柴油機(jī)電控噴油技術(shù)第一節(jié)概述課件

第一節(jié)

概述

1.1柴油機(jī)與電控柴油機(jī)的定義

1.2柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展歷程

1.3柴油機(jī)電控系統(tǒng)的組成與功能

1.4柴油機(jī)電控技術(shù)的特性

1.5柴油機(jī)電控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)柴油機(jī)電控噴油技術(shù)1.1柴油機(jī)與電控柴油機(jī)的定義

內(nèi)燃機(jī)：一種動(dòng)力機(jī)械，通過使燃料在機(jī)器內(nèi)部燃燒，

并將其放出的熱量直接轉(zhuǎn)換為動(dòng)力的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。

電控柴油機(jī)：燃油噴射系統(tǒng)由柴油機(jī)電控單元（ECU）控制，ECU對每個(gè)噴油器的噴油量、噴油時(shí)刻進(jìn)行精確控制，使柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性達(dá)到最佳的平衡。

普通柴油機(jī)

電控柴油機(jī)

柴油機(jī)：用柴油作燃料的內(nèi)燃機(jī)。

電控柴油機(jī)三代技術(shù)變化：

第一代為凸輪壓油、位置控制技術(shù)。

該技術(shù)保留了傳統(tǒng)柴油機(jī)供給系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu)，只是取消了機(jī)械控制部件（調(diào)速器等），增加了傳感器、ECU、執(zhí)行器等組成的控制系統(tǒng)，使控制精度和響應(yīng)速度得以提高。

其缺點(diǎn)是：響應(yīng)速度慢，控制精度不夠高，供油壓力不能精確控制。

第二代為凸輪壓油、時(shí)間控制技術(shù)。

該技術(shù)基本保留了傳統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)，通過高速電磁閥直接控制高壓燃油的適時(shí)噴射。

其缺點(diǎn)是：供油壓力無法精確控制。

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電控柴油機(jī)與傳統(tǒng)柴油機(jī)最大變化第一代電控系統(tǒng)特點(diǎn)：間接控制噴油量——位置飼服間接控制噴油定時(shí)——液力系統(tǒng)飼服控制噴射壓力大小控制——取決于原有機(jī)械系統(tǒng)的性能噴油速率控制——取決于原有機(jī)械系統(tǒng)的性能優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)難度小，改動(dòng)工作量小，成本低，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械混合運(yùn)行，安全可靠；缺點(diǎn)：間接控制，響應(yīng)慢，對發(fā)動(dòng)機(jī)性能改善有限。第二代與第一代的差別：

采用電磁閥實(shí)現(xiàn)對噴射過程的直接數(shù)字控制，不但可以控制噴油量，而且可以控制噴射定時(shí)，實(shí)現(xiàn)高頻和更加靈活的控制功能；而且可以實(shí)現(xiàn)分缸獨(dú)立控制。第二代電控系統(tǒng)的缺點(diǎn)：（1）仍然依賴于傳統(tǒng)的脈動(dòng)高壓系統(tǒng)，使得高壓噴射的區(qū)間受到凸輪型線的限制，無法實(shí)現(xiàn)大范圍的噴射定時(shí)控制；（2）噴射壓力的大小只和凸輪型線以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，不能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況靈活調(diào)節(jié)；（3）無法實(shí)現(xiàn)靈活的預(yù)噴射和多次噴射。（b）第三代電控系統(tǒng)第三代為共軌蓄壓、電磁閥時(shí)間控制技術(shù)。

高壓共軌系統(tǒng)的特點(diǎn)：

①高壓共軌系統(tǒng)的燃油噴射壓力獨(dú)立于柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷。

②高壓共軌系統(tǒng)對噴油時(shí)機(jī)和噴油量的控制非常自由。

③高壓共軌系統(tǒng)對噴油規(guī)律的調(diào)節(jié)能力很強(qiáng)。

④高壓共軌系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)很高的燃油噴射壓力。

目前已達(dá)到160～200Mpa。

⑤高壓共軌系統(tǒng)適應(yīng)性較強(qiáng)，可以用于多種柴油機(jī)機(jī)型。

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共軌蓄壓、電磁閥時(shí)間控制，即壓力－時(shí)間式電控噴油系統(tǒng)1、電控共軌噴油系統(tǒng)的概念電控共軌噴油系統(tǒng)是高壓柴油噴射系統(tǒng)的一種，20世紀(jì)90年代中期才開始推向市場的第三代電控噴射技術(shù)，它摒棄了傳統(tǒng)使用的直列泵系統(tǒng)，而用獨(dú)立的供油泵建立一定油壓后將柴油送到各缸共用的高壓油管(簡稱共軌)內(nèi)，再由共軌把柴油送人各缸的噴油器。共軌式柴油噴射系統(tǒng)噴油壓力與噴油量無關(guān)，也不受發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的影響，能根據(jù)要求任意改變壓力水平，使NOx和顆粒排放都大大降低。由于采用了獨(dú)立的高壓油泵，可提供很高的噴油壓力，最高可達(dá)200MPa，即使連接各噴油器的高壓油管很短也不會(huì)出現(xiàn)不可控制的異常噴射情況。2、電控共軌噴油系統(tǒng)的原理系統(tǒng)采用的是壓力—時(shí)間計(jì)量原理，ECU根據(jù)工況、油溫、空氣溫度等信號，由油壓傳感器測出壓力值并輸送給ECU，并使所測得的壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)工況所給定的油壓脈譜圖(所設(shè)的最佳壓力值)比較，ECU給出信號，實(shí)現(xiàn)電磁式柴油泵控制閥(PCV)的啟閉，調(diào)整高壓油泵的供油量，以改變共軌油道中的油壓，使油壓為最佳值。因此，油壓與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷無關(guān)。共軌系統(tǒng)示意圖

1.3柴油機(jī)電控系統(tǒng)的組成與功能

目前，常見柴油機(jī)電控系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)與其他大多數(shù)自動(dòng)控制系統(tǒng)相近，主要由傳感器、執(zhí)行器和控制器三大部分構(gòu)成。

(1)傳感器，電控柴油機(jī)一般有：

①進(jìn)氣溫度和壓力傳感器。

②曲軸信號傳感器。

③凸輪軸信號傳感器。

④冷卻液溫度傳感器。

⑤加速踏板位置傳感器。

⑦燃油溫度傳感器等。

⑥增壓壓力傳感器。（2）執(zhí)行器

行器就是執(zhí)行ECU的指令，調(diào)節(jié)柴油機(jī)的供（噴）油量和供（噴）油正時(shí)。主要包括以下部件：

①電控高壓燃油設(shè)備。

②廢氣再循環(huán)閥。

③控制開關(guān)。

④可調(diào)噴嘴增壓器。

（3）控制器

柴油機(jī)電控系統(tǒng)的電子控制器一般稱為電控單元，也有稱之為發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，習(xí)慣上簡稱為ECU(ElectronicControlUnit)或ECM(EngineControlModule)。

ECU主要根據(jù)各傳感器輸入信號和內(nèi)存程序，計(jì)算出供（噴）油量和供（噴）油開始時(shí)刻，并向執(zhí)行元件發(fā)出執(zhí)行令信號。

①ECU的控制功能。

②ECU的硬件。

③ECU的軟件系統(tǒng)。

④ECU的標(biāo)定與調(diào)試。

柴油機(jī)電控系統(tǒng)的功能

1.4柴油機(jī)電控技術(shù)特性

（1）高噴射壓力

高噴射壓力可明顯改善柴油和空氣的混合質(zhì)量，縮短著火延遲期，使燃燒更迅速、更徹底，并且控制燃燒溫度，從而降低廢氣排放。

（2）獨(dú)立的噴射壓力控制

若供油系統(tǒng)具有不依賴轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的噴射壓力控制能力，就可選擇最合適的噴射壓力使噴射持續(xù)期、最佳著火延遲期，使柴油機(jī)在各種工況下的廢氣排放最低而經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。

（3）改善柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性

高噴射壓力、獨(dú)立的噴射壓力控制、小孔徑噴油、較高的平均噴油壓力等措施都能降低燃油消耗率，從而提高柴油機(jī)的燃油消耗經(jīng)濟(jì)性。

（4）獨(dú)立的燃油噴射正時(shí)控制

噴射正時(shí)直接影響著柴油機(jī)活塞上止點(diǎn)前噴入汽缸的油量，決定著汽缸的峰值爆發(fā)壓力和最高溫度。

（5）可變的預(yù)噴射控制能力

預(yù)噴射可以降低顆粒排放，又不至增加NOX的排放，還可以改善柴油機(jī)冷啟動(dòng)性能、降低冷態(tài)工況下白煙的排放，降低噪聲，改善低速扭矩。

（6）最小油量的控制能力

供油系統(tǒng)具有高噴射壓力的能力與柴油機(jī)怠速所需要的小油量控制能力之間發(fā)生矛盾。當(dāng)供油系統(tǒng)具有預(yù)噴射能力后，將能夠使控制小油量的能力進(jìn)一步提高。

（7）快速斷油能力

電控柴油機(jī)噴油器上采用高速電磁閥開關(guān)就很容易實(shí)現(xiàn)快速斷油。

（8）降低驅(qū)動(dòng)扭矩沖擊載荷

燃油噴射系統(tǒng)在很高的壓力下工作，既增加了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所需要的平均扭矩，也加大了沖擊載荷。燃油噴射系統(tǒng)對驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)平穩(wěn)加載和卸載的能力，是一種衡量噴射系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。

1.5柴油機(jī)電控系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)

（1）能夠智能化地控制燃油噴射量和根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況控制噴油提前角，有效地提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和排放質(zhì)量。

（2）改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性，由電控單元控制代替了傳統(tǒng)的離心式調(diào)速器，使轉(zhuǎn)速控制更精確、更可靠。

（3）提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)（低溫起動(dòng)）性能，電控單元可通過冷卻液溫度傳感器或機(jī)油溫度傳感器確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于冷起動(dòng)。

（4）降低發(fā)動(dòng)機(jī)的排煙。電控單元根據(jù)油門開度、水溫、機(jī)油溫度以及渦輪增壓器的進(jìn)氣壓力，精確地控制噴油量和噴油正時(shí)，使尾氣排放更加理想化。

（5）減少發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，提高了噴油器的制造精度，提高了燃油的噴射壓力，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)各缸噴油量的一致性，可以在電磁閥的標(biāo)牌上查到校準(zhǔn)碼，通過儀器向電控單元輸入每個(gè)噴油器電磁閥的校準(zhǔn)碼。

（6）可通過程序?qū)崿F(xiàn)對發(fā)動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行重新編程。對一定型號的柴油機(jī)，可以設(shè)計(jì)三種不同的功率狀態(tài)。

（7）由于取消了機(jī)械調(diào)速器，減少了維修任務(wù)。

（8）具有發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù)功能，當(dāng)電控單元測知傳感器的信號失控時(shí)，電控單元除了閃爍警告燈以提醒駕駛員注意外，同時(shí)減少噴油量，甚至使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。

（9）具有發(fā)動(dòng)機(jī)自我診斷功能。電控單元對電控系統(tǒng)所有傳感器、執(zhí)行器、連接器及其線路的斷路、短路、信號失真等故障，均可以進(jìn)行連續(xù)性的監(jiān)測，如發(fā)現(xiàn)電控系統(tǒng)有故障，便儲(chǔ)存故障碼，必要時(shí)可以啟動(dòng)安全保護(hù)功能；維修時(shí)則可通過儀器調(diào)取故障代碼、數(shù)據(jù)流以及波形，以利于快捷維修。

（10）提高了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

（11）適應(yīng)性廣。只要改變ECU的控制程序和數(shù)據(jù)，一種噴油泵就能廣泛用在各種柴油機(jī)上，而且柴油機(jī)燃油噴射控制可與變速器控制、怠速控制等各種控制系統(tǒng)進(jìn)行組合實(shí)現(xiàn)集中控制，有利于縮短柴油機(jī)電控系統(tǒng)開發(fā)周期，并降低成本，從而擴(kuò)大柴油機(jī)電控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

普通柴油機(jī)與電控柴油機(jī)的區(qū)別是什么？

在柴油機(jī)供油系統(tǒng)中采用電子控制技術(shù)，主要是通過電控技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對噴油泵噴油量、噴油正時(shí)、噴油速率及噴油壓力的控制。根據(jù)對柴油機(jī)不同噴油量和噴油時(shí)間的控制，可將柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)分為兩類：

第一代電控噴射系統(tǒng)

第二代電控噴射系統(tǒng)

直列柱塞泵電控系統(tǒng)

分配泵電控系統(tǒng)

泵噴嘴電控系統(tǒng)

共軌式電控燃油噴射系統(tǒng)

第2節(jié)

不同類型的柴油機(jī)電控系統(tǒng)

電控VE分配泵是在機(jī)械式VE分配泵的基礎(chǔ)上，將部分機(jī)械功能模塊替換成由傳感器和電子自動(dòng)器組成的電子模塊。

1、凸輪環(huán)2、正時(shí)器活塞環(huán)位移傳感器3、正時(shí)器活塞

電控VE分配泵系統(tǒng)的噴油提前角調(diào)節(jié)

1.電控VE分配泵

電控VE泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)：

1、正時(shí)可控，全電控時(shí)油量也可控；

2、發(fā)動(dòng)機(jī)改動(dòng)小、油泵體積??；

3、燃燒噪聲和機(jī)械噪聲介于共軌和單體泵之間；

4、各缸均勻性優(yōu)于電控單體泵；

5、維修簡單。

缺點(diǎn)：

1、噴射壓力不可控；

2、無法改善低速性能；

3、對油品的適應(yīng)性差；

4、不能滿足最新排放要求。

電控VE泵特點(diǎn)

2.電控單體泵

電控單體泵(EUP)是一個(gè)氣缸對應(yīng)一個(gè)高壓油泵。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)通過眾多傳感器偵測發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)，對噴入氣缸的噴油量、噴油正時(shí)進(jìn)行精確的控制。通過電子系統(tǒng)和油泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)噴油壓力的提高，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒工作過程，在有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放水平的同時(shí)，改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性和噪聲特性。

電控單體泵

電控單體泵工作過程

?階段1：柱塞腔充油。柱塞下行，電磁閥開啟，柱塞腔從低壓油路吸取燃油。所有油道燃油壓力為低壓。

閥芯：開啟

電控單體泵工作過程

?階段2：柱塞上行，電磁閥開啟，柱塞腔燃油溢出，所有油道燃油壓力為低壓。

閥芯：開啟

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?階段3：噴油。柱塞繼續(xù)上行，電磁閥關(guān)閉，高、低壓油路被分隔，高壓油路燃油被壓縮產(chǎn)生高壓，阻尼閥開啟，單體泵噴油。

閥芯：關(guān)閉

電控單體泵工作過程

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?階段4：噴油結(jié)束。柱塞繼續(xù)上行，電磁閥開啟，高、低壓油路接通，高壓燃油通過錐閥泄出，噴油停止。燃油壓力為低壓。

閥芯：開啟

電控單體泵工作過程

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電控單體組合泵系統(tǒng)原理圖

曲軸位置傳感器

凸輪位置傳感器

增壓壓力傳感器

進(jìn)氣溫度傳感器

冷卻水溫傳感器

燃油溫度傳感器

ECU電控單體組合泵

高壓油管

噴油器

電子油門踏板

傳

感

器

線束

電控單體組合泵系統(tǒng)示意圖

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優(yōu)點(diǎn)：1、油量、正時(shí)可控

2、接口尺寸與機(jī)械泵基本相同，發(fā)動(dòng)機(jī)改動(dòng)小

3、維修比共軌簡單

4、對油品的適應(yīng)性好

缺點(diǎn)：

1、噴射壓力不可控

2、無法實(shí)現(xiàn)預(yù)噴，燃燒噪聲高

3、油泵體積、重量大

4、驅(qū)動(dòng)扭矩大，振動(dòng)大，機(jī)械噪聲高

5、無法改善低速性能

6、很難滿足最新排放要求

電控單體泵特點(diǎn)

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電控泵噴嘴系統(tǒng)是將泵油柱塞和噴油器組合安裝在一個(gè)殼體內(nèi)的柴油機(jī)燃料噴射系統(tǒng)。泵油嘴無高壓油管，直接用凸輪軸通過挺柱驅(qū)動(dòng)噴油泵的柱塞。由于無高壓油管，所以可以消除高壓油管中壓力波和燃油壓縮的影響，柱塞泵泵油時(shí)產(chǎn)生的高壓燃油直接進(jìn)入噴油器的承壓環(huán)槽內(nèi)。

3.電控泵噴嘴

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4.高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)

1.泵殼2.液壓頭3.驅(qū)動(dòng)軸4.溫度傳感器

5.噴油器回油孔6.高壓出油口7.輸油泵

8.進(jìn)油計(jì)量閥9.回油接管10.進(jìn)油接管。

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電控噴油器

電控噴油器是共軌式燃油系統(tǒng)中最關(guān)鍵和最復(fù)雜的部件，它的作用根據(jù)

ECU發(fā)出的控制信號，通過控制電磁閥的開啟和關(guān)閉，將高壓油軌中的燃油以最佳的噴油定時(shí)、噴油量和噴油率噴入柴油機(jī)的燃燒室。

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優(yōu)點(diǎn)：

1、油量、正時(shí)、軌壓可控，

2、可以進(jìn)行預(yù)噴，燃燒噪聲低

3、可以實(shí)現(xiàn)低速大扭矩

4、油泵體積小、重量輕，驅(qū)動(dòng)扭矩小，振動(dòng)小

5、滿足最新排放要求

缺點(diǎn)：

1、目前的價(jià)格還偏高

2、對油品的要求較高

共軌系統(tǒng)特點(diǎn)

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第三節(jié)

柴油機(jī)電控系統(tǒng)中的傳感器

一、

傳感器分類

傳感器的分類方法有很多種，常用的分類法有如下幾種：

1.按有無外加能量分類：主動(dòng)型和被動(dòng)型

2.按信號轉(zhuǎn)換分類：非電量信號轉(zhuǎn)換為另一種非電量信號、非電量信號轉(zhuǎn)換為電量信號。

3.按工作原理分類：電阻式、壓電式、熱電式……

4.按輸出信號形式分類：模擬信號和數(shù)字信號

5.按檢測控制參數(shù)分類：溫度、壓力、位置……

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二、

溫度傳感器

作用：發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器用來檢測發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度，轉(zhuǎn)換成電信號后傳送給ECU。ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度信號修正噴油時(shí)間和點(diǎn)火時(shí)間，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的工況處于最佳狀態(tài)。

1.冷卻液溫度傳感器

位置：發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器安裝在氣缸體水道上或冷卻液出口處，信號類型為電壓信號。

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冷卻液溫度傳感器

工作原理：傳感器的核心元件為熱敏電阻，該熱敏電阻會(huì)隨著冷卻液溫度的變化而變化，由于電阻的改變，其信號電壓隨之改變。

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2.進(jìn)氣溫度傳感器

作用：由于吸入空氣溫度的變化，會(huì)引起空氣密度變化，因此需檢測進(jìn)氣溫度，作為ECU計(jì)算空氣密度并進(jìn)行燃油噴射量修正的依據(jù)，一般與體積流量傳感器，或進(jìn)氣壓力傳感器配套使用。

工作原理：進(jìn)氣溫度傳感器原理與冷卻液溫度傳感器原理相同，都是利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的特性來檢測進(jìn)氣溫度，作為參考修正值，進(jìn)氣溫度高，傳感器電阻小，進(jìn)氣溫度低，傳感器電阻大。

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進(jìn)氣溫度傳感器的2腳插頭

進(jìn)氣溫度傳感器與ECU連接電路

進(jìn)氣溫度傳感器的電路

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①燃油溫度傳感器的作用

燃油溫度影響其密度，電控單元要精確計(jì)算供油量必須考慮燃油的溫度。信號中斷時(shí)，電控單元會(huì)用存儲(chǔ)的默認(rèn)值進(jìn)行計(jì)算。柴油相比與汽油，重質(zhì)餾分多，流動(dòng)性差，密度與溫度有著密切的關(guān)系。

②燃油溫度傳感器的工作原理

燃油溫度傳感器安裝在燃油箱內(nèi)，采用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻作為檢測元件。

3.燃油溫度傳感器

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①潤滑油溫度傳感器的作用

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率大，活塞與汽缸壁傳遞力矩大，機(jī)油溫度容易升使機(jī)油變質(zhì)，影響發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑，如果過熱，發(fā)動(dòng)機(jī)將減少供油量。

②潤滑油溫度傳感器的工作原理

機(jī)油溫度傳感器直接安裝在油底殼上，跟機(jī)油液位傳感器一塊放置，采用正溫度系數(shù)熱敏電阻做為檢測元件。

4.潤滑油溫度傳感器

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①排氣溫度傳感器的作用

在催化轉(zhuǎn)化器異常發(fā)熱時(shí)，能夠以排氣溫度報(bào)警燈點(diǎn)亮的方式快速地發(fā)出報(bào)警信號，以便保護(hù)催化轉(zhuǎn)化器，防止高溫引發(fā)故障。

②排氣溫度傳感器的工作原理

排氣溫度傳感器安裝在排氣管上，也有安裝在三元催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)。排氣溫度傳感器類型多樣，有熱敏電阻式、熱電偶式、熔絲式。

5.排氣溫度傳感器

熱電偶又稱溫差電阻，由兩種不同材質(zhì)的金屬絲組成，當(dāng)兩種金屬絲接觸點(diǎn)處于不同溫度時(shí)，在回路中就有直流電動(dòng)勢產(chǎn)生。

利用金屬絲受熱溶解的特性，一般用作高溫報(bào)警。

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（4）檢查傳感器本身。

（2）檢查搭鐵。

（1）檢查電源。

（3）檢查連接線路。

溫度傳感器的檢修

39ppt課件

溫度傳感器檢修

檢測：

斷開插頭信號線電壓應(yīng)為5V連接插頭信號線電壓應(yīng)約為0.5—3V測傳感器電阻應(yīng)符合規(guī)定值。

AJR發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度傳感器

傳感器

控制單元

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三、

壓力傳感器

作用：監(jiān)測發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀況的另一種形式，其作用如同空氣流量傳感器，是發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)計(jì)算基本噴油時(shí)間和確定最佳的噴油時(shí)刻的重要參數(shù)之一。

分類：半導(dǎo)體壓敏電阻式，電容式、壓電式、膜盒傳動(dòng)可變電感式。

41ppt課件

1.進(jìn)氣壓力傳感器（1）半導(dǎo)體壓敏電阻式結(jié)構(gòu)原理

在硅膜片上布置有應(yīng)變片并連接成惠斯登電橋，當(dāng)硅膜片受力變形時(shí)，各應(yīng)變片受拉或受壓而引起其電阻發(fā)生變化，電橋就會(huì)有相應(yīng)的電壓輸出。電橋輸出的信號較弱，需經(jīng)集成放大電路放大后輸出。

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（2）壓電式結(jié)構(gòu)原理

當(dāng)壓電元件受壓變形時(shí)，會(huì)在壓電元件的兩端產(chǎn)生電壓，此電壓與壓電元件承受的壓力成正比。

43ppt課件

（3）電容式結(jié)構(gòu)原理

在兩個(gè)固定的電極間，插入一個(gè)可隨壓力變化而移動(dòng)的電極，當(dāng)進(jìn)氣壓力作用于該電極時(shí)，電極發(fā)生位移，于是在移動(dòng)電極與兩固定電極間形成兩個(gè)可變電容，將這兩個(gè)可變電容置入電橋，電橋就輸出與電容變化相對應(yīng)的交流電壓。

電容式壓力傳感器精度較高，但電容變化量與位移程線性關(guān)系的范圍較小。

44ppt課件

硅膜片的一面是真空，另一面導(dǎo)入進(jìn)氣管壓力，當(dāng)進(jìn)氣管壓力變化時(shí)，硅膜片的變形量就會(huì)隨之改變，并產(chǎn)生與進(jìn)氣管壓力相對應(yīng)的電壓信號。

進(jìn)氣管壓力越大，硅膜片變形量也越大，傳感器的輸出信號電壓也就越大。

（4）真空膜盒式結(jié)構(gòu)原理

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①增壓壓力傳感器的作用

檢測渦輪增壓器的實(shí)際增壓壓力，ECU根據(jù)此信號對增壓壓力進(jìn)行控制。測定的壓力范圍一般是2～400kPa。

②增壓壓力傳感器的工作原理

渦輪增壓傳感器一般安裝在增壓器壓氣機(jī)出口側(cè)的進(jìn)氣管中，采用硅膜片作為檢測元件。在怠速、冷卻液溫度超過115℃或冷卻液溫度傳感器異常時(shí)，增壓電磁閥不通電（切斷），閥控制器的膜片承受實(shí)際增壓壓力，增加排氣的旁通量，增壓壓力下降；相反，當(dāng)增壓控制電磁閥通電時(shí)排氣旁通量降低，使增壓壓力升高。此外，如果增壓壓力異常升高，增壓壓力傳感器的輸出電壓超出一定數(shù)值時(shí)，系統(tǒng)燃油將被切斷。

2.增壓壓力傳感器

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①大氣壓力傳感器的作用

檢測實(shí)際環(huán)境的大氣壓力，ECU根據(jù)此信號校正與大氣壓力有關(guān)的、用于閉環(huán)控制回路的設(shè)定值，如廢氣再循環(huán)閉環(huán)控制、增壓壓力閉環(huán)控制。測定的壓力范圍一般為60～150kPa。

②大氣壓力傳感器的工作原理

大氣壓力傳感器一般安裝在空氣流量器上，也有安裝在前保險(xiǎn)杠內(nèi)，大氣壓力傳感器結(jié)構(gòu)原理與進(jìn)氣管壓力傳感器相似，有三根引線，一根線是電源線，另一根信號線，第三根搭鐵線。

3.大氣壓力傳感器

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①機(jī)油壓力傳感器的作用

潤滑油壓力傳感器也叫機(jī)油壓力傳感器，用來檢測柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力，并在壓力過低時(shí)報(bào)警。

②機(jī)油壓力傳感器的工作原理

早期機(jī)油壓力報(bào)警傳感器基本是機(jī)械的，既通過機(jī)油傳遞的壓力使彈性膜片產(chǎn)生機(jī)械位移，再通過杠桿使一電阻板上滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置發(fā)生改變，使輸出電阻值相應(yīng)的發(fā)生變化。這種接觸式的結(jié)構(gòu)特征，由于不可避免的機(jī)械磨損，嚴(yán)重影響到傳感器的可靠性和使用壽命。又由于機(jī)油壓力報(bào)警傳感器工作環(huán)境惡劣，溫度高，振動(dòng)劇烈，加之和二次儀表配套使用時(shí)，車輛電氣系統(tǒng)電壓不穩(wěn)定，往往導(dǎo)致二次儀表指針最終反映的壓力值和實(shí)際機(jī)油壓力相差較大，現(xiàn)已被淘汰，取而代之的是電子機(jī)油壓力報(bào)警傳感器。

4.機(jī)油壓力傳感器

48ppt課件

軌壓傳感器結(jié)構(gòu)及電路

①共軌壓力傳感器的作用

共軌壓力傳感器適用于電控共軌燃油供給系統(tǒng)，又叫燃油壓力傳感器，ECU根據(jù)此信號對共軌壓力進(jìn)行閉環(huán)控制，測定的壓力范圍一般為0～200Mpa。

5.共軌壓力傳感器

49ppt課件

①油門踏板位置傳感器的作用

檢測加速踏板被駕駛員踩下位置，將信號送給ECU，再由ECU通過控制供（噴）油量的執(zhí)行元件來控制循環(huán)供（噴）油量。

②油門踏板位置傳感器的工作原理

早期柴油機(jī)上，駕駛員通過加速踏板由機(jī)械裝置直接控制高壓油泵來實(shí)現(xiàn)循環(huán)供油量控制，控制精度較低。加速踏板位置傳感器也叫柴油機(jī)負(fù)荷傳感器，常用的有四種類型。

（1）電位計(jì)式加速踏板位置傳感器

（2）差動(dòng)電感式加速踏板位置傳感器

（3）電渦流式加速踏板位置傳感器

（4）霍爾式加速踏板位置傳感器

四、

位置與角度傳感器

1.油門踏板位置傳感器

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電位器式加速踏板位置傳感器

51ppt課件

差動(dòng)電感式加速踏板位置傳感器

霍爾式加速踏板位置傳感器

52ppt課件

①供（噴）油正時(shí)傳感器的作用

檢測柴油機(jī)實(shí)際供（噴）油正時(shí)，向ECU提供供（噴）油正時(shí)閉環(huán)控制所需的反饋信號。供（噴）油正時(shí)影響柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性和噪聲，因此在電控柴油噴射系統(tǒng)中必須對供（噴）油正時(shí)進(jìn)行閉環(huán)控制。根據(jù)檢測原理不同，分為霍爾式、電磁感應(yīng)式和觸電式。

2.供（噴）油正時(shí)傳感器

53ppt課件

①曲軸、凸輪軸位置傳感器的作用

?曲軸或凸輪軸位置傳感器是電控柴油機(jī)上最重要的傳感器之一。主要有三個(gè)作用。

?（1）提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號，以便使電控單元結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號，精確計(jì)算循環(huán)噴油量。

?（2）向ECU提供一缸活塞上止點(diǎn)信號，以便使發(fā)動(dòng)機(jī)對噴油正時(shí)做出準(zhǔn)確判斷。

?（3）提供氣缸判別信號。為了能起上述測速、正時(shí)和判缸三個(gè)作用，曲軸或凸輪軸轉(zhuǎn)速與位置傳感器通常要向電控單元提供兩組檢測信號，一組Ne信號，用于檢測曲軸位置和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號；另一組叫G信號，用于檢測活塞上止點(diǎn)位置的信號，同時(shí)也用來作為Ne信號計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)角的基準(zhǔn)信號。每隔360。發(fā)出兩個(gè)不同的G1和G2信號用來進(jìn)行氣缸的判別。

②曲軸、凸輪軸位置傳感器的工作原理

曲軸、凸輪軸位置傳感器一般安裝在曲軸前端或飛輪上，也可安裝在配氣凸輪軸或噴油泵凸輪軸的前端。根據(jù)檢測原理，曲軸位置傳感器主要有電磁脈沖式、光電式和霍爾式

。

3.曲軸、凸輪軸位置傳感器

54ppt課件

電磁脈沖式曲軸位置傳感器

55ppt課件

光電式曲軸位置傳感器

56ppt課件

霍爾式曲軸位置傳感器

57ppt課件

①工作液液位傳感器的作用

車輛上使用的液位傳感器分模擬式和開關(guān)式兩種。模擬式液位傳感器主要用于檢測燃油箱油量，，開關(guān)式液位傳感器主要用于測量制動(dòng)液液位、清洗液液位、冷卻液液位，在液位減少到一定值時(shí)，產(chǎn)生開關(guān)接通和閉合轉(zhuǎn)換，使相應(yīng)警示燈點(diǎn)亮報(bào)警。

②工作液液位傳感器的工作原理

液位傳感器安裝于燃油箱、制動(dòng)液儲(chǔ)液罐、洗滌器、散熱器儲(chǔ)液罐、油底殼等處，以測量各種液體的存儲(chǔ)量。根據(jù)檢測原理主要有浮子式、熱敏電阻式、電熱式和電容式。

4.工作液液位傳感器

58ppt課件

浮子可變電阻式液位傳感器

59ppt課件

作用：空氣流量計(jì)主要應(yīng)用于用于將單位之間內(nèi)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量轉(zhuǎn)換成電信號，并將信號輸入ECU。

空氣流量計(jì)一般安裝于空氣濾清器與節(jié)氣門體之間。

五、

空氣流量傳感器

60

?分類：空氣流量計(jì)主要按照測量原理可以分為葉片式空氣流量計(jì)、熱式空氣流量計(jì)和卡門渦旋式空氣流量計(jì)及量芯式空氣流量計(jì)四種類型。

空氣流量計(jì)的分類

葉片式空氣流量計(jì)

熱式空氣流量計(jì)

卡門渦旋式空氣流量計(jì)

量芯式空氣流量計(jì)

1.熱線式空氣流量計(jì)

工作原理：在進(jìn)氣道上放置一個(gè)熱線電阻，當(dāng)空氣流經(jīng)熱線式，熱線電阻的熱量被空氣帶走，使其冷卻。熱線電阻周圍流過的空氣量越大，被帶走的熱量越多。熱線式空氣流量傳感器就是利用熱線與空氣之間的熱傳遞現(xiàn)象，進(jìn)行空氣質(zhì)量流量測定的。

熱線式空氣流量計(jì)

2.熱膜式空氣流量計(jì)

熱膜式空氣流量傳感器是熱線式空氣流量傳感器的改進(jìn)型，其結(jié)構(gòu)基本相同，只是它的發(fā)熱體是熱膜而不是熱線，如圖所示。熱膜是由發(fā)熱金屬鉑固定在薄的樹脂膜上制成的。熱膜式空氣流量傳感器的發(fā)熱體不直接承受空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的作用力，從而增加了發(fā)熱體的強(qiáng)度，提高了傳感器的使用可靠性。同時(shí)與熱線式相比，熱膜式傳感器的熱膜電阻阻值較大，消耗的電流小，使用壽命也較長。但是由于其發(fā)熱元件表面的一層保護(hù)膜存在輻射熱傳導(dǎo)作用，因此相應(yīng)性較差。

?熱膜式空氣流量計(jì)

熱膜式空氣流量計(jì)

3.葉片式空氣流量計(jì)

?葉片式空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)主要由測量板、補(bǔ)償板（緩沖板）、回位彈簧、電位計(jì)、旁通道、怠速調(diào)整螺釘及接線插頭等組成。葉片式空氣流量計(jì)上一般還有一個(gè)電動(dòng)燃油泵開關(guān)以及一個(gè)進(jìn)氣溫度傳感器。

葉片式空氣流量計(jì)

1-電位計(jì)2-電插頭3-緩沖葉片4-CO調(diào)整螺釘5-旁通道6-測量葉片7-進(jìn)氣溫度傳感器8-回位彈簧

9-緩沖室10-電位計(jì)滑臂11-滑動(dòng)電阻Vc;Vs;Vb;E2-接線插頭

葉片式空氣流量計(jì)電路原理

4.卡門渦旋式空氣流量計(jì)

卡門渦旋是一種物理現(xiàn)象。當(dāng)空氣穿過錐狀渦流發(fā)生器后不斷產(chǎn)生卡門渦旋，渦旋的頻率（個(gè)數(shù)）與空氣流速成正比，與渦流發(fā)生器直徑成反比?？ㄩT渦旋式空氣流量計(jì)通過監(jiān)測渦旋頻率計(jì)算空氣流速，進(jìn)而計(jì)算空氣流量。

根據(jù)傳感器輸出信號的檢測原理，卡門渦旋式空氣流量計(jì)可以分為反光鏡式和超聲波式兩種。

67ppt課件

反光鏡檢測方式的卡門渦旋式空氣流量計(jì)

卡門渦旋式空氣流量計(jì)工作原理圖（反光鏡測量方式）

反光鏡檢測方式的卡門渦旋式空氣流量計(jì)工作原理

?其結(jié)構(gòu)及工作原理如圖所示。主要由渦旋發(fā)生器、發(fā)光二極管、光敏晶體管、反光鏡、集成控制電路等組成。當(dāng)空氣流經(jīng)渦流發(fā)生器產(chǎn)生卡門渦旋，其壓力發(fā)生變化，通過壓力導(dǎo)向孔作用于鉑金屬制成的反光鏡表面，使反光鏡產(chǎn)生振動(dòng)。反光鏡振動(dòng)時(shí)，將發(fā)光二級管投射的光反射給光電晶體管，光電晶體管將其轉(zhuǎn)換為電信號經(jīng)流量計(jì)內(nèi)IC集成電路整形后輸入ECU，ECU根據(jù)該信號頻率計(jì)算進(jìn)氣量。

超聲波測量方式的卡門渦旋式空氣流量計(jì)

1-大氣壓力傳感器2-集成控制電路

3-渦旋發(fā)生器4-渦旋穩(wěn)定桿5-渦旋6-超聲波接收器7-主空氣道8-旁通空氣道9-進(jìn)氣溫度傳感器10-超聲波發(fā)生器

超聲波測量方式的卡門渦旋式空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)及工作原理

?超聲波測量方式的卡門渦旋式空氣流量計(jì)主要應(yīng)用在三菱、中國長豐獵豹、韓國現(xiàn)代汽車部分車型上。其結(jié)構(gòu)主要由渦旋發(fā)生器、超聲波發(fā)生器、超聲波接收器、集成控制電路等組成。

?當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，超聲波發(fā)生器不斷向超聲波接收器發(fā)送一定頻率的超聲波。在超聲波通過空氣流到達(dá)接收器的過程中，卡門渦旋會(huì)造成空氣密度的變化，受其影響，超聲波信號發(fā)生器發(fā)出的超聲波到達(dá)接收器的時(shí)機(jī)將變早或者變晚，即超聲波的相位產(chǎn)生了一定得差值，利用集成電路中的放大器將其變成矩形波，矩形波的脈沖頻率即為卡門渦旋的頻率。從而計(jì)算出空氣渦流的數(shù)量，得到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量大小。

71ppt課件

氧傳感器

作用：

氧傳感器也稱為λ傳感器。氧傳感器的功能是檢測發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的氧含量，產(chǎn)生一個(gè)與其成比例的電壓信號并輸入發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，ECU根據(jù)該信號判斷出實(shí)際空燃比。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)實(shí)際空燃比對噴油持續(xù)時(shí)間進(jìn)行修正，將空燃比控制在14.7∶1左右，實(shí)現(xiàn)空燃比反饋控制。

六、

濃度傳感器

氧傳感器的位置

氧傳感器安裝位置圖

氧傳感器的分類

74ppt課件

氧傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理

氧化鋯式氧傳感器的結(jié)構(gòu)

1—正極接觸點(diǎn)；2—外電極保護(hù)層；3—多孔鉑極；4—空氣（接觸內(nèi)電極）；5—廢氣（接觸外電極）；6—氧化鋯傳感元件

1.氧化鋯式氧傳感器

組成：ZrO2

（能斯特元件），氧氣泵（ZrO2）

原理：當(dāng)可燃混合氣較稀時(shí)，排氣中氧離子含量較多，鋯管內(nèi)，外表面之間氧離子濃度差較小，因此輸出信號電壓較低；

當(dāng)可燃混合氣較濃時(shí)，排氣中，氧離子，含量較少，鋯管內(nèi)，外表面之間氧離子濃度差較大，因此輸出信號電壓較高。

氧化鈦式氧傳感器結(jié)構(gòu)

1—加熱元件；2—二氧化鈦傳感元件；3—基片；4—墊圈；5—密封圈；

6—?dú)んw；7—滑石粉填料；8—密封釉；9—護(hù)套；10—電極引線；

11—連接焊點(diǎn)；12—密封襯墊；13—傳感器引線

2.氧化鈦式氧傳感器

材料：TiO2原理：混合氣濃時(shí)，排氣中含氧少，二氧化鈦中的氧分子的逃逸使其晶格出現(xiàn)缺陷嚴(yán)重，電阻值就?。环粗痛?。

特點(diǎn)：屬被動(dòng)型（電阻型、階躍型）傳感器，傳感器上無通氣口，適應(yīng)性好；是平面型氧傳感器，僅適用于標(biāo)準(zhǔn)空燃比附近范圍。

76ppt課件

氧傳感器的檢修

（1）外觀檢測。

（2）參考電壓檢查。

（3）連接線路檢查。

（4）傳感器本身檢查。

（5）加熱元件檢查。

（6）靈敏度檢測。

77ppt課件

氧傳感器的檢修

②排煙傳感器

⑴排煙傳感器的作用

檢測發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中形成的炭煙或未燃炭粒，并提供一種能表示炭煙存在的輸出信號，通過電控單元ECU來自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣和燃油的供給，以達(dá)到完全燃燒和避免形成過多的炭煙。

⑵排煙傳感器的工作原理

當(dāng)感應(yīng)接頭接入電路中時(shí)，由于電極之間的電阻很大，電流表A無電流指示或指示微小，當(dāng)感應(yīng)頭插入煙氣中時(shí)，縫隙4中充滿炭煙，形成炭橋，電極之間的電阻就發(fā)生變化炭煙少電阻大，炭煙多電阻小，通過催化劑氧化沉積在電極上的炭煙，不會(huì)因電極上炭煙的堆積而測量失效。

4.1柴油機(jī)的主要污染物

（1）一氧化碳（CO）：不完全燃燒產(chǎn)物。

（2）碳?xì)浠衔铮℉C）：

未燃和未完全燃燒的燃油、潤滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化產(chǎn)物。

（3）氮氧化合物（NOx）：

在燃燒過程中和排入大氣后造成的氮的各種氧化物（NO、NO2為主）的總稱