奇瑞QQ3电喷系统分析-职业学院汽车工程系毕业论文

XX 职业技术学院 毕 业 论 文 题目奇瑞 QQ3 电喷系统分析 系（分院）汽车工程系 学生姓名XXX 学号06184212 专业名称汽车检测与维修 指导教师XX 2009 年02 月 19 日 XX 职业技术学院 汽车工程系 系（分院） 毕业设计（论文）任务书 姓 名专业汽车检测与维修班级062 毕业设计 （论文） 题目 奇瑞 QQ3 电喷系统分析 毕业设计（论文）选题的目的与意义毕业设计（论文）选题的目的与意义 目的：提高奇瑞 QQ3 电控喷射系统的控制精度，使其性能比较稳定。 意义：使奇瑞 QQ3 在低排放、低油耗和高功率等方面有质的飞跃和提高，同时， 其它电控系统在该车上的广泛应用，更使该车的综合性能得到了全面的提升。 毕业设计（论文）的资料收集情况（含指定参考资料）毕业设计（论文）的资料收集情况（含指定参考资料） 红旗、中华、奇瑞、夏利车系维修经验集锦谭本忠主编，机械工业出版社 2008 年版； ； 汽车电器维修方瑞学主编，机械工业出版社 2006 年版； 汽车电子控制系统检测与维修 樊海林主编， 中国劳动社会保障出版社出版； 汽车电子系统张键译主编，科学出版社出版。 毕业设计（论文）工作进度计划毕业设计（论文）工作进度计划 1、2008 年 11 月 17 日：指导老师布置编写课题及编写要求； 2、2008 年 11 月 18 日12 月 15 日：前期论文初步检查； 3、2009 年 3 月 16 日：初步答辩； 4、2009 年 3 月 23 日31 日：论文收缴； 52009 年 4 月 18 日19 日：集中答辩。 接受任务日期接受任务日期0808 年年1111 月月1717 日日 要求完成日期要求完成日期0909 年年3 3 月月2121 日日 学学生签名：生签名： 年年月月日日 指导教师签名：指导教师签名： 年年月月日日 系（分院）系（分院） 主任（院长）签名：主任（院长）签名： 年年月月日日 毕业设计（论文）指导教师评阅意见表 姓名学号性别男 专业汽车检测与维修班级062 毕业设计（论文） 题目 奇瑞 QQ3 电喷系统分析 评 阅 意 见 成绩指导教师签字年月日 毕业设计（论文）答辩意见表 姓名学 号性 别男 专业汽车检测与维修班 级062 毕业设计（论文） 题目 奇瑞 QQ3 电喷系统分析 答辩时间地点 答 辩 小 组 成 员 姓名职称学历从事专业 组长 成员 秘书 答 辩 小 组 意 见 答辩成绩： 答辩小组组长签名： 年月日 目目录录 摘要-1 一、简述-1 二、奇瑞 QQ3 系列电喷系统分析-2 （一）节气门-2 （二）曲轴位置传感器-5 （三）凸轮轴位置传感器-5 （四）氧传感器-6 （五）爆震传感器-7 （六）进气岐管绝对压力传感器-7 三、结束语-7 参考资料-8 致谢-9 奇瑞 QQ3 电喷系统分析 宋会光 摘要:本文根据笔者近期在奇瑞公司的学习,针对 QQ308 发动机电路中的传感器构造和工作 原理作了简要说明，如电子节气门的构造原理，曲轴位置传感器的原理和作用，凸轮轴位置传感 器的原理说明和作用，氧传感器的工作原理，爆震传感器的结构和工作原理，进气歧管绝对压力/ 温度传感器的检测。 关键字： 电喷系统，节 气门，传感器 一、简述 该款发动机主要装配于 QQ3 系列车型，在上市以来,性能稳定,市场保有量很大, 该款发动机是奇瑞公司自主研发的一款低功率绿色环保的微型汽油发动机,采用三缸 直列式布置,四冲程 0.8 排量,配备顶置双凸轮轴和水冷系统,可配备西门子/玛瑞利/ 锐意泰克多点电控汽油喷射系统。其参数如表 1： 表 1 SQR372 发动机参数 代号型 号排 量压缩比测定功率最大扭矩排放标准 SQR372 0.8L DOHC 0.812L9.538 /600070 /3750欧 玛瑞利电喷系统：采用玛瑞利系统的 SQR372QQ 轿车又分为手动档和自动档，手 动档配备拉索式机械节气门体，排气系统只安装了一个氧传感器和三元催化转化器。 而自动档则使用电子节气门，它接受制动开关和自动变速器控制单元 TCU 的信号，对 发动机和变速器进行协调统一。在 ECU 和 TCU 之间还采用 CAN-BUS 进行通信。排气系 统使用前后双氧传感器， 三元催化转化器也使用两个， 前氧传感器后为预催化转化器， 后氧传感器后再加一个三元催化转化器使该车排放转换效率最高， 排放达到欧3标准。 其他硬件设备则基本相同，点火系统采用火花塞顶置点火线圈直接点火方式，同时点 火受爆震传感器闭环控制，系统还集成了对散热风扇和空调压缩机的控制。 西门子电控系统：采用进气压力速度密度法空气计量多点顺序燃油喷射控制，各 缸具有独立点火线圈，采用点火高压线直接点火方式，喷油、点火、怠速闭环控制， 排气系统无三元催化转换装置，具有 OBD-接口系统自诊断功能。 笔者根据近期在奇瑞公司的实习学习情况，针对奇瑞 QQ3 系列玛瑞利电喷系统自动档 系列电路进行一些个人分析和理解。 二、奇瑞 QQ3 系列电喷系统分析 （一）节气门(如图 1) 图 11-截流阀体2-支架3-节气门转角传感器 作用：在电子节气门系统当中,节气门不是通过加速踏板的拉索来控制的。节气 门与加速踏板间无机械式连接装置。加速踏板位置由两个加速踏板位置传感器来通知 发动机控制单元，加速踏板位置是发动机控制单元的一个重要参数。 构造：该传感器是由两个电位计式的传感器集成在一起，封装在一个塑料壳体内，固 定在踏板上。加速踏板绕一根轴旋转，并且通过支架和车身固定，该机构包含一个预 紧弹簧和机械定位机构，用以保证踏板完全松开和全部踏下时的位置。加速踏板通过 连杆机构作用在传感器轴上，踩加速踏板的时候，连接在旋转轴上的指针将在两个电 位计上滑动，指示踏板位置。 节气门是由节气门控制单元内的一个电动机 （即节气门控制器如图 2）来控制的， 在整个转速及负荷范围内均有效。它是由节气门控制单元根据发动机控制单元指令来 控制。当发动机不转且点火开关打开时，发动机控制单元根据加速踏板位置传感器的 信息来控制节气门控制器，也就是当加速踏板踏下一半时，节气门也打开一半。当发 动机运转时（有负荷） ，那么发动机控制单元可不依靠加速踏板位置传感器来打开或 关闭节气门，即加速踏板只踏下一半，但节气门可能已完全打开了。这样不仅可以避 免截流损失，还能在一定负荷状态下减少有害物质排放并降低油耗。发动机所需转矩 由控制单元通过节气门开度及进气量，发动机转速等来确定。 图 2电子节气门控制器 节气门转角位置传感器结构原理：转角传感器主要由定子和转子组成。 定子由多层电路板构成。电路板上有励磁线圈、三个接受线圈以及控制/分析电子装 置。 这三个接受线圈分布成多角星型， 相位是彼此错开的。 励磁线圈在电路板的背面。 转子由一个密闭的线扎构成，线扎上连着传感器臂（线扎与传感器臂一起转动） 。线 扎的形状与接受线圈的形状是一样的。 工作原理：交变电流流过励磁线圈，于是就产生了一个一次交变磁场，其电磁感 应会穿过转子。转子中感应出的电流又会在线扎（转子）周围感应出一个二次交变磁 场。这两个交变磁场（分别由励磁线圈和转子产生的）共同作用在接受线圈上，在接 受线圈内感应出交流电压(如图 3)。 图 3节气门转角传感器原理 转子中的感应与角度位置无关，但接受线圈的感应取决于它与转子之间的距离和 其角度位置。由于角度位置不同，转子与接受线圈的重合度就不同，因而对应于角度 位置的感应电压副值也就不同。电子分析装置会对接受线圈的交变电压进行整流并放 大，并使得三个接受线圈的输出电压成比例（相对于比例测量）如图 4。 图 4气门转角传感器电压波形图 在分析完电压信号后，分析结果转化成转角传感器的输出信号，送至控制单元作 进一步处理。节气门转角位置传感器 P1 提供工作信号,备用信号 P2 提供 P1 故障时的 替代信号,并作为 P1 的动作检测信号。如图 5 图 5 节气门转角信号图 转角传感器:这种转角传感器的优点除了非接触式（因而也就没有磨损）外，还 有相对比例测量这个优点。 由于产生了这个比例，所以与角度成比例的输出信号基本就与机械公差（如距离 变化、轴位移动或倾角误差）无关了。同样，由于这种比例关系，电磁干扰也基本被 抑制了。 由于没有使用磁性材料，所以温度及使用寿命因素几乎不影响测量值。这种影响 是由于永久磁铁磁场强度随时间的推移或温度变化而减弱造成的。 节流阀体（电线驱动）的转矩控制基于以下几点： 辅助补偿，空调和发电机负载；发动机/变速器整体控制；转矩控制档位；牵引 力控制功能；车辆稳定系统控制（ESP） 、ASR/MSR 功能。 （二）曲轴位置传感器 1.作用及构造 曲轴位置传感器由一个磁铁芯和一个线圈组成，它安装在一个 602 的飞轮齿圈 旁（见图 6） ，缺少的 2 个齿用于确定上止点位置，当信号齿旋转时，线圈上会产生一 个变化的磁场（见图 6） ，因而导致线圈上产生一个频率变化的正弦交流信号。此信号 既输入给发动机计算机的曲轴转速信号，还有 1 缸上止点信号。 （上止点在缺口后第 20 个齿） ，其频率也与发动机转速成比例。 图 6 曲轴位置传感器原理 2.常见故障现象： 它安装与离合器飞轮盘上，与飞轮上的 58X 齿圈共同工作。如果曲轴位置传感器 损坏（属于自身构造损坏只能进行更换，不可以维修） ，或者信号变形、失真（通常 是因为传感器与飞轮盘距离偏大或偏小， 一般要求距离在 10.5mm， 如果不符合要求， 可以通过添加或减少垫片进行修正，当然，也要对间隙产生的原因进行检查，看是否 是因为变速器壳体有变形等，以对故障根治性解决） ，将有可能导致发动机断续点火、 不能启动、油耗增加等故障。同时，有可能出现加速发抖、发动机排气发黑、油耗增 加等问题。在检查是否是其本身故障时，可以用示波器查看他的波形图，产生故障时 波形则会产生混乱或不具规则性。 （三）凸轮轴位置传感器 1.作用：凸轮轴位置传感器为 ECU 提供凸轮信相位息，此信息与曲轴位置传感器 结合使用来判断发动机处于工作循环中的哪个行程,凸轮轴每转一周霍尔效应就产生 一个脉冲,同时控制喷油器向正确的气缸喷油. 2.构造：内部为霍尔传感器形式,三线式,由 ECU 提供参考电压，另外两根分别是 信号线和搭铁。 3.故障现象：如果凸轮轴位置传感器出现故障,ECU 将进入故障应急模式,此时会 增加喷油量.但排放将会超标,故障灯会亮。这时，就应该对发动机进行检查维修了， 凸轮轴位置传感器也是只能更换而不可以维修。 （四）氧传感器 1.作用及构造： 氧传感器传感元件是一种带孔隙的陶瓷管，管壁外侧被发动机排气包围，内侧通 大气。传感器根据内外侧的氧浓度差间接测量混合气空燃比，该信号传送给 ECU，由 ECU 计算后控制喷油器喷油脉宽。 2.故障现象： 氧传感器的工作电压在 0.10.9V 之间波动，10S 内应该变化 58 次，低于这个 频率说明传感器老化，损坏或者中毒，需要更换（该传感器无法修复） 。 氧传感器探头正常颜色为淡灰色顶尖，异常情况如下： （1）白色顶尖，硅污染造成，必须更换； （2）棕色顶尖，铅污染造成，必须更换； （3）黑色顶尖，积炭造成 3QQ3 配置的 SQR308 发动机早期不具有三元催化，排放是欧标准，后来为满 足更高的排放法规生产的均配置双三元催化。且电喷系统装有两个氧传感器，前氧传 感器为预催化转化器，进行空燃比修正（一般应保持 LAMDAR 在 1 左右，偏小表示燃 油供给少；动力性不好，偏大则表示进气量不足，燃烧不完全，排放超标。点火系统 采用顶置点火线圈直接点火方式，同时点火受爆燃传感器闭环控制，这样可以间接控 制空燃比，并有效的保护发动机，系统还集成了对散热风扇和空调压缩机的控制。 ） 后氧传感器检测触媒的效率，点亮发动机故障灯。其中后氧传感器的加热线圈受电脑 控制，当氧传感器加热到一定温度的时候，发电机 ECU 就会切断加热线圈的电流，停 止加热。加热线圈短路、断路的时候，发动机 ECU 检测到故障信息，点亮故障灯，在 某些特定工况，发动机以故障模式运行。其信号波形如图 7： 图 7信号波形 （五）爆震传感器 1.构造： 爆震传感器由爆燃块外壳，压电陶瓷体，惯性配重，壳体和接线插座等组成。压 电元件由压电材料石英晶体 （二氧化硅 SiO2） 制成， 其承压能力可达 2030105kpa 惯性配重。 用来传递发动机振动产生的惯性力，压电元件和惯性配重用螺栓固定在壳体上， 调整螺栓的拧紧力矩就可以调整传感器的输出电压。因为传感器 的输出特性在出厂 时已经调好，所以在使用中 不得随意调整。传感器的壳体与润滑油压力传感器的壳 体相似，有所不同的是其拧入缸体部分为实心结构。传感器插座上有三根引线，其中 两根为信号线，一根为屏蔽线。 2.安装注意事项： 不要让各种液体如机油，冷却液，制动液和水等长时间接触到传感器，安装时接 触面不允许使用任何类型的垫圈，传感器必须以其金属面紧贴在汽缸体上，传感器的 信号电缆布线时，应该注意不要让信号电缆发生共振，以免断裂。必须避免在传感器 的 1，2针脚之间接通高压电，因为这样一来可能会损坏压电元件。 3.故障现象： 当爆震传感器发生故障时，车主是一般感觉不到的，但是发动机电控系统检查到 这一现象时，则会运行故障模式，如减小点火提前角进行保护发动机。而只有通过电 压信号才能对其进行检测是否损坏，损坏的爆震传感器只要通过更换而不能维修，安 装注意事项见上。 （六）进气歧管绝对压力/温度传感器 1.构造 进气歧管绝对压力传感元件由一块硅芯片组成，进气温度传感元件是一个负温度 系数（NTC）的电阻，电阻随进气温度变化，此传感器输送给控制器一个表示进气温 度变化的电压。 2.故障现象： 1，2针脚温度传感器在 20时额定电阻为 2.50.125 千欧。3，4针脚 压力传感器在发动机怠速状态下， 3针脚应有 5V 的参考电压， 4针脚电压应为 1.3V 左右；空载状态下，慢慢打开节气门，4针脚的电压变化不大；快速打开节气门，4 针脚的电压可瞬