今天就给我们广大朋友来聊聊汽车构造与原理,以下关于观点希望能帮助到您找到想要的答案。
- 1、汽车的主要构造,及其的大概位置,及其功能
- 2、电喷汽车的工作原理和构造分别是什么呢
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问题1:汽车的主要构造,及其的大概位置,及其功能
优质回答汽车的基本构造
汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备等四个基本部分组成。
汽车发动机:发动机是汽车的动力装置。由机体,曲柄连杆机构,配气机构,冷却系,润滑系,燃料系和点火系(柴油机没有点火系)等组成。按燃料分发动机有汽油和柴油发动机两 种;按工作方式分有二冲程和四冲程两种,一般发动机为四冲程发动机。
四冲程发动机的工作过程: 四冲程发动机是活塞往复四个行程完成一个工作循环,包括进气、压缩、作功、排气四个过程。四行程柴油机和汽油机一样经历进气、压缩、作功、排气的过程。但与汽油机的不同之处在于:汽油机是点燃,柴油机是压燃。
冷却系:一般由水箱、水泵、散热器、风扇、节温器、水温表和放水开关组成。汽车发动机采用两种冷却方式,即空气冷却和水冷却。一般汽车发动机多采用水冷却。
润滑系:发动机润滑系由机油泵、集滤器、机油滤清器、油道、限压阀、机油表、感压塞及油尺等组成。
燃料系:汽油机燃料系由汽油箱、汽油表、汽油管、汽油滤清器、汽油泵、化油器、空气滤清器、进排气歧管等组成。
化油器:是将汽油与空气以一定的比例混合为一种雾化气体的装置,这种雾化气体叫可燃混合气,及时适量供入气缸。
汽车的底盘:
传动系:主要是由离合器、变速器、万向节、传动轴和驱动桥等组成。
离合器:其作用是使发动机的动力与传动装置平稳地接合或暂时地分离,以便于驾驶员进行汽车的起步、停车、换档等操作。
变速器:由变速器壳、变速器盖、第一轴、第二轴、中间轴、倒档轴、齿轮、轴承、操纵机构等机件构成,用于汽车变速、变输出扭矩。
行驶系:由车架、车桥、悬架和车轮等部分组成。它的基本功用是支持全车质量并保证汽车的行驶。
钢板弹簧与减震器:钢板弹簧的作用是使车架和车身与车轮或车桥之间保持弹性联系。减震器的作用是当汽车受到震动冲击时使震动得到缓和。减震器与钢板弹簧并联使用。
转向系:由方向盘、转向器、转向节、转向节臂、横拉杆、直拉杆等组成,作用是转向。
前轮定位:为了使汽车保持稳定直线行驶,转向轻便,减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损,前轮、转向主销、前轴三者之间的安装具有一定的相对位置,这就叫“前轮定位”。 它包括主销后倾、产销内倾、前轮前束。前束值是指两前轮的前边缘距离小于后边缘距离的差值。�制动系:机动车的制动性能是指车辆在最短的时间内强制停车的效能。�
手制动器的作用:手制动器是一种使汽车停放时不致溜滑,在特殊情况下,配合脚制动的装置。
液压制动构造:液压制动装置由制动踏板、制动总泵、分泵、鼓式(车轮)制动器和油管等机件组成。
气压制动装置:由制动踏板、空气压缩机、气压表、制动阀、制动气室、鼓式(车轮)制动 器和气管等机件组成。
电气设备:
汽车电气设备主要由蓄电池、发电机、调节器、起动机、点火系、仪表、照明装置、音响装置、雨刷器等组成。
蓄电池:蓄电池的作用是供给起动机用电,在发动机起动或低速运转时向发动机点火系及其他用电设备供电。当发动机高速运转时发电机发电充足,蓄电池可以储存多余的电能。蓄电池上每个单电池都有正、负极柱。其识别方法为:正极柱上刻有“+”号,呈深褐色;负极 柱上刻有“-”号,呈淡灰色。
起动机: 其作用是将电能转变成机械能,带动曲轴旋转,起动发动机。起动机使用时,应注意每次起动时间不得超过5秒,每次使用间隔不小于10-15秒,连续使用不得超过3次。若连续起动时间过长,将造成蓄电池大量放电和起动机线圈过热冒烟,极易损坏机件。
1.整车装备质量(kg):汽车完全装备好的质量,包括润滑油、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。
2.最大总质量�kg:汽车满载时的总质量。
3.最大装载质量�kg:汽车在道路上行驶时的最大装载质量。
4.最大轴载质量(kg):汽车单轴所承载的最大总质量。与道路通过性有关。
5.车长�mm:汽车长度方向两极端点间的距离。
6.车宽�mm:汽车宽度方向两极端点间的距离。
7.车高�mm:汽车最高点至地面间的距离。
8.轴距�mm:汽车前轴中心至后轴中心的距离。
9.轮距�mm:同一车桥左右轮胎胎面中心线间的距离。
10.前悬�mm:汽车最前端至前轴中心的距离。
11.后悬�mm:汽车最后端至后轴中心的距离。
12.最小离地间隙�mm:汽车满载时,最低点至地面的距离。
汽车的基本构造
内容摘要: 汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备等四个基本部分组成。汽车发动机:发动机是汽车的动力装置。由机体,曲柄连杆机构,配气机构,冷却系,润滑系,燃料系和点火系(柴油机没有点火系)等组成。按燃料分发动机有汽油和柴油发动机两种;按工作方式分有二冲程和四冲程两种,一般发动机为四冲程发动机。
关键词:作功,密封,发动机,冷却系,润滑系,燃料系,点火系,压缩比.离合器,变速器,化油器.
发动机是汽车的心脏,想了解汽车,有必要先对发动机进行一个大概的认识。
首先来看看最常见的一个发动机参数———发动机排量。发动机排量是发动机各汽缸工作容积的总和,一般用升(L)表示。而汽缸工作容积则是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积,又称为单缸排量,它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是非常重要的发动机参数,它比缸径和缸数更能代表发动机的大小,发动机的许多指标都同排气量密切相关。一般来说,排量越大,发动机输出功率越大。
了解了排量,我们再来看发动机的其他常见参数。很多初级车友都反映经常在汽车资料的发动机一栏中见到“L4”、“V6”、“V8”、“W12”等字样,想弄明白究竟是什么意思。这些都表示发动机汽缸的排列形式和缸数。汽车发动机常用缸数有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。
一般说来,排量1升以下的发动机常用3缸,例如0.8升的奥拓和福莱尔轿车。排量1升至2.5升一般为4缸发动机,常见的经济型轿车以及中档轿车发动机基本都是4缸。3升左右的发动机一般为6缸,比如排量3.0升的君威和新雅阁轿车。
排量4升左右的发动机一般为8缸,比如排量4.7升的北京吉普的JEEP4700。排量5.5升的发动机一般用12缸发动机,例如排量6升的宝马760Li就采用V12发动机。在同等缸径下,通常缸数越多排量越大,功率也就越高;而在发动机排量相同的情况下,缸数越多,缸径越小,发动机转速就可以提高,从而获得较大的提升功率。
是有关发动机缸数的知识,下面我们接着了解“汽缸排列形式”这个重要参数。一般5缸以下发动机的汽缸多采用直列方式排列,常见的多数中低档轿车都是L4发动机,即直列4缸。另外,也有少数6缸发动机采用直列方式排列。
直列发动机的汽缸体成一字排开,缸体、缸盖和曲轴结构简单,制造成本低,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用比较广泛,缺点则是功率较低。一般1升以下的汽油机多采用直列3缸,1至2.5升的汽油机多采用直列4缸,有的四轮驱动汽车采用直列6缸,因为其宽度小,可以在旁边布置增压器等设施,例如北京吉普的JEEP4000就采用直列6缸发动机。
另据专业人士介绍,直列6缸发动机的动平衡较好,振动相对较小,所以也为一些中、高级轿车所采用。6到12缸的发动机一般采用V形排列,其中V10发动机主要装在赛车上。V形发动机长度和高度尺寸小,布置起来非常方便。一般认为V形发动机是比较高级的发动机,因而成为轿车级别的标志之一。
V8发动机结构非常复杂,制造成本很高,所以使用的较少,V12发动机过大过重,只有极个别的高级轿车采用,比如上面提到的宝马760Li。而大众公司近来还新开发出了W型发动机,有W8和W12两种,即汽缸分四列错开角度布置,形体紧凑,大众的顶级轿车辉腾就有一款采用了排量6.0升的W12发动机。
机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。因此,机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。
一. 气缸体
水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,称为气缸体——曲轴箱,也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成,气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却水套和润滑油道等。
气缸体应具有足够的强度和刚度,根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同,通常把气缸体分为以下三种形式。
(1) 一般式气缸体 其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。这种气缸体的优点是机体高度小,重量轻,结构紧凑,便于加工,曲轴拆装方便;但其缺点是刚度和强度较差
(2) 龙门式气缸体 其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。它的优点是强度和刚度都好,能承受较大的机械负荷;但其缺点是工艺性较差,结构笨重,加工较困难。
(3) 隧道式气缸体 这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体式,采用滚动轴承,主轴承孔较大,曲轴从气缸体后部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强度好,但其缺点是加工精度要求高,工艺性较差,曲轴拆装不方便。
为了能够使气缸内表面在高温下正常工作,必须对气缸和气缸盖进行适当地冷却。冷却方法有两种,一种是水冷,另一种是风冷。水冷发动机的气缸周围和气缸盖中都加工有冷却水套,并且气缸体和气缸盖冷却水套相通,冷却水在水套内不断循环,带走部分热量,对气缸和气缸盖起冷却作用。
现代汽车上基本都采用水冷多缸发动机,对于多缸发动机,气缸的排列形式决定了发动机外型尺寸和结构特点,对发动机机体的刚度和强度也有影响,并关系到汽车的总体布置。按照气缸的排列方式不同,气缸体还可以分成单列式,V型和对置式三种。
(1) 直列式
发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的。单列式气缸体结构简单,加工容易,但发动机长度和高度较大。一般六缸以下发动机多采用单列式。例如捷达轿车、富康轿车、红旗轿车所使用的发动机均采用这种直列式气缸体。有的汽车为了降低发动机的高度,把发动机倾斜一个角度。
(2) V型
气缸排成两列,左右两列气缸中心线的夹角γ<180°,称为V型发动机,V型发动机与直列发动机相比,缩短了机体长度和高度,增加了气缸体的刚度,减轻了发动机的重量,但加大了发动机的宽度,且形状较复杂,加工困难,一般用于8缸的发动机,6缸发动机也有采用这种形式的气缸体。
(3) 对置式
气缸排成两列,左右两列气缸在同一水平面上,即左右两列气缸中心线的夹角 γ=180°,称为对置式。它的特点是高度小,总体布置方便,有利于风冷。这种气缸应用较少。
气缸直接镗在气缸体上叫做整体式气缸,整体式气缸强度和刚度都好,能承受较大的载荷,这种气缸对材料要求高,成本高。如果将气缸制造成单独的圆筒形零件(即气缸套),然后再装到气缸体内。这样,气缸套采用耐磨的优质材料制成,气缸体可用价格较低的一般材料制造,从而降低了制造成本。同时,气缸套可以从气缸体中取出,因而便于修理和更换,并可大大延长气缸体的使用寿命。气缸套有干式气缸套和湿式气缸套两种。
干式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后,其外壁不直接与冷却水接触,而和气缸体的壁面直接接触,壁厚较薄,一般为1~3mm。它具有整体式气缸体的优点,强度和刚度都较好,但加工比较复杂,内、外表面都需要进行精加工,拆装不方便,散热不良。
湿式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后,其外壁直接与冷却水接触,气缸套仅在上、下各有一圆环地带和气缸体接触,壁厚一般为5~9mm。它散热良好,冷却均匀,加工容易,通常只需要精加工内表面,而与水接触的外表面不需要加工,拆装方便,但缺点是强度、刚度都不如干式气缸套好,而且容易产生漏水现象。应该采取一些防漏措施。
气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱,曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体,下曲轴箱用来贮存润滑油,并封闭上曲轴箱,故又称为油底壳图(图2-6)。油底壳受力很小,一般采用薄钢板冲压而成,其形状取决于发动机的总体布置和机油的容量。油底壳内装有稳油挡板,以防止汽车颠动时油面波动过大。油底壳底部还装有放油螺塞,通常放油螺塞上装有永久磁铁,以吸附润滑油中的金属屑,减少发动机的磨损。在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫,防止润滑油泄漏。
三. 气缸盖
气缸盖安装在气缸体的上面,从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触,因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套,缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。
缸盖上还装有进、排气门座,气门导管孔,用于安装进、排气门,还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔,而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔,用以安装凸轮轴。
气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成,铝合金的导热性好,有利于提高压缩比,所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。
气缸盖是燃烧室的组成部分,燃烧室的形状对发动机的工作影响很大,由于汽油机和柴油机的燃烧方式不同,其气缸盖上组成燃烧室的部分差别较大。汽油机的燃烧室主要在气缸盖上,而柴油机的燃烧室主要在活塞顶部的凹坑。这里只介绍汽油机的燃烧室,而柴油机的燃烧室放在柴油供给系里介绍。
汽油机燃烧室常见的三种形式。
(1) 半球形燃烧室
半球形燃烧室结构紧凑,火花塞布置在燃烧室中央,火焰行程短,故燃烧速率高,散热少,热效率高。这种燃烧室结构上也允许气门双行排列,进气口直径较大,故充气效率较高,虽然使配气机构变得较复杂,但有利于排气净化,在轿车发动机上被广泛地应用。
(2) 楔形燃烧室
楔形燃烧室结构简单、紧凑,散热面积小,热损失也小,能保证混合气在压缩行程中形成良好的涡流运动,有利于提高混合气的混合质量,进气阻力小,提高了充气效率。气门排成一列,使配气机构简单,但火花塞置于楔形燃烧室高处,火焰传播距离长些,切诺基轿车发动机采用这种形式的燃烧室。
(3) 盆形燃烧室
盆形燃烧室,气缸盖工艺性好,制造成本低,但因气门直径易受限制,进、排气效果要比半球形燃烧室差。捷达轿车发动机、奥迪轿车发动机采用盆形燃烧室。
四. 气缸垫
气缸垫装在气缸盖和气缸体之间,其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封,防止漏气,漏水和漏油。
气缸垫的材料要有一定的弹性,能补偿结合面的不平度,以确保密封,同时要有好的耐热性和耐压性,在高温高压下不烧损、不变形。目前应用较多的是铜皮——棉结构的气缸垫,由于铜皮——棉气缸垫翻边处有三层铜皮,压紧时较之石棉不易变形。有的发动机还采用在石棉中心用编织的纲丝网或有孔钢板为骨架,两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气缸垫。
安装气缸垫时,首先要检查气缸垫的质量和完好程度,所有气缸垫上的孔要和气缸体上的孔对齐。其次要严格按照说明书上的要求上好气缸盖螺栓。拧紧气缸盖螺栓时,必须由中央对称地向四周扩展的顺序分2~3次进行,最后一次拧紧到规定的力矩。
四冲程发动机的工作过程: 四冲程发动机是活塞往复四个行程完成一个工作循环,包括进气、压缩、作功、排气四个过程。四行程柴油机和汽油机一样经历进气、压缩、作功、排气的过程。但与汽油机的不同之处在于:汽油机是点燃,柴油机是压燃。
冷却系:一般由水箱、水泵、散热器、风扇、节温器、水温表和放水开关组成。汽车发动机采用两种冷却方式,即空气冷却和水冷却。一般汽车发动机多采用水冷却。
润滑系:发动机润滑系由机油泵、集滤器、机油滤清器、油道、限压阀、机油表、感压塞及油尺等组成。
燃料系:汽油机燃料系由汽油箱、汽油表、汽油管、汽油滤清器、汽油泵、化油器、空气滤清器、进排气歧管等组成。
化油器:是将汽油与空气以一定的比例混合为一种雾化气体的装置,这种雾化气体叫可燃混合气,及时适量供入气缸。
汽车的底盘:
传动系:主要是由离合器、变速器、万向节、传动轴和驱动桥等组成。
离合器:其作用是使发动机的动力与传动装置平稳地接合或暂时地分离,以便于驾驶员进行汽车的起步、停车、换档等操作。
变速器:由变速器壳、变速器盖、第一轴、第二轴、中间轴、倒档轴、齿轮、轴承、操纵机构等机件构成,用于汽车变速、变输出扭矩。
行驶系:由车架、车桥、悬架和车轮等部分组成。它的基本功用是支持全车质量并保证汽车的行驶。
钢板弹簧与减震器:钢板弹簧的作用是使车架和车身与车轮或车桥之间保持弹性联系。减震器的作用是当汽车受到震动冲击时使震动得到缓和。减震器与钢板弹簧并联使用。
转向系:由方向盘、转向器、转向节、转向节臂、横拉杆、直拉杆等组成,作用是转向。
前轮定位:为了使汽车保持稳定直线行驶,转向轻便,减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损,前轮、转向主销、前轴三者之间的安装具有一定的相对位置,这就叫“前轮定位”。它包括主销后倾、产销内倾、前轮前束。前束值是指两前轮的前边缘距离小于后边缘距离的差值。制动系:机动车的制动性能是指车辆在最短的时间内强制停车的效能。
手制动器的作用:手制动器是一种使汽车停放时不致溜滑,在特殊情况下,配合脚制动的装置。
液压制动构造:液压制动装置由制动踏板、制动总泵、分泵、鼓式(车轮)制动器和油管等机件组成。
气压制动装置:由制动踏板、空气压缩机、气压表、制动阀、制动气室、鼓式(车轮)制动 器和气管等机件组成。
电气设备:
汽车电气设备主要由蓄电池、发电机、调节器、起动机、点火系、仪表、照明装置、音响装置、雨刷器等组成。
蓄电池:蓄电池的作用是供给起动机用电,在发动机起动或低速运转时向发动机点火系及其他用电设备供电。当发动机高速运转时发电机发电充足,蓄电池可以储存多余的电能。蓄电池上每个单电池都有正、负极柱。其识别方法为:正极柱上刻有“+”号,呈深褐色;负极 柱上刻有“-”号,呈淡灰色。 起动机: 其作用是将电能转变成机械能,带动曲轴旋转,起动发动机。起动机使用时,应注意每次起动时间不得超过5秒,每次使用间隔不小于10-15秒,连续使用不得超过3次。若连续起动时间过长,将造成蓄电池大量放电和起动机线圈过热冒烟,极易损坏机件。
谈汽车发动机的密封维护
在对汽车发动机维修时,“三漏”(漏水、漏油和漏气)现象最令维修人员头痛。“三漏”看似平常,不值一提,然而它直接影响着汽车的正常使用以及汽车发动机的外观洁净程度。能否严格控制发动机重要部位的“三漏”,是维修人员必须考虑的一个重要问题。
1 发动机密封件的类型及其选用
发动机密封件材质的优劣及其正确选用,直接影响着发动机密封性能的好坏。
1.1 软木板密封垫
软木板密封垫是由颗粒状软木以适当粘合剂压制而成。常用于油底壳、水套侧盖、出水口、节温器壳、水泵及气门室盖等处。使用中,由于软木板易折断、安装不便等,现代汽车已不再首选此类密封垫,但仍可作为替代品使用。
1.2 衬垫石棉板密封垫
衬垫石棉板是以石棉纤维与粘合材料混合制成的板状材料,具有耐热、耐压、耐油、不变形等特点。常用于化油器、汽油泵、机油滤清器、正时齿轮壳等处。
1.3 耐油橡胶垫
耐油橡胶垫是以丁腈橡胶和天然橡胶为主,加入石棉丝添加材料制作而成。它常是以成型垫而供汽车发动机密封使用,主要用于油底壳、气门室盖、正时齿轮壳及空气滤清器等处。
1.4 专用密封垫
a.曲轴前后油封通常是专用的标准件。大多采用骨架式橡胶油封。安装时应注意其方向性,若无标注指示的,应将油封内径较小的唇口处面向发动机内安装。
b.气缸衬垫通常采用钢片或铜片包石棉的方法制成。目前,汽车发动机气缸垫采用复合式垫片的较多,即在石棉层中间又另加一层金属内层,以提高其刚度,同时,靠气缸孔边缘采用4层-5层钢片压花而成,从而提高了缸垫的耐“冲毁”性。气缸衬垫的安装要注意其方向性,有装配标注符号“TOP”的,应朝向上方;无装配标注的,一般铸铁缸体的气缸垫光滑面应朝向缸体,而铝合金缸体的气缸垫光滑面应朝向气缸盖。
c.进、排气歧管衬垫采用的是钢皮或铜皮包石棉的方法制成。安装时,应注意将卷边面(即非光滑面)朝向缸体。
d.曲轴最后一道主轴承盖侧边的密封,通常采用软术或竹片加以密封。但在无该件时,也可用润滑油浸过的石棉绳代替,但填加时应用专用铳子将石棉绳砸实,以防漏油。
e.火花塞及排气管接口垫,拆装一次后应更换新垫;不应为防止漏气而采取加双密封垫的方法,经验证明,双垫的密封性反而更差。
1.5 密封胶
密封胶是现代汽车发动机维修中出现的新型密封材料,它的出现和发展,为提高密封技术,解决发动机的“三漏”提供了良好的条件。密封胶的种类繁多,它可应用于汽车的不同部位。汽车发动机通常使用的是非粘结型(俗称液体垫圈)密封胶。它是以高分子化合物为基体的粘稠状液态物质,涂布后在零件接合面上形成均匀、稳定、连续的粘附薄层或可剥性薄膜,并能充分填充到接合表面的凹陷与缝隙中去。密封胶可在发动机气门室盖、油底壳、气门挺杆室盖等处单独使用或与它们的衬垫联合使用,也可单独使用于曲轴最后一道轴承盖下方以及油孔螺塞、油堵等处。 打字很累 请给分 。
问题2:电喷汽车的工作原理和构造分别是什么呢
优质回答电喷发动机工作原理
电喷发动机是采用电子操纵装置.取代传统地机械系统(如化油器)来操纵发动机地供油过程.如汽油机电喷系统就是通过各种传感器将发动机地温度、空燃比.油门状况、发动机地转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶状况等信号输入电子操纵装置.电子操纵装置根据这些信号参数.计算并操纵发动机各气缸所需要地喷油量和喷油时刻,将汽油在必定压力下通过喷油器喷入到进气管中雾化.并与进入地空气气流混合,进入燃烧室燃烧,从而确保发动机和催化转化器始终工作在最佳状态.这种由电子系统操纵将燃料由喷油器喷入发动机进气系统中地发动机称为电喷发动机. 电喷发动机按喷油器数量可分为多点喷射和单点喷射.发动机每一个气缸有一个喷油咀,英文缩写为MPI,称多点喷射.发动机几个气缸共用一个喷油咀英文缩写SPI.称单点喷射.
汽油喷射发动机与化油器式发动机相比,突出地优点是能准确操纵混合气地质量,保证气缸内地燃料燃烧完全,使废气排放物和燃油消耗都能够降得下来,同时它还提高了发动机地充气效率,增加了发动机地功率和扭矩.电子操纵燃油喷射装置地缺点就是成本比化油器高一点,因此价格也就贵一些,故障率虽低,一旦坏了就难以修复(电脑件只能整件更换),但是与它地运行经济性和环保性相比,这些缺点就微不足道了.
分类汽油喷射型式分为机械式和电子操纵式两种.机械式汽油喷射装置是一种以机械液力操纵地喷射技术,早在30年代就应用在飞机发动机,50年代开始应用在德国奔驰300BL轿车发动机上.集成电路地出现使电子技术能在发动机上得到应用,一种更好地汽油喷射装置——电子操纵汽油喷射技术也就应运而生了.
结构任何一种电子操纵汽油喷射装置,都是由喷油油路,传感器组和电子操纵单元(微型电脑)三大部分组成.当喷射器安装在本来化油器位置上,称为单点电控燃油喷射装置;当喷射器安装在每个气缸地进气管上,称为多点电控燃油喷射装置.
原理喷油油路由电动油泵,燃油滤清器,油压调节器,喷射器等组成,电控单元发出地指令信号可将喷射器头部地针阀打开,将燃油喷出.传感器好似人地眼耳鼻等器官,专门接受温度,混合气浓度,空气流量和压力,曲轴转速等数值并传送给“中枢神经”地电子操纵单元.电子操纵单元是一个微计算机,内有集成电路以及其它精密地电子元件.它汇集了发动机上各个传感器采集地信号和点火分电器地信号,在千分之几十秒内分析和计算出下一个循环所需供给地油量,并及时向喷射器发出喷油地指令,使燃油和空气形成理想地混合气进入气缸燃烧产生动力.
历史从60年代起,随着汽车数量地曰益增多,汽车废气排放物与燃油消耗量地不断上升困扰着人们,迫使人们去寻找一种能使汽车排气净化,节约燃料地新技术装置去取替已有几十年历史地化油器,汽油喷射技术地发明和应用,使人们这一理想能以实现.早在1967年,德国波许公司成功地研制了D型电子操纵汽油喷射装置,用在大众轿车上.这种装置是以进气管里面地压力做参数,但是它与化油器相比,仍然存在结构复杂,成本高,不稳定地缺点.针对这些缺点,波许公司又开发了一种称为L型电子操纵汽油喷射装置,它以进气管内地空气流量做参数,可以直接遵照进气流量与发动机转速地关系确定进气量,据此喷射出相应地汽油.这种装置由于设计合理,工作可靠,广泛为欧洲和曰本等汽车制造公司所采用,并奠定了今天电子操纵燃油喷射装置地邹型.至1979年起美国地通用,福特,曰本地丰田,三菱,曰产等汽车公司都推出了各自地电子操纵汽油喷射装置,尤其是多气门发动机地推广,使电子操纵喷射技术得到迅速地普及和应用.到目前为止,欧美曰等主要汽车生产大国地轿车燃油供给系统,95%安装了燃油喷射装置.从99年1月1曰起,只有采用电子操纵汽油喷射装置地轿车才能准予在北京市场上销售.
现在电喷发动机(电子操纵汽油喷射式发动机)地使用在轿车中越来越普遍,有消息称化油器式发动机轿车在我国各大城市将很快被“消灭”.因此车主对电喷发动机地了解变得越来越重要,只有了解了电喷发动机地“脾气”,您才能更好地使用和养护爱车.
电喷发动机与化油器式发动机有很大地区别,在使用操作方法上也颇有不同.起动电喷发动机时(包含冷车起动),一般无需踩油门.因为电喷发动机都有冷起动加浓、自动冷车快怠速功能,能保证发动机不论在冷车或热车状态下顺利起动;在起动发动机之前和起动过程中,像起动化油器式发动机那样反复快速踩油门踏板地方法来增加喷油量地做法是无效地.因为电喷发动机地油门踏板只操纵节气门地开度,它地喷油量完全是电脑根据进气量参数来决定;在油箱缺油状态下,电喷发动机不应较长时间运转.因为电动汽油泵是靠流过汽油泵地燃油来进行冷却地.在油箱缺油状态下长时间运转发动机,会使电动汽油泵因过热而烧坏,所以如果您地爱车是电喷车,当仪表盘上地燃油警告灯亮时,应尽快加油;在发动机运转时不能拔下任何传感器插头,否则会在电脑中显现人为地故障代码,影响维修人员正确地判断和排除故障.
另外要注意地是,尽量不要在电喷车上装用大功率地移动式无线电话系统及无线电设备,以防止无线电信号对电脑工作产生干扰.
汽车电喷发动机的构造和工作原理 “电喷”发动机(电子控制燃油喷射发动机的简称)系统主要由各种传感器、发动机电子控制单元(ECU)和各种执行器三大部分组成。
传感器是“电喷”发动机系统的主要组成部分之一。它是ECU的“眼睛”和“耳朵”,时刻监视着系统内外的变化,使发动机始终处在一个良好的运转状态。用于“电喷”发动机中的传感器主要有:进气流量传感器、进气压力传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、同步信号传感器、氧传感器、爆震传感器、车速传感器。下面对它们的构造和工作原理逐一进行介绍。
一、进气流量传感器
这类传感器是决定喷油量的重要传感器。它安装在空气滤清器后的进气管前端,用来检测进气量的参数。单独检测进气流量或进气压力均能反映进气量的情况,所以有的“电喷”发动机采用进气流量式检测(如凌志LS400、宝马等),有的则采用进气压力式检测(如皇冠3.0、北京切诺基等)。
进气流量传感器的种类较多,有机械检测的翼片式进气流量计,有光电检测的卡门漩涡式流量计,有热敏元件检测的热线式流量计及它的改进型热膜式流量计。
常采用的热线式进气流量式传感器的工作原理图。为了测量进气温度(即进气流量)的变化,在进气管道中安装了两个由自金丝(或白金薄膜)做成的热敏电阻Rt和Rt’(Rt’为温度补偿电阻),与外部的R1、R2构成惠斯顿电桥。
发动机不工作时,即进气管道中的空气处于静止状态时,电桥维持在一种平衡状态,控制集成电路(IC)不起调整控制作用。发动机工作时,由于空气从热敏元件Rt、Rt’周围流过,Rt、Rt’周围的空气温度及Rt、Rt’自身的阻值均要降低(PTC特性)。所以电桥改变原平衡状态,在R1两端产生与原来不同的电压,使集成电路(IC)进行控制调整。调整的结果是使Rt两端电压升高,因此流过Rt、Rt’的电流增大,产生更多的热量。最终因温度升高,使Rt、Rt’的阻值升高,直至电桥重新达到平衡状态。
调节控制规律是:进气(空气)流量越大,电桥越不平衡,因而控制调节电压也就越高,流过Rt的热线电流也就越大。由于发动机工作时进气流量是在不断变化的,所以流过电桥上的热线电流也是不断变化的,即Rt两端的电压UO也是在不断变化的。把这个与进气量成正比变化的电压信号UO送至ECU,ECU再去控制喷油量的大小,即可使发动机转速稳定在不同的量级上。
二、进气压力传感器
这类传感器是控制喷油量大小的另一类传感器。它安装在发动机的进气歧管上,用来检测进气歧管内的绝对压力和环境大气压之间的差值。它的种类也较多,有膜片传动的可变电阻式、膜片传动可变电感式、超声波压电换能式、压敏电阻式和电容式。
图3是北京切诺基轿车采用的膜片传动可变电阻式进气压力传感器工作原理图。它的构造及工作原理类似于传统的膜片式机油压力传感器。只不过它没有触点,采用的是可变电阻形式。
来自节气门后部歧管内真空度高低的变化反映了进气压力高低的变化。在真空吸力的作用下,进气压力传感器密封腔内的膜片左右移动,膜片又带动可变电阻的滑片移动,最后使传感器输出的信号电压发生变化。ECU则根据这个随进气压力高低变化的信号电压去控制喷油量的大小。
三、进气温度传感器
这类传感器安装在进气歧管内,用来向ECU提供进气温度信息。进气温度也与喷油量的大小有关。进气温度低(如启动冷车)就要加大喷油量,进气温度高(如热车)就要减小喷油量。实际上测量进气温度的高低,也就是间接地测量进气量(空气密度)的大小。因为进气量的大小与空气的密度有关,而空气的密度又与进气温度成正比。汽车上广泛采用的是半导体热敏电阻式温度传感器,具有负的温度系数(NTC)。它的构造和工作原理很简单。
当进气温度低时,热敏电阻Rt的阻值增大,电路中的电流将减小。当进气温度高时,热敏电阻Rt的阻值将减小,电路中的电流将增大。由于回路中电流的变化,将引起Rt两端电压的变化,ECU接收到这个变化的信号电压后,也就获悉了进气温度的高低,然后去控制喷油量的大小。
四、冷却液温度传感器
这类传感器安装在冷却液管道内,用来向ECU提供发动机温度的信息。它采用的也是上述的半导体热敏电阻式温度传感器,其构造与工作原理基本相同,在此不再赘述。
五、节气门位置传感器
这类传感器与喷油量的大小有直接关系。它安装在节气门阀体上,用来向ECU提供节气门的开启状态及的信息。它开启的角度大小,反映着发动机的转速和负荷的情况。
节气门位置传感器有可变电阻式模拟线性输出和触点式开关型输出两种。可变电阻式线性输出的节气门位置传感器的工作原理图。
传感器可变电阻的滑片(即中间抽头)由节气门轴带动在电阻片上滑动。当节气门开启角度小时(如怠速或发动机小负荷运转时),滑片向上滑动,电阻值增大,这时从B端向ECU输入一个低的信号电压。当节气门开启角度增大时(如汽车爬坡或大负荷运转),滑片向下滑动,电阻值减小,这时从B端向ECU输入一个高的信号电压。输出信号电压的大小与节气门开度的大小成正比。ECU根据输入电压的高低,以判断发动机当前的情况,决定喷油量的大小、点火是否提前、是否需要中断辅助电器设备(如爬坡、大负荷时断开空调)等。
六、曲轴位置传感器
这类传感器是检测发动机的曲轴转角、活塞位置和发动机转速的重要传感器。它向ECU提供上述被检测对象当前所处的状态信息,它直接关系到点火正时与发动机能否启动。
曲轴位置传感器的结构形式和安装位置因不同的车型而各异。结构形式常见的有:霍尔式、磁脉冲式和光电式。安装的部位有在飞轮及飞轮壳上的,有在分电器内的,还有在曲轴前端或凸轮轴前端的。
是一种安装在飞轮上的霍尔效应式曲轴位置传感器。四缸发动机飞轮上的信号传感器结构。飞轮上有8个槽齿,每4个槽齿为1组,共分成2组。1、4两缸为一组,2、3两缸为一组,各占飞轮圆周60°。每组中每个槽间隔20°,每组相隔180°。
当飞轮上的槽经过传感器时,霍尔传感器便产生信号电压,输出高电平(5v)。当飞轮两槽间的齿经过传感器时,霍尔传感器输出低电平(0.3V)。因此当飞轮上每一个齿槽通过传感器时,都将产生一个高、低电平变化的脉冲信号。四缸发动机的飞轮每旋转一周,将产生两组脉冲信号(每组4个),把这两组脉冲信号送人ECU,ECU就可利用一组脉冲信号判断1、4两缸活塞已接近上止点,或利用男一组脉冲信号,判断2、3两缸活塞已接近上止点,然后确定何时喷油。
另外,ECU根据输入的脉冲速率,还能计算出单位时间内飞轮转过的槽齿数,也就是发动机当前的转速。
七、同步信号传感器
ECU通过曲轴位置传感器,只能判定某两个活塞(如1、4两缸)已接近上止点。但它不知道究竟是“1”缸活塞还是“4”缸活塞已接近上止点。对于“电喷”发动机按次序喷射系统来说,必须要知道是哪一个缸的活塞已接近上止点,以备喷油或点火。这就需要同步信号传感器来完成这个判缸任务。
同步信号传感器与曲轴位置传感器的结构和工作原理基本相同,它也有多种安装及结构形式。它主要由分电器轴驱动的脉冲转子和霍尔传惑器组成。图中C、D间虚线部分的半圆弧(180°)称作脉冲环,其与霍尔传感器配合工作产生脉冲信号。当分电器轴驱动脉冲转子转动,脉冲环从D端开始进入霍尔传感器内直至C端时,霍尔传感器输出高电平。ECU接收到高电平后,便可判定“4”缸活塞已接近上止点且为排气行程,可进行喷油。而“1”缸活塞也已接近上止点,且为压缩行程可进行点火。
当分电器轴驱动脉冲转子转动,脉冲环从c端开始离开霍尔传感器后,信号传感器输出低电平。ECU接收到低电平信号后,便可判定“4”缸活塞已接近上止点,但为压缩行程可进行点火。
而“1”缸活塞为排气行程,可进行喷油。发动机转两周,脉冲转子转一周,同步信号传感器产生的脉冲信号电压波形。
八、氧传感器
现代汽车为了减少废气排放(主要成分是一氧化碳CO、碳氢化合物HC及氮氧化物NOx),以适应排污法规的要求,普遍在排气管装有氧传感器和三元催化反应器。利用氧传感器提供反馈信息送至ECU,实现混合气空燃比的闭环控制。同时还利用三元催化反应器将废气中的CO转化(氧化)为O2,HC化合物转化(氧化)为H2O,NOx转化(还原)为O2、N2无害气体。为了达到此目的,也就是说为了使三元催化反应器能正常工作,要求混合气的空燃比必须在理论空燃比范围内(理论混合气空燃比为14.7:1)。这就需要用氧传感器测定废气中氧的含量(即空燃比大小),向ECU反馈信息,及时修正喷油量使空燃比回到理论值。
氧传感器有氧化锆式和氧化钛式(电阻型)两种。它的外表面电极插入废气管中,与废气接触,内表面电极与大气相通。氧化锆是固体电解质,它在一定的温度时能与氧气发生电离作用。当废气中的氧与大气中的氧含量有差异时,如大气中的氧浓度比废气中的氧浓度高对(混合气浓),氧离子就从大气侧的内表面电极向排气侧的外表面电极移动,于是在两个电极之间便产生一个电动势,亦即信号电压。当产生的信号电压低时(0.1v),表明废气中含氧量高,混合气稀。产生的信号电压高时(1v),表明废气中含氧量低,混合气浓。ECU根据氧传感器送来的信号电压及时修正喷油量,实行闭环控制使空燃比回到理论值,以减少排污,提高经济性。
在实际使用中,因氧化锆传感器的输出信号与温度有关(600℃左右时最佳),所以常采用图8b带辅助加热元件的工作方式。
九、爆震传感器
发动机工作时因点火时间提前过度(点火提前角)、发动机的负荷、温度及燃料的质量等影响,会引起发动机“爆震”。发生爆震时,由于气体燃烧在活塞运动到上止点之前,轻者产生噪声及降低发动机的功率,重者会损坏发动机的机械部件。为了防止爆震的发生,爆震传感器是不可缺少的重要器件,以便通过电子控制系统去调整点火提前时间。
发动机发生爆震时,爆震传感器把发动机的机械振动转变为信号电压送至ECU。ECU根据其内部事先存储的点火及其它数据,及时计算修正点火提前角,去调整点火时间,防止爆震的发生。
爆震传感器也有多种类型。常见的有压电式(共振型、非共振型)和磁致伸缩式两大类。其中压电式共振型传感器应用最多,它一般安装在发动机机体上部,利用压电效应把爆震时产生的机械振动转变为信号电压。当发生爆震时的振动频率(约6000Hz左右)与压电效应传感器自身的固有频率一致时,即产生共振现象。这时传感器会输出一个很高的爆震信号电压送至ECU,ECU及时修正点火时间,避免爆震的发生。图9(a)是压电式共振型爆震传感器输出信号电压与频率的关系。转载请注明转自“维修吧- ”
十、车速传感器
这类传感器的作用是向ECU提供汽车在怠速、减速、加速和恒速时的信息的。它有舌簧开关式、光电式、霍尔式等。一般安装在仪表盘内,由机械部件来驱动。
它由里程表芯子驱动的磁铁和舌簧开关组成。汽车行驶的车轮转速通过里程表芯子来驱动磁铁每旋转一周,其极性要改变一次,使舌簧开关的触点闭合和断开一次,从而产生一连串的脉冲信号电压。ECU接收到此信号后,通过计算脉冲数的多少,就可知道当前的车速状况。
“电喷”发动机除了传感器外,还有类似传感器的一些信号。如:空调请求信号、启动信号、蓄电池电压信号等,在这就不一一叙述了。
综上所述,传感器是“电喷”发动机的重要部件。它们的工作正常与否,直接关系到发动机工作的正常与否。在“电喷”发动机中,传感器出现的故障占有很大的比例,而ECU和执行器出现的故障相比来说要少得多。
我们通过阅读,知道的越多,能解决的问题就会越多,对待世界的看法也随之改变。所以通过本文,相信大家的知识有所增进,明白了汽车构造与原理。