空气供给系统.ppt

空气供给系统 掌握空气供给系统的基本组成掌握各组成部件的功能和结构 培养学生独立分析总结问题的能力培养学生分析汽车电控的基本能力 使学生养成爱惜实验器材的习惯培养学生对汽车行业热爱的情感 知识目标 能力目标 情感目标 一 教学目标 1 空气供给系统各部分的工作原理2 空气供给系统的工作原理 1 空气供给系统的基本组成2 空气供给系统各部分的功用 教学重点 教学难点 1 理实一体化教学2 分组教学 教学方法 二 教学重点难点 空气供给系统是向汽油机提供与发动机负荷相适应的 清洁的空气 同时对流入发动机气缸的空气质量进行直接或间接计量 使它们在系统中与喷油器喷出的汽油形成空燃比符合要求的可燃混合气 三 新课导入 空气流量计 进气歧管压力传感器 节气门位置传感器 空气供给系统 四 主要内容 空气流量计一般安装于空气滤清器后的进气管道中 将吸入的空气量转换电信号送给ECU 作为燃油喷射和点火控制的主控信号 第一节空气流量计 空气流量计的分类 1 翼片式空气流量计 1 翼片部分 翼片部分的构造如下图所示 其由两者铸成一体的测量翼片和缓冲翼片 安装在空气流量计壳体上的翼片转轴 安装在转轴一端的螺旋复位弹簧 安装在电位计部分内 空气旁通通道等构成 2 电位计部分 电位计部分布置在空气流量计壳体上方 由平衡配重 滑臂 螺旋复位弹簧 调整齿圈和印刷电路板组成 如下图所示 3 工作原理 当吸入发动机的空气流过传感器主进气道时 传感器翼片就会受到空气气流压力产生的推力力矩和复位弹簧弹力力矩的作用 当空气流量增大时 气流压力对翼片产生的推力力矩增大 推力力矩克服弹力力矩使翼片偏转角度增大 直到推力力矩与复位弹簧力矩平衡为止 进气量越大 翼片偏转角度也就越大 因为翼片总成和电位计的滑臂均固定在转轴上 所以在翼片偏转的同时 滑臂也随之偏转 当空气流量增大时 端子VC与VS之间的电阻值减小 两端子之间输出的信号电压US降低 当空气流量减小时 气流压力对翼片产生的推力力矩减小 推力力矩克服弹力力矩使翼片偏转的角度 端子VC与VS之间的电阻值增大 两端子之间输出的信号电压VS升高 工作原理如下图所示 4 检测 如下两图所示 1 检查叶片工作状态及回位弹簧弹力 如果弹力减小 应拨动电位计内调整齿圈的齿增大回位弹簧弹力 每次只能调一到两个齿 2 检查翼片初始位置 即进气量与翼片位置是否匹配 如发动机加速响应时间长 动力不足 不能起动等 即应调整弹簧预紧力 3 检测ECU侧Vb Vc Vs和THA与端子E2间的电压 使点火开关置于 ON 测量Vb与E2端子间的电压应为13 5V Vc与E2端子间电压应为10V 测量时轻推计量板 它的值几乎不变 测量Vs与E2端子间的电压时 不但要读取流量计全关和全开的电压 而且要让计量板从全关状态慢慢开启 直到全开 检查电压上升情况 全闭时为2 5V 全开时为8V 4 检测空气流量计的电阻 点火开关置于 OFF 拔下空气流量计插接器 测量Vb与E2之间的电阻约为400 Vc与E2间的电阻约为300 测量Vs与E2之间电阻时 应将计量板从关闭位置缓慢打开 阻值应逐渐增大 关闭时为50 全开时200 为正常 测量THA与E2之间的电阻 即进气温度传感器的阻值 其阻值随车型和温度的不同而不同 检查油泵开关 计量板 翼板 稍开 Fc和E1之间的电阻应为O 即触点处于 ON 状态 当计量板全关闭时阻值为 例如丰田PREVIA翼片式传感器检测数据如下表所示 2 卡门旋涡式空气流量计 主要由设置在空气通道中央的锥状卡门旋涡发生器和相应的旋涡检测装置等组成 当空气流过卡门旋涡发生器时 在其后部将会不断产生卡门旋涡 在单位时间内产生的卡门旋涡的个数 既发生频率 与气流的速度有关 只要测出卡门旋涡的发生频率 即可知道空气流量的大小 检测卡门旋涡频率有两种方法 反光镜检测方式和超声波检测 1 反光镜检测法 反光镜检测方式的旋涡检测装置由反光镜 发光二级管和光敏晶体管 板弹簧等组成 如下图所示 当空气流过卡门旋涡发生器时 受交替产生的卡门旋涡的影响 发生器两侧压力也交替发生变化 用导压孔把旋涡发生器两侧的压力引到薄金属制成的反光镜背面 受发生器两侧交替变化压力的作用 反光镜将产生与旋涡发生频率相同的偏转振动 如下图所示 2 超声波检测法 超声波检测方式的检测装置由超声波信号发生器 超声波接收器等组成 它是利用卡门旋涡的存在 会使通道横截面空气密度发生变化这一现象来测量旋涡的发生频率 超声波信号发生器安装在空气流动的垂直方向 在它的对面安装超声波接收器 如下图所示 3 检测 以凌志LS400为例 卡门涡旋式空气流量的检测项目有电阻检测和波形检测 电阻检测如下图所示 波形检测如下图所示 3 热线式空气流量计 热线式空气流量计的基本构造如下图所示 它主要由铂丝制成的热线 发热体 温度补偿电阻 控制热线电流并输出信号的控制电路 采样管和流量计壳体等组成 根据铂丝热线在流量计中安装位置的不同 又分为主流测量方式和旁通测量方式两种结构形式 1 工作原理 2 检测 4 热膜式空气流量计 热膜式空气流量计的结构如下图所示 工作原理如下图所示 第二节进气歧管绝对压力传感器 分类 压敏电阻式 电容式 一般装于发动机机舱内 用一根真空管与进气歧管相接或直接装在节气门后方的进气歧管上 如下图所示 1 压敏电阻式 由压力转换元件和对输出信号进行放大的混合集成电路等构成 压力转换元件是利用半导体压阻效应制成的硅膜片 硅膜片为约3mm的正方形 其中部经光刻腐蚀形成直径约2mm 厚约50 m的薄膜 在膜片表面规定位置有四个应变电阻 以惠斯顿电桥方式连接 如下图所示 2 电容式 位于传感器壳体内腔的弹性膜片用金属制成 弹性膜片上 下两个凹玻璃的表面也均有金属涂层 这样在弹性膜片与两个金属涂层之间形成两个串联的电容 如下图 第三节 节气门位置传感器 节气门位置传感器分类 1 触点式节气门位置传感器 触点式节气门位置传感器主要由一个滑动触点和两个固定触点组成 如下图 如滑动触点 TL 随节气门轴一起转动 滑动触点在节气门全关 怠速 时与怠速固定触点 IDL 闭合 而在节气门接近全开时与全开触点 PSW 闭合 节气门开度在中间位置时 滑动触点与两个固定触点均断开 ECU根据触点的闭合情况确定发动机处于怠速 中等负荷或全负荷工况 2 线性式节气门位置传感器 线性输出型节气门位置传感器的主要特点是 表示节气门开度的输出电压与节气门开度成线性关系 该传感器的结构和电路如图所示 下图给出了线性输出型节气门位置传感器的输出特性 从图中可以看到传感器的输出电压随着节气门开度的增大而线性地增大 3 综合式节气门位置传感器 综合式节气门位置传感器在日本丰田皇冠3 0 凌志LS400等轿车装用的是由一个电位计和一个怠速触点组成的综合式节气门位置传感器 工作原理和检修方法参阅前两种节气门位置传感器 其电路如下图所示 用万用表检测节气门位置传感器 拔去节气门位置传感器的线束插头 用万用表在电位计式位置传感器线束插座上测量电位计总电阻 下图中VC端和E端之间的电阻 如有断路 短路或阻值不符合标准 说明该传感器有故障 测量电位计滑动触点的电阻 图3 31中VT和E之间的电阻 该电阻应能随节气门的开启或关闭而平滑地变化 否则说明该传感器有故障 用示波器检测节气门位置传感器 将示波器测头与电位计式位置传感器的信号输出端 下图中的VT端 连接 打开汽车的点火开关或让发动机运转 让节气门由关闭位置逐渐开启直至全开 同时观察示波器显示屏上的节气门位置传感器输出信号的波形 正常波形应为一连续 平滑的斜线 若测得的信号波形不平滑 有突变 则说明该节气门位置传感器有故障 故障诊断与排除 故障分析 节气门位置传感器的作用是将节气门开度转换为电压信号 信号电压随节气门开度的增大而增高 节气门全开时 增大到接近5V 在正常情况下 ECU根据此信号以及进