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09发动机教案范文 浙江交通技师学院课时授课计划课程发动机构造与维修班级修理0701-0703班课题课题一燃油喷射系统的组成与基本原理时间分配总计（节）讲课（节）实习（节）电教（节）其它（）22教学过程设计课前准备教案参考书挂图主体教学内容内容教学方法教学要求一汽油机燃油喷射系统的发展与应用讲授法熟悉二电控燃油喷射系统的优点讲授法熟悉三电控燃油喷射系统的类型讲授法掌握四五六课后作业简述电控燃油喷射系统的类型重点电控燃油喷射系统的类型难点电控燃油喷射系统的类型任课教师签名制定计划时间年月日审批人签名审批计划时间年月日【巩固上讲内容】传统汽油机的结构【教学目的与要求】掌握发动机电控系统的基本概念掌握发动机电控系统的功能、组成和工作原理【教学内容】导言燃料供给系的任务是根据发动机各种工况的要求，配置出一定数量和浓度的可燃混合气供给气缸。 通常采用两种汽油供给系统，一种为化油器系统，另一为电子汽油喷射系统。 这种两系统均依据节气门开启的角度、发动机转速以及计量的进气量来供给适当空燃比的混合气。 电控汽油喷射系统是利用各种传感器检测发动机的工作状态，经电脑的判断、计算，使发动机在不同工况下，均能获得合适浓度的可燃混合气。 虽然电控汽油喷射系统与化油器都是为了在不同的工况下配置出一定数量和浓度的可燃混合气，但混合气形成、冷起动、暖机、加速等工况有许多不同之处。 今天我们就来学习一下汽油机燃油喷射系统课题一燃油喷射系统的组成与基本原理 一、汽油喷射系统的发展与应用20世纪30年代用于军用飞机上，1954年德国奔驰公司在奔驰300SL上装了机械式汽油喷射系统（K型）。 20世纪60年代在K型的基础上发展了机电组合式汽油喷射系统（KE型）。 20世纪60年代后期，随着电子技术的发展，德国BOSCH公司研制出电控燃油喷射系统（EFI）。 电控燃油喷射技术经历了晶体管、集成电路、和微机处理三大发展进程。 二、电控燃油喷射系统的优点1能提供发动机在各种工况下最合适的混合气浓度，是发动机在各种工况条件下保持最佳的动力性、经济性和排放性能。 2电控燃油喷射系统配用排放物控制系统后，大大降低了HC、CO和NO X三种有害气体的排放。 3增大了燃油的喷射压力，因此雾化比较好。 4汽车在不同地区行驶时，对大气压力或外界环境温度变化引起的空气密度的变化，发动机控制ECU能及时准确地作出补偿。 5汽车加减速行驶的过渡运转阶段，燃油控制系统能迅速的作出反应。 6有减速断油功能，既能降低排放，也能节省燃油。 7在进气系统中，由于没有象化油器那样的喉管部位，因而进气阻力小。 8发动机冷机起动容易，暖机性能提高。 三、汽油机燃油喷射系统的组成与基本工作过程1组成有三部分组成信号输入装置各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECU。 电子控制单元ECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令。 执行元件由ECU控制，执行某项控制功能的装置。 2工作过程ECU主要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）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；同时还包括喷油正时控制、断油控制和燃油泵控制。 四、电控燃油喷射系统的类型1按喷射方式分类同时喷射将各气缸的喷油器并联，所有喷油器由电脑的同一个指令控制，同时喷油，同时断油。 分组喷射将各气缸的喷油器分成几组，同一组喷油器同时喷油或断油。 顺序喷射各喷油器由电脑分别控制，按发动机各气缸的工作顺序喷油。 a）同时喷射b）分组喷射c）顺序喷射2按空气量的计量方式分类D型电控燃油喷射系统利用绝对压力传感器检测进气管内的绝对压力，电脑根据进气管内的绝对压力和发动机转速推算出发动机的进气量。 在根据进气量和发动机转速确定基本喷油量（比L型更精确）。 L型电控燃油喷射系统利用空气流量计直接测量发动机的进气量，电脑不必进行推算，可根据空气流量计信号计算与该空气量相应的喷油量。 3按喷射位置分类多点喷射系统每缸进气门处装有一个中央喷射装置，由ECU控制喷射。 其燃油分配均匀性好，但控制系统复杂，成本高。 主要用与中、高级轿车。 单点喷射系统在节气门上方装一个中央喷射装置，由12个喷油器集中喷油。 采用顺序喷射方式。 结构简单，故障少、维修调整方便。 广泛的应用于普通轿车和货车。 4按有无信号分类 （1）开环控制的组成:（开环控制的特点:在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用。 （2）闭环控制的组成（闭环控制的特点:在控制器与被控对象之间,不仅存在着正向作用,而且存在着反馈作用,即系统的输出量对控制量有直接影响。 输入量测量元件变换发送单执行机构控制器被控对象被控参数控制器执行机构被控对象输入量被控参数浙江交通技师学院课时授课计划课程发动机构造与维修班级修理0701-0703班课题课题 二、燃油供给系统时间分配总计（节）讲课（节）实习（节）电教（节）其它（）22教学过程设计课前准备教案参考书挂图主体教学内容内容教学方法教学要求一汽油机燃油供给系统的作用和工作原理讲授法掌握二汽油机燃油供给系统的组成讲授法掌握三四五六课后作业简述汽油机燃油供给系统的组成重点电动燃油泵工作原理汽油机燃油供给系统的组成难点电动燃油泵工作原理任课教师签名制定计划时间年月日审批人签名审批计划时间年月日课题二燃油供给系统 一、燃油供给系统的作用和工作原理功用供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油。 原理汽油泵将汽油从油箱抽出经汽油滤清器过滤杂质，经压力调节器加压使汽油压力高于进气歧管的负压力，再经输油管送至各缸的喷射器。 燃油泵供给的多余汽油经回油管流回油箱。 喷射器相当于一个开关，控制开关的部件就是ECU（电子控制单元）。 燃油供给系统原理图二燃油供给系统的组成组成一般由汽油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器及油管组成。 （一）、电动燃油泵1作用给电控燃油喷射系统提供具有一定压力的燃油。 2类型 （1）按安装位置不同分为内置式安装在油箱中，具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、管路安装简单。 外置式串接在油箱外部的输油管路中，易布置、安装自由大，单噪声大，易产生气阻。 （2）按电动燃油泵的结构不同分为涡轮式、滚柱式、转子式和侧槽式。 3电动燃油泵的结构 （1）涡轮式电动燃油泵1）结构主要由燃油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀组成。 2）原理油泵电动机通电时，电动机驱动涡轮泵叶片旋转，由于离心力的作用，使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳，将燃油从进油室带往出油室。 由于进油室的燃油不断增多，形成一定的真空度，将燃油从进油口吸入；而出油室燃油不断增多，燃油压力升高，当达到一定值时，顶开出油阀出油口输出。 出油阀在油泵不工作时阻止燃油流回油箱，保持油路中有一定的压力，便于下次起动。 涡轮式电动燃油泵1前轴承2电动机定子3后轴承4出油阀5出油口6卸压阀7电动机转子8叶轮9进油口10泵壳体11叶片3）优点泵油量大、泵油压力较高、供油压力稳定、运转噪声小、使用寿命长等优点。 此外，由于不需要消声器所以可以小型化，因此广泛的应用在轿车上。 如捷达、本田雅阁。 （2）滚柱式电动燃油泵1）结构主要由燃油泵电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。 2）原理当转子旋转时，位于转子槽内的滚柱在离心力的作用下，紧压在泵体内表面上，对周围起密封作用，在相邻两个滚柱之间形成工作腔。 在燃油泵运转过程中，工作腔转过出油口后，其容积不断增大，形成一定的真空度,当转到与进油口连通时，将燃油吸入；而吸满燃油的工作腔转过进油口后，容积不断减小，使燃油压力提高，受压燃油流过电动机，从出油口输出。 3燃油泵控制 （1）ECU控制的燃油泵控制电路主要应用在装用D型EFI和装用热式和卡门旋涡式空气流量计的L型EFI系统中。 控制原理燃油泵控制ECU根据发动机ECU端子FPC和DI的信号，控制B端子与FP端子的连通回路，以改变输送给燃油泵电压，从而实现对燃油泵转速的控制。 （2）燃油泵开关控制的燃油泵控制主要用于装用叶片式空气流量计的L型EFI系统中。 控制原理当点火开关ST端子接通时，起动机继电器线圈通电使触点闭合，此时开路继电器中L1线圈通电使其触点闭合，从而通过主继电器、开路继电器向燃油泵供电，油泵工作；发动机正常运转时，点火开关IG端子与电源接通，同时空气流量计测量板转动使油泵开关闭合，开路继电器L2通电，使开路继电器触点保持闭合，油泵继续工作。 发动机停转时，L1和L2线圈不通电，燃油泵停止工作。 （3）燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路如下图，此控制电路根据发动机转速和负荷的变化，通过燃油泵继电器改变油泵的供电线路，从而控制油泵的工作转速。 燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路 4、燃油泵及控制电路的检修1）燃油系统油压的检查 （1）检查油箱中的燃油，释放燃油系统压力。 （2）检查蓄电池，拆下负极电缆。 （3）将专用压力表接在脉动阻尼器位置（对于韩国大宇或通用）或进油管接头处（对于丰田）。 （4）接上负极电缆，起动发动机使其维持怠速运转。 （5）拆下燃油压力调节器上真空软管，用手堵住进气管一侧，检查油压表指示的压力，多点喷射系统应为0.250.35MPa,单点喷射系统为0.070.10MPa。 若过低，说明燃油压力调节器有故障，更换后仍过低，应检查是否有堵塞或泄露，如没有，应更换燃油泵；若过高，应检查回油管是否堵塞，若正常，说明燃油压力调节器有故障。 （6）接上燃油压力调节器的真空软管，检查燃油压力表的指示应有所下降（约为0.05MPa），否则检查真空管是否有堵塞和漏气，若正常，说明燃油压力调节器有故障。 （7）将发动机熄火，等待10min后观察压力表的压力，多点喷射系统不低于0.20MPa，单点喷射系统不低于0.05MPa。 （8）检查完毕后，应释放系统压力拆下油压表，装复燃油系统。 2）燃油泵控制电路的检查 （1）用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上。 （2）将点火开关转至“ON”位置，但不要起动发动机。 （3）旋开油箱盖能听到燃油泵工作的声音，或用手捏进油软管应感觉有压力。 （4）若听不到燃油泵的工作声音或进油管无压力，应检修或更换燃油泵。 （5）若有燃油泵不工作故障，且上述检查正常，应检查燃油泵电路导线、继电器、易熔线和熔丝有无断路。 3）燃油泵的拆装与检测拆装燃油泵时注意应释放燃油系统压力，并关闭用电设备。 拆下燃油泵后，测量燃油泵两端子之间电阻，应为23。 用蓄电池直接给燃油泵通电，应能听到油泵电机高速旋转的声音。 注意通电时间不能太长。 （二）、汽油滤清器功用滤清燃油中的杂质和水分，防止燃油系统堵塞，减小机件磨损，保证发动机正常工作。 一般采用纸质滤心，每行驶2000040000或1到2年应更换，安装时应注意燃油流动方向的箭头，不能装反。 （三）喷油器 （1）作用是依据ECU的喷有脉冲信号，把燃油以雾状喷入发动机进气管，喷油量取决与脉冲宽度。 也就是说喷油量取决于喷射器开启时间.ECU根据传感器反馈的信号进行处理，发送电信号到喷射器，该电信号确定了喷射器开启和喷射汽油的时间，这个时间的间隔称为喷射器的“脉冲宽度”。 喷油器是汽油电喷装置中很关键的一个部件，它控制燃油的最终喷射，如果出了问题，发动机的工作就会不正常或者立即停止工作。 （2）安装单点喷射系统安装在节气门体空气入口处，多点喷射安装在进气歧管。 （3）构造由滤网、线束连接器、电磁线圈、回位弹簧、衔铁和针阀等组成。 （4）原理当电磁线圈通电时，产生电磁吸力，将衔铁吸起并带动针阀离开阀座，同时回位弹簧被压缩，燃油经过针阀并由轴针与喷口的环隙或喷孔中喷出；当电磁线圈断电时，电磁线圈消失，回位弹簧迅速使针阀关闭，喷油器停止喷油。 （5）类型高阻（电阻1316）和低阻（电阻23）。 （6）.驱动方式电流驱动和电压驱动 （7）喷油器检修1）喷油器泄露情况的检查将喷油器装在分配油管上，用一根导线将诊断座上燃油泵的检测插孔短接，并打开点火开关。 燃油泵开始运转，注意观察喷油器有无漏油。 如果漏油，其漏油量在1分钟内应少于一滴，否则应予以更换。 2）喷油器电阻检查低电阻阻值为23，高电阻阻值为1316。 低阻值的喷油器不可直接与蓄电池连接，应串联一个适当阻值的5压电阻，以免烧坏电磁线圈。 3）喷油量检查用专用设备检查，检查15s内的喷油量应为5070ml，重复测量三次。 （四）、燃油压力调节器1作用稳定燃油管的压力，使它与进气歧管之间的压力差保持恒定为250300kPa。 2为什么要使燃油管压力与进气歧管压力保持恒定的压力差？ECU对喷油质量的控制是时间控制，即控制喷油的持续时间，喷油压力便成影响喷油量和空燃比的重要因素，若在相同的喷油持续时间，若喷油压力不同，喷油量也不同。 为了精确的控制喷油量和空燃比，必须确保喷油压力与进气歧管真空度之间的压力差为恒定值。 3组成主要由阀片、膜片、膜片弹簧和外壳组成。 4原理发动机工作时，燃油压力调节器膜片上方承受的压力为弹簧压力和进气管内气体的压力之和，膜片下方承受的压力为燃油压力，当压力相等时，膜片处于平衡位置不动。 当进气管内气体压力下降时，膜片向上移动，回油阀开度增大，回油量增多，使输油管内燃油压力也下降；反之，进气管内气体压力升高时,燃油的压力也升高。 5燃油压力调节器的检修1）燃油压力调节器的就车检查 （1）燃油压力调节器工作情况的检查检查时用油压表测量发动机怠速运转时的燃油压力，然后拆下调节器上的真空软管。 这时燃油压力应升高50Kpa，否则应予以更换。 （2）燃油压力调节器保持压力的检查将燃油压力表接入燃油管路，用一根导线将电动燃油泵的两个检测孔短接；打开点火开关，让电动燃油泵运转10秒，然后关闭点火开关取下导线；再将燃油压力调节器的回油管夹紧，5分钟后观察油压，如果该油压下降，表明调节器有泄露，应更换。 2）燃油压力调节器的拆卸检查拆下燃油压力调节器的进油管和真空软管，这时两者之间应不通；否则，表明有泄露，应予以更换。 浙江交通技师学院课时授课计划课程发动机构造与维修班级修理0701-0703班课题课题 三、空气供给系统时间分配总计（节）讲课（节）实习（节）电教（节）其它（）22教学过程设计课前准备教案参考书挂图主体教学内容内容教学方法教学要求一汽油机空气供给系统的作用和工作原理讲授法掌握二汽油机空气供给系统的组成讲授法掌握三新型空气供给装置简介讲授法掌握四五六课后作业空气供给系统的组成与作用、简述翼板式空气流量计的结构与工作原理重点翼板式空气流量计的工作原理难点新型空气供给装置任课教师签名制定计划时间年月日审批人签名审批计划时间年月日课题三空气供给系统 一、空气供给系统作用与工作原理功用为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时的供气量。 原理空气经空气滤清器过滤后，通过空气流量计、节气门体进入进气总管，再通过进气歧管分配给各缸。 进气系统原理图 二、空气供给系统的组成1空气流量计空气流量计的类型叶片式、热式和卡门涡旋式。 （1）叶片式空气流量计1)组成测量板、补偿板、回位弹簧、电位器、旁通道、怠速调整螺钉和接线插头等2）工作原理空气推力使测量板打开一个角度，当推开测量板的力和回位弹簧变形后的弹力相平衡时，测量板便停止转动，与测量板同轴转动的电位计轴带动可变电阻滑动触头滑动，当测量板保持某一开度时，即保持一定的空气通道面积，同时电位计也具有一定的电阻值，其测量端子便将一定的信号电压输送到发动机ECU。 3）怠速调整螺钉的调节原理当发动机在热怠速运行时，进入发动机的空气量为一定值。 当旋出怠速调整螺钉时，经旁通空气道进入的空气量就多，而经翼板计量的空气量就少，发动机ECU就少喷油，而空气的总量是定值，因而混合气的浓度就稀；反之，混合气的浓度就浓。 所以，叶片式空气流量计上的怠速调整螺钉可起到调整混合气浓度的作用。 4）燃油泵开关的作用燃油泵开关用以控制燃油泵继电器。 发动机工作时，进气流推动翼板，使燃油泵开关接通，燃油泵继电器导通，使燃油泵工作；当发动机停止运转时，翼板回位，断开燃油泵开关，燃油泵继电器也断开，燃油泵停止工作5）检测测量VC与E 2、VS与E 2、THA与E2之间的电阻。 点火开关ON，测量各端子之间的电压。 测量燃油泵开关的导通性。 叶片式空气流量计电路图 （1）卡门旋涡式空气流量计原理在气流通道中放一个柱体，气体通过时在柱体后产生许多涡旋。 1）分类按检测分为超声波卡门涡流空气流量计和反光镜卡门涡流空气流量计。 2）反光镜式卡门涡流空气流量计检测部分结构镜片、发光二级管和光电晶体管组成。 原理空气流经过发生器时，压力发生变化，经压力导向孔作用在反光镜上，使反光镜发生振动，从而将反光二极管投射的的光发射给光电管，对反射光进行检测。 3）超声波卡门涡流空气流量计 （1）组成信号发生器、涡流稳定器、超声波发生器、涡流发生器、超声波信号发射器、超声波接收器。 （2）超声波检测方式的卡门涡流空气流量计工作原理在空气流动的垂直方向上安装超声波信号发生器和发射器，在其对面安装超声波接受器。 从信号发射器发出的超声波因受卡门旋涡造成的密度变化的影响，到达接受器时，使超声波的振幅、相位和频率发生变化，超声波接受器经整形、放大后形成与涡流数目相对应的矩形脉冲信号输送到发动机，发动机据此对比、计算出实际进气量。 4）特点a.体积小、质量轻、进气道结构简单、进气阻力小；b.因输出的是数字信号，发动机ECU易与处理；c.属空气体积流量型，需要根据进气压力和进气温度对空气密度进行修正。 原理根据检测方式的不同可分为反光镜检测方式和超声波检测方式的卡门旋涡式空气流量计。 （）组成信号发生器、涡流稳定器、超声波发生器、涡流发生器、超声波信号发射器、超声波接收器。 （）超声波检测方式的卡门涡流空气流量计工作原理在空气流动的垂直方向上安装超声波信号发生器和发射器，在其对面安装超声波接受器。 从信号发射器发出的超声波因受卡门旋涡造成的密度变化的影响，到达接受器时，使超声波的振幅、相位和频率发生变化，超声波接受器经整形、放大后形成与涡流数目相对应的矩形脉冲信号输送到发动机，发动机据此对比、计算出实际进气量。 3）特点a.体积小、质量轻、进气道结构简单、进气阻力小；b.因输出的是数字信号，发动机ECU易与处理；c.属空气体积流量型，需要根据进气压力和进气温度对空气密度进行修正。 5）检测点火开关转至“ON”位置，检测VC与E2间电压应为5V，KS与E2间电压应为46V。 发动机运转时，KS与E2间电压应为24V，进气量越大，电压越高。 测量THA与E2之间的电阻，与标准参数对照，不符合要求就更换。 （3）热式空气流量计1）工作原理如下1-10图，热线电阻R H以铂丝制成，R H和温度补偿电阻R K均置于空气通道中的取气管内，与R A、R B共同构成桥式电路。 R H、R K阻值均随温度变化。 当空气流经R H时，使热线温度发生变化，电阻减小或增大，使电桥失去平衡，若要保持电桥平衡，就必须使流经热线电阻的电流改变，以恢复其温度与阻值，精密电阻R A两端的电压也相应变化，并且该电压信号作为热式空气流量计输出的电压信号送往ECU。 2）自洁功能在1000以上将粉尘烧掉。 热膜式空气流量传感器。 热膜式空气流量传感器的结构和工作原理与热线式空气流量传感器基本相同，如图1-11所示，只是将发热体由热线改为了热膜，热膜是由发热金属铂固定在薄的树脂上构成的。 这种结构可使发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，增加了发热体的强度，提高了空气流量传感器的可靠性。 3）检测接通点火开关，不起动发动机，测E与D、E与C之间的电压为蓄电池电压。 B与C间的信号电压发动机工作时为24V发动机不工作为1.01.5V F与D间电压，关闭点火开关时，电压应回零并在5s后有跳跃上升，1s后在回零，说明自洁信号良好。 2进气管压力传感器（一）功用测量进气歧管内空气的绝对压力，并将其转变为电压信号输送到发动机ECU，发动机ECU据此信号和转速信号确定实际进气量；（二）类型常见的有半导体压敏电阻式、电容式、三线高灵敏度可变电阻式、膜盒传动可变电感式等四种。 A、半导体压敏电阻式进气压力传感器）安装位置通过软管安装；直接安装在进气管上。 ）组成压力转换元件、混合集成电路、滤清器和壳体等；3)工作原理薄膜上侧为真空室，下侧连接节气门后方的进气管；当进气歧管内绝对压力变化时，硅膜片产生变形，附在硅膜片上的应变电阻的阻值发生变化，惠斯顿电桥的输出端（B端）将信号经混合集成电路放大后输给动机ECU。 B、三线高灵敏度可变电阻式进气压力传感器1）组成主要由壳体、膜片、可变电阻器、滑片、连接管道、电插接器等组成；2）特点膜片上部与大气相通；下部与进气歧管相通。 3）工作原理发动机ECU输给传感器5伏的基准电压。 当进气歧管内的压力低时（小负荷时），膜片带动滑片下移，电阻增大，传感器输出1.52.1伏的低电压；当进气歧管内的压力高时（大负荷时），膜片带动滑片上移，电阻减小，传感器输出3.95.0伏的高电压。 进气管绝对压力传感器电路C、进气管绝对压力传感器的检修检测将点火开关转至“”，检测VCC和E2间应为5V左右，PIM与E2之间的输出电压应随着真空度增加而降低。 3节气门位置传感器（IMAPS）作用检测节气门的开度及开度变化，此信号输入ECU，控制燃油喷射及其他辅助控制。 （1）电位计式节气门位置传感器利用触点在电阻体上的滑动来改变电阻值，测得节气门开度的线形输出电压，可知节气门开度。 全关时电压信号应约为0.5V，随节气门增大，信号电压增强，全开时约为5V。 （2）触点式节气门位置传感器由滑动触点和两个固定触点（功率触点和怠速触点）组成。 节气门全关闭时，可动触点与怠速触点接触，当节气门开度达50以上时，可动触点与怠速触点接触，检测节气门大开度状态。 （3）综合式节气门位置传感器由一个电位计和一个怠速触点组成，工作原理和前两种相同。 4.怠速空气阀类型可分为节气门直动式和旁通空气道式 1、旁通空气道式怠速空气阀 （1）功用在发动机低温起动和运行时，通过自动调节旁通空气道的截面面积，调节流经的空气量，使发动机快怠速运转，缩短暖机时间，减少磨损。 （2）分类可分为机械控制式和电子控制式。 机械控制式分类双金属片式怠速空气阀和石蜡式怠速空气阀；电子控制式功用在发动机低温起动和运行时，通过自动调节旁通空气道的截面面积，调节流经的空气量，使发动机快怠速运转，缩短暖机时间，减少磨损；另外，在发动机热怠速运转时，如果汽车的状态变化时（如在热怠速时，用电器的用电量增加、空调开启使用、自动变速器从N档挂入前进档或倒退档、动力转向装置起作用等），电子控制式怠速空气阀自动调节旁通空气道的截面积，增加进气量，使发动机的功率有所增加。 分类常见的有步进电机式、电磁式、旋转滑阀式等三种a、步进电机式怠速空气阀组成转子（由相间安装的永久磁铁构成）、定子（由固定的四个电磁线圈构成）、进给丝杆（把旋转运动变为直线运动）和阀门等组成。 工作原理发动机ECU控制四个线圈的通电时间和顺序，使线圈的产生旋转的磁场，利用定子和转子磁极间同极性相斥，异极性相吸，在磁场力作用下，使转子转动；进给丝杆套在转子上，因转子轴向运动被限制，所以，转子的旋转运动就转换成进给丝杆的直线运动，带动阀门控制旁通空气道的截面积。 b、电磁式怠速空气阀组成由电磁线圈、阀芯、阀门、回位弹簧、波纹管等组成；工作原理电磁线圈产生电磁吸力，使阀轴在轴向移动，从而控制阀门的开度大小，调节旁通空气道中的空气流量；波纹管的作用是为了消除阀门上下压差对阀门开启位置的影响。 c、旋转滑阀式怠速空气阀组成由永久磁铁、电枢、旋转滑阀、螺旋弹簧和电刷等组成；占空比概念是指发动机ECU输出的控制信号在一个周期内，通电时间和周期的比值。 工作原理三新型空气供给装置简介 1、功用具有稳压的功能，可减小由于进气而产生的进气脉动； 2、组成进气总管和进气歧管 3、可变进气管控制实验证明，进气管的形状、粗细、长短影响到发动机的输出扭矩；细而长的进气管有利于发动机低速时的大扭矩的输出；而粗而短的进气管，则有利于发动机高速时的大扭矩输出。 现代发动机广泛使用单缸多进气歧管（气门）控制。 可变进气管控制在发动机低速、低负荷时，用细而长的进气管进气；在发动机高速、高负荷时，用细而长和粗而短的进气管一起进气；粗而短的进气管的开启，可以使用机械的膜片式真空阀来控制；也可以使用ECU控制的膜片式真空阀来控制。 浙江交通技师学院课时授课计划课程发动机构造与维修班级修理07010703班课题课题四电控点火系统时间分配总计（节）讲课（节）实习（节）电教（节）其它（）44教学过程设计课前准备教案参考书多媒体主体教学内容内容教学方法教学要求一电控点火系统的作用与工作原理讲授法掌握二点火提前角的控制讲授法掌握三通电时间的控制讲授法熟悉四爆燃的控制讲授法掌握五电控点火系统讲授法掌握六课后作业见习题集重点无分电器电控点火系统难点点火提前角的控制；无分电器电控点火系统任课教师签名制定计划时间年月日审批人签名审批计划时间年月日课题四电控点火系统 一、电控点火系统的作用与工作原理1.作用是在发动机不同转速和负荷下提供处于最佳点火提前角位置且能量足够的点火花。 2.电控点火系统的工作原理丰田皇冠3.0轿车点火控制电路 二、点火提前角的控制1点火提前角对发动机性能的影响如点火提前角过大，大部分混合气在压缩过程中燃烧，活塞所消耗的压缩功增加，缸内最高压力升高，末端混合气自燃所需的时间缩短，爆燃倾向增大；过小（点火过迟），燃烧延伸到膨胀过程，燃烧最高压力和温度降低，传热损失增多，排气温度升高，功率降低，爆燃倾向减小，NO x排放降低。 2最佳点火提前角确定依据 （1）发动机转速随着转速的升高点火提前角增大。 采用ESA控制系统，更接近理想的点火提前角。 （2）发动机负荷歧管压力高（真空度小、负荷大），点火提前角小，反之点火提前角大。 （3）燃油辛烷值辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可增大，反之应减小。 （4）其他因素燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度。 3控制点火提前角的基本方法起动时的点火提前角是固定的，一般为10左右，与发动机工况无关。 起动后的点火提前角控制有 （1）实际点火提前角=初始点火提前角基本点火提前角修正点火提前角 （2）实际点火提前角=初始点火提前角点火提前角修正系数点火时间由进气歧管压力信号（或进气量信号）和发动机转速确定的点火提前角和修正量决定。 4点火提前角的修正 （1）水温修正1）暖机修正冷车起动后，冷却水温度过低，增大点火提前角。 随温度升高点火提前角变化如图。 点火提前角的暖机修正曲线控制信号有冷却水温度信号、进气歧管压力（或进气量）信号、节气门位置信号。 2）过热修正发动机处于正常的工况（IDL触点断开），当冷却水过高时，为避免爆震，推迟点火提前角。 发动机处于怠速工况（IDL触点闭合），冷却水温过高时应增大点火提前角。 点火提前角的过热修正曲线控制信号有冷却水温度信号、节气门位置信号。 （2）怠速稳定性的修正ECU根据实际转速与目标转速的差来修正点火提前角，低于目标转速，应增大点火提前角，反之，推迟点火提前角。 控制信号有发动机转速信号、节气门开度信号、车速、空调信号等。 （3）空燃比反馈修正根据氧传感器的反馈信号调整喷油量来控制空燃比，喷油量大则点火提前角小。 三、通电时间的控制1通电时间对发动机性能的影响初级电路被断开的瞬间，初始电流能达到的值与初级电路接通的时间长短有关，只有通电时间一定值时，初级电流才可能达到饱和。 由于断开电流影响次级电压的最大值，次级电压的高低又直接影响点火系工作的可靠性。 所以，发动机工作时，必须保证点火线圈的初级电路有足够的通电时间。 2通电时间的控制方法现代电控点火系统和传统的分电器不同，传统的点火线圈初级电路的通电时间取决于断电器触点的闭合角和发动机转速；而现代点火线圈初级电路的通电时间由ECU控制，根据发动机的转速信号和电源电压信号确定最佳的闭合角（通电时间），并控制点火器输出指令信号（IG t信号），以控制点火器中晶体管的导通时间。 3点火线圈的恒流控制由于现代车采用了高能点火线圈，改善点火性能。 为了防止初级电流过大烧坏点火线圈，在部分电控点火系统的点火控制电路中增加了恒流控制电路。 恒流的基本方法是在点火器功率晶体管的输出回路中增设一个电流检测电阻，用电流在该电阻上形成的电压降反馈控制晶体管的基极电流，只要这种反馈为负反馈，就可使晶体管的集电极电流稳定，从而实现恒流控制。 四、爆燃的控制1爆燃的危害会导致冷却液过热，功率下降，油耗上升。 2控制方法推迟点火提前角，利用爆震传感器中的压电晶体的压力效应。 3.组成（如图）4.识别根据安装在缸体上的爆震传感器检测发动机不同频率范围内的机械振动，发生爆燃时传感器电压信号有较大的振幅。 爆燃控制系统的组成1爆燃传感器2ECU3其他传感器4点火器和点火线圈5分电器6火花塞爆燃识别电路5爆燃强度的确定ECU根据爆燃信号超过基准值的次数来判定爆燃强度，次数越多，爆燃强度越大，反之越小。 五、电控点火系统一）电控点火系统的类型1汽油机点火系统的类型传统点火系统分为磁电机点火系统和蓄电池点火系统。 缺点 （1）高速易断火，不适合高速发动机。 （2）断电器触点易烧蚀，工作可靠性差。 （3）点火能量低，点火可靠性差。 微机控制的点火系统采用计算机根据各传感器信号对点火提前角进行控制。 2电控点火系统的类型有分电器和无分电器式。 3.基本组成与工作原理 （1）基本组成电源、传感器、ECU、点火器、点火线圈、分电器和火花塞组成。 （2）工作原理发动机工作时，ECU根据接收到的传感器信号，按存储器中的相关程序和数据，确定出最佳点火提前角和通电时间，并以此向点火器发出指令。 点火器根据指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。 当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。 当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应电动势，经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。 二）有分电器电控点火系统特点1个点火线圈。 组成由凸轮轴/曲轴位置传感器、空气流量计、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、起动开关、空调开关、车速传感器。 三）、无分电器电控点火控制系统特点用电子控制装置取代分电器，利用电子分火控制技术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火。 1独立点火方式特点点火线圈的数量和气缸数相等。 优缺点分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。 2同时点火方式特点点火线圈的数等于气缸数的一半。 3二极管配电点火方式特点四个气缸共用一个点火线圈。 小结1为了使汽油机的各项性能指标达到较佳水平，点火系统必须向火花塞电极提供足够高的击穿电压，火花塞电极间产生的火花必须具有足够的能量，点火正时应与汽油机运行工况相匹配。 以上三点在传统点火系统中很难完全满足，只有采用电控点火系统。 2现代轿车上采用的电子控制点火系统主要有两种形式电子控制有分电器点火系统和电子控制无分电器点火系统。 3无分电器点火系统又称直接点火系统，直接将点火线圈次级绕组与火花塞相连接。 4最佳点火提前角，是指点火燃烧产生的最高压力出现在上止点后10左右，它会受发动机转速、发动机负荷、汽油的品质及其它一些因素影响。 5爆震和点火时刻有密切关系，点火提前角越大，就越易产生爆震。 浙江交通技师学院课时授课计划课程发动机构造与维修班级修理0701-0703班课题课题 五、排放控制系统时间分配总计（节）讲课（节）实习（节）电教（节）其它（）22教学过程设计课前准备参考书挂图主体教学内容内容教学方法教学要求一燃油蒸发控制系统讲授法熟悉二废气再循环系统讲授法掌握三三元催化转化器讲授法熟悉四五六课后作业重点难点任课教师签名制定计划时间年月日审批人签名审批计划时间年月日课题五排放控制系统 一、汽油蒸气排放（EVAP）控制系统1EVAP控制系统功能收集汽油箱和浮子室内蒸气的汽油蒸气，并将汽油蒸气导入气缸参加燃烧，从而防止汽油蒸气直接排出大气而防止造成污染。 同时，根据发动机工况，控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸气量。 2EVAP控制系统的组成与工作原理油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性碳罐上部，空气从碳罐下部进入清洗活性碳，在碳罐右上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制阀，排放控制阀内部的真空度由碳罐控制电磁阀控制。 EVAP控制系统发动机工作时，ECU根据发动机转速、温度、空气流量等信号，控制碳罐电磁阀的开闭来控制排放控制阀上部的真空度，从而控制排放控制阀的开度。 当排放控制阀打开时，燃油蒸气通过排放控制阀被吸入进气歧管。 在部分电控EVAP控制系统中，活性碳罐上不设真空控制阀，而将受ECU控制的电磁阀直接装在活性碳罐与进气管之间的吸气管中。 如图韩国现代轿车装用的电控EVAP控制系统。 韩国现代轿车EVAP系统 二、废气在循环控制系统（EGR）1EGR控制系统功能将适当的废气重新引入气缸参加燃烧，从而降低气缸的最高温度，以减少NO x的排放量。 种类开环控制EGR系统和闭环控制EGR系统。 2开环控制EGR系统主要由EGR阀和EGR电磁阀等组成。 开环控制EGR系统原理EGR阀安装在废气再循环通道中，用以控制废气再循环量。 EGR电磁阀安装在通向EGR真空通道中，ECU根据发动机冷却液温度、节气门开度、转速和起动等信号来控制电磁阀的通电或断电。 ECU不给EGR电磁阀通电时，控制EGR阀的真空通道接通，EGR阀开启，进行废气再循环；ECU给EGR电磁阀通电时，控制EGR阀的真空度通道被切断，EGR阀关闭，停止废气在循环。 EGR率EGR量（进气量EGR量）1003闭环控制EGR系统闭环控制EGR系统，检测实际的EGR率或EGR阀开度作为反馈控制信号，其控制精度更高。 与开环相比只是在EGR阀上增设一个EGR阀开度传感器，控制原理，EGR率传感器安装在进气总管中的稳压箱上，新鲜空气经节气门进入稳压箱，参与再循环的废气经EGR电磁阀进入稳压箱，传感器检测稳压箱内气体中的氧浓度，并转换成电信号送给ECU，ECU根据此反馈信号修正EGR电磁阀的开度，使EGR率保持在最佳值。 三、三元催化转换器（TWC）与空燃比反馈控制系统1TWC功能利用转换器中的三元催化剂，将发动机排出废气中的有害气体转变为无害气体。 2TWC的构造三元催化剂一般为铂（或钯）与铑的混合物。 3影响TWC转换效率的因素影响最大的是混合气的浓度和排气温度。 只有在理论空燃比14.7附近，三元催化转化器的转化效率最佳，一般都装有氧传感器检测废气中的氧的浓度，氧传感器信号输送给ECU，用来对空燃比进行反馈控制。 此外，发动机的排气温度过高（815以上），TWC转换效率将明显下降。 4氧传感器 （1）氧化锆氧传感器在敏感元件氧化锆的内外表面覆盖一层铂，外侧与大气相同。 在400以上的高温时，若氧化锆内外表面处的气体中的氧的浓度有很大差别，在铂电极之间将会产生电压。 当混合气稀时，排气中氧的含量高，传感器元件内外侧氧的浓度差小，氧化锆元件内外侧两极之间产生的电压很低（接近0V），反之，如排气中几乎没有氧，内外侧的之间电压高（约为1V）。 在理论空燃比附近，氧传感器输出电压信号值有一个突变，如下图。 （2）氧化钛氧传感器主要由二氧化钛元件、导线、金属外壳和接线端子等组成。 氧化锆氧传感器及其输出特性a）结构b）输出特性1法兰2铂电极3氧化锆管4铂电极5加热器6涂层7废气8套管9大气当废气中的氧浓度高时，二氧化钛的电阻值增大；反之，废气中氧浓度较低时二氧化钛的电阻值减小，利用适当的电路对电阻变量进行处理，即转换成电压信号输送给ECU，用来确定实际的空燃比。 （3）氧传感器控制电路日本丰田LS400轿车氧传感器控制电路。 氧传感器控制电路闭环控制，当实际空燃比比理论空燃比小时，氧传感器向ECU输入的高电压信号（0.750.9V）。 此时ECU减小喷油量，空燃比增大。 当空燃比增大到理论空燃比时，氧传感器输出电压信号将突变下降至0.1V左右，ECU立即控制增加喷油量，空燃比减小。 如此反复，就能将空燃比精确地控制在理论空燃比附近一个极小的范围内浙江交通技师学院课时授课计划课程发动机构造与维修班级修理0701-0703班课题课题 六、电子控制系统时间分配总计（节）讲课（节）实习（节）电教（节）其它（）22教学过程设计课前准备教案参考书挂图主体教学内容内容教学方法教学要求一电子控制系统的作用和工作原理讲授法熟悉二电子控制系统的组成讲授法掌握三公共数据线控制技术简介讲授法熟悉四五六课后作业重点难点任课教师签名制定计划时间年月日审批人签