《電控發(fā)動(dòng)機(jī)總論》課件

電控發(fā)動(dòng)機(jī)總論本課程介紹現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，涵蓋工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)等方面。課程簡(jiǎn)介目標(biāo)本課程旨在幫助學(xué)生深入了解電控發(fā)動(dòng)機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)和工作過程。內(nèi)容課程涵蓋電控發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)、組成、工作原理、故障診斷和維修等方面。價(jià)值通過學(xué)習(xí)本課程，學(xué)生將掌握電控發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，為今后從事汽車維修和研發(fā)工作奠定基礎(chǔ)。內(nèi)容大綱11.電控發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)介紹電控發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)，如燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、排放控制等。22.電控發(fā)動(dòng)機(jī)的組成詳細(xì)介紹電控發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)部件，如傳感器、執(zhí)行器、控制單元等。33.電控系統(tǒng)的工作原理闡述電控系統(tǒng)如何根據(jù)傳感器信號(hào)，控制執(zhí)行器，以達(dá)到最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。44.電控系統(tǒng)故障診斷介紹電控系統(tǒng)常見故障的診斷方法，以及故障排除的步驟。電控發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)燃油經(jīng)濟(jì)性精確控制燃油噴射，優(yōu)化混合氣，提高燃燒效率，節(jié)省燃油。動(dòng)力性通過調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)和燃油噴射量，提升發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能。排放控制實(shí)時(shí)監(jiān)控尾氣排放，通過閉環(huán)控制系統(tǒng)，降低有害氣體排放。智能化通過ECU控制，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，提高駕駛舒適性和安全性。電控發(fā)動(dòng)機(jī)的組成發(fā)動(dòng)機(jī)本體發(fā)動(dòng)機(jī)本體是電控發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)將燃料轉(zhuǎn)化為動(dòng)力，包括氣缸、活塞、連桿、曲軸等部件。發(fā)動(dòng)機(jī)本體提供燃燒所需的壓縮氣體，為燃燒過程提供動(dòng)力來源。電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理和控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，包括傳感器、執(zhí)行器和控制單元等。電控系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的駕駛條件和發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)，調(diào)整燃油噴射量、點(diǎn)火正時(shí)等參數(shù)，以達(dá)到最佳的性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。傳感器傳感器負(fù)責(zé)收集發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的信息，例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力、水溫等。傳感器將收集到的信息傳遞給ECU，以便ECU做出相應(yīng)的控制指令。執(zhí)行器執(zhí)行器負(fù)責(zé)根據(jù)ECU的控制指令執(zhí)行相應(yīng)的操作，例如控制噴油器的噴油量、控制點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火時(shí)間等。執(zhí)行器將ECU的指令轉(zhuǎn)化為具體的物理操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。電控系統(tǒng)的工作原理1傳感器信號(hào)收集發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)2ECU處理分析數(shù)據(jù)并控制執(zhí)行器3執(zhí)行器控制調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)電控系統(tǒng)通過傳感器獲取發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信息，將信息傳輸至ECU進(jìn)行分析處理，最終通過執(zhí)行器控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)最佳性能。傳感器的種類及作用傳感器類型電控發(fā)動(dòng)機(jī)使用各種傳感器來監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、氧氣濃度等。這些傳感器將物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，提供給ECU進(jìn)行分析處理。傳感器作用傳感器是電控發(fā)動(dòng)機(jī)的“眼睛”，它們負(fù)責(zé)感知發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并將信息傳遞給ECU，幫助ECU做出最佳的控制決策。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)核心控制單元ECU是電控發(fā)動(dòng)機(jī)的“大腦”。復(fù)雜電子電路ECU包含微處理器、存儲(chǔ)器、傳感器接口、執(zhí)行器接口等?？刂栖浖﨓CU運(yùn)行著控制軟件，根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作參數(shù)。電控系統(tǒng)的輸入信號(hào)傳感器信號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，各種傳感器會(huì)將物理量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。這些信號(hào)包含了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度、壓力、位置等信息。駕駛員輸入信號(hào)駕駛員的操作也會(huì)被轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，例如油門踏板位置、方向盤轉(zhuǎn)角、制動(dòng)踏板壓力等。電控系統(tǒng)的輸出信號(hào)點(diǎn)火信號(hào)ECU控制點(diǎn)火線圈，產(chǎn)生高壓點(diǎn)火脈沖，點(diǎn)燃混合氣。噴油脈沖ECU控制噴油器，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況需求，噴射一定量的燃油。節(jié)氣門控制信號(hào)ECU控制電子節(jié)氣門，調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和功率。儀表信號(hào)ECU向儀表盤提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油量等信息，方便駕駛員監(jiān)控。ECU的工作過程接收信號(hào)ECU接收來自各種傳感器、開關(guān)和其它控制單元的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。數(shù)據(jù)處理ECU根據(jù)預(yù)先編好的程序?qū)邮盏降男盘?hào)進(jìn)行分析和處理，并確定相應(yīng)的控制策略。執(zhí)行控制ECU根據(jù)控制策略向執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如噴油器、點(diǎn)火線圈、電子節(jié)氣門等）發(fā)送控制信號(hào)，以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。自我監(jiān)測(cè)ECU會(huì)持續(xù)監(jiān)控自身的工作狀態(tài)以及相關(guān)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并進(jìn)行自我診斷，確保系統(tǒng)正常工作。電控系統(tǒng)故障診斷1故障代碼讀取利用專用診斷儀讀取故障代碼，識(shí)別問題根源。2數(shù)據(jù)流分析分析傳感器和執(zhí)行器數(shù)據(jù)，判斷故障類型。3測(cè)試檢查對(duì)相關(guān)傳感器、執(zhí)行器和線路進(jìn)行測(cè)試和檢查。4維修修復(fù)根據(jù)故障診斷結(jié)果，更換損壞部件或修復(fù)線路故障。常見故障現(xiàn)象及維修啟動(dòng)困難發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)或啟動(dòng)后立即熄火，可能是點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、供電系統(tǒng)或傳感器故障導(dǎo)致的。加速無力加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足，可能是噴油器堵塞、燃油壓力不足、點(diǎn)火時(shí)間延遲或空氣流量計(jì)故障導(dǎo)致的。怠速不穩(wěn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，可能是怠速控制系統(tǒng)、空氣流量計(jì)或氧傳感器故障導(dǎo)致的。排氣異常排氣管冒黑煙、白煙或藍(lán)煙，可能是燃油噴射時(shí)間過長(zhǎng)、點(diǎn)火時(shí)間過早或發(fā)動(dòng)機(jī)磨損導(dǎo)致的。曲軸位置傳感器11.信號(hào)檢測(cè)曲軸位置傳感器通過檢測(cè)曲軸的旋轉(zhuǎn)角度，確定發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)氣缸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)精確的點(diǎn)火和噴油控制。22.霍爾效應(yīng)多數(shù)曲軸位置傳感器使用霍爾效應(yīng)原理，通過磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的感應(yīng)電流來檢測(cè)曲軸的旋轉(zhuǎn)信號(hào)。33.信號(hào)輸出傳感器輸出的信號(hào)會(huì)被發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ECU接收，用于控制點(diǎn)火正時(shí)和燃油噴射量。44.故障診斷曲軸位置傳感器故障會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)或運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，需要及時(shí)檢修和更換。凸輪軸位置傳感器作用它監(jiān)測(cè)凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角度，確定每個(gè)氣缸的進(jìn)氣和排氣閥門的開閉時(shí)間，保證點(diǎn)火時(shí)間準(zhǔn)確。原理傳感器由齒輪和傳感器組成，齒輪安裝在凸輪軸上，傳感器檢測(cè)齒輪上的齒間距，將信號(hào)傳遞給ECU。類型常見類型包括霍爾效應(yīng)傳感器和磁阻傳感器，它們的工作原理略有不同，但都能夠精準(zhǔn)地檢測(cè)凸輪軸的位置。故障故障會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)間錯(cuò)誤，造成發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)、加速無力、甚至無法啟動(dòng)等問題。怠速電路怠速電路用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速。怠速控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣量來保持穩(wěn)定的怠速轉(zhuǎn)速。傳感器監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣壓力。ECU根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)調(diào)整怠速控制閥的開度，從而控制進(jìn)氣量。噴油器噴油器種類噴油器主要分為電磁式和壓電式兩種。噴油器結(jié)構(gòu)噴油器由噴油嘴、電磁閥、控制電路和濾網(wǎng)等組成。噴油器工作原理電磁閥控制噴油嘴打開，燃油壓力推動(dòng)燃油通過噴油嘴噴入氣缸，實(shí)現(xiàn)燃油霧化和精確控制。節(jié)氣門位置傳感器位置感知節(jié)氣門位置傳感器用于測(cè)量節(jié)氣門的開度，并將該信息傳送到ECU。這個(gè)信號(hào)反映了駕駛員對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的需求，ECU根據(jù)這個(gè)信號(hào)控制噴油量和點(diǎn)火提前角。類型常見的節(jié)氣門位置傳感器有兩種：電位計(jì)式和霍爾效應(yīng)式。電位計(jì)式通過電阻的變化來感知節(jié)氣門的位置，霍爾效應(yīng)式通過磁場(chǎng)變化來感知。氧傳感器氧傳感器結(jié)構(gòu)氧傳感器是一種將廢氣中的氧氣濃度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的傳感器。氧傳感器工作原理氧傳感器通過測(cè)量廢氣中的氧氣濃度來控制燃油空燃比，以達(dá)到最佳的燃燒效率和排放水平。氧傳感器位置氧傳感器通常安裝在排氣歧管或排氣管上，靠近發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口。冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度。ECU利用溫度信息，優(yōu)化點(diǎn)火正時(shí)、噴油量和怠速控制。傳感器信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)儀表盤上的冷卻液溫度表。水溫傳感器傳感器類型水溫傳感器是一種熱敏電阻，其電阻值會(huì)隨溫度變化而變化。水溫傳感器用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度。工作原理當(dāng)冷卻液溫度升高時(shí)，水溫傳感器的電阻值降低，反之則升高。ECU通過檢測(cè)水溫傳感器的電阻值變化來判斷冷卻液的溫度，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。燃油壓力傳感器監(jiān)控燃油壓力燃油壓力傳感器負(fù)責(zé)監(jiān)控燃油軌上的燃油壓力，并將其信號(hào)傳遞給ECU。優(yōu)化燃油噴射根據(jù)實(shí)際燃油壓力，ECU可以調(diào)整噴油時(shí)間和噴油量，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)最佳運(yùn)行狀態(tài)。確保燃油供應(yīng)燃油壓力傳感器可以監(jiān)測(cè)燃油泵是否正常工作，防止燃油供應(yīng)不足導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。故障診斷燃油壓力傳感器故障會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)性能下降，如啟動(dòng)困難、加速無力或怠速不穩(wěn)。進(jìn)氣壓力傳感器功能測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的壓力，反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化。類型常見類型為壓阻式傳感器，利用壓力變化引起電阻變化來工作。作用為ECU提供進(jìn)氣壓力數(shù)據(jù)，用于計(jì)算燃油噴射量和點(diǎn)火提前角。應(yīng)用廣泛應(yīng)用于各種汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能。廢氣再循環(huán)系統(tǒng)減少污染物排放廢氣再循環(huán)系統(tǒng)將部分尾氣重新導(dǎo)入氣缸，降低燃燒溫度，減少氮氧化物(NOx)的生成。控制廢氣流量廢氣再循環(huán)閥控制進(jìn)入氣缸的廢氣量，確保燃燒穩(wěn)定，并降低尾氣排放。提高燃油經(jīng)濟(jì)性廢氣再循環(huán)系統(tǒng)可以降低燃燒溫度，提高燃油燃燒效率，從而提高燃油經(jīng)濟(jì)性。電子怠速控制閥作用電子怠速控制閥（IACV）通過控制進(jìn)氣量，以維持發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速狀態(tài)下的穩(wěn)定運(yùn)行。怠速控制閥通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣量來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，電子怠速控制閥通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣量來保持發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。三元催化器減少有害氣體三元催化器通過化學(xué)反應(yīng)將廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。氧傳感器氧傳感器監(jiān)測(cè)廢氣中的氧氣含量，幫助控制三元催化器的效率。排放控制三元催化器是汽車排放控制系統(tǒng)的重要組成部分，減少污染。正時(shí)齒輪11.計(jì)時(shí)正時(shí)齒輪確保進(jìn)氣門和排氣門在正確的時(shí)間打開和關(guān)閉，從而控制氣缸內(nèi)的氣體流動(dòng)。22.配氣它將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到凸輪軸，控制凸輪軸的旋轉(zhuǎn)速度和位置。33.精確度正時(shí)齒輪的精度直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和排放，因此需要定期檢查和維護(hù)。氣缸識(shí)別氣缸識(shí)別概述氣缸識(shí)別技術(shù)用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的點(diǎn)火順序。它通過識(shí)別氣缸的位置，確保每個(gè)氣缸在正確的時(shí)刻點(diǎn)火。傳感器類型氣缸識(shí)別傳感器包括曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器，它們向ECU提供氣缸位置信息。氣缸識(shí)別信號(hào)傳感器產(chǎn)生的信號(hào)用于確定氣缸的相對(duì)位置，ECU根據(jù)這些信號(hào)來控制點(diǎn)火和燃油噴射時(shí)間。識(shí)別方法氣缸識(shí)別方法包括脈沖計(jì)數(shù)、相位比較等，ECU根據(jù)這些方法識(shí)別每個(gè)氣缸的點(diǎn)火順序。燃油噴射時(shí)間噴油時(shí)間噴油時(shí)間是指噴油器打開的時(shí)間，直接影響燃油量，決定燃燒過程的效率。控制因素噴油時(shí)間由ECU控制，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況、傳感器信號(hào)等進(jìn)行調(diào)整。重