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文檔簡介

1、汽車電控技術(shù)一、現(xiàn)代汽車電子技術(shù)應(yīng)用狀況1在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用(1)電子控制噴油裝置(EFI)(2)電控點(diǎn)火系統(tǒng)(ESA)(3)怠速控制系統(tǒng)(ISC)(4)電控柴油噴射系統(tǒng)2在底盤上的應(yīng)用(1)電控自動(dòng)變速器(ECT)(2)電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)(3)汽車防滑控制系統(tǒng)(4)適時(shí)調(diào)節(jié)的自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)(5)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ACC)二、汽車電子技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)1微處理機(jī)技術(shù)2傳感器技術(shù)3軟件新技術(shù)應(yīng)用4智能汽車及智能交通系統(tǒng)(ITS)的研究及應(yīng)用5數(shù)據(jù)傳輸載體方面的電子新技術(shù)應(yīng)用6汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)緒 論電控汽油噴射系統(tǒng)的分類與組成電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供給系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)燃油

2、供給系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理智能型電子節(jié)氣門的結(jié)構(gòu)、工作原理汽油機(jī)缸內(nèi)直噴系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理第1章 電子控制汽油噴射系統(tǒng)1.1 概述1.1.1 電控汽油噴射系統(tǒng)的分類1按控制方式分(1)流量型噴射系統(tǒng)(L-Jetronic)是指在空氣濾清器與節(jié)氣門體之間裝有計(jì)量空氣量的空氣流量計(jì),通過它將空氣量的物理量轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸送到電子控制單元,電子控制單元依此信號(hào)控制噴油量。 (2)壓力型噴射系統(tǒng)(D-Jetronic,“D”來源于德文“Druck(壓力)”的第一個(gè)字母)是電子控制單元根據(jù)進(jìn)氣管壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算出每一循環(huán)的進(jìn)氣空氣量,并由此計(jì)算

3、出循環(huán)基本噴油量。 1.1.2 電控汽油噴射系統(tǒng)的組成電控汽油噴射系統(tǒng)由3個(gè)子系統(tǒng)組成:空氣供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)傳感器開關(guān)信號(hào)電子控制單元執(zhí)行器 1.2 電控汽油噴射的空氣供給系統(tǒng)1.2.1 空氣計(jì)量裝置1空氣流量計(jì)(AFS)當(dāng)空氣流過熱線式空氣流量計(jì),鉑熱線向空氣散熱,溫度降低,鉑熱線的電阻減小,使電橋失去平衡?;旌想娐穼⒆詣?dòng)增加供給鉑熱線的電流,恢復(fù)原來的溫度和電阻值,直至電橋恢復(fù)平衡。流過鉑熱線的空氣流量越大,混合電路供給鉑熱線的加熱電流也越大,即加熱電流是空氣流量的單值函數(shù)。加熱電流通過精密電阻產(chǎn)生的電壓降作為電壓輸出信號(hào)傳輸給電子控制單元,電壓降的大小即是對(duì)空

4、氣流量的度量。(2)熱膜式空氣流量計(jì)。其測(cè)量原理與熱線式空氣流量計(jì)相同,它是利用熱膜與空氣之間的熱傳遞現(xiàn)象來測(cè)量空氣流量的。熱膜是由鉑金屬片固定在樹脂薄膜上而構(gòu)成的。用熱膜代替熱線提高了空氣流量計(jì)的可靠性和耐用性,并且熱膜不會(huì)被空氣中的灰塵沾附。(3)卡門渦流式空氣流量計(jì) 進(jìn)氣道中間有一個(gè)流線形或三角形渦流發(fā)生體。當(dāng)空氣流過時(shí),在發(fā)生體后方產(chǎn)生一系列不對(duì)稱卻十分規(guī)則的空氣旋渦。 根據(jù)卡門理論旋渦是依次沿氣流流動(dòng)方向后移動(dòng),其移動(dòng)速度與空氣流速成正比。 在單位時(shí)間內(nèi)通過發(fā)生體后方某點(diǎn)的旋渦數(shù)量與空氣流速成正比,即通過測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)旋渦的數(shù)量就可以計(jì)算出空氣流速和流量。2進(jìn)氣壓力傳感器MAP 由壓

5、力轉(zhuǎn)換元件和把轉(zhuǎn)換元件輸出信號(hào)進(jìn)行放大的集成電路(IC)及真空室構(gòu)成。壓力轉(zhuǎn)換元件是硅膜片。硅膜片一面是真空室,另一面導(dǎo)入進(jìn)氣壓力。在壓力作用下硅膜片產(chǎn)生變形,使擴(kuò)散在硅膜片上電阻的阻值發(fā)生變化。進(jìn)氣管內(nèi)壓力越高,變形量越大。利用惠斯登電橋?qū)⒐枘て碾娮枳兓D(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。輸出的電壓信號(hào)很微小,經(jīng)IC放大處理后的電信號(hào),作為進(jìn)氣壓力信號(hào)送到ECU,ECU根據(jù)此信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào),即可計(jì)算進(jìn)氣量。1.2.2 節(jié)氣門體1節(jié)氣門節(jié)氣門是正圓形,怠速時(shí)節(jié)氣門完全或接近完全關(guān)閉,所需要的空氣由控制機(jī)構(gòu)提供。 2控制機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)是完成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的控制和節(jié)氣門全程的控制 怠速控制是自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)怠速;在發(fā)動(dòng)機(jī)

6、熱機(jī)、有額外負(fù)荷(如開空調(diào)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向起作用、自動(dòng)變速器P/N擋開關(guān)進(jìn)入運(yùn)行擋位、全車電器投入使用等)時(shí),調(diào)節(jié)進(jìn)氣量,從而調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和動(dòng)力。廣泛采用智能電子節(jié)氣門。智能電子節(jié)氣門電子節(jié)氣門一方面執(zhí)行來自電子控制單元的指令調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度以控制進(jìn)氣量,同時(shí)還可以輸出反映節(jié)氣門位置的信號(hào),供系統(tǒng)監(jiān)控節(jié)氣門的實(shí)際開度。電子節(jié)氣門總成結(jié)構(gòu) 節(jié)氣門位置傳感器1.3 電控汽油噴射的燃油供給系統(tǒng)電控汽油噴射的燃油供給系統(tǒng)是由汽油箱、電動(dòng)汽油泵、汽油濾清器、燃油分配管、回油管、油壓調(diào)節(jié)器、噴油器組成。 1.3.1 汽油箱汽油箱體的材料一般采用高分子高密度聚乙烯吹塑制成,具有重量輕、強(qiáng)度高、密封性好、防爆以及易

7、制成異形件,充分利用空間的優(yōu)點(diǎn),因此被轎車廣泛采用。1.3.2 電動(dòng)汽油泵渦輪式電動(dòng)汽油泵由電機(jī)、渦輪泵、單向閥、限壓閥及濾網(wǎng)等組成。電機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),渦輪泵轉(zhuǎn)子圓周槽內(nèi)的燃油隨轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn),在離心力作用下,使燃油出口處油壓增高,同時(shí)在進(jìn)口處產(chǎn)生一定的真空,從而使燃油從進(jìn)口被吸入并經(jīng)單向閥泵向出口。 電控汽油噴射系統(tǒng)對(duì)汽油泵運(yùn)轉(zhuǎn)控制的基本要求是:只有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí),汽油泵才運(yùn)轉(zhuǎn),若發(fā)動(dòng)機(jī)不工作,即使接通點(diǎn)火開關(guān),汽油泵也不工作。 1.3.3 汽油濾清器汽油濾清器的作用是濾去汽油中的雜質(zhì)。它是一次性使用,定期更換,更換里程一般是15000km。內(nèi)壓式紙制濾芯,雙層袋狀卷筒,套在芯管

8、上,有1216圈,袋口在進(jìn)油端,袋底在出油端。1.3.4 脈動(dòng)衰減器1.3.5 油壓調(diào)節(jié)器1.3.6 噴油器軸針式噴油器的一端為進(jìn)油口,與分配油管連接;另一端為噴油口,插入進(jìn)氣支管中,兩端分別用O形密封圈密封。噴油器是由噴油器體、銜鐵、針閥、電磁線圈、回位彈簧等組成。 噴油器內(nèi)部有一個(gè)電磁線圈,經(jīng)線束與電子控制單元連接。當(dāng)電磁線圈有電流通過時(shí),便產(chǎn)生吸力,將銜鐵和針閥吸起,打開噴孔,燃油經(jīng)針環(huán)形間隙高速噴出,并被粉碎成霧狀。噴入進(jìn)氣支管,與空氣混合,在進(jìn)氣沖程中被吸入氣缸。電磁線圈無電流通過時(shí),磁力消失,彈簧將銜鐵和針閥下壓,關(guān)閉噴孔,停止噴油。ECU利用脈沖的寬度來控制噴油器每次打開噴油的時(shí)

9、間,從而控制噴油量。一般噴油器每次打開噴油的時(shí)間為210ms。時(shí)間越長,噴油量就越大。(a)電壓驅(qū)動(dòng)回路 (b)電流驅(qū)動(dòng)回路1輸入脈沖;2噴油器;3VT1功率三極管;4消弧回路;5附加電阻;6電流控制回路;7電流反饋電阻 圖1-25 噴油器驅(qū)動(dòng)回路1.4 電控汽油噴射的控制系統(tǒng)1.4.1 檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況的傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況的傳感器包括空氣流量計(jì)(或進(jìn)氣壓力傳感器)節(jié)氣門位置傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置及轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)的熱狀態(tài)傳感器進(jìn)氣溫度傳感器汽車的車速傳感器1發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置及轉(zhuǎn)速傳感器(1)安裝在曲軸上的磁電脈沖式傳感器 由傳感器和脈沖盤等組成,其安裝位置一般在曲軸前端的皮帶盤上或曲軸后

10、端的飛輪處。磁電感應(yīng)式傳感器內(nèi)部裝有繞在永久磁鐵上的感應(yīng)線圈。它安裝在缸體一側(cè)靠近飛輪處,用來檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。脈沖盤安裝在曲軸后端,位于飛輪與曲軸之間,脈沖盤在圓周上等分地布置著60個(gè)轉(zhuǎn)子齒,其中空缺兩個(gè)轉(zhuǎn)子齒,供ECU識(shí)別曲軸位置,作為噴油、點(diǎn)火正時(shí)的參照基準(zhǔn)。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),脈沖盤上的轉(zhuǎn)子齒每通過傳感器一次,便在傳感器內(nèi)的感應(yīng)線圈中感應(yīng)出一個(gè)交變電壓信號(hào),而在缺齒處產(chǎn)生一個(gè)畸變的交變電壓信號(hào)。ECU根據(jù)這些交變電壓信號(hào)和畸變的電壓信號(hào)就可計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和曲軸位置。 (a)曲軸位置傳感器(b)輸出電壓信號(hào)圖1-26 電磁脈沖式傳感器(2)霍爾效應(yīng)式傳感器霍爾式傳感器的基本原理是:

11、當(dāng)電流I通過放在磁場(chǎng)中的半導(dǎo)體基片,且電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),在垂直于電流與磁場(chǎng)的半導(dǎo)體基片的橫向側(cè)面上,即產(chǎn)生一個(gè)與電流和磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比的霍爾電壓VH?;魻栃?yīng)原理 2溫度傳感器(1)冷卻液溫度傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套或冷卻液管路中,與冷卻液接觸,檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度(2)進(jìn)氣溫度傳感器作用就是檢測(cè)進(jìn)氣溫度,并將檢測(cè)信息輸送給ECU作為修正噴油量的參考依據(jù)之一。進(jìn)氣溫度傳感器的原理結(jié)構(gòu)與冷卻液溫度傳感器相同,都是采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。(a)冷卻液溫度傳感器(b)進(jìn)氣溫度傳感器圖1-29 溫度傳感器圖1-30 傳感器的溫度輸出特性 圖1-31 溫度傳感器的電路3氧傳感器(1)氧化鋯式

12、氧傳感器內(nèi)有一個(gè)由氧化鋯陶瓷制成的一端封閉的管狀體,稱為鋯管。鋯管的內(nèi)外表面各自覆蓋著一層透氣的多孔性薄鉑層,作為電極。鋯管內(nèi)表面電極與大氣相通,外表面則與廢氣接觸。鋯管外部套有一個(gè)帶縫槽的耐熱金屬套管,對(duì)鋯管起保護(hù)作用。1導(dǎo)入排氣孔罩;2鋯管;3排氣管;4電極;5彈簧;6絕緣套;7導(dǎo)線氧化鋯式氧傳感器在高溫狀態(tài)下氧分子發(fā)生電離。鋯管內(nèi)外表面上氧分子濃度不同,因而使氧離子從濃度大的鋯管內(nèi)表面向濃度小的鋯管外表面移動(dòng),鋯管內(nèi)外表面的兩個(gè)電極之間產(chǎn)生一個(gè)微小的電壓?;旌蠚庑∮诶碚摽杖急?,濃時(shí),排氣中缺氧,鋯管中氧離子移動(dòng)較快,并產(chǎn)生0.9V左右的電壓;當(dāng)混合氣大于理論空燃比,稀時(shí),廢氣中有一定的氧

13、分子,使鋯管中氧離子的移動(dòng)能力減弱,只產(chǎn)生約0.1V的電壓。 (2)氧化鈦式氧傳感器 它具有兩個(gè)氧化鈦元件,一個(gè)是多孔性二氧化鈦陶瓷,用來檢測(cè)排氣中氧側(cè)含量,另一個(gè)為實(shí)心二氧化鈦陶瓷,用來作為加熱調(diào)節(jié),補(bǔ)償溫度的誤差。1二氧化鈦元件;2金屬保護(hù)管;3導(dǎo)線;4金屬外殼;5陶瓷絕緣材料;6陶瓷元件;7接線頭 氧化鈦式氧傳感器二氧化鈦材料是在室溫下具有很高電阻值的半導(dǎo)體,隨排氣中氧含量減少(混合氣變濃時(shí))材料電阻值隨之下降。 氧化鈦式氧傳感器特性 (3)寬帶氧傳感器一部分為感應(yīng)室,一面與大氣接觸而另一面是測(cè)試腔,通過擴(kuò)散通道與尾氣接觸。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元把感應(yīng)室兩側(cè)的氧含量保持一致,讓電壓值維持在0.4

14、5V,它是電腦的參考標(biāo)準(zhǔn)值另一部分是傳感器的關(guān)鍵部件單元泵,單元泵一邊是尾氣,另一邊是與測(cè)試腔相連。將電壓施加于氧化鋯組件(單元泵)上,造成氧離子的移動(dòng),把尾氣中的氧泵入測(cè)試腔當(dāng)中,使感應(yīng)室兩側(cè)的電壓值維持在0.45V。這個(gè)施加在泵氧元上變化的電壓,才是氧含量信號(hào)。如果混合氣太稀,則尾氣中的含氧量增加,這時(shí)氧要從擴(kuò)散通道進(jìn)入測(cè)試腔,感應(yīng)室電壓降低,此時(shí)單元泵向外排出氧來平衡測(cè)試腔中的含氧量,使感應(yīng)室的電壓維持在0.45V。 如果混合氣太濃,尾氣中含氧量下降,此時(shí)從擴(kuò)散通道溢出的氧較多,感應(yīng)室的電壓升高。為達(dá)到平衡發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元增加控制電流使單元泵增加泵氧效率,使感應(yīng)室的氧含量增加,這樣可以調(diào)節(jié)

15、測(cè)量室的電壓恢復(fù)的0.45V。4車速傳感器(VSS)車速傳感器檢測(cè)汽車的行駛速度,給ECU提供車速信號(hào),用于巡航控制和限速端控制。在汽車集中控制系統(tǒng)中,也是自動(dòng)變速器的主控制信號(hào)。 (1)安裝位置 安裝在變速器輸出軸上 (2)類型 有磁控電阻式、舌簧開關(guān)式、光電式 (3)工作原理 施加一個(gè)偏磁場(chǎng),使在所有電阻中的磁化強(qiáng)度和電流間有一個(gè)約45的夾角。正交施加磁場(chǎng),使兩個(gè)正向放置的電阻器磁化而轉(zhuǎn)向電流,使電阻R有一個(gè)增量R。在剩下的兩個(gè)反向放置的電阻器中,由于磁化而轉(zhuǎn)離電流,導(dǎo)致電阻R減少R。電橋輸出為Vout=(RR)VB。作為施加磁場(chǎng)函數(shù)的電橋輸出Vout被稱為傳感器的傳遞函數(shù)。在線性區(qū)內(nèi),輸

16、出與施加的磁場(chǎng)成正比。5加速踏板位置傳感器直接安裝在駕駛室內(nèi)加速踏板軸處,產(chǎn)生加速踏板的開度和速率變化的電壓信號(hào)給ECU。線性型的和霍爾元件型兩種類型的。(1)線性型一個(gè)帶觸點(diǎn)的雙電位器傳感器,5V電壓,傳感器向電子控制單元發(fā)出2路信號(hào),一路是另一路的兩倍。(2)霍爾元件型 1.4.2 開關(guān)信號(hào)1 起動(dòng)信號(hào)(STA) 用來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于起動(dòng)狀態(tài)。STA信號(hào)與起動(dòng)開關(guān)連在一起,起動(dòng)開關(guān)接通,ECU便檢測(cè)到STA信號(hào),確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)處于起動(dòng)狀態(tài),并自動(dòng)增加噴油量。2 空調(diào)信號(hào)(A/C)用來檢測(cè)空調(diào)壓縮機(jī)是否工作。該信號(hào)與空調(diào)壓縮機(jī)電磁離合器的電源接在一起,ECU根據(jù)A/C信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的點(diǎn)火

17、提前角和進(jìn)行怠速噴油量修正等。3 空擋起動(dòng)開關(guān)信號(hào)(NSW)用于怠速系統(tǒng)的控制4 其他開關(guān)信號(hào):主要包括點(diǎn)火開關(guān)IGN信號(hào)、蓄電池電壓信號(hào)UBATT等。1.4.3 電子控制單元1電子控制單元的組成它主要由中央處理器(CPU)、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、輸入和輸出接口電路、驅(qū)動(dòng)電路和固化在ROM中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制程序和原始數(shù)據(jù)等組成 。2汽油噴射的控制過程同步噴射是指汽油的噴射與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)同步,ECU根據(jù)曲軸的轉(zhuǎn)角位置來控制開始噴射的時(shí)刻。在發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工況的大部分運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間里,汽油噴射控制系統(tǒng)以同步方式工作,同步噴射廣泛采用順序噴射。順序噴射電路異步噴射是指ECU只是根據(jù)傳感器的輸入

18、信號(hào)控制開始噴油時(shí)刻,與曲軸轉(zhuǎn)角位置無關(guān)。異步噴射方式是一種臨時(shí)的補(bǔ)償性噴射,發(fā)動(dòng)機(jī)處于起動(dòng)、加速等非穩(wěn)定工況時(shí),汽油噴射控制系統(tǒng)以異步噴射方式工作或增加異步噴射對(duì)同步噴射的噴油量進(jìn)行補(bǔ)償。3故障自診斷系統(tǒng)(1)及時(shí)地檢測(cè)出電控系統(tǒng)出現(xiàn)的故障。(2)將故障存儲(chǔ)在ECU內(nèi)。(3)點(diǎn)亮儀表板上的“故障指示燈”。(4)維修人員可以讀取故障碼,診斷故障原因提供參考。4安全保險(xiǎn)功能電子控制單元檢測(cè)出故障后,采取的一種保險(xiǎn)措施。當(dāng)系統(tǒng)診斷出有故障出現(xiàn)時(shí),一方面發(fā)出故障警告信號(hào)、保存故障碼;另一方面ECU會(huì)自動(dòng)啟用安全保險(xiǎn)功能,按照存儲(chǔ)器內(nèi)設(shè)定的程序和數(shù)據(jù),使控制系統(tǒng)繼續(xù)工作或強(qiáng)制停機(jī)。5后備系統(tǒng)當(dāng)ECU內(nèi)

19、電子控制單元控制程序出現(xiàn)故障時(shí),ECU把燃油噴射和點(diǎn)火正時(shí)控制在預(yù)定水平上,作為一種備用功能使車輛仍能繼續(xù)慢速行駛,回到修理廠。1.5 汽油機(jī)缸內(nèi)直噴系統(tǒng)在汽油機(jī)中采用缸內(nèi)直接噴射后,能有效提高缸內(nèi)充氣系數(shù),降低爆振極限,提高壓縮比,改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能,使其燃油經(jīng)濟(jì)性提高25%左右,動(dòng)力輸出也比進(jìn)氣道噴射的汽油機(jī)增加了將近10%。1.5.1 缸內(nèi)直噴主要結(jié)構(gòu)(1)軌道燃油壓力傳感器。為ECU提供軌道壓力的高低。(2)停供電磁閥。根據(jù)ECU通電發(fā)令,使高壓油泵的進(jìn)油片閥即常開,停止供油。(3)限壓閥。為柱塞式溢流閥,當(dāng)軌道油壓高于規(guī)定值時(shí),泄油降壓。(4)柱塞式高壓燃油泵。往復(fù)柱塞泵,凸輪軸驅(qū)動(dòng),產(chǎn)

20、生5MPa油壓。(5)高壓旋流式噴油器。安裝在缸蓋上,用65V高電壓控制噴油,ECU直接用脈沖電流控制噴油量的多少。(6)直立式進(jìn)氣管。產(chǎn)生大進(jìn)氣流,直接流入氣缸,充氣效果好。(7)頂面彎曲活塞。引導(dǎo)空氣產(chǎn)生進(jìn)氣渦流和擠壓高速旋轉(zhuǎn)渦流,以便形成理想的分層燃燒的可燃混合氣。1.5.2 缸內(nèi)直噴汽油機(jī)燃燒模式(1)氣缸內(nèi)渦流的運(yùn)動(dòng)。(2)高壓旋轉(zhuǎn)油霧的產(chǎn)生火花塞附近為高濃度混合氣,極易點(diǎn)燃,缸內(nèi)的燃?xì)獬氏“鼭鉅顟B(tài)(O2分子包圍HC分子),在旋轉(zhuǎn)中逐層的剝離,并從內(nèi)向外穩(wěn)定地、徹底的分層燃燒。(3)空燃比與負(fù)荷的關(guān)系。中小負(fù)荷工況時(shí),在壓縮行程后期噴油,以超稀薄混合氣成分為主。在大負(fù)荷工況時(shí),一個(gè)工

21、作循環(huán)中,ECU對(duì)噴油器發(fā)出兩次噴油脈沖信號(hào),一次在進(jìn)氣行程時(shí)完成,一次在壓縮行程后期完成。(4)高壓縮比的實(shí)現(xiàn)。缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)可使壓縮比提高到12:113:1,對(duì)汽油的辛烷值無過高要求。1.6 Start-stop發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)Start-stop系統(tǒng)主要有三種形式:1分離式起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)啟停系統(tǒng)采用分離式起動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的起停系統(tǒng)很常見。這種系統(tǒng)的起動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)是獨(dú)立設(shè)計(jì)的,發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)所需的功率是由起動(dòng)機(jī)提供,而發(fā)電機(jī)則為起動(dòng)機(jī)提供電能 。有寶馬1、3、5系、X3,大眾帕薩特、高爾夫,奔馳A、B、C、E系列(部分),奧迪A6、A8等等。2010年上半年上市的長安CX30就匹配該系統(tǒng)。長

22、城、吉利、上汽、奇瑞等自主品牌也相繼推出匹配車型。2集成起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)啟停系統(tǒng)集成起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)是一個(gè)通過永磁體內(nèi)轉(zhuǎn)子和單齒定子來激勵(lì)的同步電機(jī),將驅(qū)動(dòng)單元集成到混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中。標(biāo)致-雪鐵龍集團(tuán)的e-HDi車型上。Start-stop系統(tǒng)的電控裝置集成在發(fā)電機(jī)內(nèi)部,在遇紅燈停車時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn),只要一掛檔或松開制動(dòng)踏板汽車會(huì)立即自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。3馬自達(dá)SISS智能啟停系統(tǒng)Mazda的SISS智能啟停系統(tǒng)(現(xiàn)在稱為i-stop技術(shù)),主要是通過在氣缸內(nèi)進(jìn)行燃油直噴,燃油燃燒產(chǎn)生的膨脹力來重啟發(fā)動(dòng)機(jī)的,啟動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)起到輔助作用。發(fā)動(dòng)機(jī)停止前,使活塞停在合理的位置;再次起動(dòng)時(shí),通過噴油、點(diǎn)火

23、燃燒和起動(dòng)機(jī)共同作用起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),適用于缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)。本章小結(jié)電控汽油噴射式燃料供給系統(tǒng)是利用安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)不同部位上的各種傳感器所測(cè)得的信號(hào),按電子控制單元(電子控制單元、ECU)中設(shè)定的控制程序,通過對(duì)汽油噴射時(shí)間的控制,調(diào)節(jié)噴入進(jìn)氣管或氣缸中的噴油量,從而改變混合氣成分,使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能獲得與所處工況相匹配的最佳混合氣。按控制方式不同可分為流量型噴射系統(tǒng)和壓力型噴射系統(tǒng)。按噴射位置分為節(jié)氣門體噴射系統(tǒng)、進(jìn)氣管噴射系統(tǒng)和缸內(nèi)直噴系統(tǒng)。電控汽油噴射系統(tǒng)都由以下3個(gè)子系統(tǒng)組成:空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)??諝夤┙o系統(tǒng)由空氣濾清器、空氣流量傳感器或進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器、節(jié)氣門

24、、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣支管和怠速空氣控制系統(tǒng)等組成。空氣流量傳感器有熱線式和熱膜式、卡門旋渦式等種類。燃油供給系統(tǒng)由電動(dòng)燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力脈動(dòng)阻尼器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器和燃油管路等組成。常用的傳感器有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器(電磁感應(yīng)式、霍爾效應(yīng)式、光電效應(yīng)式)、冷卻液溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、氧傳感器(氧化鋯式、氧化鈦式)、爆燃傳感器、車速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等。電子控制單元(簡稱ECU)是燃油電控系統(tǒng)的核心,它主要由中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路、驅(qū)動(dòng)電路等組成。電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)一般都設(shè)有故障自診斷系統(tǒng),具有安全保險(xiǎn)功能和后備系統(tǒng),以備發(fā)動(dòng)機(jī)故障的自檢測(cè)診斷和應(yīng)急

25、處理。智能電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)駕駛員通過加速踏板位置傳感器把需要的力矩指令,以電壓信號(hào)的形式輸送到電子控制單元,然后通過電子節(jié)氣門總成控制節(jié)氣門的開啟角度。使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)、汽車防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)、汽車電控巡航系統(tǒng)等的硬件設(shè)備大大簡化,控制精度明顯提高。汽油機(jī)中采用缸內(nèi)直接噴射系統(tǒng)是將汽油直接噴入汽缸內(nèi)進(jìn)行燃燒,能有效提高缸內(nèi)充氣系數(shù),降低爆振極限,提高壓縮比,改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能,使其燃油經(jīng)濟(jì)性提高25%左右,動(dòng)力輸出也比進(jìn)氣道噴射的汽油機(jī)增加了將近10%。Start-stop系統(tǒng)主要有三種形式:分離式起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)啟停系統(tǒng)、集成起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)啟停系統(tǒng)、馬自達(dá)SISS智能啟停系統(tǒng)。電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)的組成

26、及基本原理無分電器中的同時(shí)點(diǎn)火方式和獨(dú)立點(diǎn)火方式原理點(diǎn)火提前角與閉合角的控制方法爆振傳感器的基本結(jié)構(gòu)與原理爆振傳感器實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火提前角的反饋閉環(huán)控制原理第2章 電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)2.1 概述電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)可以通過各種傳感器感知多種因素對(duì)點(diǎn)火提前角的影響,以電子控制單元(ECU)為控制核心,能夠?qū)c(diǎn)火全過程進(jìn)行控制,包括通電時(shí)間控制、點(diǎn)火提前角控制和爆振控制,完全滿足汽油機(jī)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的基本要求,使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性達(dá)到較高的水平,同時(shí)排放污染也得到了有效的降低。2.1.1 電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)的組成1傳感器2電子控制單元3執(zhí)行器2.1.2 電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理2.2 電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)無分電器點(diǎn)

27、火控制系統(tǒng)又可分為:兩個(gè)活塞位置同步缸共用一個(gè)點(diǎn)火線圈的同時(shí)點(diǎn)火方式(雙缸直接點(diǎn)火)每缸一個(gè)點(diǎn)火線圈的獨(dú)立點(diǎn)火方式(單缸直接點(diǎn)火)2.2.1同時(shí)點(diǎn)火方式同時(shí)點(diǎn)火是指點(diǎn)火線圈每產(chǎn)生一次高壓電,都使兩個(gè)缸的火花塞同時(shí)跳火,即雙缸同時(shí)點(diǎn)火。次級(jí)繞組產(chǎn)生的高壓電將直接加在四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的同步缸1、4缸或2、3缸(六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的、缸、缸或、缸)火花塞電極上跳火。 1二極管分配式。點(diǎn)火線圈由兩個(gè)初級(jí)繞組和一個(gè)次級(jí)繞組構(gòu)成,次級(jí)繞組的兩端通過4只高壓二極管與火花塞構(gòu)成回路。4只二極管有內(nèi)裝式(安裝在點(diǎn)火線圈內(nèi)部)和外裝式兩種。對(duì)于點(diǎn)火順序?yàn)?342的發(fā)動(dòng)機(jī),1、4缸為一組,2、3缸為另一組。點(diǎn)火控制器中的兩只功率

28、晶體管分別控制一個(gè)初級(jí)繞組,兩只功率晶體管由電子控制單元(ECU)按點(diǎn)火順序交替控制其導(dǎo)通與截止。2點(diǎn)火線圈分配式 點(diǎn)火線圈組件由兩個(gè)(四缸發(fā)動(dòng)機(jī))或三個(gè)(六缸發(fā)動(dòng)機(jī))獨(dú)立的點(diǎn)火線圈組成,每個(gè)點(diǎn)火線圈供給成對(duì)的兩個(gè)火花塞工作(四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的1、4缸和2、3缸分別共用一個(gè)點(diǎn)火線圈;六缸發(fā)動(dòng)機(jī)1、6缸、2、5缸和3、4缸分別共用一個(gè)點(diǎn)火線圈)。2.2.2獨(dú)立點(diǎn)火方式每一個(gè)氣缸都配有一個(gè)點(diǎn)火線圈,且直接安裝在火花塞上方,其基本組成和工作原理與同時(shí)點(diǎn)火方式相同 。2.3 點(diǎn)火提前角與閉合角的控制混合氣在氣缸內(nèi)燃燒時(shí),其最高燃燒壓力(也可以說是發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率)出現(xiàn)在曲軸轉(zhuǎn)角的上止點(diǎn)后10左右。最佳點(diǎn)

29、火提前角應(yīng)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及運(yùn)行條件的變化而變化。2.3.1 點(diǎn)火提前角的控制最佳點(diǎn)火提前角=初始點(diǎn)火提前角基本點(diǎn)火提前角修正點(diǎn)火提前角(或點(diǎn)火延遲角)2.3.2 閉合角控制閉合角控制也稱通電時(shí)間控制。對(duì)于電感儲(chǔ)能式電控點(diǎn)火系統(tǒng),當(dāng)點(diǎn)火線圈的初級(jí)線圈被接通后,通過線圈的電流是按指數(shù)規(guī)律增大的。初級(jí)線圈被斷開瞬間所能達(dá)到的斷開電流值與初級(jí)線圈接通時(shí)間長短有關(guān)。 2.4 爆振傳感器與爆振控制從最佳點(diǎn)火提前角的分析中可知,為了最大限度地發(fā)揮汽油機(jī)的潛能,應(yīng)把點(diǎn)火提前角控制在接近臨界爆振點(diǎn),同時(shí)又不能使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆振。 2.4.1 爆振控制方法2.4.2 爆振傳感器1磁致伸縮式內(nèi)部有永久磁鐵、靠永

30、久磁鐵激磁的強(qiáng)磁性鐵心以及鐵心周圍的線圈。原理:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體出現(xiàn)振動(dòng)時(shí),該傳感器在7kHz左右處與發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生共振,強(qiáng)磁性材料鐵心的導(dǎo)磁率發(fā)生變化,致使永久磁鐵穿過鐵心的磁通密度也變化,從而在鐵心周圍的繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),并將這一電信號(hào)輸入ECU。爆振傳感器的作用是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸壓力或其他能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)爆振做出判斷的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),并將信號(hào)送入發(fā)動(dòng)機(jī)ECU。2壓電式利用結(jié)晶或陶瓷多晶體的壓電效應(yīng)而工作,也有利用摻雜硅的壓電電阻效應(yīng)的。外殼內(nèi)裝有壓電元件、配重塊及導(dǎo)線等發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體出現(xiàn)振動(dòng)且振動(dòng)傳遞到傳感器外殼上時(shí),外殼與配重塊之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),夾在這兩者之間的壓電元件所受的壓力發(fā)生變化,產(chǎn)

31、生電壓。ECU檢測(cè)出該電壓,并根據(jù)其值的大小判斷爆振強(qiáng)度。本章小結(jié)電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)能夠?qū)c(diǎn)火全過程進(jìn)行控制,包括通電時(shí)間控制、點(diǎn)火提前角控制和爆振控制。電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)主要由監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況的傳感器、處理信號(hào)和發(fā)出點(diǎn)火指令的電子控制單元(ECU)、對(duì)點(diǎn)火指令做出響應(yīng)的執(zhí)行器等組成。轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)和曲軸位置傳感器信號(hào)是保證ECU控制電子點(diǎn)火系統(tǒng)正常工作最基本的信號(hào)。曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器所采用的結(jié)構(gòu)隨車型不同而不同,有磁感應(yīng)式、光電式和霍爾式三大類。執(zhí)行器主要包括點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火線圈、火花塞等。點(diǎn)火控制器是微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的功率輸出級(jí),它接受ECU輸出的點(diǎn)火控制信號(hào)并進(jìn)行功率放大,以

32、便驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火線圈工作。雙缸同時(shí)點(diǎn)火時(shí),一個(gè)氣缸處于壓縮行程末期,是有效點(diǎn)火,另一個(gè)氣缸處于排氣行程末期,是無效點(diǎn)火。曲軸旋轉(zhuǎn)一圈后,兩缸所處行程恰好相反。雙缸同時(shí)點(diǎn)火時(shí),高壓電的分配有二極管分配和點(diǎn)火線圈分配兩種形式。采用獨(dú)立點(diǎn)火方式時(shí),每一個(gè)氣缸都配有一個(gè)點(diǎn)火線圈,且直接安裝在火花塞上方。優(yōu)點(diǎn)是省去了高壓線,點(diǎn)火能量損耗少;點(diǎn)火系對(duì)無線電的干擾可大幅度降低、線圈不易發(fā)熱而體積又可以非常小巧。特別適合于多氣門發(fā)動(dòng)機(jī)。一般是將點(diǎn)火線圈壓裝在火花塞上。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,電子控制單元對(duì)最佳點(diǎn)火提前角進(jìn)行計(jì)算和控制,最佳點(diǎn)火提前角=初始點(diǎn)火提前角基本點(diǎn)火提前角修正點(diǎn)火提前角(或點(diǎn)火延遲角)。爆振傳感器是電子

33、控制點(diǎn)火系統(tǒng)專用的一個(gè)傳感器,ECU可根據(jù)爆振傳感器輸出的信號(hào)來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否發(fā)生爆振,從而對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火提前角的爆振反饋閉環(huán)控制。柴油機(jī)電子控制噴射系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能電子控制分配泵噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與基本工作原理電子控制高壓共軌噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與基本工作原理電子控制泵噴嘴系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與基本工作原理第3章 電子控制柴油噴射系統(tǒng)3.1 概述電子控制柴油噴射系統(tǒng)的組成電子控制系統(tǒng)由:傳感器、電子控制單元(ECU)和執(zhí)行器。傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)柴油機(jī)、車輛運(yùn)行狀態(tài)及操作量等信息,并送給電子控制單元。主要傳感器有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、齒桿位置傳感器、噴油提前角傳感器及加速踏板位置傳感器等。電子控制單元負(fù)責(zé)

34、處理所有信息、執(zhí)行程序,并將運(yùn)行結(jié)果作為控制指令輸出到執(zhí)行器。執(zhí)行器根據(jù)控制器送來的指令驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)噴油量及噴油正時(shí)的相應(yīng)機(jī)構(gòu),從而調(diào)節(jié)柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。在直列泵系統(tǒng)中,有調(diào)速器執(zhí)行器(調(diào)節(jié)噴油泵的齒桿位移)和提前執(zhí)行器(調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸和噴油泵凸輪軸的相位差,從而調(diào)節(jié)噴油時(shí)間),在分配泵系統(tǒng)中也還有一些獨(dú)特的執(zhí)行器。電子控制柴油噴射系統(tǒng)的分類1位置控制電子控制柴油噴射系統(tǒng) 系統(tǒng)是在傳統(tǒng)噴油泵、高壓油管、噴油器的系統(tǒng)上,加裝一個(gè)電控裝置發(fā)展而成的,它保留了原來機(jī)械式噴油泵結(jié)構(gòu)中的齒桿、柱塞副、柱塞斜槽等控制油量的機(jī)械構(gòu)件和元素,只增加少量的構(gòu)件與電控裝置來對(duì)供油拉桿(或齒桿)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。2時(shí)間

35、控制電子控制柴油噴射系統(tǒng) (1)柱塞脈沖式柴油噴射系統(tǒng) (2)高壓共軌式柴油噴射系統(tǒng) (3)泵噴嘴系統(tǒng) 電子控制柴油噴射系統(tǒng)的功能1噴油量的控制2怠速轉(zhuǎn)速的控制3起動(dòng)噴油量的控制4各缸噴油均勻性的控制5噴油正時(shí)的控制3.2 電子控制分配泵噴射系統(tǒng)3.2.1 位置控制式電控分配泵系統(tǒng)位置控制式電控分配泵系統(tǒng)就是將VE分配泵中的機(jī)械調(diào)速器換成電子控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其基本特點(diǎn)是:保留了機(jī)械分配泵的溢流環(huán),采用旋轉(zhuǎn)式電磁鐵執(zhí)行機(jī)構(gòu),由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),改變軸下端的偏心球的位置來控制溢油環(huán)的位置。(1)噴油量控制。ECU控制VE分配泵的溢油環(huán)控制在目標(biāo)位置,從而控制噴油量。(2)噴油時(shí)間控制。VE分配泵的提前

36、器活塞內(nèi)設(shè)有連通高壓腔和低壓腔的通道,按占空比控制定時(shí)調(diào)節(jié)閥,使定時(shí)活塞兩側(cè)的壓力差變化,從而控制噴油時(shí)間。由傳感器檢測(cè)出定時(shí)活塞的位置,從而進(jìn)行反饋控制。3.2.2 時(shí)間控制式電控分配泵系統(tǒng)時(shí)間控制式電控分配泵系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是取消了原VE分配泵上的溢油環(huán),在進(jìn)油通路上設(shè)置一個(gè)電磁溢流閥 。3.3 電子控制高壓共軌噴射系統(tǒng)電子控制高壓共軌噴射系統(tǒng)是通過傳感器和開關(guān)信號(hào)檢測(cè)出的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際狀態(tài),通過電子控制單元計(jì)算處理后,對(duì)噴油量、噴油時(shí)間、噴油壓力和噴油率等進(jìn)行最佳控制。 電子控制高壓共軌噴射系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn):(1)廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域(用于轎車和輕型載貨車,每缸功率可達(dá)30kW;用于重型載貨車以及機(jī)車和船舶

37、的柴油機(jī),每缸功率可達(dá)200kW)(2)更高的噴油壓力,目前可達(dá)140MPa,不久的將來計(jì)劃達(dá)到180MPa(3)噴油的始點(diǎn)、終點(diǎn)可以方便地改變(4)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射、主噴射和后噴射,可以根據(jù)排放等要求實(shí)現(xiàn)多段噴射(5)噴油壓力與實(shí)際使用工況相適應(yīng) (6)噴油正時(shí)和噴油壓力在ECU中由存儲(chǔ)的特性曲線譜(MAP)算出 3.3.1 供油系統(tǒng)組成與功能供油系統(tǒng)由低壓油路、高壓油路構(gòu)成。1低壓油路部分低壓部分油路為高壓部分油路供給足夠的油量,主要零部件有油箱,低壓回路的進(jìn)、出油管,燃油濾清器,輸油泵,高壓油泵的低壓區(qū) (1)齒輪式輸油泵齒輪式輸油泵安裝在高壓油泵后端,由高壓油泵軸驅(qū)動(dòng),兩個(gè)在旋轉(zhuǎn)時(shí)相互嚙

38、合的反轉(zhuǎn)齒輪。燃油被吸入輸油泵體和齒輪之間的空腔內(nèi),并被輸送到壓力側(cè)的出油口,旋轉(zhuǎn)齒輪間的嚙合線能保證良好的密封,能防止燃油回流(2)燃油濾清器。燃油濾清器主要的作用是濾出燃油中含有的雜質(zhì),防止損壞高壓油泵零件、出油閥、噴油嘴。有些發(fā)動(dòng)機(jī)裝配帶有油水分離器的燃油濾清器,把水從水分收集器中排出。隨著柴油機(jī)使用時(shí)間的增加,燃油濾清器的水分收集器水位達(dá)到一定高度時(shí),通過自動(dòng)報(bào)警裝置水位報(bào)警燈來提示駕駛員 。2高壓油路部分高壓油路部分包括高壓油泵、高壓油軌、高壓油軌壓力傳感器、流量控制閥、高壓油管和噴油器等。(1)高壓油泵功用:供給柴油機(jī)足夠的高壓燃油,同時(shí)保證柴油機(jī)迅速啟動(dòng)所需要額外供油量和壓力要求

39、。結(jié)構(gòu):高壓油泵采用三個(gè)徑向布置的柱塞泵油元件9,相互錯(cuò)開120,由偏心凸輪8驅(qū)動(dòng),出油量大,受載均勻 。工作:輸油泵來的柴油流過安全閥5,小部分流向偏心凸輪室供潤滑冷卻用,另一部分經(jīng)低壓油路6進(jìn)入柱塞室。 當(dāng)偏心凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞下行時(shí),進(jìn)油閥11打開,柴油被吸入柱塞室; 當(dāng)偏心凸輪頂起時(shí),進(jìn)油閥關(guān)閉,柴油被壓縮,壓力劇增,達(dá)到共軌壓力時(shí),頂開出油閥1,高壓油被送去共軌管。 小負(fù)荷:通過控制電路使停油電磁閥12通電,其推桿即推開進(jìn)油閥,停止泵油而卸載空轉(zhuǎn),只有其他兩個(gè)泵組工作。 當(dāng)進(jìn)入大負(fù)荷工況時(shí),又自動(dòng)斷電,恢復(fù)泵油。(2)高壓油軌(共軌)。高壓油軌存儲(chǔ)高壓燃油。高壓油泵的供油和燃油噴射產(chǎn)生的高

40、壓振蕩在高壓油軌容積中衰減,這樣保證在噴油器打開時(shí)刻,噴射壓力維持定值。高壓油軌同時(shí)起燃油分配器作用。 (3)高壓油軌壓力傳感器燃油通過高壓油軌上的一個(gè)小孔流向壓力傳感器。壓力傳感器為半導(dǎo)體壓敏應(yīng)變電阻形的橋式電路,感受到油壓變量值后,放大處理輸出0.54.5V的隨動(dòng)電壓。它隨機(jī)檢測(cè)軌道中的瞬時(shí)油壓力,將變量壓力信號(hào)反饋紿ECU。ECU據(jù)此信號(hào),發(fā)令使油壓控制閥投入調(diào)壓工作。4)流量限制器防止噴油器出現(xiàn)持續(xù)噴油?;钊陟o止時(shí),由于受彈簧的作用力,總是靠在堵頭一端。在一次噴油后,噴油器端壓力下降,活塞在共軌壓力作用下向噴油器端移動(dòng),但并不關(guān)閉密封座面。只有在噴油器出現(xiàn)持續(xù)噴油,導(dǎo)致活塞下移量大,

41、才封閉通往噴油器的通道,切斷供油。(5)電磁式噴油器噴油時(shí)刻和噴油量的調(diào)整是通過電子觸發(fā)的噴油器實(shí)現(xiàn)的。噴油器由孔式噴油嘴、液壓伺服系統(tǒng)和電磁閥組成。燃油來自于高壓油路,經(jīng)通道流向噴油嘴,同時(shí)經(jīng)節(jié)流孔流向控制腔。控制腔與回油管路相連,途徑一個(gè)受電磁閥控制其開關(guān)的泄油孔。泄油孔關(guān)閉時(shí),作用于針閥控制活塞的液壓力超過了它在噴油嘴針閥承壓面的力,結(jié)果,針閥被迫進(jìn)入閥座且將高壓通道與燃燒室隔離,密封。當(dāng)噴油器的電磁閥被觸發(fā)時(shí),泄油孔被打開,針閥控制腔的壓力下降,作用于活塞頂部的壓力也隨之下降。一旦壓力降至低于作用于噴油嘴針閥承壓面上的力,針閥被打開,燃油經(jīng)噴孔噴入燃燒室。即采用了一套液壓放大系統(tǒng),電磁

42、閥打開泄油孔使得針閥控制腔壓力降低,從而產(chǎn)生控制柱塞的上下壓差,在壓差作用下打開針閥。電磁式噴油器可實(shí)現(xiàn)“前期少、中期多、后期少”的噴油規(guī)律。采用分三段噴油來實(shí)現(xiàn)。預(yù)噴射在上止點(diǎn)前一定角度噴出少量燃油,進(jìn)行“預(yù)燃”,可縮短“備燃期”,壓力升高率P/可減小,振噪感減小,工作柔和。主噴射是在上止點(diǎn)后噴油,功率的增大和扭矩的提高,是來自主噴射,在恒壓情況下貫穿整個(gè)噴油過程。補(bǔ)噴射在柴油機(jī)燃燒過程的緩燃期的后期,燃燒溫度己達(dá)高峰,如適量噴油,可改善燃燒條件和凈化性,減少了NOx的生成量。3.3.2 電子控制系統(tǒng)1.電子控制系統(tǒng)組成電子控制系統(tǒng)包括傳感器、電子控制單元和執(zhí)行器 2電子控制高壓共軌噴射系統(tǒng)

43、噴油量的控制(1)噴油量的控制方法(2)噴油時(shí)間的控制方法噴油器電磁線圈或壓電晶體的通電時(shí)間控制方法與電子控制汽油噴射系統(tǒng)噴油時(shí)間的控制方法相同,也是由ECU噴油脈沖控制信號(hào)(占空比信號(hào))的高電平寬度決定(或低電平寬度決定。視噴油器驅(qū)動(dòng)電路而定,因?yàn)閲娪推饕话愣疾捎肗PN型三極管驅(qū)動(dòng),故由高電平寬度決定)。改變占空比信號(hào)高電平的寬度(即噴油脈寬或噴油時(shí)間),即可控制噴油量的大小,且由ECU中預(yù)先編制的軟件進(jìn)行控制。3. 電子控制高壓共軌噴射系統(tǒng)噴油壓力控制(1)噴油壓力控制的目的控制柴油機(jī)噴油壓力的目的是:使柴油良好霧化,從而提高燃燒效率、降低油耗和減少排放。圖3-16 碳煙和顆粒物的排放值與

44、噴油壓力之間的關(guān)系(a)碳煙排放值與噴油壓力的關(guān)系;(b)顆粒物排放值與噴油壓力的關(guān)系(2)噴油壓力的控制方法高壓共軌噴射系統(tǒng)燃油高壓的產(chǎn)生與噴油控制是由ECU分別且獨(dú)立進(jìn)行,因此,可據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)荷等不同工況,在一定油壓(20-200 MPa)范圍內(nèi),改變噴油壓力,實(shí)現(xiàn)多段噴射(預(yù)噴射、主噴射、補(bǔ)噴射),從而提高燃燒效率,改善柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性與排放性能。在電子控制高壓共軌噴射系統(tǒng)中,配有共軌油壓傳感器、油壓控制閥PCV、限壓閥和流量限制閥等組成的獨(dú)立控制噴油壓力的電子控制油壓系統(tǒng),其功用就是自由控制共軌管中的燃油壓力(即噴油壓力)。 4. 電子控制高壓共軌噴射系統(tǒng)多段噴油控制高壓油泵提供的高

45、壓燃油存儲(chǔ)在共軌管內(nèi),針閥閥門的開啟與關(guān)閉由噴油器的電子控制機(jī)構(gòu)(電磁閥或壓電晶體)控制針閥偶件的背壓決定,噴油壓力的產(chǎn)生與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷無關(guān)。由油壓控制閥PCV始終將其控制在高壓狀態(tài)(一般為160200MPa的某一數(shù)值),噴油量的大小由針閥閥門開啟時(shí)間(即電磁閥或壓電晶體通電時(shí)間)的長短決定。高壓共軌系統(tǒng)不僅能夠獨(dú)立地、自由地控制噴油壓力和噴油量,而且具有良好的噴油特性。噴油特性是指噴油量與噴油時(shí)間之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射、主噴射、補(bǔ)噴射等多段噴油的噴油特性曲線。5.柴油機(jī)起動(dòng)時(shí)噴油量的控制在電子控制發(fā)動(dòng)機(jī)汽車上,起動(dòng)噴油量由電子控制單元ECU依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度等信號(hào)進(jìn) 行調(diào)節(jié),起動(dòng)困難現(xiàn)象十分

46、罕見 。3.4 電子控制泵噴嘴噴射系統(tǒng)3.4.1 泵噴嘴原理泵噴嘴就是噴油泵與噴油器組合在一起,即高壓油管長度為零的燃油系統(tǒng)。它安裝在缸蓋上,每個(gè)缸都有一個(gè)。高壓油管,消除長的高壓油管中壓力波和燃油壓縮的影響,高壓容積大大減少,可產(chǎn)生所需的高噴射壓力。噴油量的控制,則是由電磁閥控制噴油的開始和終了,使噴油泵腔和低壓系接通或切斷(ON/OFF)進(jìn)行控制的。3.4.2寶來轎車電控泵噴嘴系統(tǒng)1泵噴嘴的結(jié)構(gòu)噴射凸輪有一個(gè)陡峭上升面和一個(gè)平滑下降面。當(dāng)噴射凸輪轉(zhuǎn)到陡峭上升面與搖臂接觸時(shí),泵活塞被高速向下壓并迅速獲得一個(gè)高噴射壓力。當(dāng)噴射凸輪轉(zhuǎn)到平滑下降面與搖臂接觸時(shí),泵活塞緩慢、平穩(wěn)地上下移動(dòng),允許無氣

47、泡的燃油流入泵噴嘴的高壓腔。2工作過程(1)高壓腔充注燃油階段。泵活塞在活塞彈簧壓力作用下向上移動(dòng),這樣使高壓腔內(nèi)容積擴(kuò)大。噴嘴電磁閥不動(dòng)作,電磁閥針處于靜止位置,供油管到高壓腔的通道打開,供油管內(nèi)的油壓使燃油流入高壓腔。(2)預(yù)噴射循環(huán)階段1)預(yù)噴射循環(huán)開始。噴射凸輪通過滾柱式搖臂將泵活塞壓下,將高壓腔內(nèi)的燃油排出到供油管。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過激活噴嘴電磁閥來起動(dòng)噴射循環(huán),電磁閥針閥被壓入到閥座內(nèi),關(guān)閉高壓腔到供油管的通道。高壓腔內(nèi)開始產(chǎn)生壓力。當(dāng)壓力達(dá)到18MPa時(shí),壓力高于噴射彈簧壓力,噴射針閥上升,預(yù)噴射循環(huán)開始。 噴嘴針閥阻尼:在預(yù)噴射循環(huán),噴嘴針閥行程被液力阻尼墊阻尼。因此,可以準(zhǔn)確

48、測(cè)量噴射量。在前1/3行程,噴嘴針閥無阻尼打開,將預(yù)噴射油量噴入燃燒室。當(dāng)緩沖塞堵住噴嘴殼體的內(nèi)孔時(shí),針閥上部的燃油只能通過泄油間隙排入噴嘴彈簧室,從而形成一液力阻尼墊,限定預(yù)噴射循環(huán)的針閥行程 。2)預(yù)噴射循環(huán)結(jié)束噴嘴針閥打開后,預(yù)噴射立即結(jié)束。上升的壓力使收縮活塞下移,使高壓腔內(nèi)容積擴(kuò)大。壓力瞬時(shí)下降,噴嘴針閥關(guān)閉此時(shí),預(yù)噴射結(jié)束。收縮活塞的下移增加了噴嘴彈簧的壓緊程度。在接下來的主噴射循環(huán),若想再次打開針閥,油壓必須比預(yù)噴射過程中的油壓高。 (3)主噴射循環(huán)階段1)主噴射循環(huán)開始。噴嘴針閥關(guān)閉后短時(shí)間內(nèi),高壓腔內(nèi)壓力立即重新上升。噴嘴電磁閥仍然關(guān)閉,泵活塞下移。約30MPa時(shí),燃油壓力高

49、于噴嘴彈簧作用力,噴嘴針閥再次上升,主噴油開始。壓力上升到205MPa時(shí),進(jìn)入高壓腔的燃油多于經(jīng)噴孔噴出的燃油。 2)主噴射循環(huán)結(jié)束當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元停止激活噴嘴電磁閥后,電磁閥彈簧打開電磁閥針閥,燃油被泵活塞排出到供油管,壓力下降。噴嘴針閥關(guān)閉,噴嘴彈簧將旁通活塞壓回到初始位置,主噴射循環(huán)結(jié)束。(4)泵噴嘴回油。泵噴嘴的回油管具有如下功能:1)冷卻泵噴嘴,來自供油管的燃油沖刷通向回油管的泵噴嘴油道。2)排除泵活塞處泄出的燃油。3)通過回油管節(jié)流孔分離來自供油管內(nèi)的氣泡。本章小結(jié)柴油機(jī)已經(jīng)開始采用電子控制柴油噴射系統(tǒng)。由傳感器、電子控制單元和執(zhí)行器三大部分組成。特點(diǎn):一個(gè)特點(diǎn)是其關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)難

50、點(diǎn)就在柴油噴射電子控制執(zhí)行器上;另一個(gè)特點(diǎn)是柴油電子控制噴射系統(tǒng)的多樣化。柴油噴射具有高壓、高頻、脈動(dòng)等特點(diǎn),其噴射壓力高達(dá)60150MPa,甚至200MPa,實(shí)現(xiàn)噴油量的控制、怠速轉(zhuǎn)速的控制、起動(dòng)噴油量的控制、各缸噴油均勻性的控制、噴油正時(shí)的控制,來滿足對(duì)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能的要求。電子控制柴油噴射系統(tǒng)目前采用的有電子控制分配泵噴射系統(tǒng)、電子控制高壓共軌噴射系統(tǒng)、電控泵噴嘴噴射系統(tǒng)。電子控制分配泵系統(tǒng)按噴油量、噴油時(shí)間的控制方法可分為兩類:位置控制式、時(shí)間控制式。位置控制式電控分配泵系統(tǒng)就是將VE分配泵中的機(jī)械調(diào)速器換成電子控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其基本特點(diǎn)是:保留了機(jī)械分配泵的溢流環(huán),采用旋轉(zhuǎn)

51、式電磁鐵執(zhí)行機(jī)構(gòu),由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),改變軸下端的偏心球的位置來控制溢油環(huán)的位置。時(shí)間控制式電控分配泵系統(tǒng)是在電子控制單元內(nèi)設(shè)有時(shí)鐘,通過時(shí)鐘控制噴油終了時(shí)刻,從而控制噴油量??刂茋娪徒K了時(shí)刻的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是電磁閥,對(duì)每一次噴油都可以進(jìn)行控制,因此可以取消其他的噴油控制機(jī)構(gòu)。電子控制高壓共軌噴射系統(tǒng)是通過傳感器和開關(guān)信號(hào)檢測(cè)出的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際狀態(tài),通過電子控制單元計(jì)算處理后,對(duì)噴油量、噴油時(shí)間、噴油壓力和噴油率等進(jìn)行最佳控制,是廣泛采用的新一代柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)。電子控制高壓共軌噴射系統(tǒng)包括供氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)等。供油系統(tǒng)由低壓油路、高壓油路構(gòu)成。低壓油路部分由油箱、輸油管、燃油濾清

52、器、輸油泵、高壓油泵低壓區(qū)組成;高壓油路部分由高壓油泵高壓區(qū)、高壓油軌(共軌)、高壓油管、噴油器等零件組成,完成吸油、加壓、濾清、高壓、噴射功能。電子控制單元(ECU)根據(jù)傳感器提供柴油機(jī)的當(dāng)前工況信息進(jìn)行分析以后,根據(jù)預(yù)定的控制策略對(duì)噴油器發(fā)出控制信號(hào),控制噴油量、噴油始點(diǎn)、廢氣再循環(huán)和電熱塞系統(tǒng)。ECU電子控制單元通過噴油量、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和冷卻液溫度等信號(hào)確定最優(yōu)噴油始點(diǎn),給高壓油路中的電磁閥式噴油器發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào),通過噴油脈沖的寬度,控制噴油量。電控泵噴嘴噴射系統(tǒng)是噴油泵與噴油器組合在一起,即高壓油管長度為零的燃油系統(tǒng)。它安裝在缸蓋上,每個(gè)缸都有一個(gè)。當(dāng)噴射凸輪轉(zhuǎn)到陡峭上升面與搖臂接觸

53、時(shí),泵活塞被高速向下壓并迅速獲得一個(gè)高噴射壓力;當(dāng)噴射凸輪轉(zhuǎn)到平滑下降面與搖臂接觸時(shí),泵活塞緩慢、平穩(wěn)地上下移動(dòng),允許無氣泡的燃油流入泵噴嘴的高壓腔。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過激活噴嘴電磁閥來控制噴油量的多少。本田車系可變氣門相位與升程電子控制機(jī)構(gòu)(VTEC)奧迪A6L BDX發(fā)動(dòng)機(jī)上AVS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與基本工作原理大眾車系鏈條式可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與基本工作原理豐田車系智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng)VVT-i結(jié)構(gòu)與基本工作原理第4章 可變配氣相位機(jī)構(gòu)4.1 概述用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門開閉時(shí)刻和開啟持續(xù)時(shí)間,稱為配氣相位。試驗(yàn)證明,在進(jìn)、排氣門早開、晚關(guān)的過程中,進(jìn)氣門的晚關(guān),對(duì)充氣效率影響最大,其次是重疊角的

54、大小,人們多在進(jìn)氣門方面改善性能指標(biāo)。4.2可變氣門升程與相位電子控制機(jī)構(gòu)4.2.1本田車系可變氣門升程和可變配氣相位機(jī)構(gòu)(VTEC)VTEC機(jī)構(gòu)在本田轎車車系許多車型上采用,VTEC是英文縮寫,其全稱為Variable Valve Timing & Lift Electronic Control,意思是可變氣門相位與升程電子控制。1. VTEC機(jī)構(gòu)的組成(1)發(fā)動(dòng)機(jī)采用四氣門結(jié)構(gòu),兩個(gè)排氣門由單獨(dú)的凸輪和搖臂驅(qū)動(dòng),兩個(gè)進(jìn)氣門由單獨(dú)的不同升程和相位角的凸輪和搖臂驅(qū)動(dòng),共有三個(gè)搖臂,主次搖臂之間裝有中間搖臂,中間搖臂不與任何氣門直接接觸,三者依靠專門的柱塞聯(lián)動(dòng) 。(2)進(jìn)氣凸輪軸上中間凸輪的升程

55、最大,它是按發(fā)動(dòng)機(jī)“雙進(jìn)雙排”、高轉(zhuǎn)速、大功率的工作狀態(tài)設(shè)計(jì)的。主凸輪的升程小于中間凸輪,它是按發(fā)動(dòng)機(jī)“單進(jìn)雙排”、低轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)設(shè)計(jì)的。次凸輪升程最小,最高處只是稍微高于基圓,其作用是在低轉(zhuǎn)速時(shí)微開,以免噴油器噴出的燃油積聚在該氣門口外不能進(jìn)缸。(3)三個(gè)搖臂靠近氣門的一側(cè)制有柱塞孔,孔中有靠油壓控制的滑動(dòng)柱塞,以便鎖止聯(lián)動(dòng)。(4)控制油壓由ECM(電子控制模塊)的電磁閥控制,其線圈的電阻值為1430并有油壓報(bào)警開關(guān),提供5V的油壓過低報(bào)警信號(hào)(低于49kPa時(shí)),一般油壓應(yīng)在250kPa以上為好。發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)或油壓過低時(shí),壓力開關(guān)導(dǎo)通。當(dāng)VTEC機(jī)構(gòu)投入工作時(shí),在油壓的作用下,壓力開關(guān)斷

56、開,給ECM一個(gè)反饋信號(hào),確認(rèn)凸輪已轉(zhuǎn)換工作。(5)在大負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速工況工作時(shí),如VTEC機(jī)構(gòu)不及時(shí)的投入工作,充氣效率和進(jìn)氣渦流速度降低,會(huì)產(chǎn)生輕微爆燃現(xiàn)象(如爬坡時(shí))。2. VTEC機(jī)構(gòu)的工作原理(1)發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)ECM無工作指令,油道內(nèi)無控制油壓,各搖臂中的柱塞都在各自的柱塞孔中,各搖臂獨(dú)自擺動(dòng)。主搖臂隨主凸輪開閉主進(jìn)氣門,供給低速運(yùn)轉(zhuǎn)渦流混合氣;次凸輪推動(dòng)次搖臂微開次進(jìn)氣門,以防燃油積存;中間搖臂雖然隨中間凸輪大幅度地?cái)[動(dòng),但只是空轉(zhuǎn)。(2)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到23002500r/min,車速達(dá)到10km/h以上時(shí);節(jié)氣門開度達(dá)到25%以上時(shí);冷卻液溫度在60以上時(shí)。E

57、CM指令VTEC電磁閥開啟液壓油道,油壓推動(dòng)正時(shí)柱塞、同步柱塞和限位柱塞移動(dòng),將三個(gè)搖臂栓為一體。由于中間凸輪的升程大于另外兩個(gè)凸輪,且凸輪的相位角也加大,主次進(jìn)氣門都大幅度地同步開閉。發(fā)動(dòng)機(jī)處于“雙進(jìn)雙排”工作狀態(tài),功率明顯的加大??梢娝?lián)時(shí)有輕微噪音是正?,F(xiàn)象。(3)汽車在靜止?fàn)顟B(tài)空轉(zhuǎn)時(shí)VTEC機(jī)構(gòu)不投入工作。VTEC機(jī)構(gòu)技術(shù)狀態(tài)的好壞,除電控部件外,電磁閥的油路進(jìn)口處有濾網(wǎng),極易堵塞。決定于潤滑系統(tǒng)的特設(shè)油道油壓值。必須使用本田車系的專用純正機(jī)油。另外本田系列采用可調(diào)氣門間隙的配氣機(jī)構(gòu),氣門間隙的調(diào)整必須在冷態(tài)下進(jìn)行,缸蓋溫度低于38時(shí)。因其配氣相位角較大,只能是逐缸調(diào)整。不能采用傳統(tǒng)的

58、兩遍法調(diào)整氣門間隙。進(jìn)氣門間隙為0.260.02 mm;排氣門間隙為0.300.02mm。氣門間隙的輕微噪聲是客觀存在,這是“本田特色”,不要調(diào)小間隙,造成動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、凈化性變壞。4.2.2奧迪車系可變氣門升程和可變配氣相位機(jī)構(gòu)1AVS機(jī)構(gòu)的組成AVS機(jī)構(gòu)由凸輪軸、凸輪塊、齒輪塊調(diào)節(jié)執(zhí)行元件及ECU組成(1)齒輪軸和齒輪塊AVS機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣凸輪軸和凸輪是分體的,被稱為凸輪塊,在凸輪軸和凸輪塊上勻有花鍵,凸輪軸通過花鍵驅(qū)動(dòng)凸輪塊轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),凸輪塊還有2個(gè)旋向相反的螺旋槽,可使凸輪塊在軸上移動(dòng)約7mm。凸輪塊上有兩個(gè)不同的外形凸輪,凸輪的高度和所占角度不同。凸輪塊的軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同升程的凸輪驅(qū)動(dòng)

59、氣門的開啟,從而實(shí)現(xiàn)氣門升程的可變,凸輪輪廓所占角度不同,因此配氣相位也可以改變。(2)電磁驅(qū)動(dòng)器在每段凸輪塊的兩端螺旋槽上端,垂直于凸輪軸布置在缸蓋中安裝有電磁驅(qū)動(dòng)器,通過電磁力控制前端的金屬銷的長度。電磁驅(qū)動(dòng)器通電,下沉的金屬銷伸到凸輪塊端部的螺旋形滑槽內(nèi),在凸輪塊轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,螺旋形的槽曲線使得凸輪塊移動(dòng)。在移動(dòng)結(jié)束處,已斷電的電磁驅(qū)動(dòng)器上的金屬銷被相應(yīng)形狀的槽底形狀又推回到初始位置。另一個(gè)金屬銷和另一側(cè)的滑槽可以使得凸輪塊返回到原來的位置。在凸輪軸與凸輪塊之間有一個(gè)彈簧和鋼球,類同與手動(dòng)變速器的自銷裝置,用于在部分負(fù)荷和全負(fù)荷時(shí)對(duì)齒輪塊的鎖止 。2AVS機(jī)構(gòu)的工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)載的情況

60、下,追求發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)油性能,AVS系統(tǒng)則將凸輪推至左側(cè),以較小的凸輪推動(dòng)氣門。發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)載的情況下,AVS系統(tǒng)將螺旋溝槽套筒向右推動(dòng),使角度較大的凸輪得以推動(dòng)氣門。在此情況下,氣門升程可達(dá)到11毫米,以提供燃燒室最佳的進(jìn)氣流量和進(jìn)氣流速,實(shí)現(xiàn)更加強(qiáng)勁的動(dòng)力輸出。兩條虛線是普通凸輪的輪廓線;兩條實(shí)線是高角度凸輪的輪廓線??梢钥吹津?qū)動(dòng)同一氣缸內(nèi)兩個(gè)進(jìn)氣門的凸輪在升程和相位上也存在差別,也就是說兩個(gè)進(jìn)氣門開啟和關(guān)閉的時(shí)間以及升程并不相同。這種不對(duì)稱的進(jìn)氣設(shè)計(jì)是為了讓空氣在流經(jīng)兩個(gè)進(jìn)氣門后,同時(shí)配合特殊造型的燃燒室和活塞頂部,可以令混合氣在氣缸內(nèi)實(shí)現(xiàn)渦流和紊流,進(jìn)一步優(yōu)化混合氣的狀態(tài)。4.2.3寶馬可

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