课程（科目）：电控发动机维修
氧化锆氧传感器及其输出特性
a）结构 b）输出特性
1—法兰2—铂电极3—氧化锆管4—铂电极5—加热器 6—涂层7—废气8—套管9—大气
当废气中的氧浓度高时，二氧化钛的电阻值增大；反之，废气中氧浓度较低时二氧化钛的电阻值减小，利用适当的电路对电阻变量进行处理，即转换成电压信号输送给ECU，用来确定实际的空燃
氧传感器控制电路
闭环控制，当实际空燃比比理论空燃比小时，氧传感器向输入的高电压信号（0.75～0.9V）。此时ECU减小喷油量，空燃比增大。当空燃比增大到理论空燃比时，氧传感器输出电压信号将突变
0.1 V左右，ECU立即控制增加喷油量，空燃比减小。如此反复，就能将空燃比精确地控制在理论空燃比附近一个极小的范围内。
】如何检修氧传感器和活性碳罐？
§第二章汽油机电控概述 学习目标 通过本章的学习应掌握汽油机微机控制系统基本构成及三个基本组成的作用、主要控制功能、汽油喷射的分类等基本内容；了解采用微机控制汽油喷射的主要优点。 §2.1汽油机电控系统及控制内容 自1967年德国（Bosch）公司开发的D-Jetronic电控汽油喷射系统面世以来，经过几十年的发展，汽油机电子控制技术经历了从模拟电路到数字电路，从普通电子控制到微型计算机控制，从单一功能到综合控制的过程。§2.1.1 汽油机电控系统的构成 现在汽油机电控系统尽管种类繁多,但作为一个控制系统,它们具有与其它控制系统相同的三个基本组成部分：传感器、电控单元(Elcetronic Control Unit ,ECU)和执行组件构 成如图2.1所示 传感器的作用是将反映发动 机运行状况的机械动作、热状态等 物理量信息，转换成相应的模拟或 数字电信号，并输送到电控单元。 每一个传感器都是一个完整的测 量装置，它们传输的信息，是电控系统做出各种控制决策的依据，如果没有这些传感器，电控单元就无法实现对发动机的有效可靠控制。一台发动机的电控系统应有多少个传感器，取决于控制功能的简繁和需要达到的控制精度。一般而言，控制功能越多，控制精度要求越高，所需的传感器越多。 电控单元（ECU）是电控系统的核心。主要任务是：向各种传感器提供
它们所需的基准电压（如：2V、5V、9V、12V等）；接收传感器或其它装置输入信号，并将它们转换为微机能够处理的数字脉冲；储存输入的信息，运用内部已有的程序对输入信息进行运算分析，输出执行命令；根据发动机性能的变化，自动修正预置的标准值；将输入信息与设定的标准值进行比较，如发现数据异常，确定故障位置，并把故障信息储存在内存中。 执行组件是在电控单元控制下完成特定功能的电气装置。在电控系统中，ECU对执行组件的控制，一般通过控制执行组件电磁线圈搭铁回路来实现。 §2.1.2 汽油机电控系统的主要控制功能 汽油机微机控制系统的控制功能,视发动机生产年份、制造商、发动机类型等有很大的差异。一般而言，生产年份较早的发动机，控制功能相对较少，而近年生产的发动机，电控系统控制功能已有很大的扩展。主要控制如下： 一、汽油喷射控制：是汽油机电控系统最主要的控制功能，汽油喷射控制的内容主要有喷油正时控制、喷油持续时间控制、停油控制和电动汽油泵控制等。 喷油正时控制：即喷油开始时刻控制，包括根据曲线转角位置进行控制的同步喷射控制循和根据发动机运行工况进行控制的异步喷射控制两种方式。 喷油持续时间控制：也即喷油量控制。包括发动机起动时的喷油持续时间控制，发动机起动后的喷油持续时间控制两种控制程序。 停油控制：包括减速停油控制、超速停油控制及停油后的恢复供油控制。 电动汽油泵控制：包括发动机起动前电动汽油泵的预运转控制、发动机正常运转时电动汽油泵运转控制。 二、点火控制：是汽油机电控系统的第二个主要控制功能。电控系
一、填空题 1.根据控制节气门方式的不同，巡航控制系统可分为_______________和_________________两种。 2.电子油门控制系统主要由____________ 、_______________、 _____________伺服电动机和______________组成。 3.汽车网络系统英文简写是____________。 4.如果把四尾气分析仪的传感器装在催化器下游，分析仪上________和_________的读数不受三元催化转换器的影响。 5.排气温度传感器用来检测__________________；用以判断_________________________。 6.占空比控制电磁阀型怠速控制阀的结构主要由___________、 _________ 、_______ _________等组成。 7.真空电磁阀用英文字母表示为 _________；谐波增压控制系统用英文字母表示为_______________。 8.为使发动机工作时进气更充分，应随转速的提高应适当_________进气门的提前开启角。 9.VTEC配气机构与普通配气机构相比，在结构上的主要区别是： _______________________________________________________。 10.在闭环控制过程中，当实际的空燃比小于理论空燃比时，氧传感器向ECU输入的电压信号一般为_____________。 11.丰田凌志LS400轿车氧传感器加热线圈在20℃时阻值应为_________________。 12.巡航控制系统用英文字母表示为___________，又称_________________。 13.巡航控制系统主要由__________、 ___________、 ________、 _________、 ________等组成。 14.驾驶员通过操纵开关给ECU输入巡航控制命令，主要用于______________________。 15.巡航控制系统常见故障主要是：______________、 ___________、 _____________ 、_________________等。 16.在开环控制EGR系统中，发动机工作时，ECU给EGR电磁阀通电停止废气再循环的工况有：______________、 _____________、 _______________。 17.随发动机转速和负荷减小，EGR阀开度将__________。 18.三元催化转换器的功能是_____________________________________________。 19.影响TWC转换效率的最大因素有__________________、 __________________。 20.动力增压是利用________________________________________________工作。 21.当ECU检测到的进气压力高于_________时，废气涡轮增压停止工作。 22.汽车排放污染主要来源于_______________________。 23.柴油机的主要排放污染物是_______ 、 ________ 和 ___________。 24.发动机排出的NO X量主要与____________________________有关。 25.开环控制EGR系统主要由______________和_______________等组成。 26.发电机控制系统的功能是____________________________。 27.冷却风扇控制系统发生故障时，主要应对__________、 _____________、 ____________及继电器电路进行检查。 28.点火开关接通的瞬间，故障指示灯正常现象应该是__________的。 29.当凸轮轴位置传感器发生故障时，将造成发动机_____________________。 30.ECU必须有合适的____________才能控制发动机管理系统。 31.ECU电源电路就是由______________________________。 32.给发动机控制模块反馈信号的传感器主要有___________ 、_____________。 33.在三元催化转换器前后各装一个氧传感器的目的是_____________________________。 34.三元催化剂是____________________的混合物。 35.正常情况下转换器出气口应该至少比进气口温度高_______________。 36.废气再循环的主要目的是__________________________。 37.减少氮氧化合物的最好方法就是降低_______________。 38.废气在循环会使混合气的着火性能和发动机输出功率________。 39.在诊断EGR系统之前，发动机的温度必须处于________________。 40.目前所用的二次空气供给方法有________________ 、______________两种。
道依茨发动机电控系统说明 1.系统总览 CA6DE3电控发动机采用外挂式电控单体泵系统，其工作原理与DEUTZ电控单体泵系统基本相同。采用电控单体泵，机械式喷油器。 外挂式电控单体泵 接插件引脚信号名称类型 1 电源负极地 2 电源负极地 3 电源负极地 4 电源正极电瓶+24伏 5 电源正极电瓶+24伏 7 加速踏板位置传感器2地地 9 进气温度和压力（TMAP）传感器地地 10 加速踏板位置传感器2电源+5V 12 进气温度和压力（TMAP）传感器电源+5V 13 曲轴转速传感器信号输入霍尔效应式频率信号 15 加速踏板位置传感器1电源+5V 17 加速踏板位置传感器1地地 18 水温传感器、燃油温度传感器地地 22 车速信号（仪表输出）输入频率信号 24 点火开关输入钥匙 25 严重故障指示灯1A低端On/Off驱动 26 SAE J1939 - CAN通信 27 SAE J1939+ CAN通信 28 车速信号（仪表输出）地地 29 曲轴转速传感器地地 31 曲轴转速传感器电源+5V 32 凸轮位置传感器信号输入霍尔效应式频率信号 33 凸轮位置传感器电源+5V
35 凸轮位置传感器地地 37 CAN + CAN通信 38 CAN - CAN通信 39 CAN屏蔽线屏蔽线 42 排气制动阀1A低端On/Off驱动 43 主继电器1A低端On/Off驱动 44 预热指示灯1A低端On/Off驱动 46 水温传感器信号输入模拟量 47 燃油温度传感器信号输入模拟量 48 进气温度和压力（TMAP）传感器温度信号输入模拟量 49 进气温度和压力（TMAP）传感器压力信号输入模拟量 51 SAE J1939 屏蔽线屏蔽线 52 机油压力警报开关输入低电位开关 57 制动踏板开关（气压）低电位开关 61 加热继电器 3.5A高端On/Off驱动 63 一般故障指示灯1A低端On/Off驱动 64 排气制动/发动机制动指示灯1A低端On/Off驱动 66 加速踏板位置传感器1信号输入模拟量 67 加速踏板位置传感器2信号输入模拟量 73 离合器踏板开关高电位开关 74 巡航设置/加速开关（选装）高电位开关 75 巡航恢复开关（选装）高电位开关 76 巡航ON/OFF开关（选装）高电位开关 77 巡航设置/减速开关（选装）高电位开关 79 排气制动开关高电位开关 81 小信号地地 98 1缸单体泵低端低端PWM驱动 99 3缸单体泵高端高端PWM驱动 100 1缸单体泵高端高端PWM驱动 101 2缸单体泵高端高端PWM驱动 102 4缸单体泵高端高端PWM驱动 103 6缸单体泵高端高端PWM驱动 105 6缸单体泵低端低端PWM驱动 106 3缸单体泵低端低端PWM驱动 108 2缸单体泵低端低端PWM驱动 110 5缸单体泵高端高端PWM驱动 111 4缸单体泵低端低端PWM驱动 112 5缸单体泵低端低端PWM驱动 3.1冷却液温度/燃油温度传感器（NTC） 向ECU提供发动机冷却液/燃油温度信号，敏感原件为负温度系数的热敏电阻式（NTC）。 温度传感器特性
发动机部分思考题 综述 1、 电喷发动机和化油器式发动机相比，有什么优缺点？ 第一.进气管道中没有狭窄的喉管，空气流动阻力小，充气性能好因此输出功率也较大。第二.混合气分配均匀性较好。第三.可以随着发动机使用工况以及使用场合的变化而配制一个最佳的混合气成分，这种最佳混合气成分可同时按照发动机的经济性，动力性，特别是按减少排放有害物的要求来确定。第四.具有良好的加速等过渡性能另外汽油电控喷射系统不像化油器那样在进气管内留有相当的油膜层，这对于降低油耗也有一定的好处 汽油喷射发动机与化油器式发动机相比，突出的优点是能准确控制混合气的质量，保证气缸内的燃料燃烧完全，使废气排放物和燃油消耗都能够降得下来，同时它还提高了发动机的充气效率，增加了发动机的功率和扭矩 化油器缺点： 燃油雾化质量受空气密度的影响； 空燃比受空气密度的影响； 多缸混合不均匀； 负荷变动造成油耗和排放恶化； 体积效率低；化油器结冰； 发动机姿态受限制； 发动机倒拖影响排放和油耗； 电喷发动机 喷油量、点火时刻及能量等完全由控制器软件“柔性”控制，因此，汽油机性能可以大大优化。 或：单点喷射发动机和化油器式发动机相比，在哪些方面得到了改进？ 单点喷射发动机的各缸混合器的均匀性总体上优于化油器式发动机。单点喷射可以改善燃烧状况，提高燃油经济性，降低废气排放。成本比多点燃油喷射系统低，易于替代用化油器的车辆。 或：电喷发动机哪些控制技术可以降低油耗？降低排放？提高动力性能？ 降低排放可以通过控制： 1.空燃比， 2.三元催化器， 3. 监控排放， 4.稀薄燃烧， 5.结合EGR废气再循环 降低油耗可以通过控制: 1. 空然比， 2.怠速转速， 3.滑行或下坡时断油及停缸， 4.增大气门叠开角， 5.稀薄燃烧
汽油机电控系统一般具备哪些控制功能？控制功能的内容是什么？ （一）：汽油喷射控制：是电控系统最主要的控制功能。 （1）喷油正时控制，即喷油开始时刻控制，包括根据曲轴转角位置进行控制的同步喷射控制和根据发动机运行工况进行控制的异步喷射控制两种方式。 （2）喷油持续时间控制，即喷油量控制。包括发动机起动时的喷油持续时间控制，发动机起动后的喷油持续时间控制两种控制程序。 （3）停油控制：包括减速停油控制、超速停油控制及停油后的恢复供油控制。 溢流控制。 （4）电动汽油泵控制：包括发动机起动前电动汽油泵的预运转控制、发动机正常运转时和发动机停机时电动汽油泵运转控制。 （二）：点火控制：是汽油机电控系统的第二个主要功能。 （1）点火正时控制：最佳点火提前角控制。包括基本点火提前角的确定、基本点火提前角的修正及点火控制。 （2）闭合角控制：点火线圈初级通电时间控制。包括初级线圈通电时间确定和通过电流的控制。 （3）爆震反馈控制：是汽油机电控系统特有的控制功能。包括爆震的检测和反馈修正控制。 （三）：怠速控制：当发动机处于怠速工况时，ECU根据怠速转速的变化或附属装置接入与否，通过控制怠速控制装置，调整怠速工况的空气供给，使发动机保持最佳的怠速转速。 （四）：排气净化控制：
（1）氧传感器的反馈控制：当ECU根据发动机的运行工况确定对空燃比实行闭环控制时，ECU根据氧传感器的反馈信号，修正喷油持续时间，把空燃比精确控制在14.7：1附近，使三元催化净化装置具有最高的净化效率。 （2）废气再循环控制：ECU根据发动机运行工况，通过真空电磁阀对废气再循环过程及废气再循环量进行控制，以降低NOx的生成量。 （3）二次空气喷射控制：ECU根据发动机运行工况及工作温度，向排气管或三元催化转化器喷入新鲜空气，以减少某些特殊工况下CO和HC的排放量。 （4）活性炭罐清洗控制：ECU定时打开炭罐清洗控制电磁阀，清洗活性炭罐层，恢复活性炭的吸附功能。 （五）：进气控制：（1）进气谐振增压控制：ECU根据发动机的转速，控制谐振阀的开或关，以改善发动机高、低速工况时的功率和扭矩输出特性。 （2）进气涡流控制：ECU根据发动机的转速，控制涡流阀的开或关，以改变进气涡流强度，改善燃烧过程，提高发动机的输出扭矩和动力性。 （4）配气定时控制：ECU根据发动机的负荷和转速，通过改变配气定时，提高发动机的充气效率，改善发动机的动力性和经济性。 增压控制：ECU根据进气歧管压力控制增压器放器阀的开或关，使进气增压压力保持稳定。 （六）：故障自诊断和带故障运行控制： （1）故障自诊断控制：当电控系统的组成元件发生故障时，ECU使故障警示 2装置及时发出警告信号，同时将故障信息储存到存储器只，供维修时调用和参考。 （2）带故障运行控制：在微机控制系统的组成元件发生故障后，ECU根据故障类型做出最适当的应急处理，在大多数情况下，使汽车仍能以稍差的性能行驶到汽修厂进行检修。
目录 1前言 (3) 2电子控制柴油机概述 (4) 2.1何谓电喷柴油机 (4) 2.2柴油机电子控制技术的发展状况 (5) 2.3柴油机电子控制技术的目的及优点 (6) 2.3.1柴油机电子控制技术的目的 (6) 2.3.2柴油机电子控制技术的优点 (6) 2.4柴油机电控技术的特点 (7) 2.4.1柴油机是一种热效率比较高的动力机械 (7) 2.4.2柴油机的喷射系统形式多样 (7) 2.5电控柴油喷射系统分类 (7) 2.5.1位置控制系统 (8) 2.5.2时间控制方式 (9) 2.5.3时间－压力控制方式 (9) 2.5.4压力控制方式 (10) 3电子控制柴油机技术介绍 (10) 3.1单体泵技术 (11) 3.1.1单体泵控制油路 (12) 3.1.2单体泵系统的另一个优势 (12) 3.2泵喷嘴技术 (13) 3.3高压共轨技术 (15) 4柴油机电子控制技术的发展趋势 (17) 4.1高的喷射压力 (17) 4.2独立的喷射压力控制 (17) 4.3改善柴油机燃油经济性 (17) 4.4独立的燃油喷射正时控制 (17) 4.5可变的预喷射控制能力 (18) 4.6最小油量的控制能力 (18) 4.7快速断油能力 (18) 4.8降低驱动扭矩冲击载荷 (18) 5结论 (19) 6参考文献 (20)
摘要 柴油机的发展水平一直是车辆发展水平的重要标志，随着国家对环保的重视和国际石油价格高涨，我国应对柴油机的发展引起足够重视。车用柴油机面临着日趋严格的排放法规和降低燃油消耗率等要求，采用电子控制技术是使柴油机同时满足各种要求的有效手段,而电控单元是整个控制系统的核心，其中的硬件和控制软件设计是否合理将对整个控制系统产生决定性的影响。车用柴油机的结构比较复杂，尤其是新兴的电子控制技术，对于广大汽车驾驶与维修人员来说有着十分重要的意义。文章介绍了柴油机电子控制技术的发展状况、控制原理和应用特点及高压共轨技术的工作原理、研究方向、应用前景。 关键词：柴油机电子控制发展
第四章汽油机辅助控制系统
教案(章节备课)
教案内容电阻，应为1０~3０Ω。 4)拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极接至B１和Ｂ2端子，负极按顺序依次接通S1—S2—S３—S4端子时，随步进电动机的旋转,控制阀应向外伸出,如图;若负极按反方向接通Ｓ４—S3—S2—S1端子，则控制阀应向内缩回。 步进电动机型怠速控制阀工作情况检查 a)接蓄电池正极 b)接蓄电池负极 3.控制阀控制的内容 (1）起动初始位置的设定 关闭点火开关使发动机熄火后,ECＵ的M—ＲEL端子向主继电器线圈供电延续约2～３s。在这段时间内，蓄电池继续给ECU和步进电动机供电，E ＣU使怠速控制阀回到起动初始位置。 （2）起动控制 在起动期间，ＥCU根据冷却液温度的高低控制步进电动机,调节控制阀的开度,使之到起动后暖机控制的最佳位置,此位置随冷却液温度的升高而减小。 （3)暖机控制 在暖机过程中，EＣU根据冷却液温度信号按内存的控制特性控制怠速控制阀的开度,随温度上升,怠速控制阀开度渐渐减小。当冷却液温度达到70℃时，暖机控制过程结束。 (4）怠速稳定控制 当转速信号与确定的目标转速进行比较有一定差值时（一般为２0r/ｍi ｎ），ECU将通过步进电动机控制怠速控制阀，调节怠速空气供给量，使发动机的实际转速与目标转速相同。 (5)怠速预测控制 在发动机负荷发生变化时，为了避免怠速转速波动或熄火，EＣU会根据各负荷设备开关信号，通过步进电动机提前调节怠速控制阀的开度。 （6）电器负荷增多时的怠速控制 如电器负荷增大到一定程度时，蓄电池电压会降低,为了保证电控系统正常的供电电压，ECU根据蓄电池电压调节怠速控制阀的开度,提高发动机怠速转速,以提高发动机的输出功率。 (7)学习控制 由于磨损原因导致怠速控制阀性能发生变化，怠速控制阀的位置相同时,实际的怠速转速与设定的目标转速略有不同,ECU利用反馈控制使怠速转速回归到目标转速的同时，还可将步进电动机转过的步数存储在ＲOＭ中,以便在此后的怠速控制过程中使用。 四、旋转电磁阀型怠速控制阀
发动机、安全气囊、仪表等部分思考题 说明： 要求掌握以下这些内容，具体问题的提法可能有变化，但范围不变； 综述 1.电喷发动机和化油器式发动机相比，有什么优缺点？P20 或：单点喷射发动机和化油器式发动机相比，在哪些方面得到了改进？或：电喷发动机哪些控制技术可以降低油耗？降低排放？提高动力性能？答：电喷发动机优点： 1.混合气的各缸分配均匀性好（有利于发动机有害排放物的控制和燃油经济性的改善）; 2.在任何情况下都能获得精确空燃比的混合气（对排放控制有利，可改善燃油经济性）; 3.加速性能好（喷油器装在进气门附近，汽油又以一定的喷油压力从喷油嘴喷出，形成雾状，极易与空气混合，使送至气缸的混合气的空燃比能及时地随节气门开度变化而立即改变）； 4.良好的起动性能和减速减油或断油（排放、燃油经济性）； 5.充气效率高（动力性）。 2.电喷发动机控制系统的基本结构、原理？ 答：传感器：检测发动机运行参数，并送至控制单元。 控制器（ECU）:接受传感器的输入信号，分析计算后产生输出信号送至执行器。 执行器：接收控制单元的输出信号，产生执行动作，实现各种控制。 主要传感器部件：进气压力传感器、霍尔传感器、冷却温度传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、爆震传感器、氧传感器。 主要执行器部件：喷嘴、点火线圈、怠速稳定阀、汽油泵继电器、汽油泵 基于扭矩结构的控制算法模型 发动机最终输出的扭矩是发动机性能的重要指标，而且汽车的加速和减速过程其实就是发动机输出扭矩增加和减少的过程，因此发动机电子控制的核心是扭矩控制，所有发动机运行参数的控制都是I韦I绕扭矩来进行，通过扭矩数学模型计算出目标输出扭矩，然后再通过进气、喷油、点火等一系列动作来实现。 （在闭环控制系统中采用氧传感器反馈控制，可使空燃比的控制精度进-步提高。在汽车运行的各种条件下空燃比均可得到适当的修正，使发送机在各种工况下均能得到最佳的空燃比。与传统的化油器式发送机相比装有电控汽油喷射系统的发动机，动力性提高，经济性改善，更为重要的是汽车有害排放物得到很好的控制。） 3.汽油喷射控制系统（EFI）和发动机管理系统（EMS）的区别？P34 答：电控汽油喷射（electronic fuel injection, EFI）系统利用各种传感器检测发动机和汽车的各种状态，经微机的判断、计算，确定喷油脉宽、点火正时等参数，使发动机在不同工况下均能获得合适空燃比的混合气和合适的点火提前角。 发动机管理系统EMS （Engine Management System）,就是将多项目控制集中在一个动
目录 1前言......................................................................................................................... 2电子控制柴油机概述............................................................................................... 2.1何谓电喷柴油机 ............................................................................................ 2.2柴油机电子控制技术的发展状况 ................................................................ 2.3柴油机电子控制技术的目的及优点 ............................................................ 2.3.1柴油机电子控制技术的目的.............................................................. 2.3.2柴油机电子控制技术的优点.............................................................. 2.4柴油机电控技术的特点 ................................................................................ 2.4.1柴油机是一种热效率比较高的动力机械.......................................... 2.4.2柴油机的喷射系统形式多样.............................................................. 2.5电控柴油喷射系统分类 ................................................................................ 2.5.1位置控制系统...................................................................................... 2.5.2时间控制方式...................................................................................... 2.5.3时间－压力控制方式.......................................................................... 2.5.4压力控制方式...................................................................................... 3电子控制柴油机技术介绍....................................................................................... 3.1单体泵技术 .................................................................................................... 3.1.1单体泵控制油路.................................................................................. 3.1.2单体泵系统的另一个优势.................................................................. 3.2泵喷嘴技术 .................................................................................................... 3.3高压共轨技术 ................................................................................................ 4柴油机电子控制技术的发展趋势........................................................................... 4.1高的喷射压力 ................................................................................................ 4.2独立的喷射压力控制 .................................................................................... 4.3改善柴油机燃油经济性 ................................................................................ 4.4独立的燃油喷射正时控制 ............................................................................ 4.5可变的预喷射控制能力 ................................................................................ 4.6最小油量的控制能力 .................................................................................... 4.7快速断油能力 ................................................................................................ 4.8降低驱动扭矩冲击载荷 ................................................................................ 5结论......................................................................................................................... 6参考文献................................................................................................................... 摘要 柴油机的发展水平一直是车辆发展水平的重要标志，随着国家对环保的重视和国际石油价格高涨，我国应对柴油机的发展引起足够重视。车用柴油机面临着日趋严格的排
整车技术部设计指南96 第 9 章排气系统布置 9.1 概述 本布置指南制订了汽车排气系统布置流程及其要求，适用于奇瑞公司所有车型的排 气系统布置。 9.2 排气系统基本组成结构： 对一个完整的排气系统，从前到后，一般布置次序是：预催化器、补偿器（波纹管）、主催化器、前消声器、后消声器。排气管用于连接以上不同部件。排气管分段以及连接 方式主要根据安装和维修方便确定。图一是S12+472车型排气系统布置： 图9.1 9.3 布置原则及间隙要求 9.3.1 布置原则 对于满足欧Ⅱ及以下排放标准的排气系统，由于欧Ⅱ标准不涉及冷启动阶段的排放 限制，所以一般可不采用预催化器而只采用一个主催化器。对于满足欧Ⅲ及以上排放标 准的排气系统，一般在排气歧管出口处布置预催化器（即CCC，Closed Couple Catalyst） 或者在预催化器前的排气管段采取良好的保温措施。主催化器一般布置在车身底板下， 所以又叫底板下催化器（Under Floor Catalyst）。消声器有一级、二级、三级之分。二级 消声应用最多，SUV、跑车等追求动力性的车辆一般才采用一级消声器。对于二级消声， 我们将其分别称为前消声器和后消声器。根据声学原理，消声器摆放在不同的位置，将 产生不同的消声效果，一般地，推荐如下的消声器摆放位置（见图9.2）：
整车技术部设计指南97 9.3.2 周边间隙要求 各相邻部件耐温在150℃以下的越远离排气系统越好，相对产生运动部件最少保证与 排气系统的间隙大于25mm。 9.4 试验验证 9.4.1 温度场试验 三元和排气管周边非金属件及管路的温度，均需要在温度场试验中进行验证，要求 温度在其材料使用温度上限以下。各部件的温度限值如下表：
柴油机电子控制系统的发展 摘要：柴油机是迄今为止热效率最高的热动力机械，柴油机的发展水平一直是车辆发展水平的重要标志，大力发展柴油机对于节约能源和解决温室效应的问题具有重要意义。由于世界石油危机和严重的环境污染，柴油机面临着日趋严格的排放法规和降低油耗等要求，采用电子控制技术是使柴油机同时满足各种要求的有效手段。柴油机的结构比较复杂，尤其是新兴的电子控制技术，对于广大汽车驾驶与维修人员来说有着十分重要的意义。本文介绍了柴油机电子控制系统中各种技术的控制原理、应用特点以及柴油机电子控制系统的发展趋势和未来的研究方向。 关键词：柴油机电子控制发展
Development of diesel electronic control system Abstract：Diesel engine is by far the highest thermal efficiency thermodynamic ma chinery, the development level of diesel engine has been the important symbol of the levels of vehicle development, vigorously develop diesel engine to save energy and solve the problem of the greenhouse effect is of great significance. Due to world oil crisis and serious environmental pollution, diesel engine is faced with in creasingly stringent emission regulations and reduce fuel consumption and other re quirements, using electronic control technology is to make the diesel engine at the same time meet the requirements of various effective means. The structure of the diesel engine is more complex, especially the emerging of electronic control tech nology, for the broad masses of vehicle driving and maintenance personnel has ve ry important significance. Diesel engine electronic control system were introduced in this paper the control principle, the application characteristics of the various tec hnologies and the development trend of diesel engine electronic control system an d the future research direction. Keywords: diesel engine; electronic control ;development
第四章习题 一、填空题 1.在怠速控制系统中ECU需要根据_______________ 、____________确认怠速工况。 2.怠速控制的实质就是对怠速工况下的__________进行控制。 3.按执行元件的类型不同，旁通空气式怠速控制系统又分为___________、_________ _______________、开关型。 4.步进电动机的工作范围为____________个步进级。 5.旋转电磁阀控制旁通空气式怠速控制系统的控制内容主要包括___________、_________ ____________、怠速预测控制和学习控制。 6.占空比控制电磁阀型怠速控制阀的结构主要由___________、_________ 、_______ _________等组成。 7.真空电磁阀用英文字母表示为_________；谐波增压控制系统用英文字母表示为_______________。 8.为使发动机工作时进气更充分，应随转速的提高应适当_________进气门的提前开启角。 9.VTEC配气机构与普通配气机构相比，在结构上的主要区别是：_______________________________________________________。 10.动力增压是利用________________________________________________工作。 11.当ECU检测到的进气压力高于_________时，废气涡轮增压停止工作。 12.汽车排放污染主要来源于_______________________。 13.柴油机的主要排放污染物是_______ 、________ 和___________。 14.发动机排出的NO X量主要与____________________________有关。 15.开环控制EGR系统主要由______________和_______________等组成。 16.在开环控制EGR系统中，发动机工作时，ECU给EGR电磁阀通电停止废气再循环的工况有：______________、_____________、_______________。 17.随发动机转速和负荷减小，EGR阀开度将__________。 18.三元催化转换器的功能是_____________________________________________。 19.影响TWC转换效率的最大因素有__________________、__________________。 20.在闭环控制过程中，当实际的空燃比小于理论空燃比时，氧传感器向ECU输入的电压信号一般为_____________。 21.丰田凌志LS400轿车氧传感器加热线圈在20℃时阻值应为_________________。 22.巡航控制系统用英文字母表示为___________，又称_________________。 23.巡航控制系统主要由__________、___________、________、_________、________等组成。 24.驾驶员通过操纵开关给ECU输入巡航控制命令，主要用于______________________。 25.巡航控制系统常见故障主要是：______________、___________、_____________ 、_________________等。 26.发电机控制系统的功能是____________________________。 27.冷却风扇控制系统发生故障时，主要应对__________、_____________、____________及继电器电路进行检查。 28.点火开关接通的瞬间，故障指示灯正常现象应该是__________的。 29.当凸轮轴位置传感器发生故障时，将造成发动机_____________________。 30.ECU必须有合适的____________才能控制发动机管理系统。 31.ECU电源电路就是由______________________________。 32.给发动机控制模块反馈信号的传感器主要有___________ 、_____________。
柴油发动机电子控制技术 目录 一、引言 (1) 二.柴油机的诞生 (2) 三. 柴油机的基本概述 (3) （一）柴油机的分类 (3) （二）柴油机的燃烧过程 (4) （三）柴油机电控系统的组成 (4) （四）柴油机电控技术的特点 (6) 四. 柴油机电子控制技术的发展状况 (7) （一）发展与环保政策 (7) （二）我国柴油机应用技术现状 (11) （三）国外柴油机应用的先进技术 (12) 五. 柴油机电子控制技术的发展趋势 (12) （一）电子控制技术的发展趋势 (12) （二）柴油机电控系统发展趋势 (14) （三）柴油机的推广和应用发展 (16) 六.总结 (18) 参考文献 (19)
柴油机电子控制系统发展 摘要：柴油机是目前产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型，它已经成为汽车、农业机械、工程机械、船舶、内燃机车、地质和石油钻机、军用、通用设备、移动和备用电站等装备的主要配套动力。本论文分析的主要方向是汽车柴油发动机电子控制技术的发展。 关键词：柴油机、电子控制系统、发展趋势、环保政策 Key words:diesel engine、electronic control system、Development trend 、environmental protection policy 一、引言 汽车是人类物质文明重要的一个组成部分，随着电子技术在汽车行业的广泛渗透和应用，使得现代汽车产品已不再是单纯的机械结构，而是机械、电子、信息、计算机与自动控制等集成机电一体化产品。 国外汽车运用电子技术从20世纪60年代开始，而大规模的运用在90年代后。从汽车电子化发展进程看，可分为三个阶段，从20世纪60年代中期到70年代末期，汽车上运用电子技术主要是对汽车电器产品进行电子技术改造，以改善部分性能。进入70年代，随着汽车工业的快速发展，汽车需求数量呈直线增长，汽车排放公害日益严重，能源危机问题日益突出，以及汽车的安全问题迫使各国政府出台相
汽车排气系统是汽车发动机动力总成的主要部件,它的主要作用是使发动机排出的废气顺畅的通过排气系统,低噪声、低排放的排入大气。它的性能好坏直接影响废气排放指标、整车的舒适性及可操控性。是影响整车的加速性能、排放、NVH等主要因素。 1 汽车排气系统的初步设计 排气系统主要包括:热端的排气歧管总成、催化器总成及冷端的排气管总成、消声器总成等主要部件。 排气系统的设计输入信息:(1)汽车发动机排量、规格参数:用于排气管管径及消声器溶剂的设计计算。(2)车身、底盘、油箱等数模:用于确定排气系统管路走向、消声器的布置及吊挂位置的初步设置。(3)发动机原始废气排放值:用于初步确定三元催化转化器的贵金属的含量及配方比例。(4)发动机噪声频谱及发动机GT主模型:用于排气系统消声器的结构设计计算。 2 主要排气系统部件总成解析 2.1 发动机排气歧管 排气歧管的功能作用是:把发动机多个发动机出气口排出的高温废气。使其气体流动均匀的汇集到同一管中。 设计需根据发动机各主要参数及模型,采用一维热力学计算选取合适的排气歧管管径、各个支管管长、总管的管径、各个气缸的歧管如何连接等。由于发动机舱空间较为紧凑,需根据发动机布置的空间合理布置歧管的走向及后法兰位置、角度等。 满足各缸之间的排气顺畅及均匀性、排气背压小、避免各缸排气相互干扰,无明显的回流及涡流现象等,为减少各缸排气干扰,如4缸发动机通常点火次序1、3、4、2,可设计成1-4和2-3支管交汇后入总管或采用相同等长度支管交汇后入总管等,这样的歧管比较复杂,基本不存在各缸相互影响的问题。 由于其紧靠发动机出口,工作温度在900度以上,为确保其在汽车长期行驶的各种恶劣情况下,排气歧管不出现漏气、断裂的情况。须选用耐高温性能强的金属材料.歧管与发动机之间需要设计支架支撑连接,降低歧管的震动避免发生断裂。考虑到发动机仓及歧管周围的温度场要求。可在排气歧管的上下两侧设计隔热罩,采用镀铝薄板或成型铝薄板。 主要材料:灰铸铁、球墨铸铁、硅钼球墨铸铁、蠕墨铸铁、高镍球铁等,主要工艺采用:整体毛坯铸造工艺 ,机械精加工两端法兰平面.铸铁的歧管结构简单,成本较低,性能一般。 另采用SUS429、SUS441铁素体不锈钢材料的薄板及管式歧管。 主要加工工艺有:零件制作采用歧管、法兰均冲压: 薄板蚌壳式歧管与薄板法兰:薄板法兰、管连接工艺,歧管总成采用308L、409Ti焊丝的焊接工艺:不锈钢歧管性能好,设计、结构复杂,成本较高。 2.2 三元催化转化器 三元催化转化器主要由:前后法兰、连接管、催化器本体组成,其核心部件为催化器本体,主要由:壳体\衬垫\载体触媒.三部分组成.根据壳体封装形式主要分为:蚌壳式、旋压式、扣盖式等。载体可分为:金属载体、陶瓷载体。 三元催化转化器是汽车重要的环保法规件,其作用是载体触媒对发动机排出的废气二次燃烧, 促使碳氢化合物(NC)、一氧化碳(CO)及氮氧化合物(NO X )三种主要有害气体与载体涂覆的贵金属铂:铑:钯(Pt:Pd:Rh)进行氧化、还原反应,转化生成:H 2 O水(蒸汽)及二氧化碳CO 2 等物质.其性能指标主要有:转化效率、起燃温度等。 催化器载体触媒需要根据执行的法规排放标准值、发动机的排量及初始排放值(CO、NC、NO X )等信息设计载体规格及容积、触媒贵金属涂敷比例、涂敷量等,并通过发动机台架及实车路试等方法对触媒新鲜、老化状态做相关的排放实验。 催化器端锥的锥度(≤45°)及形状对气体流动均匀性、排气背压及催化器反应效果有着至关重要的影响。 现阶段的国IV、国V,阶段,催化器的位置紧邻排气歧管.多采用双级催化器,触媒为:600、400目 陶瓷载体,壳体材料主要为:前级SUS441及后级SUH409L,衬垫采用3M:1101型(非膨胀型)、1443+100型(包边型)及100型。 2.3 排气系统冷端:排气管、消声器 排气系统冷端主要由排气连接管总成、消声器总成组成。是汽车主要降低排气系统排放噪音的功能及法规件,需要根据汽车底盘空间位置、发动机排量及发动机频谱等输入信息,初步设计排气连接管、消声器的布置、数量、容积及仿真设计主要结构性形式。消声器的主要结构工艺形式有:蚌壳式(咬口、焊接)、卷点式、纵咬盒盖式、筒体旋压式等。为了降低排气系统振动噪声及与行驶中的整车的产生共振,通常会在消声器筒体及隔板强度较弱部位增加加强筋。为降低消声器辐射噪声,可在消声器筒体外包裹吸音棉及隔热罩。须通过采用消声室结合发动机台架及实车路试等方法对排气系统冷端做相关的实验验证及权威机构的实验检测。 排气系统冷端较长,通过车底盘、横梁、油箱、传动轴等部件。为了避免汽车运行过程中排气系统与之发生干涉及碰撞。通常设计布置排气系统与这些部件的位置间距不小于50mm。且汽车满载时排气系统最低位置处距地面高度需大于整车的最小通过高度,为了减少震动传递及制造误差避免后端处发生干涉。设计时通常会在冷端排气前法兰采用:球面垫圈弹簧紧固链接或靠近前端法兰处加挠性节链接的方式。 排气系统的主要材料:管多采用;SUH409L、SUS436铁素体不锈钢。 消声器筒体多采用;SUH409L、SUS436L、SUS439L铁素体不锈钢,高端车型采用:SUS301、SUS304奥氏体不锈钢。 随着催化器净化效率的提升,汽车使用过程中生成的酸性溶液不断增多,且容易积存于消声器中,不易排出,通常在设计之中会考虑采用出气管口位置尽可能地布置在靠近低位或采用一小段虹吸管的方式以及在消声器筒体或端盖最低处设计直径较小的放水孔等方法将减少积水。 综上所述:排气系统需要根据整车发动机及汽车底盘等信息。采用合理的结构及布置设计.选用适合的耐腐蚀好的材料,已达到整车排放及使用寿命的要求。 参考文献: [1]任文堂.工业噪声与振动技术. [2]吴帮玉.汽车消声器设计流程. 汽油机汽车排气系统设计及制造工艺简析 吴熙平 (清华大学苏州汽车研究院(相城),江苏苏州 215134) 【摘 要】随着我国汽车整车三包周期及客户对汽车品质的要求不断提升。对开发整车及排气系统NVH性能要求更高,也对排气系统供应商的设计开发及生产制造能力提出了更高的要求。本文通过对汽车汽油发动机排气系统的设计、开发、制作经验以及汽车生产企业的要求,从开发设计输入信息要求、设计计算、结构、布置及材料等综合进行简单介绍。 【关键词】汽车排气系统 73 2015年4月上 第07期 总第211期