第四章汽油机辅助控制系统教案(章节备课)教案内容电阻,应为10~30Ω。
4)拆下怠速电磁阀,将蓄电池正极接至B1和B2端子,负极按顺序依次接通S1—S2—S3—S4端子时,随步进电动机的旋转,控制阀应向外伸出,如图;若负极按反方向接通S4—S3—S2—S1端子,则控制阀应向内缩回。
步进电动机型怠速控制阀工作情况检查a)接蓄电池正极b)接蓄电池负极3.控制阀控制的内容(1)起动初始位置的设定关闭点火开关使发动机熄火后,ECU的M—REL端子向主继电器线圈供电延续约2~3s。
在这段时间内,蓄电池继续给ECU和步进电动机供电,ECU使怠速控制阀回到起动初始位置。
(2)起动控制在起动期间,ECU根据冷却液温度的高低控制步进电动机,调节控制阀的开度,使之到起动后暖机控制的最佳位置,此位置随冷却液温度的升高而减小。
(3)暖机控制在暖机过程中,ECU根据冷却液温度信号按内存的控制特性控制怠速控制阀的开度,随温度上升,怠速控制阀开度渐渐减小。
当冷却液温度达到70℃时,暖机控制过程结束。
(4)怠速稳定控制当转速信号与确定的目标转速进行比较有一定差值时(一般为20r/min),ECU将通过步进电动机控制怠速控制阀,调节怠速空气供给量,使发动机的实际转速与目标转速相同。
(5)怠速预测控制在发动机负荷发生变化时,为了避免怠速转速波动或熄火,ECU会根据各负荷设备开关信号,通过步进电动机提前调节怠速控制阀的开度。
(6)电器负荷增多时的怠速控制如电器负荷增大到一定程度时,蓄电池电压会降低,为了保证电控系统正常的供电电压,ECU根据蓄电池电压调节怠速控制阀的开度,提高发动机怠速转速,以提高发动机的输出功率。
(7)学习控制由于磨损原因导致怠速控制阀性能发生变化,怠速控制阀的位置相同时,实际的怠速转速与设定的目标转速略有不同,ECU利用反馈控制使怠速转速回归到目标转速的同时,还可将步进电动机转过的步数存储在ROM中,以便在此后的怠速控制过程中使用。
四、旋转电磁阀型怠速控制阀第2节进气控制系统教案内容一、动力阀控制系统功用:根据发动机不同的负荷,改变进气流量去改善发动机的动力性能。
工作原理:受真空控制的动力阀在进气管上,控制进气管空气通道的大小。
发动机小负荷运转时,受ECU控制的真空电磁阀关闭,真空室的真空度不能进入动力阀上部的真空室,动力阀关闭,进气通道变小,发动机输出小功率。
当发动机负荷增大时,ECU根据转速、温度、空气流量信号将真空电磁阀电路接通,真空电磁阀打开,真空室的真空度进入动力阀,将动力阀打开,进气通道变大,发动机输出大的扭矩和功率。
维修时主要检查真空罐、真空气室、和真空管路有无漏气,真空电磁阀电路有无短路或断路。
二、谐波增压控制系统(ACIS)谐波增压控制系统是利用进气流惯性产生的压力波提高进气效率。
1.压力波的产生当气体高速流向进气门时,如进气门突然关闭,进气门附近气流流动突然停止,但由于惯性,进气管仍在进气,于是将进气门附近气体被压缩,压力上升。
当气体的惯性过后,被压缩的气体开始膨胀,向进气气流相反方向流动,压力下降。
膨胀气体的波传到进气管口时又被反射回来,形成压力波。
2.压力波的利用方法一般而言,进气管长度长时,压力波长,可使发动机中低转速区功率增大;进气管长度短时,压力波波长短,可使发动机高速区功率增大。
3.波长可变的谐波进气增压控制系统丰田皇冠车型2JZ—GE发动机采用在进气管增设一个大容量的空气室和电控真空阀,以实现压力波传播路线长度的改变,从而兼顾低速和高速的进气增压效果。
系统工作原理如图,ECU根据转速信号控制电磁真空通道阀的开闭。
低速时,电磁真空孔道阀电路不通,真空通道关闭,真空罐的真空度不能进入真空气室,受真空气室控制的进气增压控制阀处于关闭状态。
此时进气管长度长,压力波长大,以适应低速区域形成气体动力增压效果。
高速时,ECU接通电磁真空道阀的电路,真空通道打开,真空罐的真空度进入真空气室,吸动膜片,从而将进气增压控制阀打开,由于大容量空气室的参与,缩短了压力波的传播距离,使发动机在高速区域也得到较好的气体动力增压效果。
ACIS系统工作原理1—喷油器2—过气道3—空气滤清器4—过气室5—涡流控制气门教案内容6—进气控制阀7—节气门8—真空驱动器维修时检查空气真空电磁阀的电阻为38.5~44.5Ω。
三、可变配气相位控制系统(VTEC)1.对配气相位的要求要求配气相位随着发动机转速的变化,适当的改变进、排气门的提前或推迟开启角和迟后关闭角。
2.VTEC机构的组成同一缸有主进气门和次进气门,主摇臂驱动主进气门,次摇臂驱动次进气门,中间摇臂在主次之间,不与任何气门直接接触。
VTEC配气机构与普通配气机构相比较,主要区别是:凸轮轴上的凸轮较多,且升程不等,结构复杂。
3.VTEC机构的工作原理功能:根据发动机转速、负荷等变化来控制VTEC机构工作,改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮,以调整进气门的配气相位及升程,并实现单进气门工作和双进气门工作的切换。
工作原理:发动机低速运转时,电磁阀不通电使油道关闭,此时,三个摇臂彼此分离,主凸轮通过摇臂驱动主进气门,中间凸轮驱动中间摇臂空摆;次凸轮的升程非常小,通过次摇臂驱动次进气门微量关闭。
配气机构处于单进、双排气门工作状态,单进气门由主凸轮轴驱动。
当发动机高速运转,电脑向VTEC电磁阀供电,使电磁阀开启,来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧,此时两个活塞分别将主摇臂和次摇臂与中间摇臂接成一体,成为一个组合摇臂。
此时,中间凸轮升程最大,组合摇臂受中间凸轮驱动,两个进气门同步工作。
当发动机转速下降到设定值,电脑切断电磁阀电流,正时活塞一侧油压下降,各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧作用下,三个摇臂彼此分离而独立工作。
4.VTEC系统电路VTEC控制系统教案内容一、增压控制系统功能根据发动机进气压力的大小,控制增压装置的工作,以达到控制进气压力、提高发动机动力性和经济性的目的。
二、废气涡轮增压当ECU检测到进气压力在0.098MPa以下时,受ECU控制的释压电磁阀的搭铁回路断开,释压电磁阀关闭。
此时涡轮增压器出口引入的压力空气,经释压阀进入驱动空气室,克服气室弹簧的压力推动切换阀将废气进入涡轮室的通道打开,同时将排气旁通道口关闭,此时废气流经涡轮室使增压器工作。
当ECU检测到的进气压力高于0.098MPa时,ECU将释压电磁阀的搭铁回路接通,释压电磁阀打开,通往驱动器室的压力空气被切断,在气室弹簧弹力的作用下,驱动切换阀,关闭进入涡轮室的通道,同时将排气旁通道口打开,废气不经涡轮室直接排出,增压器停止工作,进气压力下降,只到进气压力降至规定的压力时,ECU又将释压阀关闭,切换阀又将进入涡轮室的通道口打开,废气涡轮增压器又开始工作。
废气涡轮增压原理图第4节排放控制系统教案内容一、汽油蒸气排放(EVAP)控制系统1.EVAP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。
2.EV AP控制系统的组成与工作原理如图,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EV AP控制系统中,活性碳罐上不设真空控制阀,而将受EC U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EV AP控制系统。
韩国现代轿车EV AP系统3.EV AP控制系统的检测(1)一般维护检查管路有无破损或漏气,碳罐壳体有无裂纹,每行驶20000㎞应更换活性碳罐底部的进气滤心。
教案内容(2)真空控制阀的检查拆下真空控制阀,用手动真空泵由真空管接头给真空控制阀施加约5KPa真空度时,从活性碳罐侧孔吹入空气应畅通,不施加真空度时,吹入空气则不通。
(3)电磁阀的检查拆开电磁阀进气管一侧的软管,用手动用真空泵由软管接头给控制电磁阀施加一定的真空度,电磁阀不通电时应能保持真空度,若接蓄电池电压,真空度应释放。
测量电磁阀两端子间电阻应为36~44Ω。
二、废气在循环控制系统(EGR)1.EGR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NOx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系统如图,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)]×100℅3.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,EG R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。
教案内容4.EGR控制系统的检修(1)一般检查拆下EGR阀上的真空软管,发动机转速应无变化,用手触试真空软管应无真空吸力;发动机温度达到正常工作温度后,怠速时检查结果应与冷机时相同,若转速提高到2500 r/min左右,拆下真空软管,发动机转速有明显提高。
(2)EGR电磁阀的检查冷态测量电磁阀电阻应为33~39Ω。
电磁阀不通电时,从进气管侧吹入空气应畅通,从滤网处吹应不通;接上蓄电池电压时,应相反。
(3)EGR阀的检查如图,用手动真空泵给EGR阀膜片上方施加约15KPa的真空度,EGR阀应能开启,不施加真空度,EGR阀应能完全关闭。
EGR阀的检查三、三元催化转换器(TWC)与空燃比反馈控制系统1.TWC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。
2.TWC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。