毕业设计（论文）-机电一体化在汽车上的应用.doc

机电液一体化在汽车中的应用摘要随着科学的发展，人们生活水平不断的提高，汽车已不再是一种奢侈品，它正在以飞快的速度步入千家万户，随之而来的汽车新技术革命愈演愈烈。本文简介了机电液一体化技术及在汽车上的应用。从电控发动机，助力转向，电子稳定系统，自动变速器入手鲜明地展现了现代新技术（机电液一体化技术）给汽车带来的巨大变化以及给人们生活带来的便利。目 录摘要iabstractii前言11 概述2 1.1机电液一体化技术的简介21.1.2机电液一体化技术的主要内容及相互关系21.1.3机电液一体化技术的发展趋势32 机电液一体化技术在汽车上的应用52.1机电液一体化技术在发动机上的应用5 2.1.1应用在汽车发动机上的电子控制系统5 2.1.2应用在发动机上的优点72.2机电液一体化技术在底盘上的应用82.3 机电液一体化技术在汽车稳定系统上的应用102.4 机电液一体化技术在自动变速器上的应用10结语13致谢14参考文献15附录16前言近年来，由于电子技术的飞速发展及计算机的普遍使用，机械工程开始广泛采用机电液一体化技术，简单地说，机电液一体化技术就是电子技术、传感器技术与液压技术相结合，从而实现机械的自动控制、自动检测和处理。机电液一体化技术的应用，使液压能传递较大功率的优越性和电子的灵活性在机械上得以集中体现，可以大大提高机械的工作质量和精度、节约能源、提高效率、改善机械的操作性能以及提高安全性和可靠性。1 概述1.1机电液一体化技术的简介1.1.1什么是机电液一体化技术机电液一体化技术是机械技术、液压技术和微电子技术的有机结合，它是在融合了机械、液压、计算机、传感器、自动控制等多门科学技术的基础上发展起来的一门新兴科学。用电子技术实现关键参数的实时监控在关键部位设置传感器对汽车上的发动机燃油、冷却、润滑、充电系统及行走、振动，转向系统等的温度、压力、流量诸参数进行实时监控；借助看门狗电路和电脑监控分析进行异常报警，利用微电脑控制器对整机上的开关、继电器、电磁阀进行检测、诊断并分析出故障代码，维修人员利用监控器读取故障码，便于快速排除故障。1.1.2机电液一体化技术的主要内容及相互关系一机电液一体化技术主要包括：（1）整机的电子控制。随着电子控制技术的飞速发展，特别是大规模集成电路的出现和应用，以微机器为核心的各种控制系统已经非常普遍，使整机的结构更简单，操纵更方便，可靠性更高。如仿型控制，操纵控制，电液控制，无限遥控，智能控制等。（2）发动机的电子控制。发动机是工程机械的动力源，随着更高要求的环保标准如欧标准、欧标准的出台，环保型的电喷发动机得到了广泛的应用。另外，电喷发动机还节约了能源，更好地实现了对发动机的柔性控制。具体包括发动机的油门控制，发动机的功率匹配控制，发动机工况和电控泵的监测与控制，燃油喷射控制，冷却系统和润滑系统的监测与保护等。（3）行走系统的电子控制。大大提高了工程机械行走的灵活性，如自动调速，恒速控制，全轮独立自动转向，直线行驶控制，原地转向控制，功率分配控制等。（4）工作装置的电子控制。如摊铺机的自动找平控制和螺旋分料控制，拌合站的自动称量控制，压路机自动调频和调幅控制，旋挖钻机的自动回位和桅杆调平控制，水平定向钻的自动装卸钻杆控制等。二. 电子技术的发展促进了液压技术的发展工程机械的电、液一体化控制是密不可分的，纯粹的电子控制满足不了工程机械所需要的大功率和大扭矩的需求，纯粹的液压控制无法实现自动控制功能和参数的合理匹配，液压元件控制需要电子控制的参与，电子技术的进步也促进了液压技术的发展。（1）动力元件泵。为了实现电子自动控制的需要，相继出现了为适应闭环反馈自动控制的电液比例变量泵、电液伺服变量泵、负载敏感泵等。（2）控制元件阀。相继出现了适应自动控制、通流能力大、响应速度快和易于集成的插装阀，精度高和响应速度快的数字阀，控制精度高和灵敏度高的伺服阀、比例阀，成本低和可靠性高的高速开关电磁阀等。（3）执行元件液压缸。采用带陶瓷镀层的液压缸能防腐蚀，便于在污染环境中工作，位置自动调节式液压缸，便于自动调节位置及行程。（4）液压系统整体结构模块化。集成化的液压系统可方便地构成各种形式，进一步提高可靠性。随捉模态技术、计算机技术的成熟，一些电带控制理论已开始在液压控制中得到应用，如线性系统的自适应控制，非线性系统的模糊控制，神经网络控制等。1.1.3 机电液一体化技术的发展趋势一. 液压系统向高压化方向发展工程机械液压系统的特点就是输出的力矩和功率大，而这依赖于高压系统。随着大型、特大型工程机械和矿山机械的出现，继续向高压发展是液压系统发展的一个趋势。但是，从人机安全和系统元件寿命等角度来考虑，液压系统工作压力的增高受很多因素的制约。如液压系统压力的升高，增加了工作人员和机体的安全风险系数；高压下的腐蚀物质或颗粒物质将在系统内造成更严重的磨损；压力增大是泄漏增加，从而使系统的容积校率降低；零部件的强度和壁厚势必会因为高压而增加，致使元件机体、重量增大或者工作面积和排量减小，在给定负载下，工作压力过高导致的排量和工作面积减小将致使液压机械的共振频率下降，给控制带来困难。二. 使用高速微处理器、敏感元件和传感器根据实际施工的需要，工程机械向着多功能化和智能化方向发展，这就使工程机械有很强的数据处理能力和精度很高“感知”能力。使用高速微处理器、敏感元件和传感器不只是能满足多功能和智能化要求，还可以提高整机的动态性能，缩短响应时间，使工程机械面对急剧变化的负载能快速做出动作反应。先进的激光传感器、超声波传感器、语音传感器等高精度传感器可提高机器的机器人化程度，便于整机的柔性控制。另外，数据通讯将采用已在汽车上广泛使用的can-bus通讯方式，降低电信号在传输中的衰减和失真，提高控制精度。三. 更注重节能增效能源危机使全球面临的共同难题，因此工程机械设计也必须考虑节能的需要。使用电喷发动机，对燃油和功率进行自动控制是节能的一条有效的途径，这也是保护环境的必然要求。另外，液压驱动系统位大功率作业提供了保证，但是液压系统由节流损失和容积损失，整体效率不高。因此新型材料的研制和零部件装配工艺的提高也是提高工程机械工作效率的必然要求。四.软件发挥更大作用先进的微处理器、通讯介质和传感器必须依赖于功能强大的软件才能发挥作用，软件是各组成部分进行对话的语言。现在，各种基于汇编语言或高级语言的软件开发平台不断涌现，为开发工程机械控制软件程序提供了更多、更好的选择。同时，软件开发中的控制算法也日趋重要，可用专家系统建立合理的控制算法，pid和模糊控制等各种控制算法的综合控制算法将会得到更完美的应用。五.智能化机群的协同作业随着用户对施工质量和施工进度要求的提高，智能化机群的协同作业作为国家“863”项目之一进行重点研究。如拌合站、搅拌运输车、沥青混凝土摊铺机、沥青混凝土转运车、压路机等黑色路面的机群施工。机群的协同作业是智能化的单机、现代化的通讯设备、gps、遥控设备和合理的施工工艺相结合的产物。这一领域也为机电液一体化在工程机械上的应用提供了广阔的发展空间。六. 电流变流体技术电流变流体（er流体）在自由状态下为可自由流动的混悬液体，一旦处在电场作用下，它会迅速固化，根据电场强弱程度分别显现粘稠、胶凝和坚硬的状态，且固化度与场强成正比。这种特性使它能理想地运用于液压系统和机械系统的阀、阻尼器及动力传输装置等。他对电信号响应极快，实在不到1ms的时间内实现状态变化。它采用pwm控制，可降低能耗，简化设计，延长寿命。电流变流体技术代表了液压技术发展的未来。1.2国内外机电液一体化技术在汽车上的应用如今，汽车电子化程度的高低，已成为衡量轿车综合性能和现代化水平的重要标志，许多工业发达国家都已形成了独立的汽车电子产品。国外汽车电子产品生产主要集中在几个大的汽车电子公司，如日本的电装公司、美国的德科公司、德国的博世公司和西门子公司。它们依靠自身拥有的核心技术，价格和服务优势，长期为世界上多家汽车大公司配套，占据了世界汽车电子技术装备的大部分市场。 国外在abs与asr的基础上开发了一种全新的、主要用于重型汽车上的电子控制制动系统（ebs），较好地解决了上述问题。通过检测踏板传感器信号及强弱可迅速起动制动，控制制动压力大小，通过内部can数据总线与挂车回路的联接使整个列车制动快速。 车辆底盘控制还包括转向、悬架的电子控制，包括电控动力转向、四轮驱动（4wd）、四轮转向（4ws）及电控悬架。目前广泛应用的有电控油气悬架和电控空气悬架。发达国家1985年前后半主动悬架技术趋于成熟，福特公司和日产公司首先在轿车上应用，能根据汽车的行驶状况或根据超声波识别的路面情况，通过电磁阀液压系统，改变阻尼，在几十毫秒中消除路面不平引起的振动。bosch公司还采用磁力弹簧技术。进入90年代，丰田、奔驰、通用等大汽车公司，均在轿车产品中采用了半主动悬架技术。lotus、日产等公司还开发出了全主动悬架技术，但因成本昂贵，且消耗动力，目前尚未批量生产。 我国汽车电子产品的研究开发工作，在高等院校及科研院所里已有不少科研成果，但由于各种原因其产业化程度还较低，主要汽车电子产品还是由国内一些合资企业在生产。从全世界范围来看，我国汽车电子产品的研究开发和生产能力还相当薄弱，我国汽车用电子产品水平与国际先进水平相比，大约落后1015年。其主要差距是在传感器、优化控制理论、可靠性和精度等方面。 目前efi技术已被广泛认识和接受，普遍认为它是推动我国汽车进步的关键，因而国家汽车产业政策规定：以后引进新的汽车发动机机型必须是带电子燃油喷射系统的。八五期间，efi系统被列入国家科委科技攻关计划，由中国汽在电控燃油喷射系统（efi）中，喷油量的控制是最基本的也是最重要的控制内容，电子控制单元（ecu）（简称电控单元）主要是根据进气量确定基本的喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等）信号对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气，从而提高发动机的动力性、经济性和排放性。除喷油量控制外，电控燃油喷射系统还包括供油正时控制、断油控制和燃油泵控制。.2电控点火系统 电控点火系统最基本的功能是控制点火提前角。该系统根据各相关传感器信号判断发动机的运行工况和运行条件，选择最理想的点火提前角点燃混合气，改善发动机的燃烧过程，以实现提高发动机动力性、经济性和降低排放污染的目的。此外，电控点火系统还具有通电时间控制和爆燃控制功能。 3.怠速控制系统 ，怠速控制系统是发动机辅助控制系统，其功能是在发动机怠速工况下，根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等状况，并通过怠速控制阀对发动机进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。.4.进气控制系统进气控制系统的功能是根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气进行控制，以提高发动机的充气效率，从而改善发动机的动力性。 .5.排放控制系统 排放控制系统的功能主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。排放控制的项目主要包括:废气再循环控制，活性炭罐电磁阀控制，氧传感器和空燃比闭环控制，二次空气喷射控制等。6.增压控制系统增压控制系统的功能是对发动机进气增压装置的工作进行控制。在装有废气蜗轮增压装置的汽车上，ecu根据检测到的进气管压力，对增压装置进行控制，从而控制进气增压的强度。 7.巡航控制系统 巡航控制系统的功用是驾驶员设定巡航控制模式后，ecu根据汽车运行工况和运行环境信息，自动控制发动机工作，使汽车自动维持在一定的车速进行行驶。.8.警告提示系统 由ecu控制各种指示和报警装置，一旦控制系统出现故障，该系统能及时发出信号以警告提示，如氧传感器失效、油箱油温过高等。 9.自诊断与报警系统 在发动机电控系统中，电子控制单元（ecu）都具有自诊断系统，对控制系统各部分的工作情况进行监测。当ecu检测到来自传感器或输送给执行元件的故障信号时，立即点亮仪表盘上的“check enging”灯（俗称故障指示灯），以提示驾驶员发动机有故障;同时，系统将故障信息以设定的数码（故障码）形式储存在储存器中，以便帮助维修人员确定故障类型和范围。对车辆进行维修时，维修人员可通过特定的操作程序（有些需借助专用设备）调取故障码。故障排除后，必须通过特定的操作程序清除故障码，以免与新的故障信息混杂，给故障诊断带来困难。 10.失效保护系统 失效保护系统的功能主要是当传感器或传感器线路发生故障时，控制系统自动按电脑中预先设定的参考信号值工作，以便发动机能继续运转。如:冷却液温度传感器电路有故障时，可能会向ecu输入低于-50或高于139的冷却液温度信号，失效保护系统将自动按设定的标准冷却液温度信号（80）工作，否则会引起混合气过浓或过稀，导致发动机不能工作。此外，当对发动机工作影响较大的传感器或电路发生故障时，失效保护系统则会自动控制发动机停止工作。如:ecu收不到点火控制器返回的点火确认信号时，失效保护系统则会立即停止燃油喷射，以防大量燃油进入汽缸而不能点火工作。11.应急备用系统 应急备用系统的功能是当控制系统电脑发生故障时，自动启用备用系统（备用集成电路），按设定的信号控制发动机转入强制运转状态，以防止车辆停驶在路途中。应急备用系统只能维持发动机运转的基本功能，但不能保证发动机的性能。除上述控制系统外，应用在发动机上的电控系统还有冷却风扇控制、配气正时控制、发电机控制等。应当说明的是，上述各控制系统在不同的汽车发动机上，只是或多或少地被采用。此外，随着汽车技术和电子技术的发展，发动机控制系统的功能必将日益增加。早期的各种车用电控系统均是相互独立的，由于电子技术的发展水平有限，一个电子控制系统只能单独对汽车的某一功能进行控制。采用多个控制系统，就要用多个电子控制单元（ecu），而几个控制系统都需要同一个传感器信号时，还需要设置几个同样的传感器，因此造成控制系统结构的线路复杂，成本较高，维修困难。此外，采用独立控制系统，很难实现全面的综合优化控制，控制效果也较差。现代汽车上广泛应用的是集中控制系统，它是将多种控制功能集中到一个控制单元上，使汽车上的电控系统结构和线路大大简化，成本也随之降低，为电控技术在汽车上的推广提供了有利条件。而通过汽车内部网络的信息通讯，完成系统之间的各种必要的信息传送与接收，实现高度集中控制及集中故障诊断的“整车控制技术”也是汽车电子控制技术的必然趋势。表1-1列出了世界主要汽车公司电子控制系统的应用情况。2.2机电液一体化技术在汽车底盘上的应用除发动机控制外，近几年电子技术在底盘控制系统上的应用也得到飞跃式的发展。新技术的出现和应用主要有以下几个目的:增加各种动力性能（包括牵引性、制动性和操纵和行使稳定性）、增强安全性、改进燃油经济性、提高舒适性、降低排放、保护环境。预计在最近几年里，电子系统的价值成本将会上升到占整车的15%左右。产品开发在底盘控制系统的产品发展过程中，当前的设计趋势是使控制系统一体化，即将多个影响汽车动态性能的子控制系统进行联合、协调、指导、信息共享和性能优化，从而得到“一体式”的汽车控制系统。设计和生产电子底盘控制系统中，具有挑战性的工作主要在于：（a）控制器（包括控制软件和硬件）的设计，（b）机电驱动器的设计，（c）汽车状态参数的估算。尽管如此，在汽车控制系统的开发上，目前具有以下几个很关键的技术条件，有助于电子底盘控制系统产品和市场的进一步发展：传感器：即可靠又便宜的新传感器在市场上的出现和应用；点在技术：微处理器内存和计算速度的迅速提高；液压控制阀：具有生产精度高、反应快、价格低的液压控制阀的能力；故障检测和故障安全：传感器和液压系统的自我故障检测能力，以及故障安全能力的发展和成熟；开发工具：rds(快速开发系统)和汽车动力学的模拟能力。eps就是英文electric power steering的缩写,即电动助力转向系统。电动助力转向系统是汽车转向系统的发展方向。该系统由电动助力机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保护了环境。另外，还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。正是有了这些优点，电动助力转向系统作为一种新的转向技术，将挑战大家都非常熟知的、已具有50多年历史的液压转向系统。 驾驶员在操纵方向盘进行转向时，转矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大小，将电压信号输送到电子控制单元，电子控制单元根据转矩传感器检测到的转距电压信号、转动方向和车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩，从而产生辅助动力。汽车不转向时，电子控制单元不向电动机控制器发出指令，电动机不工作。1、节能环保 由于发动机运转时，液压泵始终处于工作状态，液压转向系统使整个发动机燃油消耗量增加了35，而eps以蓄电池为能源，以电机为动力元件，可独立于发动机工作，eps几乎不直接消耗发动机燃油。eps不存在液压动力转向系统的燃油泄漏问题，eps通过电子控制，对环境几乎没有污染，更降低了油耗。 2、安装方便 eps的主要部件可以配集成在一起，易于布置，与液压动力转向系统相比减少了许多元件，没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等，元件数目少，装配方便，节约时间。 3、效率高 液压动力转向系统效率一般在60%70%，而eps的效率较高，可高达90以上。 4、路感好 传统纯液压动力转向系大多采用固定放大倍数，工作驱动力大，但却不能实现汽车在各种车速下驾驶时的轻便性和路感。而eps系统的滞后特性可以通过eps控制器的软件加以补偿，使汽车在各种速度下都能得到满意的转向助力。 5、回正性好 eps系统结构简单，不仅操作简便，还可以通过调整eps控制器的软件，得到最佳的回正性，从而改善汽车操纵的稳定性和舒适性。2.3电液一体化技术在汽车稳定系统及上的应用汽车加速、制动或转向时，如果驾驶员对路面情况改变的反应和操作不及时或不准确（驾驶员一般只能在汽车侧偏角24？h内对汽车侧滑进行有效纠正）而侧滑，将造成汽车失控导致交通事故。美国一项统计显示，车速在80100km/h时，40%的车祸于汽车侧滑失控有关；车速超过160km/h时，几乎100%的车祸与侧滑失控有关。随着高速公路的发展，车速的提高，汽车侧滑造成事故的可能性也不断提高。为了确保车辆高速行驶的安全性，在车上装置汽车稳定性控制系统十分必要，而现代电子技术的发展也为其研制成功奠定了基础。汽车稳定性控制系统的功能时控制车辆的横摆力矩，把车轮侧偏角限制在一定范围内，其目的包括：保证汽车在制动和加速时的方向稳定性和可控性；保证转向时不出现过量的不足转向（understeer）和过度转向（oversteer）；增强汽车的转向反应和轨迹跟踪性能；缩短制动距离，改善牵引性能。2.4机电液一体化技术在汽车自动变速器上的应用在现代轿车上，常见的是采用电控的液力自动变速器，主要是由液力变矩器和自动变速器两大部分组成。它能够根据油门的开度和车速的变化，自动地进行换档。与无级变速器相比，液力自动变速器最大的不同是在结构上，它是由液压控制的齿轮行星变速系统构成。因此，液力自动变速器并不是真正的无级变速器，还是有档位的。其所能实现的是在两档之间的无级变速。而无级变速器则是两组变速轮盘和一条传动带组成的，因此，其比传统自动变速器结构简单，体积更小。另外，它可以在一定范围内自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使汽车的车速变化平稳，没有传统变速器换档时那种“顿”的感觉。自动变速器能进行繁复的加速、减速变速器换档等功能，具有变速平滑、驾驶轻便等优点。汽车自动变速器一般和液力变矩器一起使用，带有液力传动的特点，可以弥补机械变速器的一些缺点。它可以根据发动机的工况和车速情况自动选择档位，而且具有下列显著特点：(1)整车具有更好的驾驶性能。汽车驾驶性能的好坏，除与汽车本身的结构有关外，还取决于正确的控制和操纵。自动变速器能通过系统的设计，使整车自动去完成这些使用要求，以获得最佳的燃油经济性和动力性，使得驾驶性能与驾驶员的技术水平关系不大，因而特别适用于非职业驾驶。 (2)良好的行驶性能。自动变速装置的档位变换不但快而且平稳，提高了汽车的乘坐舒适性。通过液力传动和微电脑控制换档，可以消除或降低动力传递系统中的冲击和动载，这对在地形复杂、路面恶劣条件下作业的工程车辆、军用车辆尤为重要。试验表明，在坏路段行驶时，自动变速器的车辆传动轴上，最大动载扭矩的峰值只有手动变速器的20%-40%。原地起步时最大动载扭矩的峰值只有手动变速器的50%-70%，且能大幅度延长发动机和传动系零部件的寿命。(3)高行车安全性。在车辆行驶过程中，驾驶员必须根据道路、交通条件的变化，对车辆的行驶方向和速度进行改变和调节。以城市大客车为例，平均每分钟换档3-5次，而每次换档有4-6个手脚协同动作。正是由于这种连续不断的频繁操作，使驾驶员的注意力被分散，而且容易产生疲劳，造成交通事故增加；或者是减少换档，以操纵油门大小代替变速，即以牺牲燃油经济性来减轻疲劳强度。自动变速的车辆，取消了离合器踏板和变速操纵杆，只要控制油门踏板，就能自动变速，从而减轻了驾驶员的疲劳强度，使行车事故率降低，平均车速提高。(4)降低废气排放。发动机在怠速和高速运行时，排放的废气中，co或hc的浓度较高，而自动变速器的应用，可使发动机经常处于经济转速区域内运转，也就是在较小污染排放的转速范围内工作，从而降低了废气污染。(5)可以延长发动机和传动系的使用寿命。因为自动变速器采用液力变矩器和发动机“弹性”连接，外界的冲击负荷可以通过液力变矩器缓冲，有过载保护的功能。在汽车起步换档、制动时能吸收振动，相应减小了发动机和传动系的动载荷。(6)操纵简单。只需设置液压工作阀的位置，自动变速器就可以根据需要进行自动加档和减档，省去了起步和换档时踏离合器、更换变速杆位置和放松油门等复杂的操作规程，大大减小了驾驶员的劳动强度。(7)提高了汽车的平顺性。因采用液力变矩器在汽车起步时，车轮上的牵引力逐步增加，无振动并减少车轮滑动，使起步容易平稳。(8)提高生产率。换档时功率基本没有间断，可保证汽车有良好的加速性和较高的平均车速，使发动机的磨损减少，延长了大修间隔里程，提高了出车率。3电液一体化技术在汽车上的应用存在的不足及解决方案3.1 电控发动机存在的不足及解决方案 经常听到说，这车（电控发动机）有油、有火，为什么不着？或是着车后马上又熄灭，需要再次或多次启动才能着住车，其影响原因是多方面的。电控发动机的启动性能，可能是受以下条件影响：雾化、浓度良好的混合气；确实可靠的点火；充足的气缸压力；进气系统沉积物（气门积碳）；进气系统轻微漏气；怠速控制系统和电脑控制数据等。下面分别分析影响因素及对应： 雾化、浓度良好的混合气：汽油雾化的程度，一般取决于燃油系统的压力、喷油嘴的清洁状况、汽油的蒸发性能指标、流过喷油嘴和进入燃烧室的气流速度、空气温度等。 对于汽油，有一个非常重要的性能指标：挥发性！汽油燃料中规定必须含有足够比例的高挥发性组分，以得到良好的启动性能。在冬季和夏季石油公司提供的汽油该项指标是不同的。对于每位车主来说，加入油箱中的汽油的挥发性是会改变的。随着单箱油的使用时间长短不同，挥发性下降的程度也会不同。一般来说少半箱油以下、停放或间断行驶时间较长后，燃料的挥发性会降低很多。同等条件下挥发性好的汽油雾化较好。通常燃油标号高的燃油挥发性较差。 对于电喷车，启动时的控制数据都是在匹配时设定好的，影响喷油量的因素（喷嘴正常）一般只有油压这个因素（当然这是在车辆整个系统正常的状态下），如果车辆停放时间较长，供油油轨中的油压就会很低，而油压是靠油泵工作提供的，如果在启动发动机时点火开关打开的时间不够长就启动发动机，就有可能在油轨中油压没有达到规定的压力下工作，就会形成喷出的油量偏少，造成因为混合气偏稀而出现的转速不稳或灭车的问题。所以要消除油压偏低的影响，必须养成打开钥匙门至仪表灯亮、等待23秒后再启动发动机的习惯。 喷油嘴的清洁程度，会直接影响燃油的雾化效果，而有效空燃比是以雾化了的燃油与空气混合之比，没有雾化的燃油就无法燃烧，提供不了动力。虽说喷入进气道中的油不少，但是真正进入汽缸可供燃烧的比例较小的话，一样会造成因为混合气偏稀而出现的转速不稳或灭车的问题。喷油嘴的结构是一个多孔的、能震动的膜片为喷油嘴控制流量和雾化，当这个膜片上沉积很多胶质沉积物，就会堵塞部分油孔，还会使膜片失去震动的能力，所以保证喷油嘴的清洁也是非常重要的。使用适宜的清净剂类型的燃油添加剂是保证进气系统和喷油嘴正常工作的好选择。 气缸压力的影响：发动机的燃烧室压缩压力，是保证可靠启动的条件。当起动机带动发动机转动后，压缩已进入燃烧室的混合气，在活塞向上运行中，内部的混合气由于体积变小而温度上升，而此温度又给燃油雾化提供条件。如果因为气门关闭不严、活塞环与发动机缸体之间密封不严、由于电瓶的供电电压较低造成启动时发动机转速太低等影响，均会造成气缸压力较低。如果因为燃油挥发性、喷油嘴的雾化不良等原因，会使进入燃烧室的燃油蒸发不良，进而会使缸筒壁上的油膜变薄，密封性变差，导致漏气增加。 当环境温度较低，而空气中的湿度较大时，由于喷油嘴喷出的燃油雾化需要吸热，就会形成在喷油嘴附近一个（相对的）低温区，就会使空气中的水分凝结成冰晶或冰块，而这些小冰块有可能使发动机的进气门关闭不严，也会影响气缸压力。同时如果进气门上的沉积物较多，而又由于震动剥落，也会造成垫住气门口而使缸压降低。 进气系统沉积物对冷启动的影响：由于现在电喷车（除去更先进的缸内直喷的）大多数是喷油嘴安置于进气口位置，当气门背部积累起一定厚度的积碳时，由于每个气门的升程是一定的，会直接影响每一进气过程的进气效率，造成进气不充分而抖动。由于积碳在冷态时，其中易挥发物质均已挥发，变成有较强吸附能力的状态，当启动发动机喷油嘴喷油时，会吸附较多的燃油，使进入发动机的混合气变稀，不易着车或需多次启动。气门积碳会逐渐剥落，当垫住气门口时，会造成气门关闭不严，缸压下降。所以还是要使用清净剂类型的燃油添加剂来保证进气系统的清洁！ 火花塞对于冷启动来说是一个非常重要的零件，有时它会因我们的使用情况带来性能下降。火花塞有一个非常重要的性能指标：要求有抵抗腐蚀性燃烧沉积物的能力，也就是通常说的火花塞自洁能力。发动机在冷机和暖机状态下工作时，喷油量会加浓，会造成火花塞绝缘体表面沉积很多碳黑，原本这些碳黑是靠发动机工作时的高温烧掉的，但是如果经常处于短途、低速行驶，或是在低温状态下长时间怠速运行、启动，如果发动机没有达到正常温度工作，这些导电的碳黑就会在冷启动时、由于未燃烧燃油浸湿造成火花塞点火失败，俗称“淹嘴子”、“淹缸”，一旦出现“淹嘴子”的问题，有时不得不采取拆卸火花塞清洁的方式解决问题。如果车辆是在寒带使用，且高速行驶的机会很小，适当选用高一级热值的火花塞会更好一些。怠速控制系统：如果节气门或怠速阀脏污、卡滞，会造成进气量控制的偏差和迟滞，也会造成冷启动后无高怠速、抖动等问题。解决方法是及时清洗节气门或怠速阀，并作系统设定。 进气系统的轻微漏气，是冷启动不良的常见原因。这是相关系统维修后较易出现的问题。现象是热车没问题，但冷车需要用脚控制油门使发动机保持运转，热车后看不出太大问题。如果该车有过进气系统的维修，就要注意所有的密封圈/垫是否可靠，安装是否正常。 电脑控制数据的问题：由于控制数据的偏差造成冷启动性能不良的例子并不少见，这是由于在匹配时所使用的燃油的参数和现在车辆使用的燃油的参数差异所致，另外全国各地的燃油品质也不同，不同的生产工艺炼制的燃油也会有差异。就是同一批次的燃油，由于储藏、运输环节的不同，挥发性也会发生变化。针对这些差异，汽车厂家会对某些控制参数进行修改，以适应较低挥发性燃油。尽管这些控制参数进行了修改，但是也不能完全排除冷启动不良的现象，因为造成的原因是多种多样的，有时过度的修改还会带来热启动性能的改变。实际上在冷启动过程中，有些操作会导致发动机最终无法启动，而必须进行相应的维修。如“淹嘴子”的问题、缸压低的问题等。这些不太适宜的操作是： 1、打开钥匙后没有等待几秒钟就打马达，在供油系统压力没有达到规定值时运转。 2、每次打马达的时间非常短，多次后会使发动机中的混合气非常浓，造成火花塞淹湿和气缸压力降低。 3、在冬季经常短途（13公里）行驶、或是原地着车，会使燃烧室内的碳黑积累导致火花塞点火困难。 4、 使用了不良燃油。 5、油箱中低油位运行。 6、车辆电瓶性能不良。 7、进气系统沉积物太多，长期没有清洁。 8、怠速控制系统长期没有清洁和调整。 9、不专业的维修过程。如何保证尽快启动发动机是非常重要的。当你在比较寒冷时候启动发动机，有时会出现着不住的现象或是发动机转速抖动严重。再次启动仍不能使发动机顺利运转，就要注意操作了： 可以适当踩下油门踏板使发动机转速增加到20003000转/分钟，维持一小段时间，感觉发动机运转没有抖动（缺缸）的现象后抬起油门使发动机进入怠速运行状态。当启动时能听到“突噜、突噜”的声音，但是发动机的转速并不能升高到自主运转的程度，就需要马上将油门踏板踩到底，持续打马达坚持到发动机转速升高为止。并且持续踩油门维持发动机转速在20003000转一段时间，使发动机的各缸都进入正常工作状态。注意起动机的单次工作时间不要超过15秒钟，两次启动的时间间隔要大于十分钟以利于起动机散热。 现在带obd的车有一个功能，就是“失火诊断”：当判断某一个缸没有工作时，为了保护三元催化器会切断这个缸的供油，并同时点亮仪表上的发动机报警灯、形成故障码并记忆。只有再重新启动发动机、发动机控制系统检测正常后，经过几十个运行过程无发现故障现象才会清除故障码的记忆。 热起动困难：热起动不良的原因有很多，像进气道的沉积物影响、汽油品质、机油品质、温度传感器信号、节气门的脏污、点火系统原因、油泵原因等，前三项的可能性比较大。热车起动时如果混合气过浓、过稀都会导致起动不良。下面分析一下具体的影响： 沉积物：由于有较强的燃料吸附能力，在热态会不断挥发出，影响空燃比。汽油品质：如果汽油的蒸发压较高（较易会发），在温度较高的环境下易形成气阻，而热车灭车后发动机舱内的温度有时会达到150摄氏度以上，燃油油轨中的汽油蒸发压大于供油系统的压力时，就会形成气阻，此时起动会由于喷油嘴喷出的是油蒸汽，过稀导致起动不良。 机油品质：如果经常车辆处于低速短途行驶，机油中会含有较多的汽油成分。而这些汽油要等机油温度达到90摄氏度以上时才会重新挥发出，而在热车停车的状态下有可能正好达到这个温度，汽油蒸汽通过曲轴箱通风管进入进气道，使起动时的浓度不对。 进气温度信号：如果温度信号偏低，会使起动时的喷油量加大，造成热起动不良。这可以通过检测仪器读出信号大小。 自己判断的方法：如果是起动时过浓，在起动的同时将油门踩下部分或全部，打马达，如果起动成功，排气管会喷出黑色排气。如果是由于气阻的原因造成不着，在等一段时间后可以起动，或是用水将发动机上的油轨冷却后就可起动。 新锐车网编辑观点：同时，在起动不顺利时，要注意观察仪表、水温、天气、环境、再次起动后的现象等，给服务站尽可能多的信息，以利于他们查找问题的原因。有时故障现象无法在服务站重现，查找起来很困难。32 汽车助力转向在的不足及解决方案一般经济型轿车使用机械液压助力系统的比较多。机械式的液压动力转向系统一般由液压泵、油管、压力流量控制阀体、v型传动皮带、储油罐等部件构成。无论车是否转向，这套系统都要工作，而且在大转向车速较低时，需要液压泵输出更大的功率以获得比较大的助力。所以，也在一定程度上浪费了资源。可以回忆一下：开这样的车，尤其时低速转弯的时候，觉得方向比较沉，发动机也比较费力气。又由于液压泵的压力很大，也比较容易损害助力系统。还有，机械式液压助力转向系统由液压泵及管路和油缸组成，为保持压力，不论是否需要转向助力，系统总要处于工作状态，能耗较高，这也是耗资源的一个原因所在。电子液压助力转向系统主要由储油罐、助力转向控制单元、电动泵、转向机、助力转向传感器等，其中助力转向控制单元和电动泵是一个整体结构。电子液压转向助力系统克服了传统的液压转向助力系统的缺点。它所采用的液压泵不再靠发动机皮带直接驱动，而是采用一个电动泵，它所有的工作的状态都是由电子控制单元根据车辆的行驶速度、转向角度等信号计算出的最理想状态。简单地说，在低速大转向时，电子控制单元驱动电子液压泵以高速运转输出较大功率，使驾驶员打方向省力；汽车在高速行驶时，液压控制单元驱动电子液压泵以较低的速度运转，在不至于影响高速打转向的需要同时，节省一部分发动机功率。是当前使用较为普遍的助力转向系统形式。 电动方向助力英文全称是electronic power steering，简称eps，它利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向。eps的构成，不同的车尽管结构部件不一样，但大体是雷同。一般是由转矩(转向)传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器、以及畜电池电源所构成。 汽车在转向时，转矩(转向)传感器会“感觉”到转向盘的力矩和拟转动的方向，这些信号会通过数据总线发给电子控制单元，电控单元会根据传动力矩、拟转的方向等数据信号，向电动机控制器发出动作指令，从而电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩，从而产生了助力转向。如果不转向，则本套系统就不工作，处于standby(休眠)状态等待调用。由于电动电动助力转向的工作特性，你会感觉到开这样的车，方向感更好，高速时更稳，俗话说方向不发飘。又由于它不转向时不工作，所以，也多少程度上节省了能源。一般高档轿车使用这样的助力转向系统的比较多。3.3 自动变速器存在的不足及解决方案目前自动变速器存在以下缺点： 制造工艺复杂，制造成本高，投资规模大油耗大，经济性相对差传动带寿命相对短，维护成本高驾驶员缺乏驾乘乐趣为了使以上不足尽量减少，提出了以下改进系统：电子控制全域锁止离合器：为了提高传动效率，改善经济性能，轿车用自动变速器普遍采用了液力变矩器锁止离合器，并进行电子控制以保持其换档的平顺性。锁止式液力变矩器其功能特点所决定了自动变速器由液力偶合器液力变矩器锁止式液力变矩器的过程。液力变矩器除了能传递扭矩外，还能增大发动机的扭矩，以吸收扭转振动的作用，液力偶合器却不能。带锁止离合器的液力变矩器，克服了液力变矩器输出轴与输入轴之间存在滑动而使液力变矩器传动效率降低的缺点，这种锁止装置实际上是全自动离合器。锁止离合器时，液力变矩器将不起作用。这对改善燃料的经济性和降低变速器的温度有益处。(2)适合于整车驱动系统的电子控制智能型自动变速器：智能型的电子控制自动变速器的电子系统可以在汽车行驶过程中，对汽车的运行参数进行控制，合理地选择换档点，而且在换档过程中对恶化的参数进行修正。如：摩擦片的摩擦系数、油的粘度、车辆的负荷变化等。同时具有自动诊断系统，可以将汽车运行中的故障记录下来，便于维护。电子控制技术利用微机控制变速器，不仅使换档程序更加符合驾驶员的意愿，而且还能利用模糊控制理论，解决特殊情况下变速程序的复杂问题，使自动变速器的控制能力及可靠性大幅度提高。现代电子控制自动变速器的主要特点是一机(微机)多参数、多规律性的控制。多参数指输入微机的控制参数多元化，即控制参数不仅有发动机转速、车速、节气门开度等信号，而且又反映发动机、变速器工作环境和行驶等信号。可见控制参数多元化，更能全面的反映发动机和变速器的实际工况；多规律是指控制