《電控發(fā)動機總論》課件

電控發(fā)動機總論本課程介紹現(xiàn)代汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)，涵蓋工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)等方面。課程簡介目標(biāo)本課程旨在幫助學(xué)生深入了解電控發(fā)動機的原理、結(jié)構(gòu)和工作過程。內(nèi)容課程涵蓋電控發(fā)動機的特點、組成、工作原理、故障診斷和維修等方面。價值通過學(xué)習(xí)本課程，學(xué)生將掌握電控發(fā)動機的基礎(chǔ)知識，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)動機的特點介紹電控發(fā)動機的優(yōu)勢，如燃油經(jīng)濟性、動力性、排放控制等。22.電控發(fā)動機的組成詳細介紹電控發(fā)動機的各個部件，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，控制執(zhí)行器，以達到最佳的發(fā)動機運行狀態(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)動機的特點燃油經(jīng)濟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。動力性通過調(diào)整點火正時和燃油噴射量，提升發(fā)動機動力性能。排放控制實時監(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，實現(xiàn)發(fā)動機參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，提高駕駛舒適性和安全性。電控發(fā)動機的組成發(fā)動機本體發(fā)動機本體是電控發(fā)動機系統(tǒng)的核心，負責(zé)將燃料轉(zhuǎn)化為動力，包括氣缸、活塞、連桿、曲軸等部件。發(fā)動機本體提供燃燒所需的壓縮氣體，為燃燒過程提供動力來源。電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)負責(zé)管理和控制發(fā)動機的工作狀態(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)動機狀態(tài)，調(diào)整燃油噴射量、點火正時等參數(shù)，以達到最佳的性能和燃油經(jīng)濟性。傳感器傳感器負責(zé)收集發(fā)動機工作狀態(tài)的信息，例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、進氣壓力、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、控制點火系統(tǒng)的點火時間等。執(zhí)行器將ECU的指令轉(zhuǎn)化為具體的物理操作，實現(xiàn)對發(fā)動機的控制。電控系統(tǒng)的工作原理1傳感器信號收集發(fā)動機運行數(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)動機參數(shù)電控系統(tǒng)通過傳感器獲取發(fā)動機運行狀態(tài)信息，將信息傳輸至ECU進行分析處理，最終通過執(zhí)行器控制發(fā)動機的工作參數(shù)，實現(xiàn)最佳性能。傳感器的種類及作用傳感器類型電控發(fā)動機使用各種傳感器來監(jiān)測發(fā)動機運行狀態(tài)，例如發(fā)動機轉(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，提供給ECU進行分析處理。傳感器作用傳感器是電控發(fā)動機的“眼睛”，它們負責(zé)感知發(fā)動機的運行狀態(tài)，并將信息傳遞給ECU，幫助ECU做出最佳的控制決策。發(fā)動機控制單元(ECU)核心控制單元ECU是電控發(fā)動機的“大腦”。復(fù)雜電子電路ECU包含微處理器、存儲器、傳感器接口、執(zhí)行器接口等?？刂栖浖﨓CU運行著控制軟件，根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)，控制發(fā)動機的工作參數(shù)。電控系統(tǒng)的輸入信號傳感器信號發(fā)動機工作時，各種傳感器會將物理量轉(zhuǎn)化成電信號。這些信號包含了發(fā)動機轉(zhuǎn)速、溫度、壓力、位置等信息。駕駛員輸入信號駕駛員的操作也會被轉(zhuǎn)化為電信號，例如油門踏板位置、方向盤轉(zhuǎn)角、制動踏板壓力等。電控系統(tǒng)的輸出信號點火信號ECU控制點火線圈，產(chǎn)生高壓點火脈沖，點燃混合氣。噴油脈沖ECU控制噴油器，根據(jù)發(fā)動機工況需求，噴射一定量的燃油。節(jié)氣門控制信號ECU控制電子節(jié)氣門，調(diào)節(jié)進氣量，控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速和功率。儀表信號ECU向儀表盤提供發(fā)動機轉(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ECU接收來自各種傳感器、開關(guān)和其它控制單元的信號，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)據(jù)處理ECU根據(jù)預(yù)先編好的程序?qū)邮盏降男盘栠M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)行機構(gòu)（如噴油器、點火線圈、電子節(jié)氣門等）發(fā)送控制信號，以調(diào)節(jié)發(fā)動機的工作狀態(tài)。自我監(jiān)測ECU會持續(xù)監(jiān)控自身的工作狀態(tài)以及相關(guān)系統(tǒng)的運行情況，并進行自我診斷，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測試檢查對相關(guān)傳感器、執(zhí)行器和線路進行測試和檢查。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)象及維修啟動困難發(fā)動機無法啟動或啟動后立即熄火，可能是點火系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、供電系統(tǒng)或傳感器故障導(dǎo)致的。加速無力加速時發(fā)動機動力不足，可能是噴油器堵塞、燃油壓力不足、點火時間延遲或空氣流量計故障導(dǎo)致的。怠速不穩(wěn)發(fā)動機怠速時轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，可能是怠速控制系統(tǒng)、空氣流量計或氧傳感器故障導(dǎo)致的。排氣異常排氣管冒黑煙、白煙或藍煙，可能是燃油噴射時間過長、點火時間過早或發(fā)動機磨損導(dǎo)致的。曲軸位置傳感器11.信號檢測曲軸位置傳感器通過檢測曲軸的旋轉(zhuǎn)角度，確定發(fā)動機各個氣缸的運動狀態(tài)，實現(xiàn)精確的點火和噴油控制。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，通過磁場變化產(chǎn)生的感應(yīng)電流來檢測曲軸的旋轉(zhuǎn)信號。33.信號輸出傳感器輸出的信號會被發(fā)動機控制單元ECU接收，用于控制點火正時和燃油噴射量。44.故障診斷曲軸位置傳感器故障會導(dǎo)致發(fā)動機無法啟動或運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，需要及時檢修和更換。凸輪軸位置傳感器作用它監(jiān)測凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角度，確定每個氣缸的進氣和排氣閥門的開閉時間，保證點火時間準(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，傳感器檢測齒輪上的齒間距，將信號傳遞給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)地檢測凸輪軸的位置。故障故障會導(dǎo)致發(fā)動機點火時間錯誤，造成發(fā)動機抖動、加速無力、甚至無法啟動等問題。怠速電路怠速電路用于控制發(fā)動機在怠速狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速。怠速控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)進氣量來保持穩(wěn)定的怠速轉(zhuǎn)速。傳感器監(jiān)測發(fā)動機參數(shù)，例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速和進氣壓力。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，燃油壓力推動燃油通過噴油嘴噴入氣缸，實現(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量節(jié)氣門的開度，并將該信息傳送到ECU。這個信號反映了駕駛員對發(fā)動機扭矩的需求，ECU根據(jù)這個信號控制噴油量和點火提前角。類型常見的節(jié)氣門位置傳感器有兩種：電位計式和霍爾效應(yīng)式。電位計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)化為電信號的傳感器。氧傳感器工作原理氧傳感器通過測量廢氣中的氧氣濃度來控制燃油空燃比，以達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)動機排氣口。冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器用于測量發(fā)動機冷卻液的溫度。ECU利用溫度信息，優(yōu)化點火正時、噴油量和怠速控制。傳感器信號用于驅(qū)動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，其電阻值會隨溫度變化而變化。水溫傳感器用于測量發(fā)動機冷卻液的溫度。工作原理當(dāng)冷卻液溫度升高時，水溫傳感器的電阻值降低，反之則升高。ECU通過檢測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)動機冷卻系統(tǒng)。燃油壓力傳感器監(jiān)控燃油壓力燃油壓力傳感器負責(zé)監(jiān)控燃油軌上的燃油壓力，并將其信號傳遞給ECU。優(yōu)化燃油噴射根據(jù)實際燃油壓力，ECU可以調(diào)整噴油時間和噴油量，以確保發(fā)動機最佳運行狀態(tài)。確保燃油供應(yīng)燃油壓力傳感器可以監(jiān)測燃油泵是否正常工作，防止燃油供應(yīng)不足導(dǎo)致發(fā)動機熄火。故障診斷燃油壓力傳感器故障會導(dǎo)致發(fā)動機性能下降，如啟動困難、加速無力或怠速不穩(wěn)。進氣壓力傳感器功能測量發(fā)動機進氣歧管的壓力，反映發(fā)動機負荷變化。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提供進氣壓力數(shù)據(jù)，用于計算燃油噴射量和點火提前角。應(yīng)用廣泛應(yīng)用于各種汽油和柴油發(fā)動機控制系統(tǒng)，提高燃油經(jīng)濟性和排放性能。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?？刂茝U氣流量廢氣再循環(huán)閥控制進入氣缸的廢氣量，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)濟性。電子怠速控制閥作用電子怠速控制閥（IACV）通過控制進氣量，以維持發(fā)動機在怠速狀態(tài)下的穩(wěn)定運行。怠速控制閥通過調(diào)節(jié)進氣量來控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動機在怠速狀態(tài)下運行時，電子怠速控制閥通過調(diào)節(jié)進氣量來保持發(fā)動機的轉(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。正時齒輪11.計時正時齒輪確保進氣門和排氣門在正確的時間打開和關(guān)閉，從而控制氣缸內(nèi)的氣體流動。22.配氣它將曲軸的旋轉(zhuǎn)運動傳遞到凸輪軸，控制凸輪軸的旋轉(zhuǎn)速度和位置。33.精確度正時齒輪的精度直接影響發(fā)動機的性能和排放，因此需要定期檢查和維護。氣缸識別氣缸識別概述氣缸識別技術(shù)用于確定發(fā)動機氣缸的點火順序。它通過識別氣缸的位置，確保每個氣缸在正確的時刻點火。傳感器類型氣缸識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。氣缸識別信號傳感器產(chǎn)生的信號用于確定氣缸的相對位置，ECU根據(jù)這些信號來控制點火和燃油噴射時間。識別方法氣缸識別方法包括脈沖計數(shù)、相位比較等，ECU根據(jù)這些方法識別每個氣缸的點火順序。燃油噴射時間噴油時間噴油時間是指噴油器打開的時間，直接影響燃油量，決定燃燒過程的效率?？刂埔蛩貒娪蜁r間由ECU控制，根據(jù)發(fā)動機工況、傳感器信號等進行調(diào)整。重