汽油及电控部分思考题

汽油机电控局部思考题简述空燃比、过量空气系数、理论空燃比、点火提前角、MBT等术语的定义空燃比：混合器中空气与燃料的质量比过量空气系数：燃烧1kg燃料实际供应的空气质量与理论上完全燃烧1kg燃料所需的空气质量之比点火提前角：从点火时刻起至活塞到达上止点这段时间内曲轴转过的转角MBT：使发动机输出扭矩到达最大的最小〔比油耗最低〕点火提前角2．简述汽油机对空燃比和点火提前角的要求空燃比：为满足排放法规有求，λ应等于1，满足三元催化转化器的高效工作需要在某些情况下，λ等于1不适用，比方低温、冷启动以及暖机过程，根据发动机温度、水温情况适当加浓，既能满足发动机稳定要求，又不致使排放过高，当进入正常工况后，λ等于1大负荷时，满足动力性要求，应适当加浓，λ一般在0.9附近；高速大负荷时排温很高，为了使三元催化转化器不至于被烧坏，要根据排温情况适当加浓混合气〔CO生成反响是吸热反省〕在冷启动或暖机时，适当加浓点火提前角：要求在MBT状态3.简述汽油机喷射根本历程二战前：航空发动机上使用，为了解决航空发动机在空中容易结冰或者失火问题，使用机械喷射方式，本钱高，价格贵二战后：转移民用，高档车上使用，主要采用机械式连续喷射现代：1967，博世推出D型电控喷射系统〔进气管绝对压力传感器测量发动机负荷〕，后又推出L型〔进气空气流量计测量发动机负荷〕，后来又motronic数字式发动机集中控制系统，1955三菱推出缸内直喷系统，现在朝着双喷射系统方式开展，即进气道喷射系统和缸内直喷结合在一起4．结合下列图，详细描述汽油机电控喷射系统的构造与工作原理燃油箱2-燃油泵3-燃油过滤器4-点火线圈5-分电器6-火花塞7-喷油器8-温度压力传感器15-节气门阀体16-怠速控制器17-节气门开度传感器18-水温传感器19-曲轴位置传感器20-氧传感器21-电池22〔23〕-点火开关24-EGR执行阀25-背压修正阀26-EGR控制阀进气局部：组成：由空滤器、空气流量计〔L型〕、节气阀体、进气总管和进气歧〔支〕管等组成。节气阀体上安装有怠速控制阀，有的还安装有进气绝对压力传感器〔D型〕。功能：为发动机可燃混合气形成提供必要的空气。空气经空气滤清器、节气门体进入进气歧管进入气缸。在行驶时空气的流量由通道中的节气门来控制〔通过油门拉线〕。怠速运行时，节气门关闭，空气由旁通道通过。怠速转速的控制是由怠速控制阀调整空气流量来实现的。燃油系统局部：组成：燃油箱，燃油泵，燃油过滤器，燃油分配管，燃油压力调节器，喷油器描述：由安装在燃油箱内的电动燃油泵将燃油加压，燃油从油泵出来，通过燃油滤清器，到达燃油分配管，将燃油分配给安装在各个气缸的进气歧管上的喷油器，喷油器通电针阀电翻开时，燃油就可以喷入进气道内，多余的燃油通过燃油压力调节器在保持燃油压力差值恒定的情况下，回流到燃油箱。电控系统局部：组成：传感器〔进气温度压力传感器或空气流量传感器，节气门位置传感器，水温传感器，曲轴位置传感器，氧传感器〕，执行器〔喷油器，点火线圈，怠速控制阀，EGR控制阀〕，ECU〔传感器信号处理局部，输出电动驱动局部和中央处理器，还有完成喷油点火以及整个发动机管理的各种控制策略〕描述：发动机管理系统是一个以发动机为控制对象的电子控制系统。该系统以电子控制单元(ElectronicControlUnit)为中心，通过各传感器的输出信号作为其输入型号测量对发动机的运行参数和状态参数，进行运算处理，并产生输出信号以驱动执行器工作，实现对发动机的控制〔管理〕。温度传感器：由具有负温度系数〔NTC〕的热敏电阻为敏感元件，外加保护套和外壳组成。用于测量发动机的进气温度、水温、空调蒸发器温度等节气门位置传感器：用于测量节气门阀的旋转角度。具有线性电位器结构，其输出电压与旋转角度成正比。氧传感器：功能：测定发动机排气中氧气含量，确定汽油与空气是否完全燃烧。电子控制器根据这一信息实现以过量空气系数=1为目标的闭环控制，以确保三元催化转化器对排气中的HC、CO和NOx三种污染物都有最大的转化效率。原理：其传感元件是一陶瓷管，杯子状的结构，额外侧通排气，内侧通大气。当传感陶瓷管的温度到达350℃时，即具有固态电解质的特性。正是利用这一特性，将氧气的浓度差转化成电势差，从而形成电信号输出。假设混合气体偏浓，那么陶瓷管内外氧离子浓度差较高，电势差偏高，大量的氧离子从内侧移到外侧，输出电压较高〔接近900mV〕；假设混合气偏稀，那么陶瓷管内外氧离子浓度差较低，电势差较低，仅有少量的氧离子从内侧移动到外侧，输出电压较低〔接近100mV〕。安装位置：安装在排气管前端。转速传感器：磁电式：安装在飞轮上，飞轮线速度比拟高。由软铁芯、永磁铁、线圈等组成。传感器的铁芯被线圈包围，与一脉冲齿圈正对安装，两者间有一狭小缝隙。当齿圈转动时，会在线圈中感生脉冲电压，其频率取决于转速。霍尔式：即可以用在飞轮上，又可以用在凸轮轴上。当电流通过一薄片时，会在其右旋方向上产生一电压，其值与电磁强度有关空气流量计：风门式：测得的是体积流量卡门涡旋式：用电子方法检测进气空气流产生漩涡的频率来测量进气量，也是体积流量型热线式：测的是质量流量，空气流经热线时会带走热量，前后产生温差，根据此温差来测热量〔或者给热线通一定热量，其温度与流经空气质量有关，据此可测〕热膜式：结构与原理类似于热线时，只是将热线等镀在一块陶瓷基片上，使热线不受空气流动所产生的作用力影响节气门位置传感器：将节气门开启的角度转换成电压信号，在一定程度上也能反映发动机负荷的大小怠速控制器：提供怠速旁通空气道，并通过改变通道截面积控制旁通空气量，实现发动机怠速工况时转速的闭环控制。压力调节器：保持燃油分配管〔喷油器入口与进气管内〔喷油器出口〕的压差为恒值。压力调节器为膜片式溢流阀〔压力超过一定值时，顶开弹簧，使得油回流，降低系统油压〕电动燃油泵：将燃油以足够的压力和足够的量送往发动机。由泵、直流电机和泵盖等组成5、简述发动机电控燃油喷射系统的分类方法。〔1〕按控制方式分类三种：机械式汽油喷射系统；机电式汽油喷射系统；电控式汽油喷射系统。〔2〕按喷油方式分类两种：连续喷射系统；间歇喷射系统。〔3〕按喷油器安装部位分类两种：单点电控喷射系统〔SPI〕；多点电控喷射系统〔MPI〕。〔4〕按喷射时序分类三种：同时喷射；分组喷射；顺序喷射。〔5〕按控制原理分类三种：直接流量法；速度密度法〔speed-density)；节气门速度法〔φ－n〕。6、电控燃油喷射系统中的负荷测量方式有哪几种，各有何优缺点？直接流量法：由空气流量计直接测出进气质量，测量精度高，本钱高速度密度法：由进气歧管绝对压力和发动机转速简单推算发动机每一工作循环吸入气缸的空气量，比拟可靠，精确度不是很高，经济性高节气门速度法：直接测量节气门开度和发动机转速间接推算发动机每一工作循环吸入发动机气缸的空气量，结构简单，在其他两种方法无法使用时可以使用，小开度时没有精度可言，本钱低，可靠性高7、电控汽油喷射系统中如何根据发动机工况决定喷油量和点火提前角？发动机根本喷油量是转速和负荷的函数，在根本喷油量的根底上，结合发动机的水温、冷热状态以及工况情况加以修正点火提前角等于根本点火提前角加修正点火提前角，根本点火提前角是转速与符合的函数，修正点火提前角由怠速稳定性修正、冷热修正、爆震修正组成8、简述发动机电控系统中的主要传感器的结构与工作原理。具体见第四题，主要传感器有氧传感器、温度传感器、空气流量计以及转速传感器9、简述发动机电控系统中的主要执行器的结构与工作原理。具体见第四题，主要执行器有电动燃油泵、怠速控制阀、点火线圈10、分别画出发火顺序为1－2－4－3的四缸汽油机采用分组喷射和顺序喷射的喷射时序图。P36页11、汽油喷射系统中燃油的喷射压力有哪几种？进气管汽油喷射压力大概在3-5ba汽油缸内直喷压力大概在60-220ba柴油喷射压力大概在600-2000ba12、简述发动机电控系统的功能。主要内容是供油系统和点火系统控制，最重要的参数是空燃比和点火提前角。现阶段内容已经非常复杂，包括但不限于空调控制，EGR控制，燃油蒸发，进气量的控制等，控制发动机很好的工作13、简述氧传感器的构造与工作原理。详见第四题分为氧化锆式和氧化钛式〔根本不用〕14、简述三效催化转换器的构造与工作原理。作用：对发动机有害排放物进行处理，主要是将CO、HC、NOX反映称无害的N2、CO2、H20。工作窗口在λ等于一附近，要注意控制排温、中毒构造：蜂窝状〔增加外表积〕，主要由壳体、垫层、催化剂组成。壳体是支撑体，垫层处于载体与壳体之间，起到保护作用。当废气经过蜂窝的时候(在蜂窝状外表涂有贵金属催化剂铂〔氧化反响中起作用〕，铑〔复原反响中起作用〕，钯〔氧化反响中起作用〕),被催化反响。15、试述电控燃油喷射的反响控制和自学习控制的原理与过程。反响控制：目的是使λ等于一，满足排放要求。例如装氧传感器，利用氧传感器输出电压的上下可判断混合气的λ与一的关系，进而对混合气浓度进行控制。学习控制：目的是为了进一步控制空燃比精度。为了使修正值回到可以控制的修正范围内，并使反响控制修正值的中心回到理论空燃比的位置上，ECU根据反响修正值的偏离情况，设定一个学习修正值(学习修正系数)，以实现燃油喷射时间的总修正。学习控制过程：〔1〕求出实际空燃比与理论空燃比中心值的偏离量〔2〕求出空燃比偏离量的修正系数(学习修正值)，并存贮保存该值〔记忆〕，该记忆的学习修正值在点火开关断开时也不应消除。〔3〕把符合当前工况的学习修正值反映到喷射时间上。16、简述汽油机点火提前角的爆震控制原理与控制过程。〔1〕压力传感器型：这种类型是在每缸火花塞的垫圈部位各装上一个压电元件，根据燃烧压力直接检测爆震信息，并将压力转换成电压信号输入ECU。〔2〕壁振动型：这种类型是：每一个或两个爆震传感器安装在发动机气缸体或进气歧管上，检测爆震引起的振动。过程：当任何一缸产生爆震时，ECU立即以某一固定值(1.5～2CA曲轴转角)逐渐减少点火提前角，直至发动机不产生爆震为止，在一定的时间内，先维持当前的点火提前角不变，在此期间内，假设又有爆震发生，那么继续以固定值减少点火提前角；假设无爆震发生，那么此段缓冲时间过后，那么又开始逐渐以同样的固定值增大点火提前角，直至爆震重新发生，又开始进行上述的反响控制过程。17、点火方式有哪几种，分别简述其工作原理。有分电器点火：一个点火线圈产生高压电，由分电器按照点火顺序依次分配到各岗火花塞上进行点火无分电器点火：点火线圈产生的高压电直接送到火花塞独立点火：一缸用一个，结构紧凑，尺寸小分组点火：两缸共用一个点火线圈〔利用电阻大小不同，分压原理〕，一个在压缩行程，一个在排气行程，主要能量在压缩行程上18、简述发动机电控系统的故障诊断原理。传感器故障诊断：传感器ECU电压信号有一定范围，超出即为故障；某一段时间内ECU收不到信号也是故障；偶然一次不算故障，只有屡次或持续一段时间才算故障。执行器故障诊断：增加专用电路对执行器进行监测配电路故障诊断：检查相关元器件19、第二代随车故障诊断系统〔OBD－II〕有哪些功能？onboarddiagnositics〔1〕具有数值分析资料传输功能〔2〕具有行车记录功能〔3〕具有重新显示记忆故障功能〔4〕具有可由仪器直接去除故障码功能〔5〕统一了16针诊断座〔6〕统一了故障码代号及意义20、简述发动机的排放措施与相应的工作原理。机内净化：降低原始排放，从喷油点火燃烧上进行控制机外净化：对已产生的排放进行控制，如利用氧传感器反响控制，利用三效催化转化器高效工作，对排放物进行处理。曲轴箱通风，燃油蒸发排放控制，废气再循环。21、汽油机为什么要采用电控燃油喷射技术？由于节能与环保的要求，必须采用三元催化转化器，而三元催化转化器的高效工作必须控制λ在一附近，于是必须采用电控喷射技术采用电控喷射技术后，发动机的经济性、动力性、可靠性都有极大的提高。柴油机电控局部思考题1、为什么说采用电控技术是柴油机开展的必然趋势？〔1〕为了同时降低nox和pm，必须仔细控制喷油规律，具体来讲就是屡次喷射，所以必须采用电控〔2〕经济性、动力性、可靠性等都有极大提高2、与汽油机电控系统相比，柴油机电控系统有什么特点？〔1〕关键技术难度在执行器上〔2〕结构的多样化，有高压共轨、单体泵、泵喷嘴等3、请描述柴油机电控系统的主要结构和工作原理。主要结构：传感器：柴油机转速、加速踏板位置、齿条位置、喷油时刻、车速及进气压力、进气温度、燃油温度、冷却水温等传感器。检测柴油机的运行参数电控单元根据各传感器实时监测到的柴油机运行参数，与ECU中预先存储的相比拟，按其最正确值或计算后的目标值，把指令输送到执行器执行器〔单体泵、泵喷嘴、高压共轨等〕根据ECU制冷，控制喷油量和喷油定时4、请描述柴油机电控技术的开展历程及各阶段的技术特点。〔1〕第一代是位置控制式特点是不仅保存了传统的喷油泵-高压油管-喷油嘴系统，还保存了喷油泵中齿条、齿圈等控制油量的机械传动结构，只是对齿条或滑套的运动位置，由机械调速器改为了电子控制〔2〕第二代是时间控制式〔单体泵或泵喷嘴〕用高速电磁阀直接控制高压燃油的适时喷射〔3〕第三代是时间-压力控制式，即电控共轨式喷射系统摒弃了泵-管-嘴系统，代之用一个高压油泵在柴油机的驱动下，以一定的速比连续将高压燃油输送到共轨内，高压燃油再由共轨送入各缸喷油器5、以BOSCH公司的电控单体泵EUP为例，介绍电控单体泵的结构和工作原理。利用一个菌状的锥阀，电磁阀不通电时，锥阀口开启，泵油柱塞向上运动压油时，柱塞上腔油液流回油箱；通电时，锥阀口关闭，油液被压向高压油管，高压油管油压上升，实现喷油。电磁阀的关闭时刻可实现喷油定时的控制，关闭时间的长度可实现喷油量的控制6、什么是泵喷嘴？以Detroit公司的DDEC系统为例，说明电控泵喷嘴的构造与工作原理。泵喷嘴就是讲泵油柱塞和喷油嘴合成一体，安装在刚盖上当泵喷嘴旁边的电磁阀开启时，柱塞虽然已泵油，但由于电磁阀开启，油液经电磁阀流走，不能建立油压；当电磁阀关闭时，柱塞向喷油嘴泵油，喷油嘴喷油；电磁阀再翻开，高压油立即泄压，停止喷油。电磁阀开闭影响喷油量及喷油时刻7、请以日本电装公司的ECD—U2系统为例说明电控高压共轨系统的构造与工作原理。系统主要硬件时输油泵、共轨、喷油器和各种传感器；供油泵产生的高压燃油由共轨分配到各个气缸的喷油器中，燃油压力由设置在共轨内的压力传感器测出，并由反响控制系统控制，根据转速和负荷设定的压力值与实际压力值始终一致喷油器控制喷油定时和喷油量，这是通过开启二位三通阀进行控制，开启三通阀时，高压燃油经节流孔流出，燃油回路切换，喷油嘴内燃油压力高于针阀开启压力，针阀开启，喷油开始；关闭三通阀时，通过节流孔将高压燃油附加到控制室内，针阀下降，喷油结束。三通阀通电时刻控制喷油起点，通电时间控制喷油量。8、与一般的高压共轨系统相比，采用压电晶体驱动技术的高压共轨电控喷油系统有什么特点？以Siemens公司的压电晶体驱动喷油器为例说明其工作原理。〔1〕位移控制精度高〔2〕相应快〔3〕有较大的输出力〔4〕功耗低〔5〕由于是一种固体器件，易于实现闭环控制〔6〕实现了精确控制、屡次的预喷射和后喷射高压燃油从共轨进入喷油器后，分两路：一路油管道进入喷油器盛油槽，作用于针阀锥面上；另一路通过节流孔进入活塞顶的油腔。当压电晶体堆不通电时后，单向阀关闭，油腔中燃油推动活塞杆，关闭喷油嘴，喷油器不喷油；当其通电后，压电晶体伸长，推动大活塞压缩油腔内的燃油，再推动小活塞，由于大小活塞面积比大于1，因此小活塞位移被放大，小活塞将单向阀中钢球推离锥面，形成有一定过流断面的通道，从而使高压油腔中的燃油经过单向阀流回油箱，活塞杆上部泄压，针阀在盛油槽压力下，向上运动，翻开喷油嘴，使燃油喷出；假设断电，那么单向阀落座，油腔中燃油压力升高，喷油嘴关闭。汽车发动机新技术简述汽车车身、发动机、变速箱等方面的新技术有哪些方面的内容。发动机：缸内直喷、可变气门正时、涡轮增压、小型化轻量化、柴油机的高压共轨变速箱：CVT，DCT〔双离合变速器〕汽车车身：轻量化设计、平安性设计、流线化设计组织缸内直喷汽油机燃烧过程要点是什么？〔1〕组织合理的缸内空气运动。〔2〕良好的喷雾性能，喷雾油束颗粒度细、贯穿度短。〔3〕合理设计喷油器安装位置、火花塞位置、燃烧形状，并使三者密切配合。〔4〕灵活的喷油控