汽车电子电气第08章发动机综合控制系统.pptx

第第 8 章章 发动发动机机综综合操作系合操作系统统1.1.发动发动机机电电子操作系子操作系统统的的优优点点（1）提高了）提高了发动发动机的充气效率，从而增加了机的充气效率，从而增加了发动发动机的机的输输出功率和扭矩；出功率和扭矩；（2）因）因进进气温度气温度较较低而使爆震燃低而使爆震燃烧烧得到有效操作，因得到有效操作，因而可采用而可采用较较高的高的压缩压缩比；比；（3）由于采用高能点火装置，因此）由于采用高能点火装置，因此发动发动机燃用稀薄混合机燃用稀薄混合气；气；（4）提高了）提高了发动发动机的冷起机的冷起动动性和加速性；性和加速性；8.1电电控汽油控汽油喷喷射系射系统统的概述的概述8.1电电控汽油控汽油喷喷射系射系统统的概述的概述（5）可）可对对混合气成分和点火提前角混合气成分和点火提前角进进行精确的操作，行精确的操作，使使发动发动机在任何工况下都机在任何工况下都处处于最正确的工作状于最正确的工作状态态，尤其是，尤其是对对过过渡工况的渡工况的动态动态操作，更是操作，更是传统传统化油器式化油器式发动发动机所无法做机所无法做到的；到的；（6）采用多点燃油）采用多点燃油喷喷射系射系统统可使可使发动发动机各缸混合气分机各缸混合气分配更加均匀；配更加均匀；（7）可）可节节省燃油并减少省燃油并减少废废气中的有害成分，因气中的有害成分，因为为在市在市区行区行驶驶的一些工况中（例如汽的一些工况中（例如汽车车制制动动、向前滑行、下坡、向前滑行、下坡等），可完全切断燃油供等），可完全切断燃油供给给。8.1电电控汽油控汽油喷喷射系射系统统的概述的概述2.发动发动机机电电子操作系子操作系统统的主要操作内容及功能的主要操作内容及功能1）电电控汽油控汽油喷喷射射(EFI)电电控汽油控汽油喷喷射主要包括射主要包括喷喷油油量、量、喷喷油正油正时时、减速断油及限速断油、燃油、减速断油及限速断油、燃油泵泵操作等。操作等。2）电电控点火装置控点火装置(ESA)点火装置的操作主要包括点火点火装置的操作主要包括点火提前角、通提前角、通电时间电时间及爆震操作等方面。及爆震操作等方面。3）怠速操作（）怠速操作（ISC）（空）（空调调接通与切断、接通与切断、变变速器挂速器挂档、档、动动力力转转向向泵泵接通与切断）接通与切断）4）排放操作（）排放操作（废废气再循气再循环环、空燃比反响操作、活性碳、空燃比反响操作、活性碳罐罐电电磁磁阀阀操作、操作、CO操作、二次空气操作、二次空气喷喷射射）8.1电电控汽油控汽油喷喷射系射系统统的概述的概述3）进进气操作（气操作（进进气引气引导导通路切通路切换换、涡涡流操作流操作阀阀）4）增）增压压操作（泄操作（泄压阀压阀、废废气气涡轮涡轮增增压压器）器）5）警告操作）警告操作6）自我）自我诊诊断和断和报报警系警系统统7）传传感器故障感器故障预诊预诊参考系参考系统统（失效保（失效保护护）8）ECU故障故障备备用操作系用操作系统统8.2 电电控汽油控汽油喷喷射系射系统统的分的分类类一、按一、按喷喷油器的油器的喷喷射位置分射位置分类类：1、缸内、缸内喷喷射射2、进进气管气管喷喷射（缸外射（缸外喷喷射）：射）：单单点点喷喷射（射（节节气气门门体体喷喷射或集中射或集中喷喷射射SPI、TBI或或CFI）和多点）和多点喷喷射（射（MPI）注：注：现现在的在的电电控汽油控汽油喷喷射射发动发动机机绝绝大多数采用多点大多数采用多点喷喷射射8.2 电电控汽油控汽油喷喷射系射系统统的分的分类类二、按操作方式分二、按操作方式分类类1、机械式汽油、机械式汽油喷喷射系射系统统（K型）型）8.2 电电控汽油控汽油喷喷射系射系统统的分的分类类2、机、机电电混合式汽油混合式汽油喷喷射系射系统统（KE型）型）8.2 电电控汽油控汽油喷喷射系射系统统的分的分类类3、电电子操作式汽油子操作式汽油喷喷射系射系统统8.2 电电控汽油控汽油喷喷射系射系统统的分的分类类三、按三、按喷喷射方式分射方式分1 1、连续喷连续喷射方式（又称射方式（又称稳稳定定喷喷射）射）2 2、间间歇歇喷喷射方式（脉冲射方式（脉冲喷喷射）射）1 1）同）同时喷时喷射射2 2）分）分组喷组喷射射3 3）顺顺序序喷喷射（独立射（独立喷喷射）射）注注：现现在在绝绝大大多多数数电电控控汽汽油油机机采采用用顺顺序序喷喷射射8.2 电电控汽油控汽油喷喷射系射系统统的分的分类类四四.按空气流量按空气流量测测量方式分量方式分1 1、质质量流量方式量流量方式 利用空气流量直接利用空气流量直接测测出吸入的空气出吸入的空气量（量（L型、型、LH型）。型）。2、速度密度方式、速度密度方式 根据根据进进气管气管压压力和力和发动发动机机转转速，推速，推算吸入的空气量，并算吸入的空气量，并计计算燃油流量（算燃油流量（D型）。型）。3、节节流速度方式流速度方式 根据根据节节气气门门开度和开度和发动发动机机转转速，推速，推算吸入的空气量并算吸入的空气量并计计算燃油流量算燃油流量五五.按操作系按操作系统统的有无反响信号分的有无反响信号分类类1、开、开环环操作操作2、闭环闭环操作操作 汽油汽油喷喷射系射系统闭环统闭环操作是利用在排气管操作是利用在排气管上安装的氧上安装的氧传传感器，感器，8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理操作原操作原则则：以：以电电控控单单元（元（ECU）为为操作核操作核心，以空气流量和心，以空气流量和发动发动机机转转速速为为操作基操作基础础，以，以喷喷油器油器为为操作操作对对象，保象，保证发动证发动机在各种工况下都能机在各种工况下都能获获得与所得与所处处工况相匹配的最正确空燃比。工况相匹配的最正确空燃比。它主要包括空气供它主要包括空气供给给系系统统、燃油供、燃油供给给系系统统和和操作系操作系统统三个局部。三个局部。8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理一、空气供一、空气供给给系系统统1.空气供空气供给给系系统统的功用的功用空气供空气供给给系系统统的功能是的功能是测测量和操作汽油燃量和操作汽油燃烧时烧时所需所需的空气量，的空气量，为发动为发动机可燃混合气的形成提供必需的空气；机可燃混合气的形成提供必需的空气；在在进进气歧管内，气歧管内，喷喷油器油器喷喷出的汽油与空气混合后被吸入汽出的汽油与空气混合后被吸入汽缸。行缸。行驶时驶时，空气量由，空气量由节节气气门门来操作；怠速来操作；怠速时时，节节气气门门关关闭闭，空气量由旁通气道或，空气量由旁通气道或节节气气门间门间隙操作。隙操作。8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理2.空气供空气供给给系系统统的的组组成成空气供空气供给给系系统统由空气由空气滤滤清器、清器、进进气气总总管、空气流量管、空气流量计计（进进气气压压力力传传感器）、感器）、进进气温度气温度传传感器、感器、节节气气门门体及体及节节气气门门位置位置传传感器、感器、进进气歧管等气歧管等组组成。成。（1）空气流量）空气流量计计空气流量空气流量计计是是测测量量发动发动机机进进气量的装置，用于气量的装置，用于L型型EFI系系统统。根据根据测测量原理不同，空气流量量原理不同，空气流量计计有叶片式、卡有叶片式、卡门涡门涡旋式、旋式、热线热线式及式及热热膜式几种。膜式几种。8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理 1）叶片式空气流量）叶片式空气流量计计叶片式空气流量叶片式空气流量计计又称活又称活门门式或翼片式空气流量式或翼片式空气流量计计，它由叶片局部、它由叶片局部、电电位位计计局部和接局部和接线线插插头头三局部三局部组组成成叶片式空气流量计的结构1阻尼室 2测量板 3旁通道 4怠速混合气调整螺钉 5补偿板8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理2）卡）卡门涡门涡旋式空气流量旋式空气流量计计卡门祸旋式空气流量计工作原理结构简图1空气进口 2管路 3光敏晶体管 4板弹簧 5导孔 6涡流发生器 7卡门涡旋 8整流栅8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理3）热线热线式空气流量式空气流量计计热线热线式空气流量式空气流量计计主要有感知空气流量的主要有感知空气流量的铂铂金金热线热线和和对进对进气温度气温度进进行修正的温度行修正的温度补偿电补偿电阻（冷阻（冷线线）。）。热线式空气流量计1热线 2防止回火的滤网 3取样管 4铂热线 5上流温度传感器 6电子电路 7电源接线盒8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理4）热热膜式空气流量膜式空气流量计计热膜式空气流量计l操作回路 2通往发动机 3热膜 4上流温度传感器 5金属网6空气结构型式输出信号类型信号线性度响应特性怠速稳定性EGR适应性海拔修正进气温度修正安装方便性本钱卡门式频率优良优良要要良较高翼片式模拟良差良良结要热要和差较高热线式模拟/频率优优优器优优不要不要良高热膜式模拟/频率优优优优不要不要良高四种空气流量四种空气流量传传感器性能比照感器性能比照8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理（2）进进气气压压力力传传感器感器进进气气压压力力传传感器是一种感器是一种间间接接检测检测空气流量的空气流量的传传感感器，其作用与空气流量器，其作用与空气流量计计相当，用于相当，用于D-Jetronic汽油汽油喷喷射射系系统统中。中。进进气气压压力力传传感器由感器由压压力力转换转换元件和放大元件和放大压压力力转换转换元件元件输输出信号的混合出信号的混合IC构成。构成。8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理（3）节节气气门门体体节节气气门门体装在空气流量体装在空气流量计计与与发动发动机机进进气气总总管之管之间间的的进进气管上。它由气管上。它由节节气气门门、怠速旁通气道、怠速、怠速旁通气道、怠速调调整螺整螺钉钉、附加空气附加空气阀组阀组成。成。节节气气门门与加速踏板与加速踏板联动联动，驾驶员驾驶员通通过过加速踏板操作加速踏板操作节节气气门门开度，开度，对发动对发动机的机的输输出功出功率率进进行操作。行操作。8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理双金属片式附加空气阀8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理线性输出型节气门位置传感器的结构1电阻体 2检查节气门开度的电刷 3检查节气门全闭的电刷VTA电源 VTC节气门开度输出信号 IDL怠速触点 E地线8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理开关量输出型节气门位置传感器结构1导向凸轮 2节气门轴 3操作杆 4可动触点 5怠速触点6功率触点 7联接装置 8导向凸轮槽8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理二、燃油供二、燃油供给给系系统统1.燃油供燃油供给给系系统统的功用的功用燃油供燃油供给给系系统统的功能是向气缸内供的功能是向气缸内供给给燃燃烧烧所需要的汽所需要的汽油。汽油由油。汽油由电动电动汽油汽油泵泵从油箱中从油箱中泵泵出，出，经经燃油管、燃油燃油管、燃油滤滤清器，由清器，由压压力力调节调节器器调压调压，然后，然后经经燃油分配管配送燃油分配管配送给给各个各个喷喷油器和冷起油器和冷起动喷动喷油器，油器，喷喷油器根据油器根据ECU发发出的指令，将出的指令，将适量的汽油适适量的汽油适时喷时喷入各入各进进气歧管或气歧管或进进气气总总管。管。8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理2.燃油供燃油供给给系系统统的的组组成成MPI燃油供给系统结构图1油箱 2燃油泵 3汽油滤清器 4回油管 5燃燃压力调节器6输出管7冷起动喷油器 8稳压箱 9喷油器 10各缸进气歧管8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理（1）电动电动汽油汽油泵泵电动电动汽油汽油泵泵的功能是将汽油从油箱中吸出，加的功能是将汽油从油箱中吸出，加压压后后经经喷喷油器供油器供给发动给发动机。机。电动汽油泵的结构示意图1滤网 2叶轮 3磁极 4电枢 5电刷 6卸压阀 7单向阀 8泵壳9泵盖 10叶轮 11壳体 12出口 13入口 14叶片8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理（2）压压力力调节调节器器压压力力调节调节器的功能器的功能是使系是使系统统油油压压与与进进气歧管气歧管压压力差保持恒定。力差保持恒定。这样这样，从，从喷喷油器油器喷喷出的汽油量便唯一地出的汽油量便唯一地取决于取决于喷喷油器的开启持油器的开启持续时续时间间。燃油压力调节器结构1弹簧室2进气负压3弹簧4膜片5阀 6燃油室7自输油管道形由8至油箱回油8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理（3）喷喷油器油器喷喷油器的功能是根据油器的功能是根据ECU送来的送来的喷喷油脉冲信号，油脉冲信号，精确地精确地进进行燃油行燃油喷喷射。射。电电控汽油控汽油喷喷射系射系统统用用喷喷油器有几种油器有几种不同的方式：不同的方式：1）按用途可分）按用途可分为为SPI用用喷喷油器和油器和MPI用用喷喷油器；油器；2）按燃料的送入位置可分）按燃料的送入位置可分为为上部上部给给料式和下部料式和下部给给料料式；式；3）按）按喷喷口的形式可分口的形式可分为轴针为轴针式和孔式（球式和孔式（球阀阀式、片式、片阀阀式）等；式）等；4）按）按电电磁磁线线圈阻圈阻值值可分可分为为低阻式和高阻式。低阻式和高阻式。8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理喷油器的基本结构1阀体 2行程 3铁心 4电磁线圈 5电器接头 6燃料接头7虑清器 8弹簧 9调整垫 10凸缘部 1l针阀 12壳体8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理三、操作系三、操作系统统操作系操作系统统的功能是根据的功能是根据发动发动机工况和机工况和车辆车辆运行状况运行状况确定汽油的最正确确定汽油的最正确喷喷射量，使射量，使发动发动机既可机既可获获得得较较大的大的动动力，力，又可具又可具备备良好的良好的经济经济性，同性，同时时又能又能满满足足对对排放的要求。排放的要求。该该系系统统由由传传感器、感器、电电控控单单元（元（ECU）和）和执执行器行器组组成成8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理电子操作系统部件总体构成图1断路继电器 2主继电器3起动装置 4电动汽油泵5油箱 6汽油滤清器7蓄电池8曲轴转角传感器（分电器）9点火开关 10点火线圈l1大气压力传感器12空气滤清器13进气温度传感器 14空气流量计 15冷起动喷油器16空气阀17节气门开度传感器18燃油压力调节器 19氧传感器 20温度时间开关21冷却水温度传感器8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理（1）传传感器感器1）温度）温度传传感器感器水温水温传传感器的功能是感器的功能是检测发动检测发动机冷却水温度，安装在机冷却水温度，安装在发动发动机冷却水通路上，将水温的信号机冷却水通路上，将水温的信号输输入到入到ECU。进进气温度气温度传传感器的功能是感器的功能是检测发动检测发动机吸入空气温度，机吸入空气温度，通常将通常将进进气温度气温度传传感器安装空气流量感器安装空气流量计计的空气的空气测测量部位。量部位。温度温度传传感器主要有感器主要有绕线电绕线电阻式、阻式、热热敏敏电电阻式和阻式和热电热电偶式偶式等。目前用得等。目前用得较较多的是多的是热热敏敏电电阻式温度阻式温度传传感器感器8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理负温度系数热敏电阻式温度传感器的结构与特性a）温度传感器的结构 b）温度传感器的特性8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理2）爆震）爆震传传感器感器发动发动机机电电控系控系统应统应用了点火用了点火闭环闭环操作，有效地抑制操作，有效地抑制了了发动发动机爆震机爆震现现象的象的发发生。爆震生。爆震传传感器功用是感器功用是检测发动检测发动机机有无爆震有无爆震现现象，并将信号象，并将信号传传送送给发动给发动机机电电控控单单元。元。3）大气）大气压压力力传传感器感器当使用翼片式和卡当使用翼片式和卡门涡门涡旋式空气流量旋式空气流量计时计时，随着大，随着大气气压压力的力的变变化，吸人空气的密度化，吸人空气的密度发发生生变变化，从而影响燃料化，从而影响燃料的空燃比。的空燃比。为为此，需要此，需要检测检测大气大气压压力，以便力，以便对对燃油燃油喷喷射量射量进进行修正。行修正。8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理（2）执执行器行器1）主）主继电继电器器主继电器的构造1线圈 2可动铁芯（滑阀）3调整块 4触点8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理2）断路）断路继电继电器器断路继电器的构造与回路a）断路继电器的构造 b）断路继电器的回路1可动片 2线圈 3触点8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理（3）电电子操作子操作单单元元电电子操作子操作单单元（元（ECU）是）是电电子操作系子操作系统统的核心部件，的核心部件，其基本功能如下：其基本功能如下：1）接受）接受传传感器或其他装置感器或其他装置输输入的信息入的信息2）存）存储储、计计算、分析算、分析处处理信息理信息3）运算分析）运算分析4）输输出出执执行命令行命令5）自我修正功能（自适）自我修正功能（自适应应功能）。功能）。8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理四、汽油四、汽油喷喷射操作射操作汽油汽油喷喷射操作包括三个方面：即射操作包括三个方面：即喷喷射正射正时时操作、操作、喷喷油油持持续时间续时间一（一（喷喷油量）操作和断油操作。油量）操作和断油操作。一）一）喷喷油正油正时时操作操作喷喷油正油正时时是是喷喷油器油器喷喷油的开始油的开始时时刻，可分刻，可分为为同同时喷时喷射、分射、分组喷组喷射、射、顺顺序序喷喷射三种射三种类类型，它型，它们对喷们对喷油正油正时时的要的要求各不相同。求各不相同。8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理1.同同时喷时喷射射8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理2.分分组喷组喷射射8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理3.顺顺序序喷喷射射顺顺序序喷喷射也叫独立射也叫独立喷喷射射8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理二）二）喷喷油持油持续时间续时间（喷喷油量）操作油量）操作根据根据发动发动机的运行特点，）机的运行特点，）喷喷油持油持续时间续时间可分可分为为两两大大类类，即：起，即：起动时喷动时喷射持射持续时间续时间和起和起动动后后喷喷射持射持续时间续时间。另外，起另外，起动动后异步后异步喷喷射。射。1.起起动时喷动时喷射持射持续时间续时间在在发动发动机起机起动时动时，ECU根据起根据起动动装置的开关信号和装置的开关信号和发动发动机机转转速，判定速，判定为为起开工况。起起开工况。起动时动时的基本的基本喷喷射持射持续时续时间间是是ECU根据当根据当时时的冷却水温度，从内存的水温的冷却水温度，从内存的水温喷喷油油时时间间MAP图图中找出相中找出相应应的基本的基本喷喷油油时间时间，然后，然后进进行行进进气温度气温度和蓄和蓄电电池池电压电压修正，得到起修正，得到起动时动时的的喷喷油持油持续时间续时间。8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理2.起起动动后后喷喷射持射持续时间续时间1）基本）基本喷喷射持射持续时间续时间2）与）与发动发动机温度相关的修正系数机温度相关的修正系数3）加减速运）加减速运转时转时的燃油修正系数的燃油修正系数4）理）理论论空燃比反响的修正系数空燃比反响的修正系数5）学）学习习空燃比操作空燃比操作产产生的修正系数生的修正系数6）大）大负负荷、高荷、高转转速运速运转时转时的修正系数的修正系数7）怠速）怠速稳稳定化的修正系数定化的修正系数8）无效）无效喷喷射射时间时间修正系数修正系数8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理3.起起动动后异步后异步喷喷射射异步喷射的时间图8.3 发动发动机机电电控汽油控汽油喷喷射系射系统组统组成和工作原理成和工作原理三）断油操作三）断油操作所所谓谓断油操作，是指断油操作，是指ECU停止停止给喷给喷油器油器发发送燃油送燃油喷喷射信号，射信号，喷喷油器停止油器停止喷喷油。断油操作可分油。断油操作可分为为两种情况：第两种情况：第一种是减速一种是减速时时以降低燃油消耗和改善排气以降低燃油消耗和改善排气净净化化为为目的的减目的的减速断油操作；第二种是速断油操作；第二种是发动发动机高机高转转速速时时的防止的防止发动发动机机损损坏坏为为目的目的发动发动机超速断油操作。机超速断油操作。1.减速减速时时断油操作断油操作2.发动发动机超速断油（最高机超速断油（最高转转速限制）速限制）8.4发动发动机怠速操作机怠速操作节气门旁通的怠速空气流量的操作1空气流量计 2旁通调节螺钉 3怠速调节螺钉 4节流阀休5稳压管 6空气阀组成部件组件功能传感器转速传感器（N信号）e检测发动机转速节气门位置传感器检测发动机处于怠速状态水温传感器检测发动机冷却水温起动开关信号检测发动机正在起动中空调开关（A/C）检测空调的工作状态（ON、OFF）空档起动开关信号（P/N）检测换档手柄位置液力变矩器负荷信号检测液力变矩器负荷变化动力转向开关信号检测动力转向工作状态发电机负荷信号检测发电机负荷的变化车速传感器检测车速执行器怠速操作阀（ISCV）操作节气门旁通空气通道操作单元（ECU）根据从各传感器输入的信号，将实际转速和目标转速相比较。比较的差值，确定相当于目标转速的操作量，以驱动操作空气量的执行机构，使怠速转速保持在目标转速上。8.4发动发动机怠速操作机怠速操作一、怠速操作系一、怠速操作系统组统组成成发动发动机怠速操作系机怠速操作系统统主要由主要由发动发动机主操作器机主操作器ECU、执执行器和各种行器和各种传传感感器等器等组组成，具体成，具体组组成局部成局部及其功用及其功用见见表。表。8.4发动发动机怠速操作机怠速操作二、怠速操作二、怠速操作执执行机构及操作方法行机构及操作方法怠速操作的方式随怠速操作的方式随车车型有所不同，型有所不同，对电对电控汽油控汽油喷喷射系射系统统来来说说，目前可分目前可分为为两种：一种是操作两种：一种是操作节节气气门门最小开度的的最小开度的的节节气气门门直直动动式；另式；另一种是操作一种是操作节节气气门门旁通通路中空气流量的旁通空气式。旁通通路中空气流量的旁通空气式。怠速空气量的节气门直动式操作方式1节流阀 2最发动机 3节流阀操纵臂 4执行元件 5加速踏板拉线8.4发动发动机怠速操作机怠速操作操作怠速旁通空气量的怠速操作操作怠速旁通空气量的怠速操作阀阀的的结结构形式有：真构形式有：真空操作式、步空操作式、步进电进电机式、旋机式、旋转转滑滑阀阀式、式、电电磁操作式、占空磁操作式、占空比操作式和开关操作式等比操作式和开关操作式等8.4发动发动机怠速操作机怠速操作真空操作式8.4发动发动机怠速操作机怠速操作步进电机式8.4发动发动机怠速操作机怠速操作旋转电磁阀式8.4发动发动机怠速操作机怠速操作占空比操作式8.5 发动发动机排放操作机排放操作一、三元催化一、三元催化转换转换器、氧器、氧传传感器与感器与闭环闭环操作操作1、三元催化、三元催化转换转换器器为为了了对对排气中排气中的的CO、HC、NOx三种三种成分同成分同时获时获得高得高净净化率，化率，采用三元催化采用三元催化转转化器。化器。三元催化转换器转换效率与空燃比的关系8.5 发动发动机排放操作机排放操作2.氧氧传传感器感器氧氧传传感器安装在三元催化感器安装在三元催化转换转换器前面的排气歧管或排器前面的排气歧管或排气管内，是用来气管内，是用来检测检测排气中的氧气含量排气中的氧气含量氧化锆式氧传感器结构和工作原理a)结构 b)工作原理1-氧化锆陶瓷体 2-铂电极 3、4-电极引线触点 5-排气管 6-陶瓷防护层 7-排气 8-大气8.5 发动发动机排放操作机排放操作3.空燃比的反响操作空燃比的反响操作过过程程ECU利用空燃比反响信号，将其信号利用空燃比反响信号，将其信号电压电压与基准与基准电电压进压进行比行比较较，判断混合气的，判断混合气的浓浓度度对对空燃比以空燃比以进进行反响控行反响控制。制。空燃比反响操作过程8.5 发动发动机排放操作机排放操作在以下情况下需要采用开在以下情况下需要采用开环环操作：操作：（1）发动发动机起机起动时动时；（2）起）起动动后加后加浓浓修正修正时时；（3）暖机加）暖机加浓浓修正修正时时；（4）节门节门全开、大全开、大负负荷高荷高转转速速时时；（5）加减速燃油量修正）加减速燃油量修正时时；（6）燃油停供）燃油停供时时；（7）从氧）从氧传传感器送来的空燃比感器送来的空燃比过过稀信号持稀信号持续时间续时间大于大于规规定定值时值时；（8）从氧）从氧传传感器送来的空燃比感器送来的空燃比过浓过浓信号持信号持续时间续时间大于大于规规定定值时值时；（9）氧）氧传传感器温度未到达工作温度或氧感器温度未到达工作温度或氧传传感器失效、其配感器失效、其配线发线发生故障生故障时时。8.5 发动发动机排放操作机排放操作二、二、废废气再循气再循环环操作（操作（EGR）EGR阀的结构与工作原理a）结构b）外形c）原理8.5 发动发动机排放操作机排放操作三、活性碳罐蒸三、活性碳罐蒸发污发污染操作染操作活性炭罐蒸发污染操作装置图8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作一、两用燃料一、两用燃料发动发动机机气体燃料供气体燃料供给给形式有两大形式有两大类类：缸外供气形式和缸内：缸外供气形式和缸内供气形式。缸外供气形式主要有混合器供气形式。缸外供气形式主要有混合器预预混合供气、缸外混合供气、缸外进进气气阀处喷阀处喷射供气；缸内供气形式主要有缸内高射供气；缸内供气形式主要有缸内高压喷压喷射供射供气和低气和低压喷压喷射供气。射供气。8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作原车为化油器改装为两用燃料CNG汽车的专用装置系统原理图1充气阀2气瓶阀3气瓶4高压管路5外套管6混合器7汽油电磁阀 8回油单向阀9.汽油泵10化油器11供气三通管12减压器13减压器电磁阀14CNG进气口 15CNG输出口16压力表（选购件）17散热器18加热水入口 19恒温器20怠速调节螺钉21蓄电池22点火开关23高压线圈 24熔断器25燃料转换开关26点火提前调节器8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作原电控燃油喷射燃油供给系统改装为闭环两用燃料的CNG汽车的专用装置系统原理图1A充气阀1B气瓶阀1C气瓶2高压管路3外套管讲4混合器5供气三通管 6进气歧管7喷油器8真空管9真空稳定器10电控调节阀11减压器12天然气电磁阀 13CNG进气口14CNG输出口15压力表16散热器17加热水入口18恒温器 19怠速调节螺钉20空气测量叶片强制开启器21空气流量计22蓄电池23点火开关 24高压线圈25熔断器26燃料转换开关27操作器（燃气ECU）28氧传感器 29氧传感器加热电源线30氧传感器信号线31模拟器32喷油器转接插座33点火提前调节器8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作图8-59 原装化油器的车辆改装为两用燃料LPG汽车的专用装置系统原理图1ALPG充气阀1B组合阀1C防泄漏密封盒2LPG钢瓶3充气管4高压管 5混合器 6LPG电磁截止阀7蒸发减压器8汽油电磁截止阀9功率调节阀 10化油器 11循环水三通接头12电子油气转换开关13汽油泵14燃气入口 15燃气出口16散热器17循环水入口18循环水出口19怠速调节螺栓 20减压器电磁阀21电瓶22点火钥匙23高压线圈24保险25回油阀8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作图8-60 原装电控燃油喷射燃供系统的车辆改装为开环两用燃料的LPG汽车的专用装置系统原理图1A充气阀1 B组合阀1C防泄漏密封盒2LPG气瓶3充气管4高压管 5喷油器转换插座6模拟器7LPG电磁截止阀8混合器9电控燃料选择开关 10熔断器11高压线圈12点火开关13功率调节阀14进气歧管15喷油器 16蓄电池17空气流量计18空气测量叶片强制开启器19减压器20怠速调节螺钉 21减压器电磁阀22 LPG进气口23 LPG输出口24加热水出口25散热器26加热水入口8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作 液化石油气汽油两用燃料液化石油气汽油两用燃料发动发动机的性能机的性能 （1）LPG发动发动机着火特性和（起）机着火特性和（起）动动性能性能 （2）LPG发动发动机的机的动动力性能和力性能和经济经济性能性能 （3）LPG发动发动机的排气和噪声机的排气和噪声8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作 单单燃料燃料发动发动机机压缩压缩天然气天然气发动发动机机车车用用压缩压缩天然气装置由以下两个系天然气装置由以下两个系统组统组成：天然气成：天然气储储气系气系统统主要由充气主要由充气阀阀、高、高压压截止截止阀阀、天然气、天然气储储气瓶、高气瓶、高压压管管线线、高、高压压接接头头、传传感器及气量感器及气量显显示器等示器等组组成；天然气供成；天然气供给给系系统统主要由天然气主要由天然气滤滤清器、减清器、减压阀压阀、混合器等、混合器等组组成；成；8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作 液化石油气燃料液化石油气燃料发动发动机机液化石油气燃料供液化石油气燃料供给给系的主要部件与系的主要部件与压缩压缩天然气燃料天然气燃料供供给给的系的系统统基本相同。但基本相同。但储储气瓶内装用的是液化石油气，气瓶内装用的是液化石油气，压压力不高，因此其系力不高，因此其系统统布置与部件稍有不同。使用液化气布置与部件稍有不同。使用液化气体体时时，在，在进进入混合器与气缸之前，必入混合器与气缸之前，必须预须预先得到蒸先得到蒸发发。液化石油气的储气瓶1蒸气输出阀2平安阀3液面指示器4最大充量液面监视器 5充气阀6液态气输出阀7三通输出阀8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作液化石油气的蒸发器1进水管2蒸发器壳体3螺旋管4进、出气的接头5出水管6支架8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作 双燃料双燃料发动发动机的机的优优点：点：（1）柴油机）柴油机压缩压缩比高，而天然气的辛比高，而天然气的辛烷值烷值也很高，也很高，这样这样可充分利用天然气良好抵抗抗爆震性能，可充分利用天然气良好抵抗抗爆震性能，获获得得满满意的意的动动力力性能。性能。（2）保持了柴油机的高）保持了柴油机的高压缩压缩比，因而具有比，因而具有较较高的高的热热效效率。率。（3）采用柴油引燃，点火能量）采用柴油引燃，点火能量远远远远高于火花点火高于火花点火时时的的能量，从而有利于保能量，从而有利于保证证着火着火稳稳定，防止失火，并加快甲定，防止失火，并加快甲烷烷的火焰的火焰传传播速度，（可以降低未燃甲播速度，（可以降低未燃甲烷烷的量，）提高的量，）提高动动力力性。性。（4）柴油引燃气体燃料的能量比火花塞点燃的能量大）柴油引燃气体燃料的能量比火花塞点燃的能量大得多那么得多那么对对点火正点火正时时的操作要求可以降低，能的操作要求可以降低，能够够在在较宽较宽的空燃比范的空燃比范围围内工作，内工作，对对稀燃很有利，可稀燃很有利，可实现较实现较稀薄燃稀薄燃烧烧。（5）可大大降低柴油机的排气烟度，改善柴油机的微）可大大降低柴油机的排气烟度，改善柴油机的微粒等的排放。粒等的排放。8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作 双燃料双燃料发动发动机的分机的分类类双燃料双燃料发动发动机气体燃料供气方式主要有两种：缸内直机气体燃料供气方式主要有两种：缸内直接接喷喷射和缸外供气；缸外供气分射和缸外供气；缸外供气分为进为进气管混合器供气和气管混合器供气和进进气歧管气歧管喷喷射两种形式。射两种形式。根据操作方式的不同又可分根据操作方式的不同又可分为为机械操作式混合器双燃机械操作式混合器双燃料料发动发动机和机和电电子操作式混合器双燃料子操作式混合器双燃料发动发动机。机。8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作图8-67 机械操作混合器式双燃料发动机的构造原理图1车载压缩天然气气瓶2气瓶压力表3高压输气管路4气瓶充气阀 5储气瓶供气阀6天然气加热7高压减压阀8天然气中压管路报警装置 9中压管段限压阀10天然气过滤器及开关阀11天然气低压供气管12天然气供气量操作阀 13混合器14低压减压阀15高压油泵供油量限位器16燃料转换开关17发动机18高压燃泵8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作Caterpillar3208电控混合器式CNG柴油双燃料发动机系统示意图8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作图8-69 电控喷射式OM352双燃料发动机系统构成8.6 气体燃料气体燃料发动发动机及其机及其电电子操作子操作 改善柴油改善柴油天然气双燃料天然气双燃料发动发动机运行的主要措施机运行的主要措施（1）低）低负负荷区域荷区域寻寻求求扩扩大稀混合着火极限或提高混合气大稀混合着火极限或提高混合气浓浓度度1）增加柴油比例，提高点火能量和）增加柴油比例，提高点火能量和扩扩大燃大燃烧烧区域或分区域或分层层燃燃烧烧，提高混合气局部提高混合气局部浓浓度；度；2）加大）加大喷喷油提前角，增加氧化反燃活力，提高循油提前角，增加氧化反燃活力，提高循环环效率；效率；3）进进行行预热预热，增加氧化反燃能力；，增加氧化反燃能力；4）进进气气节节流，提高混合气流，提高混合气浓浓度；度；5）排气再循）排气再循环环，提高混合气温度，增加活性点火源；，提高混合气温度，增加活性点火源；6）增）增压压气回流，提高混合气温度和气回流，提高混合气温度和浓浓度；度；7）增加混合气）增加混合气扰动扰动，提高火焰，提高火焰传传播速度；播速度；8）怠速和小）怠速和小负负荷荷时时跳缸跳缸发发火，提高工作缸混合气火，提高工作缸混合气浓浓度；度；9）天然气中添加少量）天然气中添加少量氢氢气或汽油蒸气，增加氧化反燃能力。气或汽油蒸气，增加氧化反燃能力。谢谢观看/欢送下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH