汽车发动机构造与维修项目六课件.ppt
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- 汽车发动机 构造 维修 项目 课件
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1、汽车发动机构造与维修 第2版 主编主编 胡胜胡胜 正文学习目标1.知道柴油发动机燃油供给系统的作用和组成。2.熟悉柴油发动机燃油供给系统各零部件的结构和工作原理。3.能对柴油发动机燃油供给系统各零部件进行正确的维修。正文典型工作任务1.检测电控柴油发动机的传感器。2.传统柴油喷射系统喷油器的拆装与调整。3.更换空气滤清器。4.更换柴油滤清器。正文任务分析本项目主要学习柴油发动机燃油供给系统的拆装与维修,通过学习,学生能够掌握柴油发动机燃油供给系统的作用和组成;能对柴油发动机燃油供给系统进行正确的拆装;熟悉柴油发动机燃油供给系统各组成零件的结构特点及检测方法。学习方式为观看多媒体课件、相互讨论、
2、现场教学、专题讲座等。正文知识准备第1课柴油发动机燃油供给系统概述正文一、柴油发动机燃油供给系统的种类和作用柴油发动机燃油供给系统可分为传统机械式柴油喷射系统和电控柴油喷射系统。传统机械式柴油喷射系统的作用是不断供给发动机清洁柴油和空气,根据柴油发动机不同工况的要求,定时、定量、定压地将柴油以一定喷油质量喷入燃烧室,使其与空气迅速混合并燃烧,做功后再将燃烧废气排出气缸。电控柴油喷射系统的作用是形成恒定的高压柴油,分送到每个喷油器,并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合,定时、定量地控制喷油器喷射到燃烧室的油量,从而保证柴油发动机达到最佳的雾化、燃烧和最少的污染排放。正文二、柴油
3、发动机燃油供给系统的组成1.传统机械式柴油喷射系统的组成传统机械式柴油喷射系统的组成,如图6-1所示。图6-1传统机械式柴油喷射系统的组成正文(1)柴油供给装置柴油供给装置根据柴油压力的不同,可分为低压油路和高压油路两部分。低压油路主要包括柴油箱、输油泵、柴油滤清器和低压油管等;高压油路主要包括喷油泵、喷油器和高压油管等。柴油供给装置的主要作用是完成柴油的储存、滤清和输送工作,并将柴油以一定压力和喷油质量,定时、定量地喷入燃烧室。(2)空气供给装置空气供给装置包括空气滤清器和进气管等,主要作用是供给发动机清洁的空气。为增加进气量,提高经济性,许多柴油发动机装有进气增压装置。(3)可燃混合气形成
4、装置柴油发动机的可燃混合气形成装置就是燃烧室,主要作用是使柴油与空气混合成可燃混合气。正文(4)废气排出装置废气排出装置包括排气管和排气消声器等,主要作用是将燃烧废气排出气缸。柴油发动机的空气供给装置和废气排出装置与汽油发动机基本相同。正文2.电控柴油喷射系统的组成电控柴油喷射系统由传感器、电控单元(ECU)和执行器三部分组成,如图6-2所示。传感器包括曲轴转速传感器、加速踏板传感器和凸轮轴位置传感器等。电控单元(ECU)根据各种传感器实时检测到的信号参数,与ECU中预先存储的参数值或参数图谱相比较,经过计算和分析后,再把指令输送到执行器。执行器根据ECU指令,控制喷油量(齿条位置或电磁阀关闭
5、持续时间)和喷油定时(定时控制阀开闭或电磁阀关阀始点)。正文图6-2电控柴油喷射系统的组成正文三、柴油发动机电控燃油喷射系统介绍1.柴油发动机电控燃油喷射系统的发展历史柴油发动机电控燃油喷射系统的发展已历经三个阶段:位置控制式系统、时间控制式系统和高压共轨与时间控制式系统。正文2.柴油发动机电控燃油喷射系统的优点柴油发动机电控燃油喷射系统的优点如下:1)改善了低温起动性。2)尾气中NOx的排放量减少、烟度值也变小。3)发动机运转稳定性高。4)输出功率较高。5)噪声低。正文3.柴油发动机电控燃油喷射系统的类型(1)位置控制式系统位置控制式柴油发动机电控燃油喷射系统保留了传统喷射系统的基本结构,将
6、原有的机械控制机构用电控元件取代,在原机械控制循环喷油量和喷油定时的基础上,改进更新机构功能,使用直线比例式和旋转式电磁执行机构控制油量调节齿杆(或拉杆)位移和提前器运动装置的位移,实现循环喷油量和喷油定时的控制,使控制精度和响应速度较机械式控制方式得以提高。该系统技术特征与特点如下:正文1)数字控制器通过执行机构的连续式位置伺服控制,对喷射过程实现间接调节,故相对其他电控燃油喷射系统,执行响应较慢、控制频率较低和控制精度不太稳定。2)不能改变传统喷射系统固有的喷射特性,电控可变预行程直列泵虽能对喷油速率起到一定的调节作用,但却使直列泵机构复杂性加大。3)柴油发动机的结构几乎无须改动即可改造成
7、位置控制式喷射系统,故生产继承性好,便于对现有机器进行升级改造。4)由于燃油泵输送和计量机构基本不变,喷油系统参数受柴油发动机转速影响大,很难实现喷油规律控制,凸轮机构、柱塞套的应力和变形限制了喷油压力的进一步提高。正文(2)时间控制式系统时间控制式系统有许多比纯机械式或第一代系统优越的地方,但其燃油喷射压力仍然与发动机转速有关,喷射后残余压力不恒定。另外,电磁阀的响应直接影响喷射特性,特别是在转速较高或瞬态转速变化很大的情况下尤为严重,而且电磁阀必须承受高压,因此对电磁阀提出了很高的要求。(3)共轨系统共轨技术是指在高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此
8、完全分开的一种供油方式。正文四、柴油发动机电控燃油喷射系统与汽油发动机电控燃油喷射系统的比较(1)对混合气浓度的要求不同汽油发动机在理论混合气浓度附近工作,而柴油发动机对混合气浓度没有相对固定的要求。(2)对喷油压力的要求不同汽油发动机多点喷射系统压力为0.250.35MPa,单点喷射系统压力为0.070.10MPa;而柴油发动机喷油压力高达100200MPa,建立更高的喷油压力是重点和难点。(3)对燃烧过程的控制途径不同汽油发动机通过控制点火正时和点火能量来控制燃烧过程,柴油发动机通过控制喷油正时、喷油持续时间和喷油速率来控制燃烧过程。正文(4)柴油发动机的电控执行器复杂柴油发动机具有高压、
9、高频、脉动等特点,而且对喷油正时的精度要求很高,这就导致了柴油喷射的电控执行器相比汽油喷射的电控执行器要复杂得多。(5)柴油发动机电控燃油喷射系统形式多样传统的柴油发动机具有结构完全不同的系统,这就形成了柴油喷射系统的多样化。正文五、柴油发动机可燃混合气的形成与燃烧室1.柴油发动机可燃混合气的形成目前柴油发动机可燃混合气的形成方法基本上有两种:空间雾化混合和油膜蒸发混合。(1)空间雾化混合空间雾化混合是指将柴油以雾状喷向燃烧室空间,并在空间蒸发形成混合气。为使混合均匀,要求柴油从喷油器中喷出时与燃烧室形状相适应,并利用燃烧室中的空气运动促进混合。(2)油膜蒸发混合油膜蒸发混合是指将柴油大部分喷
10、到燃烧室壁面上形成油膜,油膜受热并在强烈的旋转气流作用下逐渐蒸发,与空气形成比较均匀的可燃混合气。正文2.柴油发动机燃烧室柴油发动机燃烧室的形状对可燃混合气的形成和燃烧有着直接的影响,燃烧室按结构形式的不同分为两大类:统一式燃烧室和分隔式燃烧室。(1)统一式燃烧室统一式燃烧室是由气缸盖底平面和活塞顶内的凹坑及气缸壁组成的。凹坑的形状多采用形和球形,如图6-3所示。(2)分隔式燃烧室分隔式燃烧室由两部分组成,即主燃烧室和副燃烧室,如图6-4所示。正文图6-3统一式燃烧室a)形燃烧室b)球形燃烧室正文图6-4分隔式燃烧室正文图6-5加速踏板位置传感器正文第2课电控柴油发动机传感器的检修正文加速踏板
11、位置传感器又称负荷传感器,如图6-5所示,是用来检测加速踏板被驾驶人踩下的位置及位置变化情况的。加速踏板位置传感器的类型有电位计式、差动电感式和霍尔式。解码器读取数据流来检测加速踏板位置传感器的好坏。连续不断地踩下和松开加速踏板,数据流不断地变化,如图6-6所示,说明加速踏板位置传感器是好的。若数据流是一条直线,如图6-7所示,说明加速踏板位置传感器是坏的或电路断路,此时必须更换加速踏板位置传感器或检修电路。一、加速踏板位置传感器正文二、凸轮轴/曲轴位置传感器柴油发动机凸轮轴/曲轴位置传感器与汽油发动机的完全相同。凸轮轴位置传感器用来检测曲轴转角基准(G信号),曲轴位置传感器用来检测曲轴转角(
12、Ne信号),产生的信号用于供(喷)油正时控制。凸轮轴/曲轴位置传感器安装在曲轴、凸轮轴或飞轮处,其类型有电磁感应式和霍尔式两种。正文 图6-6加速踏板位置传感器数据流正文 图6-7加速踏板位置传感器已坏或电路断路正文供(喷)油量传感器用来检测柴油发动机的实际供(喷)油量,产生的信号用来实现供(喷)油量的闭环控制。供(喷)油量传感器的类型有直列柱塞泵供油齿条(或拉杆)位置传感器、分配泵油量控制滑套位置传感器和无压力室喷油器针阀升程传感器。供油齿条(或拉杆)和滑套位置传感器通常采用差动电感式(分差动自感式和差动变压器式)。三、供(喷)油量传感器正文生的信号用来实现供(喷)油正时的闭环控制。供(喷)
13、油正时传感器的类型有直列柱塞泵位置控制方式中的正时传感器、分配泵位置控制方式中的正时活塞位置传感器、分配泵时间控制方式和共轨系统中的喷油器针阀开启始点传感器、高速电磁阀关闭始点传感器、燃烧室着火始点传感器。四、供(喷)油正时传感器供(喷)油正时传感器用来检测柴油机的实际供(喷)油正时,产正文五、压力传感器柴油发动机电控系统中的压力传感器包括进气管绝对压力传感器、增压压力传感器、大气压力传感器、排气压力传感器、压差传感器和燃油压力传感器。压力传感器常用类型有压敏电阻式、压电式和电容式三种。正文六、温度传感器温度传感器用来检测进气温度、冷却液温度、排气温度和燃油温度。温度传感器的类型有进气温度传感
14、器、冷却液温度传感器、排气温度传感器和燃油温度传感器。进气温度传感器安装在进气管中,其功用是检测进气温度。冷却液温度传感器一般安装在气缸体水道上或冷却液出口处,其功用是检测发动机冷却液温度信号。排气温度传感器安装在排气管中,其功用是检测排气温度,主要用于排放控制。燃油温度传感器通常安装在燃油箱中,其功用是检测燃油温度。正文七、空气流量传感器柴油发动机空气流量传感器与汽油发动机完全相同,它用来测量进气量,用于进气控制和废气再循环控制。空气流量传感器的类型有叶片式、热式和卡门旋涡式三种。正文第3课柴油发动机燃油供给系统主要零部件的拆装与维修正文一、传统柴油喷射系统输油泵输油泵的作用是保证有足够数量
15、的柴油自柴油箱输送到喷油泵,并维持一定的供油压力以克服管路及柴油滤清器的阻力,使柴油在低压管路中循环。输油泵的输油量一般为柴油发动机全负荷时柴油需要量的34倍。输油泵有膜片式、滑片式、活塞式及齿轮式等几种形式。膜片式和滑片式输油泵分别作为分配式喷油泵的一级和二级输油泵,而活塞式输油泵则与柱塞式喷油泵配套使用。正文 图6-8活塞式输油泵工作原理图正文 活塞式输油泵工作情况如下:(1)准备压油过程如图6-8所示,喷油泵凸轮轴旋转,偏心轮推动滚轮、推杆和活塞向下运动,泵腔E因容积减小而油压升高,关闭进油止回阀,压开出油止回阀,柴油便由泵腔E通过出油阀流向泵腔F。(2)吸油和压油行程当偏心轮凸起部分转
16、离滚轮时,活塞在活塞弹簧的作用下上行,泵室F的油压增大,出油止回阀被关闭,柴油经油道流向滤油器。此时,泵腔E容积变大,压力下降,进油止回阀被吸开,柴油便经进油口和进油止回阀流入泵腔E。正文(3)输油量的自动调节活塞的行程等于偏心轮的偏心距时,输油量最大。当喷油泵需要的油量减少时,泵腔F的油压将随之增高,推杆与活塞之间产生了空行程,即活塞的有效行程被减小,输出的油量即减少。(4)手油泵泵油用手油泵泵油时,利用活塞在泵体内抽动,形成一定真空,进油止回阀被吸开,柴油被吸入泵体,然后再压入泵室E,并推开出油止回阀而输出。停止使用手油泵后,应将手柄拧紧在手油泵体上,以防空气渗入油路,影响输油泵工作。正文
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