企业培训_发动机原理及构造培训资料1

1 发动机原理及构造培训资料 北京现代发动机2008 08 25 2 前言 前言 本资料主要从车用发动机基本原理和构造着手 通过对发动机原理和构造的简单讲解 使大家对发动机相关知识有初步的了解 然后对公司内产品性能指标 新技术的使用及常用术语进行说明 使大家对公司的产品技术情况有清晰的认识 最后按照发动机2大结构 5大系统的区分对发动机各部分进行功能和结构的说明 同时将各系统拆解到部品状态进行讲解 并指出可能影响发动机机能的重要品质特性 为现场生产中更好地理解并控制重要品质项目提供帮助 由于时间紧迫及水平有限 资料中的内容可能有错漏之处 欢迎大家指正 同时欢迎大家以各自所在的领域为出发点 对本资料提出改善建议 3 目录 1 发动机工作原理 42 DHEC发动机主要技术参数 123 发动机本体 244 曲柄连杆机构 405 配气机构 526 供给系统 637 电控系统 748 冷却系统 849 润滑系统 9210 起动系统 10311 其他发动机介绍 105 目录 4 1 发动机工作原理 1 发动机工作原理2 BHMC发动机主要技术参数3 发动机本体4 曲柄连杆机构5 配气机构6 供给系统7 电控系统8 冷却系统9 润滑系统10 起动系统 返回 5 1 发动机工作原理1 1发动机基本原理1 2发动机分类1 3发动机常用术语 1 发动机工作原理 6 1 1 发动机基本原理 1 发动机工作原理 气缸内油气混合气燃烧产生压力 推动活塞往复运动 通过曲柄连杆机构转化为曲轴的旋转运动进行动力输出 重要概念 发动机工作循环 发动机工作原理动画 发动机工作循环动画 7 1 2 发动机分类 1 发动机工作原理 通常可按下列特征进行分类 点火方式 冲程数 缸数及排列 冷却 工作方式 下面以常见的类型进行介绍 点火方式 点燃式发动机 压燃式发动机 汽油自燃温度高 采用火花塞强制点火 汽油发动机为点燃式发动机 柴油自然温度低 采用高压缩比压燃 柴油发动机为压燃式发动机 8 冲程数 二冲程发动机 四冲程发动机 曲轴旋转一周完成一个工作循环 由于换气不彻底 经济性较差 但结构简单 因此在摩托车上广泛使用 曲轴旋转二周完成一个工作循环 四冲程发动机有独立的进气和排气冲程 换气彻底 在汽车上广泛使用 并已逐渐用于摩托车 1 2 发动机分类 1 发动机工作原理 9 缸数及排列 1 2 发动机分类 L42 4L V63 0L 直列LINE 4缸 排气量 V形排列 6缸 排气量 常听到的对发动机的叫法 1 发动机工作原理 直列发动机 V形发动机 水平对置发动机 10 工作方式 1 2 发动机分类 转子式发动机 活塞式发动机 1 发动机工作原理 转子发动机又称为米勒循环发动机 它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放 与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同 转子发动机取消了无用的直线运动 因而同样功率的转子发动机尺寸较小 重量较轻 而且振动和噪声较低 具有较大优势 三角转子把汽缸分成三个独立空间 三个空间各自先后完成进气 压缩 做功和排气 三角转子自转一周 发动机点火做功三次 还存在气密性 润滑和磨损等一系列技术难题 11 1 3 发动机常用术语 1 发动机工作原理 上止点 下至点 活塞行程 燃烧室容积 工作容积 总容积 压缩比 12 1 发动机工作原理2 BHMC发动机主要技术参数3 发动机本体4 曲柄连杆机构5 配气机构6 润滑系统7 供给系统8 排气系统9 点火系统10 电控系统11 冷却系统 2 DHEC发动机主要技术参数 返回 13 2 BHMC发动机主要技术参数 14 2 BHMC发动机主要技术参数 15 CVVT 连续可变正时系统 ContinuouslyVariableValveTiming工作过程 通过 流向控制阀OCV OIL FLOWVAVLE 控制机油流向 以机油压力为动力 控制CVVT正反方向旋转 通过正时链轮 可连续改变进气凸轮轴的相位 排气凸轮轴相位不变 从而解决功率 燃油消耗量及低排放的各种基本性能 气门重叠 2 2 BHMC发动机CVVT工作原理 16 流向控制阀 油温传感器 机油滤清器 17 CVVT 18 19 壳体 正时链轮 旋转叶轮 衬套 1 正时皮带带动排气凸轮轴 排气凸轮轴通过链轮带动进气凸轮轴2 由于排气凸轮轴是由正时皮带驱动 所以排气凸轮轴正时不变3 通过旋转叶轮带动正时链轮正反向偏转 从而改变进气凸轮轴相位4 通过OCV控制旋转叶轮的转向 连接排气凸轮轴 连接正时链轮 20 低速大负荷 高速大负荷 低速低负荷怠速 提前 延迟 提前 延迟 中等负荷 21 OCV结构 安装架 22 CVVT 23 CVVT的好处有三点 1 在环保方面 优化了气门重叠角 降低了氮氧化物 尾气中被主要限制的污染物之一 另外两种是一氧化碳和碳氢化合物 的排放量 2 节能方面 增大气门重叠角 提高进气效率 减少进气损失 降低了燃油消耗 减小气门重叠角 可使发动机怠速状态下燃烧更稳定 运转更平稳 降低了怠速 也就降低了燃油消耗 3 在改善发动机性能方面 通过CVVT的使用 提高了发动机气缸的容积效率和进气效率 从而提高了发动机低速状态时的输出扭矩 FSI FuelStratifiedInjection 发动机就是 缸内直喷发动机 采用的是燃油分层燃烧技术 同样可以达到节省油耗的目的 传统的发动机是喷油嘴将汽油喷入进气支管 汽油和空气混合 然后进入汽缸燃烧 在进气支管中 汽油与空气已经均匀的混合在一起了 所以需要空气和燃料的混合比例 空燃比 达到理论状态 14 7 1 才能获得最好的动力和经济性 24 3 发动机本体 1 发动机工作原理2 DHEC发动机主要技术参数3 发动机本体4 曲柄连杆机构5 配气机构6 供给系统7 电控系统 8 冷却系统9 润滑系统10 起动系统 返回 25 3 发动机本体3 1 发动机本体概述3 2 缸体概述3 2 1 缸体分类3 2 2 缸体 重要品质特性控制项目3 3 缸盖概述3 3 1 缸盖燃烧室的分类3 3 2 缸盖 重要品质特性控制项目 3 发动机本体 26 3 1 发动机本体概述 3 发动机本体 发动机本体概述 发动机本体主要包含缸盖 缸体 曲轴等零部件 发动机本体既是发动机各机构 各系统的装配基体又同时是发动机其它机构 系统的组成部分 缸体 缸盖 27 3 2 缸体概述 3 发动机本体 缸体 缸体作用 是发动机的骨架以及相关零部件的安装基体 发动机燃烧室 冷却水道 润滑油道的组成部分 承受发动机工作时可燃混合气产生的气体力以及发动机运动件的惯性力 承受周期性的热冲击 典型缸体结构图 28 3 2 1 缸体分类 3 发动机本体 缸体 缸体按照曲轴孔对开的位置是否与缸体下表面 OP面 同一平面可常分为以下三种 一般式 曲轴孔对开位置与缸体下表面同一平面 运用实例 RAA C PWA C 龙门式 曲轴孔对开位置高于缸体下表面 运用实例 PEA 隧道式 曲轴孔没有对开 适用于安装滚动轴承的组合式曲轴的缸体形式 各种缸体形式简图 一般式实例PWA C 一般式实例RAA C 29 3 2 2 缸体 重要品质特性控制项目 3 发动机本体 缸体 前面 水泵安装面 密封不良时漏水发生后面 变速箱安装面 造成变速箱安装不良 30 3 2 2 缸体 重要品质特性控制项目 3 发动机本体 缸体 顶面 顶面 底面 底面 31 3 2 2 缸体 重要品质特性控制项目 缸孔面 主轴孔 油封面 3 发动机本体 缸体 经过珩磨加工的缸孔 珩磨质量的好坏决定了发动机工作时缸孔与活塞的润滑程度 并最终影响发动机的寿命 对于缸孔珩磨后孔径分组打刻的准确性决定最终活塞的选择 影响发动机的KCS 敲缸 特性 主轴孔与曲轴后油封面是缸体与B CAP 下缸体通过螺栓以一定的轴力拧紧后加工形成的 为了保证再装配后的主轴孔径与油封孔的再现性 确保一定的轴力拧紧是关键点 加工后的缸体与B CAP 下缸体必须是一一对应的 加工后孔径的分组打刻的准确性确保选择合适厚度的轴瓦并最终确保得到合适的油膜厚度 32 3 3 缸盖概述 3 发动机本体 缸盖 缸盖作用 配气机构的安装本体 密封缸孔上部 并与活塞顶部和缸孔形成燃烧室 承受发动机工作时可燃混合气产生的气体力 承受周期性的热冲击 典型缸盖结构图 33 3 3 1 缸盖燃烧室分类 3 发动机本体 缸盖 发动机燃烧室按照缸盖部分燃烧室的形状可常分为以下三种 楔形燃烧室 结构简单 紧凑 在压缩终了时能形成挤气涡流 但对于HC排放不利盆型燃烧室 结构简单 但不紧凑半球形燃烧室 结构更加紧凑 散热面积小 有利于燃料完全燃烧 排放控制好 各种典型燃烧室简图 34 3 3 2 缸盖 重要品质特性控制项目 IN面 3 发动机本体 缸盖 进气歧管安装面 损伤将导致可燃混合气泄漏 CVVT滤网安装面 损伤将导致机油泄漏 35 3 3 2 缸盖 重要品质特性控制项目 EX面 3 发动机本体 缸盖 RAA REJ RMP 36 3 3 2 缸盖 重要品质特性控制项目 底面 3 发动机本体 缸盖 必须清除缸盖水道中夹藏的铝屑以杜绝缸盖装配时掉落而损伤GA面 37 3 3 2 缸盖 重要品质特性控制项目 HC面 3 发动机本体 缸盖 38 3 3 2 缸盖 重要品质特性控制项目 HC面 3 发动机本体 缸盖 RAA缸盖总成 39 3 3 2 缸盖 重要品质特性控制项目 TC面 MISS面 3 发动机本体 缸盖 RAA REJ RMP 40 4 曲柄连杆机构 1 发动机工作原理2 DHEC发动机主要技术参数3 发动机本体4 曲柄连杆机构5 配气机构6 供给系统7 电控系统 8 冷却系统9 润滑系统10 起动系统 返回 41 4 曲柄连杆机构4 1 曲柄连杆机构概述4 2 活塞连杆组概述4 2 1 活塞连杆组 重要品质特性控制项目4 3 曲轴飞轮组概述4 3 1 曲轴飞轮组 重要品质特性控制项目4 4 轴瓦的选配4 5 曲轴扭振减震器概述 4 曲柄连杆机构 42 4 1 曲柄连杆机构概述 4 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构概述 曲柄连杆结构主要包含活塞连杆组和曲轴飞轮组两大部分 曲柄连杆机构的主要作用是把活塞的直线往复运动转变为旋转运动并输出动力 43 4 2 活塞连杆组概述 4 曲柄连杆机构 活塞连杆组 活塞连杆组概述 活塞连杆组主要包含活塞 活塞环 活塞销 连杆总成和连杆轴瓦等 活塞连杆组的主要作用是承受气缸中的气体爆发压力 并将此力传递给曲轴 活塞连杆组典型构成 44 4 2 1 活塞连杆组 重要品质特性控制项目 活塞的选择 4 曲柄连杆机构 活塞连杆组 45 4 2 1 活塞连杆组 重要品质特性控制项目 活塞环的装配 4 曲柄连杆机构 活塞连杆组 46 4 2 1 活塞连杆组 重要品质特性控制项目 活塞销的装配 4 曲柄连杆机构 活塞连杆组 47 4 2 1 活塞连杆组 重要品质特性控制项目 连杆 轴瓦的选择 4 曲柄连杆机构 活塞连杆组 48 4 3 曲轴飞轮组概述 4 曲柄连杆机构 曲轴飞轮组 曲轴飞轮组概述 曲轴飞轮组主要包含曲轴 主轴瓦和飞轮 液力变矩器 等零件 曲轴飞轮组的主要作用是承受活塞连杆组传递来的力 并由此造成绕其本身轴线的力矩 输出旋转运动 曲轴飞轮组典型构成 49 4 3 1 曲轴飞轮组 重要品质特性控制项目 曲轴的装配 4 曲柄连杆机构 曲轴飞轮组 50 4 4 轴瓦的选配 4 曲柄连杆机构 轴瓦选配 曲轴轴颈 连杆大头孔和缸体主轴孔为什么要进行尺寸分组 通过对工件的尺寸分组可以降低加工的精度要求范例 曲轴的轴颈每级要求公差带宽为6u 通过对加工后的曲轴尺寸分成4组 需要要求加工保证的公差带宽为24u 大大的降低了加工的精度要求 轴瓦的选配 轴瓦的颜色代表着轴瓦厚度的分组 根据构成滑动轴承的孔和轴的尺寸分组标记 通过使用对应的配瓦表选择相对应颜色的轴瓦 以最终达到合适的轴承间隙 轴瓦的选配 配瓦范例 某曲轴主轴颈打刻32323与之配合的缸体主轴孔打刻BCBCB 51 4 5 曲轴扭振减震器 TVD 概述 4 曲柄连杆机构 曲轴扭振减震器 曲轴扭振减震器的作用 降低曲轴在高速回转时所产生固有振动 防止曲轴折断 作为驱动发动机上辅助机构的皮带轮 装配注意点 必须确保联接花键装配到位和螺栓预紧力矩 52 1 发动机工作原理2 DHEC发动机主要技术参数3 发动机本体4 曲柄连杆机构5 配气机构6 供给系统7 电控系统 8 冷却系统9 润滑系统10 起动系统 返回 53 5 配气机构5 1配气机构概述5 2配气相位5 3配气机构构造5 3 1气门5 3 2气门组其他组件5 3 3摇臂及摇臂轴5 3 4凸轮轴及其组件5 3 5自动张紧器5 3 6凸轮轴脉冲板 5 配气机构 54 5 1配气机构概述 5 配气机构 配气机构的作用 按照发动机各缸工作循环和点火次序的要求 将曲轴的旋转传递给凸轮轴 凸轮轴上的凸轮适时地控制相应的气门打开或关闭以完成进排气动作 使新鲜空气及燃烧后的废气及时 充分地进入及排出气缸 本田特有的VTEC 可变气门升程 及VTC 可变气门正时 功能 55 5 2配气相位 理论上 四冲程发动机的进气门当曲拐处在上止点时开启 在曲拐转到下止点时关闭 排气门则当曲拐在下止点时开启 在上止点时关闭 进气时间和排气时间各占180 曲轴转角 实际上 发动机的曲轴转速都很高 活塞每一个行程历时都很短 这样短时间的进气或排气过程 往往会使发动机充气不足或排气不净 从而使发动机的功率下降 早开迟闭 现代发动机都采用延长进 排气时间的方法 即分别提前和延迟一定的曲轴转角 以改善进 排气状况 从而提高发动机的动力性 配气相位 就是进 排气门的实际开闭时刻 通常用相对于上 下止点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示 不同发动机 由于结构形式 转速各不相同 因此配气相位也不相同 5 配气机构 56 5 3配气机构构造 配气机构主要由以下零件构成 1气门2气门座3气门导管4气门弹簧5摇臂6摇臂轴6凸轮轴7凸轮轴正时链轮 皮带8正时链 皮带 5 配气机构 57 5 3 1气门 气门的功能是打开和关闭进排气口和燃烧室之间的口 其由头部和杆部组成 气门头部的形状有平顶 球面顶和喇叭形顶等 气门杆呈圆柱形 其与气门导管配合保证了气门往复运动的精度 且负责把气门头部的热量传递至气门导管 为保证气门头与气门座之间的良好配合 装配前应注意不要将气门碰伤或者错装 否则将直接导致发动机漏气 影响功率甚至无法点火 5 配气机构 58 5 3 2气门组其他组件 气门弹簧由弹簧座 弹簧保持架和气门锁块固定 用来关闭气门 气门座与气门表面相连 以确保燃烧室的密封性 气门导管热压入缸盖上的气门导管孔内 起气门运动的定向作用 气门组各组件均直接影响到配气系统的密封性及机械性能 如果错装 漏装或者安装不到位 均会直接导致发动机漏气 甚至气门甩脱等较严重的事故 5 配气机构 59 5 3 3摇臂及摇臂轴 摇臂的作用是将来自凸轮的力改变方向及行程 传递给气门杆用来打开气门 摇臂轴的作用是固定摇臂 分为进气摇臂轴和排气摇臂轴 要注意调整摇臂和气门间的气门间隙 过大会导致气门不能完全打开 过小则当气门预热膨胀时气门不能正确关闭 摇臂在安装过程中要注意保护其与凸轮 摇臂轴及气门的接触点 面 否则将发生漏气 发动机摇臂抱死并最终导致整机损坏等不良 摇臂轴 5 配气机构 60 5 3 4凸轮轴及其组件 凸轮的作用是在相应的正时打开和关闭气门 凸轮轴是由各种不同的凸轮构成 为了减少旋转过程的惯性力 部分凸轮轴为中空结构 凸轮轴工作原理简图 5 配气机构 61 5 3 4凸轮轴及其组件 凸轮轴皮带轮与正时皮带上的齿相啮合 以便将曲轴旋转传递到凸轮轴 凸轮轴安装时要注意保护各凸轮面不被损坏 否则将影响到气门的作动精度 导致漏气 装配正时皮带轮时 必须进行调整以确保活塞位置和气门开 关正时始终相同 5 配气机构 62 5 3 5自动张紧器 导向张紧链板和自动张紧器的作用是防止链条晃动甚至脱落 在安装时一定要注意将卡在弹簧里的别针拔出 将链条压紧 5 3 6凸轮轴脉冲板 凸轮轴脉冲板由粉末冶金材料烧结而成 上有精确分布的凸块 配合凸轮轴位置传感器向ECU提供精确的凸轮轴位置信号 安装时要注意正反之分 如果装反 发动机将可能无法点火 5 配气机构 63 1 发动机工作原理2 DHEC发动机主要技术参数3 发动机本体4 曲柄连杆机构5 配气机构6 供给系统7 电控系统 8 冷却系统9 润滑系统10 起动系统 6 供给系统 返回 64 6 供给系统6 1概述6 2燃油供给系统6 3进气系统6 4排气系统6 5重点零件说明6 5 1燃油管总成6 5 2进气歧管总成6 5 3排气歧管总成 6 供给系统 65 6 1 供给系统概述 6 供给系统 供给系统的作用是根据发动机各种不同工况的要求 将汽油和空气混合成一定浓度的可燃混合气 并按需要输送到各缸燃烧室内进行燃烧 作功 最后 供给系统还要将废气排出 供给系统的特性直接影响到发动机的工作性能 供给系统主要由燃油供给系统 进气系统和排气系统组成 66 燃油供给系统由油箱 燃油滤清器 燃油泵 油管 喷油器和燃油蒸发排放控制系统等构成 油箱用来储存燃油 燃油滤清器过滤燃油中的杂质与灰尘 燃油泵将油箱的燃油通过滤清器过滤后加压送到喷油系统 并和燃油压力调节器一起建立起稳定的燃油压力 保证喷油系统在恒定的燃油压力下工作 燃油蒸发排放控制 EVAP 系统的作用是尽量减少排入大气的燃油蒸汽 DHEC生产的各系列发动机都是采用电子控制燃油直接喷射系统 即喷油器在ECU的控制下将燃油直接喷射到喷油器座或缸盖中 混合新鲜空气后形成可燃混合气用于发动机工作 1 EVAP双通阀 2 油箱压力传感器 3 EVAP旁通电磁阀 4 燃油压力调节器 5 分油管 6 燃油蒸汽管 7 回油管 8 喷油器 9 油箱EVAP阀 10 燃油泵 11 注油口盖 12 燃油管接头 13 油箱 14 供油管 15 燃油滤清器 16 喷油器 17 EVAP控制碳罐 18 EVAP控制碳罐通风阀 6 2 燃油供给系统 6 供给系统 67 6 3 进气系统 进气系统主要由空气滤清器和进气歧管组件组成 空气滤清器的作用是清除流向进气歧管的空气中的尘土和砂粒 以减少气缸 活塞和活塞环的磨损 提高发动机的使用寿命 进气歧管组件主要由进气歧管 进气歧管垫 传感器等组成 ACC ODYL4系列 ACCV6 FIT系列 6 供给系统 68 6 4 排气系统 排气系统主要由排气歧管 排气管 催化转化器 排气消声器等组成 排气系统的作用是将混合气燃烧后生成的废气经过净化和消声等处理后排放到大气中 其中V6发动机的排气歧管是和缸盖铸为一体的 6 供给系统 69 6 5 重点零件说明 6 供给系统 70 6 5 1 燃油管总成 燃油脉冲阻尼器 分油器 油轨 分油器 也称为油轨 它通过各支管将燃油分配给喷油器 通过燃油压力调节器使分油器内的燃油压力恒定 在FIT车型使用的分油器上还有燃油脉冲阻尼器 这是由于FIT的分油器容积较小 一个喷油器工作时就会使分油器内的油压波动 影响了后续喷油器的正常工作 喷油器 品质控制要点 1 分油器的表面涂装不得有划伤 脱落等不良 否则在长时间使用后由于锈蚀导致漏油甚至引发火灾 2 分油器及油管应正确安装 任何的偏移 歪斜都可能使分油器的油压处于非正常状态 导致喷油量也不正常 影响发动机正常工作 3 喷油器表面应保持清洁 任何的异物都可能堵塞喷油孔 影响喷油质量 喷油器在恒定的燃油压力下工作 ECU通过控制喷油器开启时间控制喷油量 燃油脉冲阻尼器可以轻微的调节分油器内的油压 保证喷油器的工作油压稳定 6 供给系统 71 6 5 2 进气歧管总成 进气歧管总成包括了进气歧管和节气门体 进气歧管采用了先进的树脂材料 重量轻 内壁光滑 ACC ODY系列的发动机采用的是传统的铝合金进气歧管 各车型由于节气门体的不同导致进气歧管总成的差异 节气门体也就是我们通常说的油门 ECU将根据节气门体开度及空气流量的变化调整喷油器的喷油量 进气歧管与缸盖间装有进气歧管垫 来保证密封性 V6发动机还装有EGR系统来提高排放水平 其他发动机装有EGR系统的部分零件 但没有完整的EGR系统 品质控制要点 1 各相似车型的进气歧管总成不允许误装 误装将导致发动机怠速不稳 换档时速度不平顺 2 进气歧管 EGR板 进气歧管垫 缸盖安装面均要求良好的平面度和表面质量 原则上不允许有划伤砂孔等不良 防止漏气 3 进气歧管总成中的大量的水 气管路都应该处于正常位置 任何的偏移 歪斜都可能导致后续安装困难及漏气漏水 6 供给系统 72 6 5 3 排气歧管总成 排气歧管的作用是将发动机各个气缸中燃烧后产生的废气汇集起来 经排气管排到大气中去 在排气歧管外部装有的排气歧管罩 避免高温损坏其他附件 排气歧管采用了不锈钢管焊接而成 由于各排气歧管等长 因此各排气管的排气背压是相同的 不锈钢制排气歧管的内壁非常光滑 因此其排气阻力很小 品质控制要点 1 排气歧管通过螺栓固定在缸盖上 螺栓的扭力必须得到保证 否则会导致漏气 排气管异常振动等事故 2 排气歧管 排气歧管垫 缸盖安装面均要求良好的平面度和表面质量 原则上不允许有划伤砂孔等不良 防止漏气 3 排气歧管罩应良好紧固的安装在排气歧管上 保证发动机仓内的其他部件不受排气高温的损害 4 三元催化转化装置属于贵重易碎物品 安装时需要小心谨慎 V6的排气系统和L4的有所不同 6 供给系统 73 1 发动机工作原理2 DHEC发动机主要技术参数3 发动机本体4 曲柄连杆机构5 配气机构6 供给系统7 电控系统8 冷却系统9 润滑系统10 起动系统 7 电控系统 返回 74 7 电控系统7 1电控系统工作原理7 2电控系统构成7 2 1电子控制单元ECU7 2 2传感器7 2 3执行器7 2 3 1ECU执行器 喷油控制7 2 3 2ECU执行器 点火控制7 2 3 3ECU执行器 怠速控制 7 电控系统 75 7 电控系统 7 1电控系统工作原理 发动机电子控制系统由传感器 电子控制单元ECU和执行器组成 传感器把发动机的工作状态参数以电子信号和数据的形式输入电子控制单元ECU 电子控制单元ECU将输入信号与存储器内的设定值进行比较 然后向燃油供给系统 点火系统 进气和排气等系统发出相应的信号指令 使发动机发挥最佳工作性能 76 7 2电控系统构成 7 电控系统 ECU 即电子控制单元 由自身的各个输入端子接收到来自不同传感器的信号 经过处理后 从输出端子向各个控制部件输出所需的运行信号来控制整个发动机的运作 7 2 1电子控制单元ECU ECU由微机和外围电路组成 而微机就是在一块芯片上集成了微处理器 CPU 存储器和输入 输出接口的单元 ECU的主要部分是微机 而核心件是CPU ECU将输入信号转化为数字形式 根据存储的参考数据进行对比加工 计算出输出值 输出信号再经功率放大去控制若干个调节伺服元件 例如继电器和开关等 77 7 电控系统 7 2 2传感器 传感器是ECU用以判断发动机工作状态的 耳目 传感器故障将使ECU无法判断发动机的工况 关键传感器故障可导致发动机系统瘫痪 ECU 78 7 电控系统 ECU根据各传感器的输入 向各执行器发出控制指令 7 2 3执行器 就发动机而言 执行器主要完成以下功能 一 燃油喷射控制 二 点火控制 三 怠速控制 79 8 1燃油喷射系统基本原理 7 电控系统 顺序多点喷射燃油系统由喷油器 燃料分配器 油压传感器等组成 ECU根据发动机的工作状态参数 实时的控制喷油器的喷油量和喷油时刻 当发动机的工作状态突然变化时 顺序燃油喷射系统能够在ECU的控制下快速反映 获得最佳的喷油量和喷油时刻 喷油器是由电磁线圈 柱塞针阀及壳体组成的行程固定的电磁控制针阀装置 当电流流经电磁线圈时 针阀升起并喷射压力燃油 由于针阀升程和燃油压力都是恒定的 因此 喷油量就取决于针阀开启时间 即电流流经电磁线圈的持续时间 ECU通过控制电磁线圈的通电时间即可精确控制喷油量 电磁线圈 柱塞针阀 分配器 喷油器 传感器 7 2 3 1ECU执行器 喷油控制 80 7 电控系统 点火线圈 点火控制模块ICM 一 点火模块 点火控制模块主要由晶体管等半导体器件组成 根据ECU发出的点火指令来控制点火初级线圈的电流 点火线圈用来产生火花塞点火所需的高电压 它由缠绕在铁芯上的初级线圈和次级线圈组成 两级线圈的绕数比越大 互感电势越大 因此点火线圈可以产生所需的高电压 7 2 3 2ECU执行器 点火控制 一 81 7 电控系统 先进的点火系统给每一个火花塞匹配一个点火线圈 由点火模块和火花塞组成 节省了易损耗的分电器和高压线 并由ECU精确控制各缸点火正时 提高效率 降低排放 传统的点火系统由点火模块 点火线圈 分电器 火花塞等组成 点火系统通过点火线圈产生高电压 由分电器把高电压按照各缸的点火顺序送入火花塞点火 A 火花塞线E 分电器I 点火线圈D 高压线J 火花塞 7 2 3 2ECU执行器 点火控制 二 82 7 电控系统 火花塞的构造是以一根细长的金属电极穿过一个具有绝缘功能的陶瓷材质而制程 绝缘体的下部周围有一个金属材质的壳 以螺牙方式旋紧在汽缸盖上 在这个金属壳的底部再加焊一电极与汽车车体形成接地作用 另外 在此电极中央的末端 必须再以一个微小的放电间隙分隔开来 火花塞两极之间需要很高的电压才能产生火花 二 火花塞 7 2 3 2ECU执行器 点火控制 三 83 7 电控系统 当发动机怠速运行时 节气门处于全关位置 即进入发动机的空气量不再由节气门进行调节 怠速控制的就是通过怠速空气控制阀调节进气量 同时配合喷油量及点火提前角的控制 改变怠速工况燃料消耗及所发出的功率 以稳定或改变怠速转速 7 2 3 3ECU执行器 怠速控制 84 8 冷却系统 1 发动机工作原理2 DHEC发动机主要技术参数3 发动机本体4 曲柄连杆机构5 配气机构6 供给系统7 电控系统8 冷却系统9 润滑系统10 起动系统 返回 85 8 冷却系统8 1分类8 2结构和功能8 3工作过程8 4主要功能部件8 4 1水泵8 4 2节温器 8 冷却系统 86 8 1分类 8 冷却系统 发动机的冷却方式一般可分为 水冷式 和 风冷式 水冷式 比 风冷式 冷却效果要好车用发动机多采用 水冷式 冷却系统 87 1 散热器2 水泵3 水泵密封垫4 过水道5 导风罩6 节温器壳体7 节温器8 节温器壳体密封垫9 O型圈10 节温器壳体密封垫11 冷却风扇电机12 冷却风扇电机13 冷却风扇14 冷却风扇 8 2结构和功能 发动机过热 机件的机械强度降低 正常的配合间隙破坏 严重时会使发动机不能正常工作 发动机过冷 会引起汽油雾化不良 油耗增加 功率下降 磨损加剧 因此发动机必须通过冷却系统来保证控制发动机在正常的温度范围内 发动机是将热能转变为机械能的动力机械 在燃烧时 瞬时温度可达2000度 8 冷却系统 88 启动进行暖机时 节温器关闭 冷却液不流经散热器 让发动机尽快达到最佳工作温度 此时成为 小循环 当循环冷却液达到约70度左右时 节温器开启 被发动机加热的冷却液流经散热器冷却后继续循环 此时成为 大循环 双模冷却模式的发动机暖机所需时间比使用传统模式的发动机要短 8 3工作过程 8 冷却系统 89 主要功能部件 水泵 节温器 散热器 8 4主要功能部件 8 冷却系统 90 8 4 1水泵 离心式水泵 8 冷却系统 形式 多采用离心式 利用叶片的旋转产生压头 将从中心部位吸入的冷却液由外缘甩出 在发动机各个部位循环流动 功能 使冷却液在发动机各个部位循环 带走发动机产生的热量并流经散热器进行冷却 传动方式 多由曲轴通过皮带传动 采用这种传动方式的好处是在过载情况下皮带会出现打滑保护水泵不被烧坏 91 小循环 大循环 节温器的开闭控制冷却系统大循环和小循环的切换 节温器内的石蜡在低于70度时呈固态 此时节温器关闭 进行 小循环 当温度到达石蜡的熔点70度时 石蜡开始熔化为液态 体积膨胀 顶开节温器的阀体 节温器开启 进行 大循环 8 4 2节温器 8 冷却系统 以FIT冷却系统为例说明 92 1 发动机工作原理2 DHEC发动机主要技术参数3 发动机本体4 曲柄连杆机构5 配气机构6 供给系统7 电控系统 8 冷却系统9 润滑系统10 起动系统 9 润滑系统 返回 93 9 润滑系统9 1润滑系统概述9 2机油润滑油路9 3机油泵9 4机油集滤器9 5机油滤清器9 6油底壳 9 润滑系统 94 9 1润滑系统概述 润滑系统的作用 连续不断的将一定压力的机油送到相对运动的各摩擦表面 防止金属表面直接接触 减少零件间的摩擦和磨损 并起到冷却和清除磨粒的作用 9 润滑系统 润滑系统的主要构成 1机油控制节流孔2机油泵3油底壳密封垫4集滤器5油底壳6放油螺栓7机油管8机油滤清器9机油滤清器底座10机油压力开关 95 9 2机油润滑油路 9 润滑系统 机油进入机油滤清器过滤后分为两路 一路进入缸体和主轴承盖连接桥的油道 通过曲轴主轴颈与连杆轴颈间的斜油道把机油引到连杆轴颈进行润滑 另一路机油上行经中间缸盖螺栓孔进入缸盖油道 对配气机构进行强制润滑 最后通过泄油孔流回油底壳 96 机油泵的作用是从油底壳中吸出机油 并加压输送到发动机各个部位 机油泵内的调压阀将油压调整到规定值内 ACCORD的机油泵与两根平衡轴 机油集滤器合为一体 安装在缸体的下部的油底壳中 该机油泵能够以两倍速发动机转速旋转 因此能够将转子外径缩小1 2从而提高效率 9 3机油泵 ACCORD 9 润滑系统 97 9 3机油泵 FIT FIT的机油泵为旋转线泵 它由一个内转子和一个外转子组成 内转子为偏心装配 以便增大入口侧和减小出口侧内外转子之间的空间 由曲轴直接驱动 9 润滑系统 98 集滤器是具有金属网的滤清器 一端伸入油底壳内 一端与机油泵进油口连通 起吸油和过滤较大杂质的作用 9 4机油集滤器 9 润滑系统 集滤器在安装时应注意不要触及其内部金属网或使其变形 99 9 5机油滤清器 机油滤清器用于过滤机油中的金属粉末和沉淀物等杂质 以保证润滑系统的正常工作 避免因机油中杂质造成运动件早期磨损和烧瓦 在机油滤清器中还装有旁通阀 又称安全阀 作用是当滤芯堵塞时 旁通阀门打开 机油直接进入各运动部件 避免因缺油烧损 另有止回阀防止机油回流泄漏 9 润滑系统 纸质滤清器 100 9 5机油滤清器 机油滤清器在安装前必须保证安装座表面光洁无杂质 安装时必须水平拧紧 否则将可能直接导致发动机高速运转时机油的泄漏 发生严重事故 安装前清洁安装面 由于非常规操作而导致的发动机起火事故 9 润滑系统 101 9 6油底壳 油底壳用来收集与存放机油 并有一定散热作用 一般采用钢板冲压或者铝合金压铸两种方式制成 钢板冲压而成的油底壳 在其结合面上涂密封胶后用螺栓固定到缸体底面上 油底壳内 外涂有耐腐蚀 耐油 耐热涂层 内部各处冲压成深浅不一的形状 防止因振动造成机油波动 此类油底壳的安装 除注意在安装面涂胶防止漏油之外 还需要特别注意保护壳体表面的耐腐蚀涂装不被刮伤 否则涂装刮伤处极易被腐蚀进而导致壳体穿孔漏油的严重事故 9 润滑系统 102 发动机的油底壳为铝合金压铸件 与薄钢板冲压件相比有更好的强度和刚性 对降低发动机的振动和噪声有很大好处 9 6油底壳 此类油底壳的安装 除注意在安装面涂胶防止漏油之外 还需要特别注意防止壳体安装面不被碰伤 变形等 否则也将由于密封不良导致漏油 9 润滑系统 103 1 发动机工作原理2 DHEC发动机主要技术参数3 发动机本体4 曲柄连杆机构5 配气机构6 供给系统7 电控系统 8 冷却系统9 润滑系统10 起动系统 10 起动系统 返回 104 1 起动系统 10 起动系统 发动机由静止状态转入工作状态的全过程称之为起动过程 起动机要有足够的力矩来克服发动机内部机件的阻力 起动机作为机械动力源 通过电机轴上的齿轮与发动机曲轴后端的飞轮外缘齿圈相啮合 通电后带动飞轮和曲轴转动 发动机起动后 起动机必须立即与飞轮齿圈分离 为此 在起动机上设有脱开机构 起动机的电源来自蓄电池 105 11 DHEC发动机主要技术参数11 1DHEC发动机技术参数11