柴油机电控技术课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,ppt课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,ppt课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,ppt课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,ppt课件,*,第,1,章 柴油机电控技术概述,1.1,柴油机与电控柴油机的定义,1.2,柴油机电控技术的发展历程及发展趋势,1.3,柴油机电控系统的组成与功能,1.4,柴油机电控系统的主要特点,1,ppt课件,第1章 柴油机电控技术概述1ppt课件,1.1,柴油机与电控柴油机的定义,柴油机：,电控柴油机：,燃油喷射系统由柴油机电控单元（,ECU,）控制，,ECU,对每个喷油器的喷油量、喷油时刻进行精确控制，使柴油机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡。,普通柴油机,电控柴油机,2,ppt课件,1.1 柴油机与电控柴油机的定义普通柴油机电控柴油机2pp,电控柴油机与电控汽油机的区别：,电控柴油机：,控制喷油时间。,电控汽油机：,控制空燃比。,3,ppt课件,电控柴油机与电控汽油机的区别：3ppt课件,1.2,柴油机电控技术的发展历程,到目前为止，柴油机电控技术已经历了,3,代技术变化：,第一代为凸轮压油、位置控制技术。,该技术保留了传统柴油机供给系统的基本组成和结构，只是取消了机械控制部件（调速器等），增加了传感器、,ECU,、执行器等组成的控制系统，使控制精度和响应速度得以提高。,其缺点是：,响应速度慢，控制精度不够高，供油压力不能精确控制。,第二代为凸轮压油、时间控制技术。,该技术基本保留了传统燃油供给系统的组成和结构，通过高速电磁阀直接控制高压燃油的适时喷射。,其缺点是：,供油压力无法精确控制。,4,ppt课件,1.2 柴油机电控技术的发展历程4ppt课件,第三代为共轨蓄压、电磁阀时间控制技术。,高压共轨系统的特点突出：,高压共轨系统的燃油喷射压力独立于柴油机转速和负荷。,高压共轨系统对喷油时机和喷油量的控制非常自由。,高压共轨系统对喷油规律的调节能力很强。,高压共轨系统能够实现很高的燃油喷射压力。目前已达到,160,200Mpa,。,高压共轨系统适应性较强，可以用于多种柴油机机型。,5,ppt课件,第三代为共轨蓄压、电磁阀时间控制技术。5ppt课件,1.2,柴油机电控技术的发展趋势,（,1,）高的喷射压力,高的喷射压力可明显改善柴油和空气的混合质量，缩短着火延迟期，使燃烧更迅速、更彻底，并且控制燃烧温度，从而降低废气排放。,（,2,）独立的喷射压力控制,若供油系统具有不依赖转速和负荷的喷射压力控制能力，就可选择最合适的喷射压力使喷射持续期、最佳着火延迟期，使柴油机在各种工况下的废气排放最低而经济性最优。,（,3,）改善柴油机的燃油经济性,高喷射压力、独立的喷射压力控制、小孔径喷油、较高的平均喷油压力等措施都能降低燃油消耗率，从而提高柴油机的燃油消耗经济性。,6,ppt课件,1.2 柴油机电控技术的发展趋势6ppt课件,（,4,）独立的燃油喷射正时控制,喷射正时直接影响着柴油机活塞上止点前喷入汽缸的油量，决定着汽缸的峰值爆发压力和最高温度。,（,5,）可变的预喷射控制能力,预喷射可以降低颗粒排放，又不至增加,NO,X,的排放，还可以改善柴油机冷启动性能、降低冷态工况下白烟的排放，降低噪声，改善低速扭矩。,（,6,）最小油量的控制能力,供油系统具有高喷射压力的能力与柴油机怠速所需要的小油量控制能力之间发生矛盾。当供油系统具有预喷射能力后，将能够使控制小油量的能力进一步提高。,7,ppt课件,（4）独立的燃油喷射正时控制7ppt课件,（,7,）快速断油能力,电控柴油机喷油器上采用高速电磁阀开关就很容易实现快速断油。,（,8,）降低驱动扭矩冲击载荷,燃油喷射系统在很高的压力下工作，既增加了驱动系统所需要的平均扭矩，也加大了冲击载荷。燃油喷射系统对驱动系统平稳加载和卸载的能力，是一种衡量喷射系统的标准。,8,ppt课件,8ppt课件,1.3,柴油机电控系统的组成与功能,1.,柴油机电控系统的构成,目前，常见柴油机电控系统的逻辑结构与其他大多数自动控制系统相近，主要由传感器、执行器和控制器三大部分构成。,(1),传感器，电控柴油机一般有以下传感器：,进气温度和压力传感器。,曲轴信号传感器。,凸轮轴信号传感器。,冷却液温度传感器。,加速踏板位置传感器。,废气再循环阀位置传感器。,9,ppt课件,1.3柴油机电控系统的组成与功能9ppt课件,（,2,）执行器,行器就是执行,ECU,的指令，调节柴油机的供（喷）油量和供（喷）油正时。主要包括以下部件：,电控高压燃油设备。,废气再循环阀。,控制开关。,可调喷嘴增压器。,10,ppt课件,（2）执行器10ppt课件,（,3,）控制器,柴油机电控系统的电子控制器一般称为电控单元，也有称之为发动机控制模块，习惯上简称为,ECU(Electronic Control Unit),或,ECM(Engine Control Module),。,ECU,主要根据各传感器输入信号和内存程序，计算出供（喷）油量和供（喷）油开始时刻，并向执行元件发出执行令信号。,ECU,的控制功能。,ECU,的硬件。,ECU,的软件系统。,ECU,的标定与调试。,11,ppt课件,（3）控制器11ppt课件,柴油机电控系统的功能,12,ppt课件,柴油机电控系统的功能12ppt课件,1.4,柴油机电控系统的主要特点,（,1,）能够智能化地控制燃油喷射量和根据发动机的工作状况控制喷油提前角，有效地提高了发动机的燃料经济性、动力性和排放质量。,（,2,）改善了发动机的调速特性，由电控单元控制代替了传统的离心式调速器，使转速控制更精确、更可靠。,（,3,）提高了发动机的冷起动（低温起动）性能，电控单元可通过冷却液温度传感器或机油温度传感器确定发动机是否处于冷起动。,（,4,）降低发动机的排烟。电控单元根据油门开度、水温、机油温度以及涡轮增压器的进气压力，精确地控制喷油量和喷油正时，使尾气排放更加理想化。,（,5,）减少发动机排气污染。为了实现这一目标，提高了喷油器的制造精度，提高了燃油的喷射压力，提高了发动机各缸喷油量的一致性，可以在电磁阀的标牌上查到校准码，通过仪器向电控单元输入每个喷油器电磁阀的校准码。,13,ppt课件,1.4柴油机电控系统的主要特点13ppt课件,（,6,）可通过程序实现对发动机的功率进行重新编程。对一定型号的柴油机，可以设计三种不同的功率状态。,（,7,）由于取消了机械调速器，减少了维修任务。,（,8,）具有发动机的保护功能，当电控单元测知传感器的信号失控时，电控单元除了闪烁警告灯以提醒驾驶员注意外，同时减少喷油量，甚至使发动机熄火。,（,9,）具有发动机自我诊断功能。电控单元对电控系统所有传感器、执行器、连接器及其线路的断路、短路、信号失真等故障，均可以进行连续性的监测，如发现电控系统有故障，便储存故障码，必要时可以启动安全保护功能；维修时则可通过仪器调取故障代码、数据流以及波形，以利于快捷维修。,（,10,）提高了发动机运转稳定性、动力性和经济性。,（,11,）适应性广。只要改变,ECU,的控制程序和数据，一种喷油泵就能广泛用在各种柴油机上，而且柴油机燃油喷射控制可与变速器控制、怠速控制等各种控制系统进行组合实现集中控制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期，并降低成本，从而扩大柴油机电控系统的应用范围。,普通柴油机与电控柴油机的区别是什么？,14,ppt课件,（6）可通过程序实现对发动机的功率进行重新编程。对一,在柴油机供油系统中采用电子控制技术，主要是通过电控技术来实现对喷油泵喷油量、喷油正时、喷油速率及喷油压力的控制。根据对柴油机不同喷油量和喷油时间的控制，可将柴油机电控喷射系统分为两类：,第一代电控喷射系统,第二代电控喷射系统,直列柱塞泵电控系统,分配泵电控系统,泵喷嘴电控系统,共轨式电控燃油喷射系统,第,2,章 几种类型的柴油机电控系统,15,ppt课件,在柴油机供油系统中采用电子控制技术，主要是通过电控技,电控,VE,分配泵是在机械式,VE,分配泵的基础上，将部分机械功能模块替换成由传感器和电子致动器组成的电子模块。,1,、凸轮环,2,、正时器活塞环位移传感器,3,、正时器活塞,电控,VE,分配泵系统的喷油提前角调节,1.,电控,VE,分配泵,16,ppt课件,电控VE分配泵是在机械式VE分配泵的基础上，将部分机械功能模,电控,VE,泵系统结构,17,ppt课件,电控VE泵系统结构17ppt课件,优点：,1,、正时可控，全电控时油量也可控；,2,、发动机改动小、油泵体积小；,3,、燃烧噪声和机械噪声介于共轨和单体泵之间；,4,、各缸均匀性优于电控单体泵；,5,、维修简单。,缺点,：,1,、喷射压力不可控；,2,、无法改善低速性能；,3,、对油品的适应性差；,4,、很难升级至非道路国四。,电控,VE,泵特点,18,ppt课件,优点：电控VE泵特点18ppt课件,2.,电,控单体泵,电,控单体泵,(EUP),是一个气缸对应一个高压油泵。发动机工作时通过众多传感器侦测发动机状态，对喷入气缸的喷油量、喷油正时进行精确的控制。通过电子系统和油泵结构设计的优化实现喷油压力的提高，从而改善发动机的燃烧工作过程，在有效降低发动机排放水平的同时，改善发动机燃油经济性和噪声特性。,19,ppt课件,2.电控单体泵 电控单体泵(EUP)是一个气缸对应一个高压油,电,控单体泵,20,ppt课件,电控单体泵20ppt课件,电控单体泵,工作过程,阶段,1,：柱塞腔充油。柱塞下行，电磁阀开启，柱塞腔从低压油路吸取燃油。所有油道燃油压力为低压。,阀芯,：开启,21,ppt课件,电控单体泵工作过程阶段1：柱塞腔充油。柱塞下行，电磁阀开启，,电控单体泵,工作过程,阶段,2,：柱塞上行，电磁阀开启，柱塞腔燃油溢出，所有油道燃油压力为低压。,阀芯,：开启,22,ppt课件,电控单体泵工作过程阶段2：柱塞上行，电磁阀开启，柱塞腔燃油溢,阶段,3,：喷油。柱塞继续上行，电磁阀关闭，高、低压油路被分隔，高压油路燃油被压缩产生高压，阻尼阀开启，单体泵喷油。,阀芯,：,关闭,电控单体泵,工作过程,23,ppt课件,阶段3：喷油。柱塞继续上行，电磁阀关闭，高、低压油路被分隔，,阶段,4,：喷油结束。柱塞继续上行，电磁阀开启，高、低压油路接通，高压燃油通过锥阀泄出，喷油停止。燃油压力为低压。,阀芯,：开启,电控单体泵,工作过程,24,ppt课件,阶段4：喷油结束。柱塞继续上行，电磁阀开启，高、低压油路接通,电控单体组合泵,系统原理图,曲轴位置传感器,凸轮位置传感器,增压压力传感器,进气温度传感器,冷却水温传感器,燃油温度传感器,ECU,电控单体组合泵,高压油管,喷油器,电子油门踏板,传,感,器,线束,电控单体组合泵系统示意图,25,ppt课件,电控单体组合泵系统原理图ECU电控单体组合泵高压油管喷油器,优点,：,1,、油量、正时可控,2,、接口尺寸与机械泵基本相同，发动机改动小,3,、维修比共轨简单,4,、对油品的适应性好,缺点：,1,、喷射压力不可控,2,、无法实现预喷，燃烧噪声高,3,、油泵体积、重量大,4,、驱动扭矩大，振动大，机械噪声高,5,、无法改善低速性能,6,、很难升级至非道路国四,电控单体泵特点,26,ppt课件,优点：1、油量、正时可控电控单体泵特点26ppt课件,电控泵喷嘴系统是将泵油柱塞和喷油器组合安装在一个壳体内的柴油机燃料喷射系统。泵油嘴无高压油管，,直接用凸轮轴通过挺柱驱动喷油泵的柱塞。由于无高压油管，所以可以消除高压油管中压力波和燃油压缩的影响，柱塞泵泵油时产生的高压燃油直接进入喷油器的承压环槽内。,3.,电控泵喷嘴,27,ppt课件,电控泵喷嘴系统是将泵油柱塞和喷油器组合安装在一个壳体内的柴油,4.,高压共轨燃油喷射系统,1.,泵壳,2.,液压头,3.,驱动轴,4.,温度传感器,5.,喷油器回油孔,6.,高压出油口,7.,输油泵,8.,进油计量阀,9.,回油接管,10.,进油接管,。,28,ppt课件,4.高压共轨燃油喷射系统1.泵壳2.液压头3.驱动轴4.温度,电控喷油器,电控喷油器是共轨式燃油系统中最关键和最复杂的部件，它的作用根据,ECU,发出的控制信号，通过控制电磁阀的开启和关闭，将高压油轨中的燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入柴油机的燃烧室。,29,ppt课件,电控喷油器29ppt课件,优点：,1,、油量、正时、轨压可控，,2,、可以进行预喷，燃烧噪声低,3,、可以实现低速大扭矩,4,、油泵体积小、重量轻，驱动扭矩小，振动小,5,、升级至非道路国四的最佳方案,缺点：,1,、目前的价格还偏高,2,、开发标定周期较长,3,、对油品的要求较高,共轨系统特点,30,ppt课件,优点：1、油量、正时、轨压可控，共轨系统特点30ppt,第三章 柴油机电控系统中的传感器,第一节 传感器分类,传感器的分类方法有很多种，常用的分类法有如下几种：,1.,按有无外加能量分类：,主动型和被动型,2.,按信号转换分类：,非电量信号转换为另一种非电量信号、非电量信号转换为电量信号。,3.,按工作原理分类：,电阻式、压电式、热电式,4.,按输出信号形式分类：,模拟信号和数字信号,5.,按检测控制参数分类：,温度、压力、位置,31,ppt课件,第三章 柴油机电控系统中的传感器 第一节 传感器分类,第二节 温度传感器,作用：,发动机冷却液温度传感器用来检测发动机冷却液的温度，转换成电信号后传送给ECU。ECU根据发动机的温度信号修正喷油时间和点火时间，从而使发动机的工况处于最佳状态。,1.,冷却液温度传感器,位置,：,发动机冷却液温度传感器安装在气缸体水道上或冷却液出口处，信号类型为电压信号。,32,ppt课件,第二节 温度传感器作用：发动机冷却液温度传感器用来检测发动机,冷却,液温度传感器,工作原理：,传感器的核心元件为热敏电阻，该热敏电阻会随着冷却液温度的变化而变化，由于电阻的改变，其信号电压随之改变。,33,ppt课件,冷却液温度传感器工作原理：传感器的核心元件为热敏电阻，该热敏,2.,进气温度传感器,作用：,由于吸入空气温度的变化，会引起空气密度变化，因此需检测进气温度，作为ECU计算空气密度并进行燃油喷射量修正的依据，一般与体积流量传感器，或进气压力传感器配套使用。,工作原理：,进气温度传感器原理与冷却液温度传感器原理相同，都是利用负温度系数热敏电阻的特性来检测进气温度，作为参考修正值，进气温度高，传感器电阻小，进气温度低，传感器电阻大。,34,ppt课件,2.进气温度传感器作用：由于吸入空气温度的变化，会引起空气密,进气温度,传感器的,2脚插头,进气温度,传感器与,ECU连接电路,进气温度传感器的电路,35,ppt课件,进气温度传感器的2脚插头 进气温度传感器与ECU连接电路进,燃油温度传感器的作用,燃油温度影响其密度，电控单元要精确计算供油量必须考虑燃油的温度。信号中断时，电控单元会用存储的默认值进行计算。柴油相比与汽油，重质馏分多，流动性差，密度与温度有着密切的关系。,燃油温度传感器的工作原理,燃油温度传感器安装在燃油箱内，采用负温度系数热敏电阻作为检测元件。,3.,燃油温度传感器,36,ppt课件,燃油温度传感器的作用 3.燃油温度传感器 36ppt课件,润滑油温度传感器的作用,柴油发动机输出功率大，活塞与汽缸壁传递力矩大，机油温度容易升使机油变质，影响发动机润滑，如果过热，发动机将减少供油量。,润滑油温度传感器的工作原理,机油温度传感器直接安装在油底壳上，跟机油液位传感器一块放置，采用正温度系数热敏电阻做为检测元件。,4.,润滑油温度传感器,37,ppt课件,润滑油温度传感器的作用 4.润滑油温度传感器 37ppt课,排气温度传感器的作用,在催化转化器异常发热时，能够以排气温度报警灯点亮的方式快速地发出报警信号，以便保护催化转化器，防止高温引发故障。,排气温度传感器的工作原理,排气温度传感器安装在排气管上，也有安装在三元催化转化器内。排气温度传感器类型多样，有热敏电阻式、热电偶式、熔丝式。,5.,排气温度传感器,热电偶又称温差电阻，由两种不同材质的金属丝组成，当两种金属丝接触点处于不同温度时，在回路中就有直流电动势产生。,利用金属丝受热溶解的特性，一般用作高温报警。,38,ppt课件,排气温度传感器的作用 5.排气温度传感器热电偶又称温差电阻,（4）检查传感器本身。,（2）检查搭铁。,（1）检查电源。,（3）检查连接线路。,温度传感器的检修,39,ppt课件,（4）检查传感器本身。（2）检查搭铁。（1）检查电源。（3）,温度传感器检修,检测：,断开插头信号线电压应为,5V,连接插头信号线电压应约为,0.53V,测传感器电阻应符合规定值。,AJR,发动机进气温度传感器,传感器,控制单元,40,ppt课件,温度传感器检修检测：AJR发动机进气温度传感器传感器控制单元,第三节 压力传感器,一、进气流量传感器的作用,1.,进气,压力,传感器,作用：,监测发动机负荷状况的另一种形式，其作用如同空气流量传感器，是发动机电子控制系统计算基本喷油时间和确定最佳的喷油时刻的重要参数之一。,分类：,半导体压敏电阻式，电容式、压电式、膜盒传动可变电感式。,41,ppt课件,第三节 压力传感器一、进气流量传感器的作用 1.进气压力传感,（,1,）半导体压敏电阻式结构原理,在硅膜片上布置有应变片并连接成惠斯登电桥，当硅膜片受力变形时，各应变片受拉或受压而引起其电阻发生变化，电桥就会有相应的电压输出。电桥输出的信号较弱，需经集成放大电路放大后输出。,42,ppt课件,（1）半导体压敏电阻式结构原理 在硅膜片上布置有应变片,（,2,）压电式结构原理,当压电元件受压变形时，会在压电元件的两端产生电压，此电压与压电元件承受的压力成正比。,43,ppt课件,（2）压电式结构原理 当压电元件受压变形时，会在压电元,（,3,）电容式结构原理,在两个固定的电极间，插入一个可随压力变化而移动的电极，当进气压力作用于该电极时，电极发生位移，于是在移动电极与两固定电极间形成两个可变电容，将这两个可变电容置入电桥，电桥就输出与电容变化相对应的交流电压。,电容式压力传感器精度较高，但电容变化量与位移程线性关系的范围较小。,44,ppt课件,（3）电容式结构原理 在两个固定的电极间，插入一个可随,硅膜片的一面是真空，另一面导入进气管压力，当进气管压力变化时，硅膜片的变形量就会随之改变，并产生与进气管压力相对应的电压信号。,进气管压力越大，硅膜片变形量也越大,，,传感器的输出信号电压也就越大,。,（,4,）真空膜盒式结构原理,45,ppt课件,（4）真空膜盒式结构原理45ppt课件,增压压力传感器的作用,检测涡轮增压器的实际增压压力，,ECU,根据此信号对增压压力进行控制。测定的压力范围一般是,2,400kPa,。,增压压力传感器的工作原理,涡轮增压传感器一般安装在增压器压气机出口侧的进气管中，采用硅膜片作为检测元件。在怠速、冷却液温度超过,115,或冷却液温度传感器异常时，增压电磁阀不通电（切断），阀控制器的膜片承受实际增压压力，增加排气的旁通量，增压压力下降；相反，当增压控制电磁阀通电时排气旁通量降低，使增压压力升高。此外，如果增压压力异常升高，增压压力传感器的输出电压超出一定数值时，系统燃油将被切断,。,2.,增压压力传感器,46,ppt课件,增压压力传感器的作用2.增压压力传感器46ppt课件,大气压力传感器的作用,检测实际环境的大气压力，,ECU,根据此信号校正与大气压力有关的、用于闭环控制回路的设定值，如废气再循环闭环控制、增压压力闭环控制。测定的压力范围一般为,60,150kPa,。,大气压力传感器的工作原理,大气压力传感器一般安装在空气流量器上，也有安装在前保险杠内，大气压力传感器结构原理与进气管压力传感器相似，有三根引线，一根线是电源线，另一根信号线，第三根搭铁线。,3.,大气压力传感器,47,ppt课件,大气压力传感器的作用 3.大气压力传感器 47ppt课件,机油压力传感器的作用,润滑油压力传感器也叫机油压力传感器，用来检测柴油发动机机油压力，并在压力过低时报警。,机油压力传感器的工作原理,早期机油压力报警传感器基本是机械的，既通过机油传递的压力使弹性膜片产生机械位移，再通过杠杆使一电阻板上滑动触点的位置发生改变，使输出电阻值相应的发生变化。这种接触式的结构特征，由于不可避免的机械磨损，严重影响到传感器的可靠性和使用寿命。又由于机油压力报警传感器工作环境恶劣，温度高，振动剧烈，加之和二次仪表配套使用时，车辆电气系统电压不稳定，往往导致二次仪表指针最终反映的压力值和实际机油压力相差较大，现已被淘汰，取而代之的是电子机油压力报警传感器。,4.,机油压力传感器,48,ppt课件,机油压力传感器的作用4.机油压力传感器48ppt课件,轨压传感器结构及电路,共轨压力传感器的作用,共轨压力传感器适用于电控共轨燃油供给系统，又叫燃油压力传感器，,ECU,根据此信号对共轨压力进行闭环控制，测定的压力范围一般为,0,200Mpa,。,5.,共轨压力传感器,49,ppt课件,轨压传感器结构及电路共轨压力传感器的作用 5.共轨压力传感,油门踏板位置传感器的作用,检测加速踏板被驾驶员踩下位置，将信号送给,ECU,，再由,ECU,通过控制供（喷）油量的执行元件来控制循环供（喷）油量。,油门踏板位置传感器的工作原理,早期柴油机上，驾驶员通过加速踏板由机械装置直接控制高压油泵来实现循环供油量控制，控制精度较低。加速踏板位置传感器也叫柴油机负荷传感器，常用的有四种类型。,（,1,）电位计式加速踏板位置传感器,（,2,）差动电感式加速踏板位置传感器,（,3,）电涡流式加速踏板位置传感器,（,4,）霍尔式加速踏板位置传感器,第四节 位置与角度传感器,第四节 位置和角度传感器,1.,油门踏板位置传感器,50,ppt课件,油门踏板位置传感器的作用 第四节 位置与角度传感器 第四,电位器式加速踏板位置传感器,51,ppt课件,电位器式加速踏板位置传感器51ppt课件,差动电感式加速踏板位置传感器,霍尔式加速踏板位置传感器,52,ppt课件,差动电感式加速踏板位置传感器霍尔式加速踏板位置传感器52pp,供（喷）油正时传感器的作用,检测柴油机实际供（喷）油正时，向,ECU,提供供（喷）油正时闭环控制所需的反馈信号。供（喷）油正时影响柴油发动机的动力性、经济性、排放性和噪声，因此在电控柴油喷射系统中必须对供（喷）油正时进行闭环控制。根据检测原理不同，分为霍尔式、电磁感应式和触电式。,2.,供（喷）油正时传感器,53,ppt课件,供（喷）油正时传感器的作用2.供（喷）油正时传感器53pp,曲轴、凸轮轴位置传感器的作用,曲轴或凸轮轴位置传感器是电控柴油机上最重要的传感器之一。主要有三个作用。,（,1,）提供发动机转速信号，以便使电控单元结合发动机负荷信号，精确计算循环喷油量。,（,2,）向,ECU,提供一缸活塞上止点信号，以便使发动机对喷油正时做出准确判断。,（,3,）提供气缸判别信号。为了能起上述测速、正时和判缸三个作用，曲轴或凸轮轴转速与位置传感器通常要向电控单元提供两组检测信号，一组,Ne,信号，用于检测曲轴位置和发动机转速信号；另一组叫,G,信号，用于检测活塞上止点位置的信号，同时也用来作为,Ne,信号计算曲轴转角的基准信号。每隔,360,。发出两个不同的,G1,和,G2,信号用来进行气缸的判别。,曲轴、凸轮轴位置传感器的工作原理,曲轴、凸轮轴位置传感器一般安装在曲轴前端或飞轮上，也可安装在配气凸轮轴或喷油泵凸轮轴的前端。根据检测原理，曲轴位置传感器主要有电磁脉冲式、光电式和霍尔式,。,3.,曲轴、凸轮轴位置传感器,54,ppt课件,曲轴、凸轮轴位置传感器的作用 3.曲轴、凸轮轴位置传感器,电磁脉冲式曲轴位置传感器,55,ppt课件,电磁脉冲式曲轴位置传感器55ppt课件,光电式曲轴位置传感器,56,ppt课件,光电式曲轴位置传感器56ppt课件,霍尔式曲轴位置传感器,57,ppt课件,霍尔式曲轴位置传感器57ppt课件,工作液液位传感器的作用,车辆上使用的液位传感器分模拟式和开关式两种。模拟式液位传感器主要用于检测燃油箱油量，开关式液位传感器主要用于测量制动液液位、清洗液液位、冷却液液位，在液位减少到一定值时，产生开关接通和闭合转换，使相应警示灯点亮报警。,工作液液位传感器的工作原理,液位传感器安装于燃油箱、制动液储液罐、洗涤器、散热器储液罐、油底壳等处，以测量各种液体的存储量。根据检测原理主要有浮子式、热敏电阻式、电热式和电容式。,4.,工作液液位传感器,58,ppt课件,工作液液位传感器的作用4.工作液液位传感器 58ppt课件,浮子可变电阻式液位传感器,59,ppt课件,浮子可变电阻式液位传感器59ppt课件,作用：,空气流量计主要应用于用于将单位之间内进入发动机的进气量转换成电信号，并将信号输入,ECU,。,空气流量计一般安装于空气滤清器与节气门体之间。,第五节 空气流量传感器,60,ppt课件,作用：空气流量计主要应用于用于将单位之间内进入发动机,分类：,空气流量计主要按照测量原理可以分为叶片式空气流量计、热式空气流量计和卡门涡旋式空气流量计及量芯式空气流量计四种类型。,空气流量计的分类,叶片式空气流量计,热式空气流量计,卡门涡旋式空气流量计,量芯式空气流量计,61,ppt课件,分类：空气流量计主要按照测量原理可以分为叶片式空气流量计、热,1.,热线式空气流量计,工作原理：在进气道上放置一个热线电阻，当空气流经热线式，热线电阻的热量被空气带走，使其冷却。热线电阻周围流过的空气量越大，被带走的热量越多。热线式空气流量传感器就是利用热线与空气之间的热传递现象，进行空气质量流量测定的。,热线式空气流量计,62,ppt课件,1.热线式空气流量计热线式空气流量计62ppt课件,2.,热膜式空气流量计,热膜式空气流量传感器是热线式空气流量传感器的改进型，其结构基本相同，只是它的发热体是热膜而不是热线，如图所示。热膜是由发热金属铂固定在薄的树脂膜上制成的。热膜式空气流量传感器的发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，从而增加了发热体的强度，提高了传感器的使用可靠性。同时与热线式相比，热膜式传感器的热膜电阻阻值较大，消耗的电流小，使用寿命也较长。但是由于其发热元件表面的一层保护膜存在辐射热传导作用，因此相应性较差。,63,ppt课件,2.热膜式空气流量计63ppt课件,热膜式空气流量计,热膜式空气流量计,64,ppt课件,热膜式空气流量计 热膜式空气流量计64ppt课件,3.,叶片式空气流量计,叶片式空气流量计的结构主要由测量板、补偿板（缓冲板）、回位弹簧、电位计、旁通道、怠速调整螺钉及接线插头等组成。叶片式空气流量计上一般还有一个电动燃油泵开关以及一个进气温度传感器。,叶片式空气流量计,1-,电位计,2-,电插头,3-,缓冲叶片,4-CO,调整螺钉,5-,旁通道,6-,测量叶片,7-,进气温度传感器,8-,回位弹簧,9-,缓冲室,10-,电位计滑臂,11-,滑动电阻,Vc;Vs;Vb;E2-,接线插头,65,ppt课件,3.叶片式空气流量计 叶片式空气流量计的结构主要由测量板、补,叶片式空气流量计电路原理,66,ppt课件,叶片式空气流量计电路原理66ppt课件,4.,卡门涡旋式空气流量计,卡门涡旋是一种物理现象。当空气穿过锥状涡流发生器后不断产生卡门涡旋，涡旋的频率（个数）与空气流速成正比，与涡流发生器直径成反比。卡门涡旋式空气流量计,通过监测涡旋频率计算空气流速，进而计算空气流量。,根据传感器输出信号的检测原理，卡门涡旋式空气流量计可以分为反光镜式和超声波式两种。,67,ppt课件,4.卡门涡旋式空气流量计 卡门涡旋是一种物理现象。当空气穿过,反光镜检测方式的卡门涡旋式空气流量计,卡门涡旋式空气流量计工作原理图（反光镜测量方式）,68,ppt课件,反光镜检测方式的卡门涡旋式空气流量计卡门涡旋式空气流量计工作,反光镜检测方式的卡门涡旋式空气流量计工作原理,其结构及工作原理如图所示。主要由涡旋发生器、发光二极管、光敏晶体管、反光镜、集成控制电路等组成。当空气流经涡流发生器产生卡门涡旋，其压力发生变化，通过压力导向孔作用于铂金属制成的反光镜表面，使反光镜产生振动。反光镜振动时，将发光二级管投射的光反射给光电晶体管，光电晶体管将其转换为电信号经流量计内,IC,集成电路整形后输入,ECU,，,ECU,根据该信号频率计算进气量。,69,ppt课件,反光镜检测方式的卡门涡旋式空气流量计工作原理其结构及工作原理,超声波测量方式的卡门涡旋式空气流量计,1-,大气压力传感器,2-,集成控制电路,3-,涡旋发生器,4-,涡旋稳定杆,5-,涡旋,6-,超声波接收器,7-,主空气道,8-,旁通空气道,9-,进气温度传感器,10-,超声波发生器,70,ppt课件,超声波测量方式的卡门涡旋式空气流量计1-大气压力传感器 2-,超声波测量方式的卡门涡旋式空气流量计结构及工作原理,超声波测量方式的卡门涡旋式空气流量计主要应用在三菱、中国长丰猎豹、韩国现代汽车部分车型上。其结构主要由涡旋发生器、超声波发生器、超声波接收器、集成控制电路等组成。,当发动机运转时，超声波发生器不断向超声波接收器发送一定频率的超声波。在超声波通过空气流到达接收器的过程中，卡门涡旋会造成空气密度的变化，受其影响，超声波信号发生器发出的超声波到达接收器的时机将变早或者变晚，即超声波的相位产生了一定得差值，利用集成电路中的放大器将其变成矩形波，矩形波的脉冲频率即为卡门涡旋的频率。从而计算出空气涡流的数量，得到发动机的进气量大小。,71,ppt课件,超声波测量方式的卡门涡旋式空气流量计结构及工作原理超声波测量,氧传感器,作用：,氧传感器也称为传感器。氧传感器的功能是检测发动机废气中的氧含量，产生一个与其成比例的电压信号并输入发动机ECU，ECU根据该信号判断出实际空燃比。发动机ECU根据实际空燃比对喷油持续时间进行修正，将空燃比控制在14.71左右，实现空燃比反馈控制。,第六节 浓度传感器,72,ppt课件,氧传感器作用：氧传感器也称为传感器。氧传感器的功能是,氧传感器的位置,氧传感器安装位置图,73,ppt课件,氧传感器的位置 氧传感器安装位置图73ppt课件,氧传感器的分类,氧传感器分为氧化锆(ZrO,2,)式和氧化钛(TiO,2,)式两种类型，氧化锆式氧传感器又分为加热型和非加热型两种，氧化钛式氧传感器一般是加热型传感器。,74,ppt课件,氧传感器的分类 氧传感器分为氧化锆(ZrO2)式和,氧传感器的结构与工作原理,氧化锆式氧传感器的结构,1,正极接触点；,2,外电极保护层；,3,多孔铂极；,4,空气（接触内电极）；,5,废气（接触外电极）；,6,氧化锆传感元件,1.氧化锆式氧传感器,组成：,ZrO2,（能斯特元件），氧气泵（,ZrO2,）,原理：,当可燃混合气较稀时，排气中氧离子含量较多，锆管内，外表面之间氧离子浓度差较小，因此输出信号电压较低；,当可燃混合气较浓时，排气中，氧离子，含量较少，锆管内，外表面之间氧离子浓度差较大，因此输出信号电压较高。,75,ppt课件,氧传感器的结构与工作原理 氧化锆式氧传感器的结构1正极,氧化钛式氧传感器结构,1,加热元件；,2,二氧化钛传感元件；,3,基片；,4,垫圈；,5,密封圈；,6,壳体；,7,滑石粉填料；,8,密封釉；,9,护套；,10,电极引线；,11,连接焊点；,12,密封衬垫；,13,传感器引线,2,.氧化钛式氧传感器,材料：,TiO,2,原理：混合气浓时，排气中含氧少，二氧化钛中的氧分子的逃逸使其晶格出现缺陷严重，,电阻值就小,；反之就大。,特点：属被动型（电阻型、,阶跃型,）传感器，传感器上无通气口，适应性好；是平面型,氧传感器，,仅适用于标准空燃比附近范围。,76,ppt课件,氧化钛式氧传感器结构1加热元件；2二氧化钛传感元件；,氧传感器的检修,（1）外观检测。,（2）参考电压检查。,（3）连接线路检查。,（4）传感器本身检查。,（5）加热元件检查。,（6）灵敏度检测。,77,ppt课件,氧传感器的检修（1）外观检测。（2）参考电压检查。（3）连,氧传感器的检修,78,ppt课件,氧传感器的检修78ppt课件,排烟传感器,排烟传感器的作用,检测发动机排气中形成的炭烟或未燃炭粒，并提供一种能表示炭烟存在的输出信号，通过电控单元,ECU,来自动调节空气和燃油的供给，以达到完全燃烧和避免形成过多的炭烟。,排烟传感器的工作原理,当感应接头接入电路中时，由于电极之间的电阻很大，电流表,A,无电流指示或指示微小，当感应头插入烟气中时，缝隙,4,中充满炭烟，形成炭桥，电极之间的电阻就发生变化炭烟少电阻大，炭烟多电阻小，通过催化剂氧化沉积在电极上的炭烟，不会因电极上炭烟的堆积而测量失效。,79,ppt课件,排烟传感器79ppt课件,4.1,柴油机的主要污染物,（,1,）,一氧化碳（,CO,）：,不完全燃烧产物。,（,2,）,碳氢化合物（,HC,）：,未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化产物。,（,3,）,氮氧化合物（,NO,x,）：,在燃烧过程中和排入大气后造成的氮的各种氧化物（,NO,、,NO,2,为主）的总称。,（,4,）,颗粒排放物,(PM,）：,主要是碳烟、未燃燃油和润滑油液态颗粒，以及其他碳氢化合物、硫化物、含金属的灰分等。,（,5,）二氧化碳（,CO,2,）：,燃烧的必然产物。,第四章 柴油机排放控制技术,80,ppt课件,4.1柴油机的主要污染物（1）一氧化碳（CO）：不完全燃烧产,4.2,降低柴油机排放的措施,（,1,）,机内净化,通过改善可燃混合气的品质和燃烧状况，抑制污染物的产生。,（,2,）,机外净化,利用设置在发动机外部的附加装置，对排放污染物进行净化处理后，再排入大气。,（,3,）,改进燃油,通过对燃油的脱硫、重整以及加入添加剂等，可以改善燃烧，延缓催化剂的老化。,81,ppt课件,4.2 降低柴油机排放的措施81ppt课件,4.3,废气再循环技术,(EGR),废气再循环是在保证内燃机动力性不降低的前提下，将一部分尾气引人进气系统中，和空气混合后一起进入汽缸参加燃烧，通过降低燃烧室燃烧的最高温度和氧气含量来降低,NOX,的排放。,EGR,降低,NOX,的排放是通过电子控制单元完成的。电子控制单元（,ECU,）根据柴油机负荷、转速、冷却液温度传感器传来的信号及起动开关信号对,EGR,率和,EGR,时机进行控制，保证在对柴油机性能影响不大的条件下，降低尾气中,NOX,排放。,82,ppt课件,4.3废气再循环技术(EGR)82ppt课件,废气再循环系统示意图,ERG,的工作原理,ERG,系统的工作原理如图所示。,EGR,系统的任务就是使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状况，从而使燃烧过程始终处于最理想的情况，最终保证排放物中的污染成份最低。,EGR,阀通常在发动机暖机运转或转速超过怠速时开启。尽管提高废气再循环率对减少,NOX,的排放有积极的影响，但同时也会对颗粒物和其它污染成份的减少产生消极的影响。,83,ppt课件,废气再循环系统示意图 ERG的工作原理83ppt课件,废气再循环系统的组成,组成：,EGR,阀,EGR,阀驱动机构,EGR,阀开度传感器,ECU,电控,EGR,工作过程,84,ppt课件,废气再循环系统的组成组成：电控EGR工作过程84ppt课件,废气再循环系统的检修,（1）在冷态下起动发动机并使之怠速运转。,（2）起动发动机并使其冷却液温度达到正常值，然后踩下加速踏板，使发动机在中等负荷下运转，这时应能感觉到EGR阀膜片的动作，即阀门打开，废气开始再循环。,（3）,EGR,阀开度传感器检测。,（4）EGR阀的检查。,85,ppt课件,废气再循环系统的检修 （1）在冷态下起动发动机并使之怠速,一、增压系统的作用,发动机增压，就是将空气进行预压缩，然后再供入气缸。它通过提高进气的密度来增加进气量，由于进气量增加，可相应地增加循环供油量，从而使发动机的功率增加。实践证明，在小型汽车发动机上采用增压技术后，不仅可以获得良好的动力性，燃油经济性也有所提高。,第五章 柴油机废气涡轮增压技术,86,ppt课件,一、增压系统的作用 发动机增压，就是将空气进行预压缩，,二、废气涡轮增压器的类型,1.,普通自由浮动式,2.,旁通阀式,3.,可变截面式,87,ppt课件,二、废气涡轮增压器的类型1.2.3.87ppt课件,普通自由浮动式涡轮增压器,88,ppt课件,普通自由浮动式涡轮增压器88ppt课件,89,ppt课件,89ppt课件,可变截面涡轮增压器控制原理,90,ppt课件,可变截面涡轮增压器控制原理90ppt课件,柴油机电控可变截面废气涡轮增压系统,91,ppt课件,柴油机电控可变截面废气涡轮增压系统91ppt课件,Step 1,Step 2,Step 3,读故障码,检测相关传感器、电磁阀外线路,检查相关传感器、电磁阀电流及电压,Step 4,数据流检测,废气涡轮增压系统检测,三、废气涡轮增压系统的故障检修,92,ppt课件,Step 1Step 2Step 3读故障码检测相关传感器、,谢谢！,93,ppt课件,谢谢！93ppt课件,