1.5.8 壓力調(diào)節(jié)器

(1)作用

保障汽車油路中燃油壓力正常的部件。

(2)工作原理

油壓大小由彈簧和氣室真空度二者協(xié)調(diào),當油壓高過標準值時,高壓燃油會頂動膜片上移,球閥打開,多余的燃油會經(jīng)回油管反流油箱;當壓力低過標準值時,彈簧會下壓膜片將球閥關閉,停止回油。壓力調(diào)節(jié)器的作用就是保持油路內(nèi)的壓力保持恒定,油壓過低則噴油器噴油太弱或不噴油,油壓太高則使油路損毀或噴油器損壞。壓力調(diào)節(jié)器內(nèi)部有一個膜片,起到控制壓力閥打開關閉的作用,油壓低于一定值時,壓力閥關閉,由油泵加壓使油路內(nèi)壓力增加,當增加到超過規(guī)定壓力后,膜片打開,過壓的燃油通過回油管路流回油箱,起到減壓的作用。

圖1.39 壓力調(diào)節(jié)器結構示意圖

1.5.7 噴油嘴(紫油機)

(1)作用

是向氣缸燃燒室噴入高壓霧化的柴油,并燃燒做功。

(2)工作原理

用優(yōu)質(zhì)軸承鋼制造成,其相互配合的滑動圓柱面間隙僅為0.001mm-0.0025mm,通過高精密加工或研磨選配而得,不同噴油嘴偶件不可互換。該間隙過大,會使噴油壓力下降,噴霧質(zhì)量變差;間隙過小,針閥容易卡死。針閥中部的環(huán)形錐面(承壓錐面)位于針閥體的環(huán)形油腔12中,其作用是承受由油壓產(chǎn)生的軸向推力,使針閥上升。針閥下端的錐面(密封錐面)與針閥體相配合,起密封噴油器內(nèi)腔的作用。

針閥上部有凸肩,當針閥關閉時,凸肩與噴油器體下端面的距離h為針閥最大升程,其大小決定了噴油量的多少,一般h=0.4mm-0.5mm。針閥體與噴油器體的結合處有1-2個定位銷8防止針閥體轉動,以免進油孔錯位。

噴油器工作時,來自噴油泵的高壓柴油,經(jīng)油管接頭15進入噴油器體上的進油道14,再進入針閥體中部的環(huán)形油腔12,作用在針閥的承壓錐面上,對針閥形成一個向上的軸向推力,此推力一旦大于噴油器調(diào)壓彈簧16的預壓力時,針閥立即上移,打開噴孔10,高壓柴油隨即噴入燃燒室中。噴油泵停止供油時,高壓油道內(nèi)壓力迅速下降,針閥在調(diào)壓彈簧作用下及時回位,將噴孔關閉,停止噴油。

進入針閥體環(huán)形油腔12的少量柴油,經(jīng)噴油嘴偶件配合表面之間的間隙流到調(diào)壓彈簧端,進入回油管,流回濾清器,用來潤滑噴油嘴偶件。

針閥的開啟壓力(噴油壓力)的大小取決于調(diào)壓彈簧的預緊力。不同的發(fā)動機有不同的噴油壓力要求,可通過調(diào)壓螺釘17調(diào)整,旋入時壓力增大,旋出時壓力減小。

1.5.6 噴油嘴(汽油機)

(1)作用

把燃油精準的送達發(fā)動機內(nèi)部燃燒。

(2)工作原理

汽油機噴油嘴的工作原理是汽車用的噴油嘴是個簡單的電磁閥,當電磁線圈通電時,產(chǎn)生吸力,針閥被吸起,打開噴孔,燃油經(jīng)針閥頭部的軸針與噴孔之間的環(huán)形間隙高速噴出,形成霧狀,利于燃燒充分。噴油嘴本身是一個常閉閥,由一個閥針上下運動來控制閥的開閉。當ECU下達噴油指令時,其電壓訊號會使電流流經(jīng)噴油嘴內(nèi)的線圈,產(chǎn)生磁場來把閥針吸起,讓閥門開啟好使油料能自噴油孔噴出。 ?

圖1.38 噴油嘴(汽油機)結構示意圖

1.5.5 怠速控制閥(IAC)

(1)作用

當發(fā)動機怠速負荷增大時, ECU控制急速控制閥使進氣量增大,從而使怠速轉速提高,防止發(fā)動機轉速不穩(wěn)或熄火;當發(fā)動機急速負荷減小時, ECU控制急速控制閥使進氣量減少,從而使急速轉速降低,以免急速轉速過高。

怠速控制閥裝在節(jié)氣門旁通空氣孔上,由急速控制器依據(jù)點火信號,在引擎轉速低于750RPM時,及時使怠速控制閥動作,以提升引擎轉速,在引擎轉速超過1050RPM后,則停止動作。在配備冷氣系統(tǒng)的車種,又將此控制閥稱為怠速提速閥后因冷氣壓縮機動作后,產(chǎn)生引擎負載,使引擎怠速降低,而怠速控制閣隨之動作,以維持急速的穩(wěn)定性。

當發(fā)動機的工作參數(shù)偏離正常值時,便使用怠速控制閥來調(diào)整怠速轉速。怠速轉速是通過控制旁通節(jié)氣門體的空氣量來調(diào)整的。發(fā)動機起動后,怠速控制閣開啟一段時間進氣量增加,使發(fā)動機怠速轉速提高約150r/min-300r/min.

當發(fā)動機冷卻液溫度較低時,怠速控制潤開啟,以獲得適當?shù)目斓∷?。發(fā)動機電腦根據(jù)不同的冷卻液溫度,通過改變傳到急速控制閥的信號強度來控制急速控制閥柱塞的位置。

(2)控制原理

怠速控制閥由點火開關供電,只要點火開關轉至ON位置,怠速控制閥即通電,發(fā)動機電腦控制其電路搭鐵。當發(fā)動機的工作參數(shù)偏離正常值時,便使用該閥來調(diào)整怠速轉速。怠速轉速是通過控制旁通節(jié)氣門體的空氣量來調(diào)整的。發(fā)動機起動后,怠速控制閥開啟一段時間進氣量增加,使發(fā)動機怠速轉速提高約150r/min-300r/min。當發(fā)動機冷卻液溫度較低時,怠速控制閥開啟,以獲得適當?shù)目斓∷?。發(fā)動機電腦根據(jù)不同的冷卻液溫度,通過改變傳到怠速控制閥的信號強度來控制怠速控制閥柱塞的位置。

電磁閥式怠速控制閥:

實際上就是一個電磁線圈,ECU通過占空比的方式控制線圈的電流,控制閥的開度。

旋轉閥式怠速控制閥:

圖1.32 電機驅動的怠速控制閥(應用于富康汽車)

1-插頭? 2-殼體? 3-永久磁鐵? 4-轉子? 5-空氣通道? 7-旋轉閥

圖1.33 電機驅動的怠速控制閥控制線路原理圖

兩個電磁線圈式怠速控制閥多應用于豐田發(fā)動機,ECU 控制兩個線圈的通電或斷開,改變兩個線圈產(chǎn)生的磁場強度,兩線圈產(chǎn)生的磁場與永久磁鐵形成的磁場相互作用,即可改變控制閥的位置,從而調(diào)節(jié)怠速空氣口的開度,以實現(xiàn)怠速空氣量的控制。雙金屬片制成的卷簧,主要起保護作用。當流過閥體冷卻液腔的冷卻液溫度變化時,雙金屬片變形,帶動擋塊轉動,從而改變閥軸轉動的兩個極限位置,以控制怠速控制閥的最大開度和最小開度。ECU 控制旋轉電磁閥型怠速控制閥工作時,控制閥的開度是通過控制兩個線圈的平均通電時間(占空比)來實現(xiàn)對怠速的控制。

圖1.34 由兩個電磁線圈式的旋轉閥式怠速控制閥圖

步進電機式怠速控制閥:

現(xiàn)在應用最多是步進電機式怠速控制閥,在電噴發(fā)動機的應用有兩種:一種是六線式的,應用于早期的豐田汽車,現(xiàn)在各個學校講怠速控制閥還是以這種為主。在這六線式怠速控制閥中,怠速控制閥內(nèi)有四個線圈(S1,S2,S3,S4),有兩根是電源線(B1、B2),四根是電腦的控制線(ISC1,ISC2,ISC3,ISC4)。

圖1.35 六線式怠速控制閥原理圖

當動機ECU控制四個線圈S1、S2、S3、S4依次搭鐵時,轉子旋轉,帶動閥軸和閥右移(閥芯伸出),氣道減小,進氣量減小,怠速降低;當按S4、S3、S2、S1順序依次搭鐵時,閥軸和閥左移(閥芯縮回),氣道開大,進氣量增大,怠速提高;

圖1.36 步進電機式怠速控制閥

機械式怠速控制閥:

圖1.37 石蠟式怠速控制閥圖

這種怠控制閥不是由電腦來控制,而是由水溫來控制。主要是利用石蠟的原理(類同于節(jié)溫器),在低溫下打開以提高發(fā)動機的怠速,而隨著溫度的升高,閥芯關小,穩(wěn)定怠速。這種怠速控制閥還設有怠速調(diào)整螺釘以調(diào)節(jié)怠速的高低。

1.5.4 燃油泵

(1)作用

燃油泵作用是把燃油從燃油箱中吸出、加壓后輸送到供油管中,和燃油壓力調(diào)節(jié)器配合建立一定的燃油壓力。

(2)工作原理

目前大多數(shù)車型燃油泵安裝在汽車油箱內(nèi),靠電力驅動燃油泵由泵體、永磁電動機和外殼三部分所組成。永磁電動機通電即帶動泵體旋轉 , 將燃油從進油口吸入 ?, 流經(jīng)電動燃油泵內(nèi)部,再從出油口壓出, ?供給燃油系供油。燃油流經(jīng)電動燃油泵內(nèi)部, 對永磁電動機的電樞起到冷卻作用, 又稱濕式燃油泵。 電動燃油泵的電動機部分包括固定在外殼上的永久磁鐵和產(chǎn)生電磁力矩的電樞以及安裝在外殼上的電刷裝置。電刷與電樞上的換向器相接觸 , 其引線接到外殼上的接柱上 , 將控制電動燃油泵的電壓引到電樞繞組上。電動燃油泵的外殼兩端卷邊鉚緊 , 使各部件組裝成一個不可拆卸總成。 燃油泵的附加功能由安全閥和單向閥完成。安全閥可以避免燃油管路阻塞時壓力過分升高而造成油管破裂或燃油泵損傷現(xiàn)象發(fā)生。單向閥設置目的是為了在燃油泵停止工作時密封油路使燃油系統(tǒng)保持一定殘壓, 以便發(fā)動機下次起動容易。

1.5.3 EGR電磁閥

(1)作用

將適量的廢氣引入氣缸內(nèi)參加燃燒,從而降低氣缸內(nèi)的最高溫度,以減少NOX的排放量。為了保證發(fā)動機正常工作和性能不受過多影響,必須根據(jù)發(fā)動機工況的變化,控制廢氣再循環(huán)量。(作用:降低尾氣中的NOx含量)

(2)工作原理

EGR閥的工作原理非常簡單,這種閥內(nèi)部就是一個彈簧,一個電磁閥,一個膜片。膜片的端是大氣,另一端是真空室。如果增加真空室真空度,那廢氣再循環(huán)流量增加。降低真空度,那會阻斷廢氣再循環(huán)。如果燃燒室溫度被降低了,那將會降低爆震產(chǎn)生的幾率,這樣可以保護發(fā)動機。EGR閥的結構是很簡單的,這個閥與進氣歧管連接,通過改變真空度來改變廢氣再循環(huán)的。如果EGR閥壞了,車子可能會出現(xiàn)尾氣排放超標,動力下降的現(xiàn)象。EGR閥的彈簧長時間便用彈性會下降,這樣EGR閥在工作時就會出現(xiàn)異常,這個部件出現(xiàn)異常后,會影響發(fā)動機正常工作。

圖1.31 EGR電磁閥工作原理圖

1.5.2 柴油機預熱塞

(1)工作原理

當柴油引擎啟動時,因為外部的低溫,使得依靠進氣、壓縮、爆炸、排氣循環(huán)的過程,難以啟動引擎的循環(huán),此時就需要補助加溫。這個裝置裝設在引擎氣缸上部的預熱室,噴油嘴下方。當柴油被噴出霧化時,會經(jīng)過預熱塞而被加溫。當油氣被壓縮時,則容易爆炸,啟動引擎的循環(huán),達到正常的引擎循環(huán)工作。

(2)作用

柴油機屬于壓燃式發(fā)動機,沒有火花塞點火。在柴油機冷態(tài)起動時,即使氣缸內(nèi)的空氣壓縮得很充分,也會從燃燒室泄漏一部分壓縮壓力 ,加上柴油機起動時的曲軸轉速較慢,柴油容易凝結,因此在冷起動時,進入氣缸的燃氣難以升溫至自燃溫度,需要預熱裝置來提高進入的燃氣溫度。

1.5.1 碳罐電磁閥

(1)作用

碳罐電磁閥是一個安裝在汽車或摩托車上用來減少因燃油蒸發(fā)排放造成空氣污染并同時增加燃油效率的裝置。當引擎關閉時,車用活性碳罐開始吸收從油箱揮發(fā)出的油蒸汽,并牢牢鎖定在碳罐內(nèi)的活性炭微孔中,防止油蒸汽散發(fā)到大氣中。引擎啟動時又將吸附在碳罐內(nèi)的油蒸汽作為燃料輸送到發(fā)動機。

(2)工作原理

當發(fā)動機關閉時,由于油箱的密閉住,因燃料的消耗會造成油箱內(nèi)部的負壓,在負壓的作用下,會比在常壓下更容易地揮發(fā)出油蒸汽,最終達到和大氣壓平衡。此后隨著油箱內(nèi)油氣分子的擴散運動,部分油氣分子會隨著油箱的油蒸汽管路擴散到活性碳罐,在那里,經(jīng)過特殊工藝制成的特別適合用來吸附油氣分子的顆粒狀活性炭會將油氣分子牢牢鎖定在碳罐內(nèi),防止擴散到大氣中造成空氣污染。當引擎啟動時,活性碳罐的排氣口電磁閥將打開,隨著引擎的吸氣作用,之前鎖定在碳罐內(nèi)的油蒸汽會作為燃料被吸入到引擎進氣岐管。至此活性碳罐的工作循環(huán)完成,直到引擎再次關閉重新開始循環(huán)工作。

圖1.29 碳罐電磁閥工作原理圖1

圖1.30 碳罐電磁閥工作原理圖2

1.4.16 keyless entry(無鑰匙進入系統(tǒng))

(1)功能

汽車無鑰匙系統(tǒng)所使用的不是傳統(tǒng)的鑰匙,而是一個智能鑰匙,或者說智能卡。當你踏進指定范圍時,該系統(tǒng)即可識別出你就是授權的駕駛者并自動開門。技術的發(fā)展推動了產(chǎn)品的更新,進入系統(tǒng)由原先的機械鑰匙變?yōu)檫b控系統(tǒng),隨著無鑰匙系統(tǒng)技術的廣泛運用和汽車市場的需求,遙控進入系統(tǒng)被無鑰匙進入系統(tǒng)替代已經(jīng)成為趨勢,同前,中高級轎車的項級配置大都采用了無鑰匙進入系統(tǒng)。

2工作原理

無鑰匙進入系統(tǒng)采用最先進的無線射頻識別(RFID)技術,通過車主隨身攜帶的智能卡里的芯片感應自動開關門鎖,也就是說當駕駛者走近車輛一定距離時,門鎖會自動打開并解除防盜;當駕駛者離開車輛時,門鎖會自動鎖上并進入防盜狀態(tài)。一般裝備有無鑰匙進入系統(tǒng)的車輛,其車門把手上有感應按鈕,同時也有鑰匙孔,是以防智能卡損壞或沒電時,車主仍可用普通方式開啟車門。當車主進入車內(nèi)時,車內(nèi)的檢測系統(tǒng)會馬上識別您的智能卡,經(jīng)過確認后車內(nèi)的電腦才會進入工作狀態(tài),這時您只需輕輕按動車內(nèi)的啟動按鈕(或者是旋鈕),就可以正常啟動車輛了。也就是說無論在車內(nèi)還是車外,都可以保證系統(tǒng)在任何情況下都能正確識別駕駛者。

圖1.28 無鑰匙進入系統(tǒng)工作原理

1.4.15 車速傳感器

(1)作用

汽車速度傳感器作為汽車電子控制系統(tǒng)的信息源,是汽車電子控制系統(tǒng)的關鍵部件,也是汽車電子技術領域研究的核心內(nèi)容之一。它檢測電控汽車的車速,控制電腦用這個輸入信號來控制發(fā)動機怠速,自動變速器的變扭器鎖止,自動變速器換檔及發(fā)動機冷卻風扇的開閉和巡航定速等其它功能。

(2)分類
  • 磁電式車速傳感器是一個模擬交流信號發(fā)生器,它們產(chǎn)生交變電流信號,通常由帶兩個接線柱的磁芯及線圈組成。
  • 霍爾效應傳感器(開關)在汽車應用中是十分特殊的,這主要是由于變速器周圍空間位置沖突,霍爾效應傳感器是固體傳感器,它們主要應用在曲軸轉角和凸輪軸位置上,用于開關點火和燃油噴射電路觸發(fā),它還應用在其它需要控制轉動部件的位置和速度控制電腦電路中。
  • 光電式車速傳感器是固態(tài)的光電半導體傳感器,它由帶孔的轉盤兩個光導體纖維,一個發(fā)光二極管,一個作為光傳感器的光電三極管組成。
3工作原理

車速傳感器的輸出信號可以是磁電式交流信號,也可以是霍爾式數(shù)字信號或者是光電式數(shù)字信號,車速傳感器通常安裝在驅動橋殼或變速器殼內(nèi),通過指針擺動來顯示汽車行駛速度,或產(chǎn)生交變電流信號,通常由帶兩個接線柱的磁芯及線圈組成。這兩個線圈接線柱是傳感器輸出的端子,轉化為電流振幅表示車速。車速傳感器是用來檢測電控汽車的車速的裝置,有控制電腦用這個輸入信號來控制發(fā)動機怠速,自動變速器的變扭器鎖止,自動變速器換檔及發(fā)動機冷卻風扇的開閉和巡航定速等其它功能。磁電式車速傳感器是一個模擬交流信號發(fā)生器,通常由帶兩個接線柱的磁芯及線圈組成。車速傳感器檢測電控汽車的車速,控制電腦用這個輸入信號來控制發(fā)動機怠速,自動變速器的變扭器鎖止,自動變速器換檔及發(fā)動機冷卻風扇的開閉和巡航定速等其它功能。

圖1.27 車速傳感器工作原理圖