汽油机柴油机供油系检测与波形观测PPT课件.pptx

1 2 4汽油机供油系检测与波形观测 汽油机燃油供给系统的作用 根据发动机各种工况的要求 向气缸即时提供一定数量和浓度的可燃混合气 以便在临近压缩终了时使发动机点火燃烧而膨胀做功 最后把燃烧产物排至大气 起动 0 2 0 6怠速 节气门全关 0 6 0 8小负荷 30 0 7 0 9中等负荷 大部分 30 80 0 9 1 1大及全负荷 超车 80 100 0 8 0 9 1 2 2 4汽油机供油系检测与波形观测 一 电子控制汽油喷射系统的组成及工作原理1 电子控制汽油喷射系统的类型 单点喷射将燃油喷射在节气门体的混合室中 再经进气歧管分配到各气缸中 多点喷射在每个进气门外侧的气道中设一个喷油嘴 2 电控汽油喷射系统的构成由各种传感器 电控单元 ECU 执行器及连接线组成 2 3 2 4汽油机供油系检测与波形观测 3 电控汽油喷射系统的基本工作原理电动汽油泵将汽油从油箱中吸出 经过滤清器 由压力调节器维持稳定供油压力 输送到喷油器 压力超过规定值时 减压阀打开 汽油经油管流回油箱 输油压力保持恒定 传感器将采集到的各种信息传给电控单元 ECU 计算燃料量 并转化成不同电脉冲信号 控制喷油嘴的打开及延续时间 满足发动机不同工况对混合气的要求 为了改善起动性能 有些发动机设有冷起动喷嘴 冷态起动时 由热敏时控开关根据冷却水温度高低控制其开闭 提供不同程度的加浓混合气 3 4 一 混合气质量检测混合气质量可以用空然比 A F 或过量空气系数 评价 空燃比 A F 指可燃混合气中空气的质量和燃油质量的比值 理论上空燃比为14 7 即1KG汽油完全燃烧所需要的空气质量为14 7KG 过量空气系数 指燃烧过程中实际供给的空气质量与理论上完全燃烧 1KG燃油 所需要空气质量的比值 4 2 4汽油机供油系检测与波形观测 5 1 空燃比的直接测定利用空气流量计和燃油流量计分别测出进入气缸的空气量和燃油量 空燃比可经过计算求得 空气量的测量有体积法和质量法两种 当采用体积法测量时 应考虑发动机工作温度 空滤器清洁程度 发动机工况 海拔高度等因素对测量结果的影响 5 2 4汽油机供油系检测与波形观测 6 2 空燃比的间接分析 1 在一定转速和节气门开度下 汽油发动机空燃比或过量空气系数与发动机排放废弃的成分及含量间存在一定关系 6 2 4汽油机供油系检测与波形观测 7 2 空燃比的间接分析由图可见 当A F值低时 混合气较浓 燃油在燃烧过程中缺氧 一部分燃油未经燃烧而排出 HC排放量较高 当A F值高时 混合气较稀 若稀到一定程度 就会发生缺火现象 未燃烧的HC经排气管排出 HC排放量也增大 7 2 4汽油机供油系检测与波形观测 8 2 空燃比的间接分析CO的生成主要是因为空燃比低 A F值低时 混合气浓 燃油缺氧燃烧会产生大量CO 当A F值高时 燃油在高氧含量状态下燃烧 排气中的CO含量降低 由图可见 CO含量与空燃比的大小有极好的对应关系 因此可通过检测废弃中CO的含量来判断空燃比的大小 8 2 4汽油机供油系检测与波形观测 9 2 空燃比的间接分析如果排出的废气中CO HC的含量很高 CO2和O2的含量很低时 表示空燃比太小 混合气过浓 如果HC O2的含量高 而CO CO2的含量均较低时 表明空燃比太大 混合气过稀 9 2 4汽油机供油系检测与波形观测 10 2 空燃比的间接分析O2的含量是最有用的诊断分析依据之一 发动机技术状况正常时 装有催化转换器的发动机所排出的废弃中氧含量应该在1 0 2 0 之间 小于1 0 时 说明空燃比太小 混合气太浓 不利于完全燃烧 大于2 0 时 说明空燃比太大 混合气过稀 容易导致缺火 10 2 4汽油机供油系检测与波形观测 11 二 电控喷油信号和燃油压力的检测1 喷油信号控制原理微机的指令信号控制大功率晶体管的导通与截止 导通时 喷油器电磁线圈电路接通 铁心被吸起 针阀被打开 喷油器开始喷油 截止时 电磁线圈电路切断 电磁力消失 弹簧力又使针阀返回阀座 喷油器停止喷油 11 2 4汽油机供油系检测与波形观测 12 二 电控喷油信号和燃油压力的检测2 喷油信号波形检测方法 连接好检测仪器 拆开喷油器电路插头 中间接入专用T形接头 其一端接喷油器 另一端接电路插头 中间引出端接信号拾取系统的信号探针 起动发动机 稳定运转预热至正常温度 打开检测仪器 按规定工况运转发动机 示波器则显示喷油器喷油信号波形和脉宽 12 2 4汽油机供油系检测与波形观测 13 3 标准喷油信号波形电流驱动式喷油器喷油信号波形电流驱动式喷油器的ECU对驱动喷油器的电磁线圈电流进行调节 功率晶体管除起开 关作用外 还有限流功能 2 4汽油机供油系检测与波形观测 13 14 2 4汽油机供油系检测与波形观测 3 喷油器喷油信号波形各线段的含义A线 喷油器关闭时的系统电压信号 通常为12V B线 电子控制装置 ECU 给出喷油信号 喷油器控制回路搭铁 开始喷油的时刻 C线 喷油器喷油 D线 喷油信号终止时刻 此时 喷油器控制电路断开 喷油结束 喷油器线圈因电流突变而产生感应脉冲电压 E线 基本喷油时间结束线 同时也是电流限制起始线 F线 补偿加浓时期 G线 补偿加浓喷油信号截止时刻 喷油器驱动电路断开 H线 喷油器针阀关闭 电压从峰值逐渐衰减到电源电压 14 15 2 4汽油机供油系检测与波形观测 15 16 2 5柴油机供油系检测与波形观测 与汽油机相比 柴油机最大的不同点是所用燃料和燃料供给 着火方式的不同 柴油机燃油供给系统的作用是根据柴油机的各种工况的需要 将适量的柴油在适当的时间并以合理的空间形态喷入燃烧室 即对燃油喷入量 喷油时间和油束的空间形态三方面进行有效控制 由于所采用的燃料和相应燃料供给系统的不同 柴油机燃油供给系统检测诊断的内容 方法与汽油机相比有许多不同之处 16 17 2 5柴油机供油系检测与波形观测 一 喷油压力波形分析在不解体情况下 可以通过燃油喷射过程中高压油管中的压力变化来检测柴油机燃油供给系统的技术状况 将测得的喷油压力波形的特征与标准波形进行比较 就可以据此判断燃油供给系统的技术状况和故障原因 喷油泵 喷油器 17 18 2 5柴油机供油系检测与波形观测 第 阶段为喷油延迟阶段 喷油泵泵油压力上升到超过高压油管内的残余压力pr 燃油进入油管使油压升高到针阀开启压力p0的一段时间 第 阶段为主喷油阶段 喷油泵不断的向喷油器内供油 使得喷油器内压力不断升高 第 阶段为自由膨胀阶段 喷油泵停止向喷油器供油 出油阀关闭后 尽管燃油不再进入油管 但由于油管中的压力仍高于针阀关闭压力pb 燃油会继续从喷油孔中喷出 a 喷油泵压力曲线b 喷油器压力曲线c 针阀升程曲线 18 19 2 5柴油机供油系检测与波形观测 喷油泵的实际供油阶段为第 阶段 喷油器的实际喷油阶段为 阶段 若循环供油量即柱塞有效行程一定 则第 阶段延长和第 阶段缩短时 喷油器针阀开启所对应凸轮轴转角减少 喷油量减少 反之 若第第 阶段缩短和第 阶段延长 则喷油量增大 P0针阀开启压力 pmax最高压力 pb针阀关闭压力 pr油管中的残余压力 19 20 2 5柴油机供油系检测与波形观测 三 柴油机供油压力波形检测1 油压传感器及其安装常用压电式油压传感器来获取供油压力信号 外卡式油压传感器以一定预紧力卡夹在喷油泵与喷油器之间的高压油管上 油管在高压油脉冲作用下产生膨胀 挤压外卡压电传感元件 产生电荷 串接式油压传感器时串接在喷油泵与喷油器之间 压电元件直接将高压油管内的油压信号转换为电量信号 20 21 2 5柴油机供油系检测与波形观测 2 供油压力波形的检测 检测时 检测仪器经预热 自校 调试后 连接传感器 运转预热发动机 在检测工况下稳定运转 通过按键选择 屏幕上即可出现被测发动机的供油压力波形 据此可测出各缸高压油管内的最高压力 残余压力 针阀开启压力 针阀关闭压力等 把实际压力波形与标准波形进行比较 以判断燃油供给系统的技术状况和故障原因 21 22 2 5柴油机供油系检测与波形观测 3 供油压力波形选择 全周期单缸波 多缸平列波 多缸并列波 多缸重叠波 22 23 2 5柴油机供油系检测与波形观测 四 柴油机供油正时检测供油提前角指喷油泵柱塞供油时 活塞距压缩行程上止点所对应曲轴转角 1 供油提前角检测 缸压法用缸压传感器确定某缸压缩压力最大点 用油压传感器确定该缸供油时刻 二者间的曲轴转角即该缸供油提前角值 拆下所测缸喷油器 在座孔上安装缸压传感器 把油压传感器串接在喷油器和高压油管间 把发动机转速在规定转速 根据仪器使用要求选择按键 屏幕上显示所测缸供油提前角值 23 24 2 5柴油机供油系检测与波形观测 2 供油提前角检测 频闪法柴油机供油正时仪组成 工作原理与汽油机正时仪相同 检测时 油压传感器串接于 缸高压油管与喷油器之