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491发动机电控系统

浏览次数: 日期:2015年4月27日 11:20

491发动机电控系统
 
在汽车工来较发达的国家,早在二十世纪六十年代,就将电控燃油喷射技术运用于车用发动机上,其技术已日臻成熟。我国是通过引进整机或技术在近些年逐步开始的。从日本引进4Y技术生产的国产491Q发动机。其电喷系统就是从意大利玛瑞利公司引进的单点电控燃油喷射系统(SPI)。目前国内几家主要生产厂家均采用此系统,如北汽福田、绵阳新华等。
·玛瑞利电控燃油喷射系统工作原理
该系统是"发动机转速、进气密度、闭环控制"型,即“速度密度型 ”。其工作原理为:合理的空燃比和合适的点火正时是发动机获得良好的动力性、经济性和排放指标的根本保证。因此整个电控燃油喷射系统都是紧紧围绕空燃比和点火正时两个核心来工作的,它是通过一些主要的传感器(如进气压力传感器、发动机转速传感器等)以及其他一些辅助信号传感器(如水温、氧传感器)将其他信号输入电子控制(ECU),经处理后将计算结果送给执行元件,以实现高精度的空燃比和最佳的点火正时的控制。
·玛瑞利电喷系统的组成
该系统由进气系统、燃油系统、点火系统、控制系统四个部分组成。
进气系统
——节流阀体总成。在节流阀体上装有节气门位置传感器、进气温度传感器、怠速控制阀、燃油压力调节器、喷油器等传感器和执行元件。
——怠速控制阀。发动机在怠速时的进气量是由怠速控制阀控制的,它是通过控制怠速时旁路的进气量来实现控制的,可以把怠速控制在73050rpm的范围内。燃油供给系统491Q汽油机燃油供给系统由油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器及供油管路组成。
——电动燃油系。电动燃油泵位于油箱内,在吸入侧有一个网式滤清器,泵内装有一个止回阀和一个限压阀.限压阀设定开启压力260KPa。电动燃油泵直接由电子控制器(ECU)供电,如果汽油机转速降至低于50rpm时就会切断电源,并停止供油, 当点火开关处于“运行”位置时,无须启动汽油机,电动燃油泵即开始工作。自动运转5秒后停止,使管路充满油。
——燃油滤清器。燃油滤器由外壳和具有高过滤性能的纸滤芯组成。基外壳上印有箭头,标明汽油的流向,安装时切忌装反,否则应立即更换新的。汽车每行驶2000-3000公里时,需要换燃油滤清器,以燃油管路的压力是否小于100±20Pa的的下限作为更换依据。
——燃油压力调节器。它的作用是使输送给喷油器的燃油压力保持在恒定的100±20KPa的范围之内,多余的油由回油管流回油箱。电子控制器(ECU)无法控制燃油压力, 燃油压力调节器的设定值是由生产厂在制造时对调节螺钉进行标定的,不得擅自改动。
——喷油器。它是通过电动燃油泵供给其恒定压力的燃油, 由电子控制器(ECU)的通电时间信号控制喷油量的多少。
点火系统
491Q发动机的点火系统由点火线圈、火花塞、高压线圈等组成。 电子控制器(ECU)根据曲转速与位置传感器、进气压力传感器和水温传感器的信号计算出准确的点火时刻和通电时间,将此信号送出,通过控制点火线圈的初级线圈电路接通和断开,控制火花塞点火。点火线圈为干式闭合磁路,由初级线圈、次级线圈、铁芯和外壳组成。
控制系统
控制系统由电子控制器(ECU)和一些传感器元件等组成。 它根据各种传感器送来的领带信号进行计算后,得出最佳喷油量和最佳点火时间。
电子控制器(ECU)根据进气压力传感器的信号计算进气量, 根据曲轴转速传感器信号计算基本喷油量,然后根据进气和冷却水温度、节气门开度、海拔高度、氧传感器的反馈信号进行修正从而得出这一工况下的最佳喷油量,最佳点火提前角是通过曲轴转速和位置信号计算出基本点火提前角,然后依据冷却水温和海拔高度等进行修正而获得的。下面主要就电子控制器(ECU)、曲轴转速及位置传感器、氧传感受器、及燃油蒸发控制等作一介绍。
——电子控制器。电子控制器是控制系统的核心部分。
——曲轴转速及位置传感器。它是由一个内部带有永磁铁的圆筒和线圈组成,曲轴转速及位置传感器头部与信号轮齿顶之间的间隙为1±0.25mm, 其内部线圈电阻为1260Ω±10%(20摄氏度时)。
——氧传感器。它是用来检测废气中的含量,是保证汽油机的实际空燃比接近理论空燃比的主要元件。
氧传感器的工作原理是:当温度高于300摄氏度时,氧传感器中的一种特殊材料(氧化锆)能使通过其中的废气中的氧分离出氧离子,在这种情况下,如果传感器两侧的含氧量不同,将在两侧产生电位差,将这个电位差测量就得到两个环境中,(空气一侧和废气一侧)含氧量差异,然后将信息传给电子控制器(ECU),ECU就控制喷油器的喷油量对混合气进行调节,使混合气的空燃比尽可能接近理论值。
——燃油蒸发控制。为了使油箱能够换气又要防止燃油蒸发散发到大气中污染环境,通常将燃油蒸气由活性炭吸附并存储起来,再根据汽油机的运行工况,适时、适量控制这些蒸
气进入进气管与混合气一同进入气缸烧掉。
491Q汽油机是通过电子控制器(ECU)控制的炭罐控制阀的开闭来达到述目的。 当汽油机达到一定温度(冷却水温度)、转速时,电磁阀打开,进气负压从活性炭上吸走燃油蒸气,更
新的空气从炭罐的进气口进入,冲洗炭粒和保证油箱与大气相通。
——排放控制。它是通过氧传感器、一三元催化器来实现的。三元催化器装在车辆排气管中的消音器之前,可同时降低尾气中三种污染物;未燃碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮的氧化物(NOX)的含量,汽油机的空燃比接近理论空燃比时,三元催化器的转化率最高,当有害气体以超过300-350摄氏度的高温通过三元催化器中心时, 被附着在陶瓷单体上的重
金属催化,发生氧化和还原反应,转化为无害气体。
·使用与保养
燃油和净化系统使用与保养
——491Q电喷汽油机必须使用93号以上优质无铅汽油(GB17930),禁止使用含铅汽油和牌号低于93号的汽油,因为含铅汽油会造成三元催化剂中毒,失去对排气中有害物质的氧化与还原作用。劣质汽油中的杂质还会引起喷油器孔堵塞,损坏针阀、调节器等部件,缩短供油系统部件的使用寿命。
——汽油机熄火前,应先进处怠速状态运转一段时间,可使温度平缓下降,减少热冲击强度,对延长汽油机各运动部件和三元催化器使用寿命有益。
——启动时不要踏下油门踏板。 因为电子控制器(ECU)根据节气门位置来确定汽油机所处的工况,带动节气门打开,电子控制器(ECU)将不能确定汽油机是否处于启动工况, 也无
法准确供油。
——冷车启动为快怠速,当水温升高时,汽油机转速随水温升高而下降,并自动稳定在730±50rpm。
——不允许将喷油器拆下检查喷油状况,严禁对空喷射,以防止遇上火星引起爆炸、燃烧。
——控制节气门怠速位置的螺钉在汽油机出厂时已调好,不允许自行调整。
——燃油压力调节器在汽油机出厂前已设定好调节压力,不允许调节。
电器系统使用, 与保养
——停车、停机后要关掉点火开关。
——电源正负极不得接反,以防损坏电子控制器(ECU)。
——汽油机使用电压为12V ,不得使用蓄电池以外的其他设备如快速充电器、启动稳压电源等启动汽油机,以免电子控制器(ECU)因电压高而受损。
——拆取电器插接件前一定要折掉蓄电池上接线。
——第1、4缸活塞处于上止点位置时,曲轴皮带轮上的信号轮第20齿(从缺少2齿处逆时针方向数)对应于安装的曲轴转达速及位置传感器。 曲轴转速及位置传感器与领带轮之间的间隔为0.75—1.25mm,间隙过大将使信号减弱,造成启动困难。
——汽油机所采用的电子控制系统元件均为进口件,可靠性较高。因此,当汽油机发生故障时,不要轻易怀疑是电子控制系统的元件故障。电子控制系统经常出现的故障是机械故障,如导线短路或破损、插头接触不良等。因此,在深入检查前,应首先检查电线在无损坏、断裂、老化,插头连接是否可靠,接线柱是否锈蚀,电器元件是否受潮、进水等。
——当电子控制系统元件出现故障时,系统会转入自救模式运转,以保证能将车辆开到修理厂进行维修。
排放系统使用与保养
为了保证汽油机排气污染物在规定的使用期限内稳定达到国家标准的确良要求。应特别注意按以下要求进行维护和调整。
——使用的燃油、机油质量应符合说明书的规定,选用93号以上优质无铅汽油(GB17930)和SE级以上机油(GB11121)。
——汽油机工作时,冷却液温度应维持在85—95摄氏度范围内,天气寒冷时,应及时调整车辆百叶窗的开度。
——按照汽油机使用维修说明书中规定的技术保养内容定期进行保养。保养时注意勿将真空管、高压线、电器线插头接错。
——汽油机的PVC阀及其通风管应在汽车行驶500公里左右进行清洗,以清除附着物,保证正常功能。
——按照整车规定更换三元催化器。
·常见故障的诊断与排除
汽油机不启动或启动困难
——喷油器故障:使用专用检查仪检查喷油器工作状况是否正常。
——曲轴转速及位置传感器故障:用塞尺检查曲轴转速及位置传感器头部与减振轮轮齿齿顶间隙,检查传感器线路。
——双继电器故障:检查又继电器插头、保险丝。汽油机功率不足
——电动燃油泵工作不良;检查各连接处并紧固,检查电动燃油泵,必要时更换。
——燃油滤清器或燃油管咱堵塞:检查燃油滤清器和燃油管路是否堵塞,必要时清洗燃油管路,更换燃油滤清器。
汽油机怠速不稳
——水温传感器故障:检查水温传感器的工作参数是否在正常范围内。
——进气温度传感器故障:检测, 仪显示的温度值应该和实际的温度值相符。
——连接管路故障:检查与节流阀体上的连接管相连的管路是否正确,特别注意曲轴箱通风管。
 

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