相位，改變氣門升程和氣門開啟的持續(xù)時間，它們的凸輪軸，凸輪軸上的凸輪和氣門挺桿等元件是可以變動的。發(fā)動機上的氣門可變驅(qū)動機構(gòu)可以通過兩種形式實現(xiàn)，一種是凸輪軸和凸輪可變系統(tǒng)，就是通過凸

15、輪軸或者凸輪的變換來改變配氣相位和氣門升程；另一種是氣門挺桿可變系統(tǒng)，工作時凸輪軸和凸輪不變動，氣門挺桿，搖臂或拉桿靠機械力或者液壓力的作用而改變，從而改變配氣相位和氣門升程。本田發(fā)動機的vtec系統(tǒng)本田汽車公司在1989年推出了自行研制的“可變氣門配氣相位和氣門升程電子控制系統(tǒng)”，英文全稱“variable valve timing and valve life electronic control system”，縮寫就是“vtec”，是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程等兩種不同情況的氣門控制系統(tǒng)。與普通發(fā)動機相比，viec發(fā)動機同樣是每缸4氣門（2進2排）、凸輪軸和搖臂等，不同的

16、是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法。以雅閣f22b1發(fā)動機進氣凸輪軸為例，除了原有控制兩個氣門的一對凸輪（主凸輪a和次凸輪b）和一對搖臂（主搖臂a和次搖臂b）外，還增加了一個較高的中間凸輪c和相應的搖臂（中間搖臂c），三根搖臂內(nèi)部裝有由液壓控制移動的小活塞。低速時高速時發(fā)動機低速時，小活塞在原位置上，三根搖臂分離，主凸輪a和次凸輪b分別推動主搖臂a和次搖臂b，控制兩個進氣門的開閉，氣門升量較少，情形好像普通的發(fā)動機。雖然中間凸輪c也推動中間搖臂c，但由于搖臂之間已分離，其它兩根搖臂不受它的控制，所以不會影響氣門的開閉狀態(tài)。發(fā)動機達到某一個設定的高轉(zhuǎn)速（3500轉(zhuǎn)/分）時，電腦即會指令電磁閥啟動液壓系

17、統(tǒng)，推動搖臂內(nèi)的小活塞，使三根abc搖臂鎖成一體，一起由中間凸輪c驅(qū)動，由于中間凸輪比其它凸輪都高，升程大，所以進氣門開啟時間延長，升程也增大了。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低到某一個設定的低轉(zhuǎn)速時，搖臂內(nèi)的液壓也隨之降低，活塞在回位彈簧作用下退回原位，三根搖臂分開。整個vtec系統(tǒng)由發(fā)動機主電腦（ecu）控制，ecu接收發(fā)動機傳感器（包括轉(zhuǎn)速、進氣壓力、車速、水溫等）的參數(shù)并進行處理，輸出相應的控制信號，通過電磁閥調(diào)節(jié)搖臂活塞液壓系統(tǒng)，從而使發(fā)動機在不同的轉(zhuǎn)速工況下由不同的凸輪控制，影響進氣門的開度和時間。vtec系統(tǒng)已經(jīng)有十余年的歷史，面對目益嚴格的排放及動力性能要求，已有一點“力不從心”的感覺。例如v

18、tec系統(tǒng)的氣門升程和正時的變換動作明顯將發(fā)動機的狀態(tài)劃分為兩個階段，它們之間的轉(zhuǎn)換不夠平滑，在vtec系統(tǒng)啟動前后發(fā)動機的表現(xiàn)截然不同，連發(fā)出的聲音也不一樣。為了改善vtec系統(tǒng)的性能，近年本田推出了i-vtec系統(tǒng)。簡單地說，i-vtec系統(tǒng)是在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，添加一個稱為“可變正時控制”vtc（variable timing control），即一組進氣門凸輪軸正時可變控制機構(gòu)，通過ecu控制程序，控制進氣門的開啟關(guān)閉。它的原理是當發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時令每缸其中一只進氣門關(guān)閉，讓燃燒室內(nèi)形成一道稀薄的混合氣渦流，結(jié)集在火花塞周圍點燃作功。發(fā)動機高轉(zhuǎn)速時則在原有基礎(chǔ)上提高進氣門的開度及時間，以

19、獲取最大的充氣量。vtc令氣門重疊時間更加精確，達到最佳的進、排氣門重疊時間，并將發(fā)動機功率提高20%。同時，i-vtec系統(tǒng)發(fā)動機采用進氣歧管放在前，排氣歧管放在后（靠車廂一端）的布置。在進氣歧管上增設了可變長度裝置，低轉(zhuǎn)速時增長進氣行程提高氣流速度，有利于提升扭矩；而排氣歧管則縮短了長度，也就是縮短了與三元催化器之間的距離，使三元催化器更快進入適當?shù)墓ぷ鳒囟?，能有效控制廢氣排放。由于發(fā)動機一啟動后i-vtec系統(tǒng)就進入狀態(tài)，不論低轉(zhuǎn)速或者高轉(zhuǎn)速vtc都在工作，也就消除了原來vtec系統(tǒng)存在的缺陷。電子油門電子油門控制系統(tǒng)主要由油門踏板、踏板位移傳感器、ecu（電控單元）、數(shù)據(jù)總線、伺服電動

20、機和節(jié)氣門執(zhí)行機構(gòu)組成。位移傳感器安裝在油門踏板內(nèi)部，隨時監(jiān)測油門踏板的位置。當監(jiān)測到油門踏板高度位置有變化，會瞬間將此信息送往ecu，ecu對該信息和其它系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù)信息進行運算處理，計算出一個控制信號，通過線路送到伺服電動機繼電器，伺服電動機驅(qū)動節(jié)氣門執(zhí)行機構(gòu)，數(shù)據(jù)總線則是負責系統(tǒng)ecu與其它ecu之間的通訊。由于電子油門系統(tǒng)是通過ecu來調(diào)整節(jié)氣門的，因此電子油門系統(tǒng)可以設置各種功能來改善駕駛的安全性和舒適性，其中最常見的就是asr（牽引力控制系統(tǒng))和速度控制系統(tǒng)（巡航控制）。電子油門當asr系統(tǒng)傳感到車輪的旋轉(zhuǎn)速度，ecu就根據(jù)油門踏板的位置、車輪速度和方向盤轉(zhuǎn)向角度等之間的不同而求

21、出滑動率，通過減少節(jié)氣門開度來調(diào)整混合氣流量，以降低發(fā)動機功率來達到控制目的。而在asr系統(tǒng)中，電子油門起到十分關(guān)鍵的作用，它涉及整個asr系統(tǒng)中對車速控制、怠速控制等功能，使系統(tǒng)能迅速準確地執(zhí)行指令。即當電子油門系統(tǒng)接受到asr系統(tǒng)指令時，它對節(jié)氣門控制指令只來自于asr，這樣就可以避免駕車者的誤操作。當駕車者使用速度控制系統(tǒng)時，車速傳感器將車速信號輸入ecu，再由ecu輸出指令伺服電動機控制節(jié)氣門開度。在這樣的系統(tǒng)中，根據(jù)行駛阻力的變化由控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)發(fā)動機節(jié)氣門開度，使行駛車速保持穩(wěn)定。因此電子油門系統(tǒng)也可以兼容巡航控制功能。在目前的電子燃油噴射發(fā)動機上，電子油門除了發(fā)揮上述功能外，它

22、還可以進一步改善發(fā)動機的節(jié)油和排放性能，因為它控制著發(fā)動機動力調(diào)節(jié)的大門。因此，電子油門可以發(fā)揮的作用是很多的。無觸點電子點火裝置汽車汽油發(fā)動機起動時以及整個工作過程中，為了持續(xù)運轉(zhuǎn)作功，必須將各個氣缸中被壓縮的可燃混合氣點燃，驅(qū)動汽車行駛。這種將發(fā)動機氣缸內(nèi)混合氣點燃的工作，稱為點火。傳統(tǒng)的點火裝置主要由分電器，點火線圈，高壓線和火花塞等部件組成，其中分電器和點火線圈是產(chǎn)生1.5-3萬伏互感高壓電的關(guān)鍵部件。分電器通過本身的凸輪棱角來控制白金觸點的開閉，切斷或接通低壓電流使點火線圈鐵芯磁通量產(chǎn)生從零到飽和的突變，于是在點火線圈內(nèi)產(chǎn)生互感的高壓電，再加上電場能量的釋放，使電火花具有足夠的能量和

23、高電壓，及時點燃缸內(nèi)混合氣?，F(xiàn)代轎車的汽油發(fā)動機每分鐘轉(zhuǎn)速最高可達6千多轉(zhuǎn)，瞬間點火時間極短，傳統(tǒng)點火裝置已經(jīng)不能適應現(xiàn)代發(fā)動機的點火要求。因此，目前許多型號的轎車用無觸點電子點火裝置代替了傳統(tǒng)的白金觸點點火裝置。初期的無觸點電子點火裝置主要有晶體管無觸點點火和磁感應無觸點點火兩種型式，前一種以晶體管代替分電器白金觸點，后一種是以永磁式信號發(fā)生器代替分電器白金觸點。使用比較廣泛的是磁感應無觸點點火裝置，這種裝置主要部件與傳統(tǒng)點火裝置基本一樣。磁感應分電器內(nèi)無觸點，僅裝了一個點火信號發(fā)生器，通過發(fā)生器內(nèi)感應線圈的磁通變化而產(chǎn)生交變電動勢，輸入電子控制器控制的點火線圈產(chǎn)生高壓電實現(xiàn)點火。 使用上述

24、無觸點電子點火裝置仍然要使用機械式的離心提前裝置和真空提前裝置，無法保證發(fā)動機在整個運行過程中始終處于最佳的點火提前角狀態(tài)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，一種由微處理機控制的點火裝置也就應運而生了。微處理機控制的點火裝置主要由微電腦，各種傳感器和點火執(zhí)行器三部分組成，分為帶分電器的電控點火系統(tǒng)和不帶分電器的直接點火系統(tǒng)兩大類型。它們是由微處理機檢測由進氣壓力，轉(zhuǎn)速，流速，溫度等傳感器送來的信號，根據(jù)信號識別發(fā)動機的工作狀態(tài)，對比微處理器內(nèi)貯存的數(shù)據(jù)再發(fā)出指令給點火執(zhí)行器(分電器或高壓線圈)點火。由于這些點火裝置不但具有無觸點點火的功能，還具有控制精確的點火時間功能和配電功能，代替了機械式的離心提前裝置和

25、真空提前裝置，保證了高速汽油發(fā)動機的工作性能。催化式排氣凈化器汽車排放的廢氣主要由一氧化碳(co)、碳氫化合物(hc)和氮氧化合物(nox)等組成，它們在空氣中積累到一定程度后在太陽光線的作用下，氮氣化合物和碳氫化合物會起反應，生成含有二氧化氮(no2)和臭氧(o3)的光化學煙霧，這兩種物質(zhì)均難溶于水，被吸入人體會長驅(qū)直入到肺部，濃度大時可引起中毒性水腫，進入血液可形成變性血紅蛋白，使組織缺氧，對人們健康危害極大。 三元型催化式凈化器的外形象一個排氣消聲器，實際上也起到消聲器的作用。殼體用耐高溫的不銹鋼制成，內(nèi)部的蜂巢式通道上涂有催化劑，催化劑的成份有鉑、鈀和銠等稀土金屬，當汽車廢氣通過凈化器

26、的通道時，一氧化碳和碳氫化合物就會在催化劑鉑與鈀的作用下，與空氣中的氧發(fā)生反應產(chǎn)生無害的水和二氧化碳，而氮氧化合物則在催化劑銠的作用下被還原為無害的氧和氮。所謂三元型催化式凈化器是指汽車廢氣只要通過凈化器本身，就可同時將廢氣中的三種主要有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的一種高效率凈化器。為了充分發(fā)揮三元催化劑的效率，必須要將汽車發(fā)動機的空燃比(充入氣缸的空氣量與進入氣缸燃油量的重量比值)要接近理論上的比值，其空燃比只能在很小的范圍內(nèi)變動，否則就不能同時對廢氣中的三種有害物質(zhì)進行凈化。所以，三元型催化式凈化器要與車上的電子計算機控制系統(tǒng)連在一起使用，用氧傳感器檢測排氣中的氧濃度，將信息反饋到計算機，再由計

27、算機去控制空燃比。三元型催化式排氣凈化器是安裝在汽車發(fā)動機的排氣裝置上，其凈化效率十分高，可以凈化90%以上的有害物質(zhì)，是現(xiàn)代轎車上一種新的裝置。當然，催化式排氣凈化器也不是全能的，它只能適用于無鉛汽油做燃料的汽車，因為使用含鉛汽油，廢氣中的鉛就會復蓋住催化劑，使凈化器停止工作而不起任何作用，俗稱“中毒”。因此，汽車使用三元型催化式排氣凈化器的前提條件有二個：一是要用無鉛汽油，二是發(fā)動機要使用電控燃油噴射裝置，這樣，三元型催化式排氣凈化器才能起到凈化效果。而且，三元型催化式排氣凈化器的技術(shù)較高，蜂巢式通道上的催化劑涂層如果展開的話，足有兩個足球場面積那么大，制造工藝相當嚴格，但由于有良好的廢氣

28、轉(zhuǎn)化效果，因此得到廣泛的應用。最近，北京執(zhí)行了新的輕型汽車排放標準，上海及其它一些大城市也將會公布類此汽車排放標準，三元型催化式排氣凈化器在中國將會被大量使用。發(fā)動機排放裝置汽車發(fā)動機排發(fā)污染主要有co(一氧化碳)、nox(氧氧化合物)和hc(碳氫化合物)，這些有害氣體通過以下三條途徑釋放。一是通過排氣管，其中約99%的co、99%的nox、60%的hc是通過排氣管排放；二是通過曲軸箱，其中約1%的co、1%的nox、20%的的hc是通過曲軸箱竄氣；三是燃料蒸發(fā)，其中約20%的hc是通過這種形式被釋放。工程師在這三條途徑上都設置了“關(guān)卡”，主要常見形式有排氣管的催化式排氣凈化器、曲軸箱的強制通

29、風(pcv)裝置和對付燃料蒸發(fā)的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)，針對不同的釋放途徑和形式采取不同的防治措施，盡量減少有害氣體的排放。其中催化式排氣凈化器已有介紹不再重復。這里只介紹強制通風(pcv)裝置和蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)。pcv是positive crankcase ventilation(曲軸箱強制通風)的縮寫。它的作用是防止竄氣進入大氣，同時防止機油變質(zhì)。當發(fā)動機作功燃燒過程的末端，一些未燃混合氣在高壓力下從活塞環(huán)漏入曲軸箱內(nèi)，業(yè)內(nèi)將這種泄漏稱為“竄氣”。這些竄氣會從曲軸箱內(nèi)逸入大氣中造成污染。這些竄入的混合氣不被排除，還會稀釋曲軸箱內(nèi)的機油，使機油變質(zhì)造成發(fā)動機機件過早磨損。pcv裝置主要由通氣軟管、

30、pcv閥組成。通氣軟管一條一般接通空氣濾清器至氣門室蓋，另一條接通pcv閥至進氣歧管。pcv閥由柱塞式閥門和彈簧構(gòu)成，位于進氣歧管的一側(cè)，進氣歧管的真空度決定了pcv閥的開閉及開啟的程度，而pcv閥的開閉及開啟的程度又決定了竄氣混合氣被重新吸入進氣歧管參加燃燒的數(shù)量。換句話說，當發(fā)動機常速或轉(zhuǎn)速比較慢時，氣流量小，竄氣也少，pcv閥開度較小甚至關(guān)閉，因而被強制吸入燃燒的竄氣也比較少甚至沒有。當發(fā)動機加速或轉(zhuǎn)速比較高時，氣流量大，竄氣也大，pcv閥開度較大，因而被強制吸入燃燒的竄氣也比較多。燃料蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)主要由活性碳罐貯存裝置、燃油蒸發(fā)凈化控制裝置和燃油箱燃油蒸發(fā)控制裝置組成。汽油是一種易

31、揮發(fā)的物體，在常溫下燃油箱經(jīng)常充滿蒸氣，燃料蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的作用是將蒸氣引入燃燒并防止揮發(fā)到大氣中.這個過程起重要作用是活性碳罐貯存裝置，因為活性碳有吸附功能。當汽車運行或熄火時，燃油箱的汽油蒸氣通過管路進入活性碳罐的上部，新鮮空氣則從活性碳罐下部進入活性碳罐。發(fā)動機熄火后，汽油蒸氣與新鮮空氣在罐內(nèi)混合并貯存在活性碳罐中，當發(fā)動機啟動后，裝在活性碳罐與進氣歧管之間的燃油蒸發(fā)凈化裝置的電磁閥門打開，活性碳罐內(nèi)的汽油蒸氣被吸入進氣歧管參加燃燒。現(xiàn)代發(fā)動機中的燃料蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)已實現(xiàn)電子控制，電磁閥是由車載計算機控制的。汽車的冷卻系統(tǒng)為了避免發(fā)動機過熱，燃燒室周圍的零部件（缸套、缸蓋、氣門等）必

32、須進行適當?shù)睦鋮s。內(nèi)燃機的冷卻裝置有三種形式，水冷卻、油冷卻和空氣冷卻。汽車發(fā)動機冷卻裝置以水冷卻為主，用氣缸水道內(nèi)的循環(huán)水冷卻，把水道內(nèi)受熱的水引入散熱器（水箱），通過風冷卻后再返回到水道內(nèi)。為了保證冷卻效果，汽車冷卻系統(tǒng)一般由散熱器（1）、節(jié)溫器（2）、水泵（）、缸體水道（4）、缸蓋水道（5）、風扇等組成。以轎車為例，散熱器負責循環(huán)水的冷卻，它的水管和散熱片多用鋁材制成，鋁制水管做成扁平形狀，散熱片帶波紋狀，注重散熱性能，安裝方向垂直于空氣流動的方向，盡量做到風阻要小，冷卻效率要高。 散熱器里面的冷卻水不是單純的水，而是由水（符合飲用水質(zhì)量）、防凍液（通常為乙二醇）和各種專門用途的防腐劑組

33、成的混合物，也稱為冷卻液。這些冷卻液中的防凍液含量占30%50%，提高了液體的沸點，在一定工作壓力之下，轎車冷卻液的允許工作溫度可達攝氏120度，超過了水的沸點且不容易蒸發(fā)。發(fā)動機是由冷卻液的循環(huán)來實現(xiàn)的，強制冷卻液循環(huán)的部件是水泵，它由曲軸皮帶帶動，水泵葉輪推動冷卻液在整個系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。這些冷卻液對發(fā)動機的冷卻，要根據(jù)發(fā)動機的工作情況而隨時調(diào)節(jié)。當發(fā)動機溫度低的時候，冷卻液就在發(fā)動機本身內(nèi)部做小循環(huán)，當發(fā)動機溫度高的時候，冷卻液就在發(fā)動機散熱器之間做大循環(huán)。實現(xiàn)冷卻液做不同循環(huán)的控制部件是節(jié)溫器。節(jié)溫器實際上是一個閥門，其原理是利用可隨溫度伸縮的材料，例如石蠟或乙醚之類的材料做開關(guān)閥門，當水溫

34、高時材料膨脹頂開閥門，冷卻液進行大循環(huán)，當水溫低時材料收縮關(guān)閉閥門，冷卻液小循環(huán)。為了提高散熱器的冷卻能力，在散熱器后面安裝風扇強制通風。以前的轎車散熱器風扇是由曲軸皮帶直接帶動的，發(fā)動機啟動它就要轉(zhuǎn)，不能視發(fā)動機溫度變化而變化，為了調(diào)節(jié)散熱器的冷卻力，要在散熱器上裝上活動百頁窗以控制風力進入?，F(xiàn)代轎車已經(jīng)普遍使用風扇電磁離合器或者電子風扇，當水溫比較低時離合器與轉(zhuǎn)軸分離，風扇不動，當水溫比較高時由溫度傳感器接通電源，使離合器與轉(zhuǎn)軸接合，風扇轉(zhuǎn)動。同樣，電子風扇由電動機直接帶動，由溫度傳感器控制電動機運轉(zhuǎn)。這兩種形式的散熱器電扇運轉(zhuǎn)實際上都由溫度傳感器控制。散熱器兼作儲水及散熱作用，如果單純依

35、賴散熱器，有三個缺點，一是水泵吸水一側(cè)因壓力低而容易沸騰，葉輪容易穴蝕；二是氣水分離不好容易氣阻；三是溫度高冷卻液容易沸騰逸走。因此設計師就加裝了膨脹水箱，它的上下兩根水管分別與散熱器上部和水泵進水口聯(lián)接，防止上述問題的產(chǎn)生?，F(xiàn)在轎車的冷卻系統(tǒng)比過去復雜了，主要是增加了溫度控制元件，散熱器風扇可隨發(fā)動機溫度變化而“隨機應變”，冷卻系統(tǒng)普遍采用冷卻液。當然，發(fā)動機的熱也是燃料所產(chǎn)生的能量，將其冷卻實際上是一種不得已的浪費。因此人們正研究一種無需冷卻的陶瓷材料做成的隔熱發(fā)動機，將來一旦實現(xiàn)，發(fā)動機將會又小又簡單。汽車潤滑系統(tǒng)汽車的許多構(gòu)件是通過相互之間的相對運動來實現(xiàn)整體功能的。固體之間接觸的表面

36、用肉眼看似乎很平整，但將表面極細微部分放大就會發(fā)現(xiàn)處處是凸凹不平，所以一運動就會有摩擦。用潤滑劑可以將兩個互相摩擦的表面分開，從而有效減少摩擦。因此，潤滑是保障汽車正常運行的重要因素。發(fā)動機有最復雜的潤滑系統(tǒng)，通過輸送機油或飛濺的形式，使機件表面形成油膜，減少摩擦和摩損，帶走摩擦表面的熱量和雜質(zhì)，增加氣缸的密封性等。所以，發(fā)動機潤滑不僅起到減少摩擦和摩損的作用，它還有多種功能。要使實現(xiàn)所有的功能，設計師就要從發(fā)動機構(gòu)造上保證實現(xiàn)的條件，例如保證機油輸送管路的壓力，曲軸箱的構(gòu)造，油底殼的形狀尺寸等。當發(fā)動機一啟動，機油泵就通過集濾器將油底殼內(nèi)的機油吸上到缸體油道，輸送到各個部位，對摩擦表面潤滑后

37、的油滴又回到油底殼。在反復潤滑循環(huán)的過程中，機件金屬表面的細小毛糙體在不斷的摩擦過程中會脫落，機油就會混入金屬片或者塵埃等雜質(zhì)，因此就要在油路中安裝機油濾清器，將這些“多余分子”攔截下來。為了防止機油濾清器一旦堵塞機油通不過去，還有一個旁通閥做應急，當機油濾清器堵塞造成進出口兩端壓力差變大時，旁通閥就會開通讓機油“免檢”通過，以免發(fā)動機零件受損。發(fā)動機零件承受的壓力不同，潤滑的方式也不一樣。一般來說，承受的壓力大要求油的黏度大、供油壓力大，象曲軸主軸承、凸輪軸軸承、連桿軸承、凸輪軸搖臂等負荷較大的部位，要用機油泵所供給的帶壓力的機油，這些機油是通過油路輸送過來的。而象活塞銷、活塞、缸壁等負荷較

38、小或者難以實現(xiàn)壓力潤滑的部位，則利用曲軸連桿轉(zhuǎn)動時飛濺起來的機油進行潤滑。機油飛濺到活塞和缸壁上，使缸壁與活塞之間形成油膜實現(xiàn)潤滑，但又會使機油上竄到燃燒室內(nèi)。為了防止機油上竄，活塞頭部有一道油環(huán)，專門用來刮落氣缸壁上的機油，防止機油上竄。由于采用機油飛濺這一潤滑形式，油底殼油面高度就顯得很重要，油面過高使飛濺量太大，容易使機油沖過油環(huán)進入燃燒室，油面過低飛濺量不夠又起不到潤滑作用容易使機件受損，因此設計師就弄出個“油標尺”的東西，用來供駕車者測量油面高度，隨時保持在一個適當?shù)姆秶鷥?nèi)。發(fā)動機曲軸箱還設有通風裝置，通過強制通風令箱內(nèi)有害氣體逸出，防止機油過早變質(zhì)。同時，發(fā)動機在運轉(zhuǎn)過程中，機油可以通過以下途徑消耗去一部分：通過活塞環(huán)或氣門導管流入燃燒室、泄漏、以氣體或霧化形式從通風系統(tǒng)逸出，因此汽車在運行過程中消耗一點機油是正常的，尤其是高速運行的汽車。由于曲軸主軸承的壓力非常大，一旦機油壓力減少進入不到這些部位潤滑，就會造成燒瓦等嚴重后果。因此，汽車都有機油壓力檢