电控发动机基本原理课件

电控发动机技术主讲人：兰文奎电控发动机技术主讲人：兰文奎电控发动机概述电控发动机的发展背景汽车的安全、环保和节能是当今汽车技术发展的主要方向，而解决环保和节能两大难题是现代发动机的主要目标。传统的化油器等发动机部件虽然有了很大的改进，仍然不能满足排放和油耗两大法规的要求。电控发动机概述电控发动机的发展背景2电控发动机的优点降低排放污染提高发动机的输出功率提高燃料经济性电控发动机的优点降低排放污染3电控发动机的组成燃油供给控制系统进气系统点火系统废气排放控制系统发动机电控系统电控发动机的组成燃油供给控制系统4电控发动机分类单点喷射和多点喷射进气管喷射和缸内喷射同时喷射、分组喷射和顺序喷射电控发动机分类单点喷射和多点喷射5电控发动机基本原理课件6电控发动机基本原理课件7电控发动机基本原理课件8发动机电控系统电控发动机管理系统的供应商博世（Bosch）、西门子威迪欧（SiemensVDO）、德尔福（Delphi）、马瑞利（MagnetiMarelli）、电装（Denso）、京滨（Keihin）、Melco、伟世通（Viston）、比亚迪（BYD）、锐意泰克（Troitec）发动机电控系统电控发动机管理系统的供应商9电控系统的组成传感器——将发动机的相关非电物理量信号转变成电信号传送给电脑。执行器——接受发动机电脑的控制信号。发动机控制单元——接受传感器信号后，通过计算发出指令。电控系统的组成传感器——将发动机的相关非电物理量信号转变成电10电控发动机基本原理课件11发动机电控系统的功能闭环控制功能执行器控制功能诊断功能失效保护功能跛行功能发动机电控系统的功能闭环控制功能12电控发动机基本原理课件13电控发动机基本原理课件14电控发动机基本原理课件15电控发动机基本原理课件16电控发动机基本原理课件17OBD(随车电脑诊断)系统OBD-I（1985年加利福尼亚大气资源局）OBD-II（1994～1995美国汽车工程师学会）M-OBD（2000年后CAN系统）OBD(随车电脑诊断)系统OBD-I（1985年加利福尼亚大18OBD-IIOBD-II19汽车电子元件信号种类汽车控制系统中存在五种基本类型的电子信号，把这五种基本的汽车电子信号称为“五要素”。五要素可以看作控制系统中各个传感器，控制电脑和其它设备之间相互通讯的基本语言。汽车电子元件信号种类汽车控制系统中存在五种基本类型的电子信号20直流信号（DC）交流信号（AC）固定脉冲信号调变脉冲式信号序列式信号五要素直流信号（DC）五要素21交流信号（AC）固定脉冲信号交流信号（AC）固定脉冲信号22序列式信号调变脉冲信号序列式信号调变脉冲信号23传感器原理与检测水温传感器工作原理：传感器内部为温度系数热敏电阻，一般为负温度系数热敏电阻，其电阻随温度的升高而降低。传感器原理与检测水温传感器工作原理：传感器内部为温度系数热敏24冷却液温度传感器电路图电阻与温度关系图冷却液温度传感器电路图电阻与温度关系图25温度（℃）电阻（Ω）电压（V）温度℃电阻(Ω)电压(V)20℃3100Ω3.4V左右50℃900Ω1.9V80℃315Ω1.2V左右100℃170Ω0.5V水温传感器电阻、电压与温度的关系

温度（℃）电阻（Ω）电压（V）温度℃电阻电压20℃3100Ω26进气温度传感器工作原理：传感器内部为温度系数热敏电阻，一般为负温度系数热敏电阻，其电阻随温度的升高而降低。作用：测出发动机进气温度，修正进气量。检测：万用表测电阻/电压、读数据流进气温度传感器工作原理：传感器内部为温度系数热敏电阻，一般为27进气温度传感器电路图进气温度传感器电路图28电控发动机基本原理课件29空气流量计进气量信号用于计算基本喷射持续时间和基本的点火提前角。空气流量计进气量信号用于计算基本喷射持续时间和基本的点火提前30工作原理：当空气从空气虑清器流经空气流量计，就推开计量板，与计量板同轴连接的电位计将进气量转换为电压信号，也就是计量板的开度。1、翼板式空气流量计工作原理：当空气从空气虑清器流经空气流量计，就推开计量板，与31电控发动机基本原理课件32元件检测接通点火开关，但不要起动发动机。测量端子的电压应符合下表。元件检测接通点火开关，但不要起动发动机。测量端子的电压应符332、卡门涡流式空气流量计工作原理：当均匀的空气流过涡源体时，在涡源体的下游气流中会产生一系列不对称却十分规则的空气漩涡，其移动速度与空气流速成正比。因此，通过测量单位时间内流过的漩涡数量，就可计算出空气的流速和流量。2、卡门涡流式空气流量计工作原理：当均匀的空气流过涡源体时，34(1)光学卡门涡流型工作原理：使一薄金属箔（称为镜）的表面承受涡流压力，光敏晶体管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光，再由光敏晶体管输出调制过的频率信号，这种频率信号就代表了空气的流量信号。(1)光学卡门涡流型工作原理：使一薄金属箔（称为镜）的表面承35电控发动机基本原理课件36元件检测接通点火开关，不起动发动机，Vc：电源4.5～5.5V。发动机运转时，完用表的频率档位，怠速时为20～30Hz，全负荷时为800Hz，KS与E2端子之间电压应为2.0~4.0之间。元件检测37(1)超声波卡门涡流型工作原理：在旋涡发生器下游管路两侧相对安装超声波发射探头和超声波接收探头，超声波发射探头一定频率（一般为40KHZ）的超声波，当超声波通过漩涡时，其频率和相位就会发生变化，电脑根据变化可测得空气流量和流速。(1)超声波卡门涡流型工作原理：在旋涡发生器下游管路两侧相对38电控发动机基本原理课件39元件检测3＃：空气流量计的信号线，怠速时22～48，2000r/min为60～100Hz。4＃：电源4.5～5.5V。元件检测3＃：空气流量计的信号线，怠速时22～48，2000403、热线式空气流量计工作原理：电流流至热电阻丝，使其发热。当空气流经热电阻丝，热电阻丝相应与进气质量而冷却。控制流至热电阻丝的电流，使热电阻丝保持恒温，电流就与进气质量成正比。3、热线式空气流量计工作原理：电流流至热电阻丝，使其发热。当41电控发动机基本原理课件423、热膜式空气流量计工作原理：与热线式空气流量计相同。3、热膜式空气流量计工作原理：与热线式空气流量计相同。43元件检测检测信号线电压。怠速时为1.1～1.5v，全开时为4.0v。元件检测44进气压力传感器工作原理：在传感器元件内有一内置的与真空室构成整体的硅芯片，真空室保持预定的真空度，芯片的一面受到进气歧管压力，另一面与内真空室接触。进气歧管压力的变化使硅芯片形状改变，硅芯片阻值随之改变。进气压力传感器工作原理：在传感器元件内有一内置的与真空室构成45电控发动机基本原理课件46电控发动机基本原理课件47拔下传感器插头，打开点火开关，测量插头上VC端子与E2端子之间的电压，应为4.5~5.5v。插回插头，拆下传感器上的软管，打开点火开关，测量ECU连接器上PIM与E2端子间在大气压下输出的电压，读数应符合上图所示。元件检测拔下传感器插头，打开点火开关，测量插头上VC端子与E2端子之48节气门位置传感器工作原理：线性节气门位置传感器采用线性电位计，由节气门轴带动电位计的滑动触点，在不同的节气门开度下，接入回路的电阻是不同的。

节气门位置传感器工作原理：线性节气门位置传感器采用线性电位计49节气门位置传感器电路图节气门位置传感器电路图50在传感器的两个接线端上连接好测试仪器，电压读数应接近5V。保持点火开关接通，慢慢地开大节气门，检查节气门位置传感器输出电压信号。电压表的读数应该平稳、逐渐地增大。怠速位置正常的节气门位置传感器上测出的读数应为0.5~1v，全开节气门应为4~5V。

元件检测在传感器的两个接线端上连接好测试仪器，电压读数应接近5V。元51曲轴位置传感器发动机点火的主信号。工作原理：利用多角的感应转子在转动时使线圈产生交流电压。一般采用58+2信号。曲轴位置传感器发动机点火的主信号。52曲轴位置传感器线路图曲轴位置传感器线路图53曲轴位置传感器信号图曲轴位置传感器信号图54用欧姆表测量插接器各引脚间的电阻。规定的电阻值一般应在120~500Ω。用交流电压表测量传感器输出电压：起动时应高于0.1V，运转时应为0.4~0.8V。用频率表测其工作频率。

元件检测用欧姆表测量插接器各引脚间的电阻。规定的电阻值一般应在12055凸轮轴位置传感器发动机点火的主信号。工作原理：利用霍尔晶体感应产生方波电压信号。凸轮轴位置传感器发动机点火的主信号。56凸轮轴位置传感器线路图凸轮轴位置传感器线路图57凸轮轴位置传感器波形图凸轮轴位置传感器线路图凸轮轴位置传感器波形图凸轮轴位置传感器线路图58元件检测拔下传感器插头，打开点火开关，检查插头上电源端子与搭铁之间的电压，应为5V或8V（视车型而异）。插回传感器插头，起动发动机，测量传感器输出端子信号电压，应为3~6V

。元件检测拔下传感器插头，打开点火开关，检查插头上电源端子与搭59爆震传感器工作原理：爆震传感器有个压电元件，由于爆燃使发动机汽缸体振动，导致压电元件变形时，压电元件就产生一个电压。爆震传感器工作原理：爆震传感器有个压电元件，由于爆燃使发动机60电控发动机基本原理课件61爆震传感器波形图爆震传感器波形图62元件检测拆下爆震传感器的导线接线器，接通发动机点火开关。在拆下的两条导线之间电压值应该在4～6V之间。在爆震传感器与地线间接一个欧姆表，传感器应该有3300~4500Ω的电阻。元件检测拆下爆震传感器的导线接线器，接通发动机点火开关。在拆63二氧化钛型氧传感器工作原理：二氧化钛氧传感器是利用半导体材料二氧化钛的电阻值，随排气中氧含量的变化而改变的特性制成的，是一种电阻型氧传感器。二氧化钛在表面缺氧时，氧分子将脱离表面，使内部出现空穴，电子移动填补空穴形成电流，导致材料的电阻值降低。

二氧化钛型氧传感器工作原理：二氧化钛氧传感器是利用半导体材料64二氧化钛氧传感器波形图二氧化钛氧传感器波形图65二氧化锆型氧传感器工作原理：锆管内表面与大气相通，锆管内外表面的氧气含量不同，从而形成氧离子由高浓度侧向低浓度侧的扩散,当扩散处于平衡状态时，两电极间便形成电动势。所以二氧化锆氧传感器的本质是化学电池，亦称氧浓差电池。

二氧化锆型氧传感器工作原理：锆管内表面与大气相通，锆管内外66电控发动机基本原理课件67电控发动机基本原理课件68新型氧传感器（宽带型λ氧传感器）新型氧传感器（宽带型λ氧传感器）69电控发动机基本原理课件70混合气过浓混合气过浓71混合气过稀混合气过稀72ThankYou!ThankYou!73电控发动机技术主讲人：兰文奎电控发动机技术主讲人：兰文奎电控发动机概述电控发动机的发展背景汽车的安全、环保和节能是当今汽车技术发展的主要方向，而解决环保和节能两大难题是现代发动机的主要目标。传统的化油器等发动机部件虽然有了很大的改进，仍然不能满足排放和油耗两大法规的要求。电控发动机概述电控发动机的发展背景75电控发动机的优点降低排放污染提高发动机的输出功率提高燃料经济性电控发动机的优点降低排放污染76电控发动机的组成燃油供给控制系统进气系统点火系统废气排放控制系统发动机电控系统电控发动机的组成燃油供给控制系统77电控发动机分类单点喷射和多点喷射进气管喷射和缸内喷射同时喷射、分组喷射和顺序喷射电控发动机分类单点喷射和多点喷射78电控发动机基本原理课件79电控发动机基本原理课件80电控发动机基本原理课件81发动机电控系统电控发动机管理系统的供应商博世（Bosch）、西门子威迪欧（SiemensVDO）、德尔福（Delphi）、马瑞利（MagnetiMarelli）、电装（Denso）、京滨（Keihin）、Melco、伟世通（Viston）、比亚迪（BYD）、锐意泰克（Troitec）发动机电控系统电控发动机管理系统的供应商82电控系统的组成传感器——将发动机的相关非电物理量信号转变成电信号传送给电脑。执行器——接受发动机电脑的控制信号。发动机控制单元——接受传感器信号后，通过计算发出指令。电控系统的组成传感器——将发动机的相关非电物理量信号转变成电83电控发动机基本原理课件84发动机电控系统的功能闭环控制功能执行器控制功能诊断功能失效保护功能跛行功能发动机电控系统的功能闭环控制功能85电控发动机基本原理课件86电控发动机基本原理课件87电控发动机基本原理课件88电控发动机基本原理课件89电控发动机基本原理课件90OBD(随车电脑诊断)系统OBD-I（1985年加利福尼亚大气资源局）OBD-II（1994～1995美国汽车工程师学会）M-OBD（2000年后CAN系统）OBD(随车电脑诊断)系统OBD-I（1985年加利福尼亚大91OBD-IIOBD-II92汽车电子元件信号种类汽车控制系统中存在五种基本类型的电子信号，把这五种基本的汽车电子信号称为“五要素”。五要素可以看作控制系统中各个传感器，控制电脑和其它设备之间相互通讯的基本语言。汽车电子元件信号种类汽车控制系统中存在五种基本类型的电子信号93直流信号（DC）交流信号（AC）固定脉冲信号调变脉冲式信号序列式信号五要素直流信号（DC）五要素94交流信号（AC）固定脉冲信号交流信号（AC）固定脉冲信号95序列式信号调变脉冲信号序列式信号调变脉冲信号96传感器原理与检测水温传感器工作原理：传感器内部为温度系数热敏电阻，一般为负温度系数热敏电阻，其电阻随温度的升高而降低。传感器原理与检测水温传感器工作原理：传感器内部为温度系数热敏97冷却液温度传感器电路图电阻与温度关系图冷却液温度传感器电路图电阻与温度关系图98温度（℃）电阻（Ω）电压（V）温度℃电阻(Ω)电压(V)20℃3100Ω3.4V左右50℃900Ω1.9V80℃315Ω1.2V左右100℃170Ω0.5V水温传感器电阻、电压与温度的关系

温度（℃）电阻（Ω）电压（V）温度℃电阻电压20℃3100Ω99进气温度传感器工作原理：传感器内部为温度系数热敏电阻，一般为负温度系数热敏电阻，其电阻随温度的升高而降低。作用：测出发动机进气温度，修正进气量。检测：万用表测电阻/电压、读数据流进气温度传感器工作原理：传感器内部为温度系数热敏电阻，一般为100进气温度传感器电路图进气温度传感器电路图101电控发动机基本原理课件102空气流量计进气量信号用于计算基本喷射持续时间和基本的点火提前角。空气流量计进气量信号用于计算基本喷射持续时间和基本的点火提前103工作原理：当空气从空气虑清器流经空气流量计，就推开计量板，与计量板同轴连接的电位计将进气量转换为电压信号，也就是计量板的开度。1、翼板式空气流量计工作原理：当空气从空气虑清器流经空气流量计，就推开计量板，与104电控发动机基本原理课件105元件检测接通点火开关，但不要起动发动机。测量端子的电压应符合下表。元件检测接通点火开关，但不要起动发动机。测量端子的电压应符1062、卡门涡流式空气流量计工作原理：当均匀的空气流过涡源体时，在涡源体的下游气流中会产生一系列不对称却十分规则的空气漩涡，其移动速度与空气流速成正比。因此，通过测量单位时间内流过的漩涡数量，就可计算出空气的流速和流量。2、卡门涡流式空气流量计工作原理：当均匀的空气流过涡源体时，107(1)光学卡门涡流型工作原理：使一薄金属箔（称为镜）的表面承受涡流压力，光敏晶体管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光，再由光敏晶体管输出调制过的频率信号，这种频率信号就代表了空气的流量信号。(1)光学卡门涡流型工作原理：使一薄金属箔（称为镜）的表面承108电控发动机基本原理课件109元件检测接通点火开关，不起动发动机，Vc：电源4.5～5.5V。发动机运转时，完用表的频率档位，怠速时为20～30Hz，全负荷时为800Hz，KS与E2端子之间电压应为2.0~4.0之间。元件检测110(1)超声波卡门涡流型工作原理：在旋涡发生器下游管路两侧相对安装超声波发射探头和超声波接收探头，超声波发射探头一定频率（一般为40KHZ）的超声波，当超声波通过漩涡时，其频率和相位就会发生变化，电脑根据变化可测得空气流量和流速。(1)超声波卡门涡流型工作原理：在旋涡发生器下游管路两侧相对111电控发动机基本原理课件112元件检测3＃：空气流量计的信号线，怠速时22～48，2000r/min为60～100Hz。4＃：电源4.5～5.5V。元件检测3＃：空气流量计的信号线，怠速时22～48，20001133、热线式空气流量计工作原理：电流流至热电阻丝，使其发热。当空气流经热电阻丝，热电阻丝相应与进气质量而冷却。控制流至热电阻丝的电流，使热电阻丝保持恒温，电流就与进气质量成正比。3、热线式空气流量计工作原理：电流流至热电阻丝，使其发热。当114电控发动机基本原理课件1153、热膜式空气流量计工作原理：与热线式空气流量计相同。3、热膜式空气流量计工作原理：与热线式空气流量计相同。116元件检测检测信号线电压。怠速时为1.1～1.5v，全开时为4.0v。元件检测117进气压力传感器工作原理：在传感器元件内有一内置的与真空室构成整体的硅芯片，真空室保持预定的真空度，芯片的一面受到进气歧管压力，另一面与内真空室接触。进气歧管压力的变化使硅芯片形状改变，硅芯片阻值随之改变。进气压力传感器工作原理：在传感器元件内有一内置的与真空室构成118电控发动机基本原理课件119电控发动机基本原理课件120拔下传感器插头，打开点火开关，测量插头上VC端子与E2端子之间的电压，应为4.5~5.5v。插回插头，拆下传感器上的软管，打开点火开关，测量ECU连接器上PIM与E2端子间在大气压下输出的电压，读数应符合上图所示。元件检测拔下传感器插头，打开点火开关，测量插头上VC端子与E2端子之121节气门位置传感器工作原理：线性节气门位置传感器采用线性电位计，由节气门轴带动电位计的滑动触点，在不同的节气门开度下，接入回路的电阻是不同的。

节气门位置传感器工作原理：线性节气门位置传感器采用线性电位计122节气门位置传感器电路图节气门位置传感器电路图123在传感器的两个接线端上连接好测试仪器，电压读数应接近5V。保持点火开关接通，慢慢地开大节气门，检查节气门位置传感器输出电压信号。电压表的读数应该平稳、逐渐地增大。怠速位置正常的节气门位置传感器上测出的读数应为0.5~1v，全开节气门应为4~5V。

元件检测在传感器的两个接线端上连接好测试仪器，电压读数应接近5V。元124曲轴位置传感器发动机点火的主信号。工作原理：利用多角的感应转子在转动时使线圈产生交流电压。一般采用58+2信号。曲轴位置传感器发动机点火的主信号。125曲轴位置传感器线路图曲轴位置传感器线路图126曲轴位置传感器信号图曲轴位置传感器信号图127用欧姆表测量插接器各引脚间的电阻。规定的电阻值一般应在120~500Ω。用交流电压表测量传感器输出电压：起动时应高于0.1V，运转时应为0.4~0.8V。用频率表测其工作频率。

元件检测用欧姆表测量插接器各引脚间的电阻。规定的电阻值一般应在120128凸轮轴位置传感器发动机点火的主信号。工作原理：利用霍尔晶体感应产生方波电压信号。凸轮轴位置传感器发动机点火的主信号。129