1.5.8 压力调节器

(1)作用

保障汽车油路中燃油压力正常的部件。

(2)工作原理

油压大小由弹簧和气室真空度二者协调,当油压高过标准值时,高压燃油会顶动膜片上移,球阀打开,多余的燃油会经回油管反流油箱;当压力低过标准值时,弹簧会下压膜片将球阀关闭,停止回油。压力调节器的作用就是保持油路内的压力保持恒定,油压过低则喷油器喷油太弱或不喷油,油压太高则使油路损毁或喷油器损坏。压力调节器内部有一个膜片,起到控制压力阀打开关闭的作用,油压低于一定值时,压力阀关闭,由油泵加压使油路内压力增加,当增加到超过规定压力后,膜片打开,过压的燃油通过回油管路流回油箱,起到减压的作用。

图1.39 压力调节器结构示意图

1.5.7 喷油嘴(紫油机)

(1)作用

是向气缸燃烧室喷入高压雾化的柴油,并燃烧做功。

(2)工作原理

用优质轴承钢制造成,其相互配合的滑动圆柱面间隙仅为0.001mm-0.0025mm,通过高精密加工或研磨选配而得,不同喷油嘴偶件不可互换。该间隙过大,会使喷油压力下降,喷雾质量变差;间隙过小,针阀容易卡死。针阀中部的环形锥面(承压锥面)位于针阀体的环形油腔12中,其作用是承受由油压产生的轴向推力,使针阀上升。针阀下端的锥面(密封锥面)与针阀体相配合,起密封喷油器内腔的作用。

针阀上部有凸肩,当针阀关闭时,凸肩与喷油器体下端面的距离h为针阀最大升程,其大小决定了喷油量的多少,一般h=0.4mm-0.5mm。针阀体与喷油器体的结合处有1-2个定位销8防止针阀体转动,以免进油孔错位。

喷油器工作时,来自喷油泵的高压柴油,经油管接头15进入喷油器体上的进油道14,再进入针阀体中部的环形油腔12,作用在针阀的承压锥面上,对针阀形成一个向上的轴向推力,此推力一旦大于喷油器调压弹簧16的预压力时,针阀立即上移,打开喷孔10,高压柴油随即喷入燃烧室中。喷油泵停止供油时,高压油道内压力迅速下降,针阀在调压弹簧作用下及时回位,将喷孔关闭,停止喷油。

进入针阀体环形油腔12的少量柴油,经喷油嘴偶件配合表面之间的间隙流到调压弹簧端,进入回油管,流回滤清器,用来润滑喷油嘴偶件。

针阀的开启压力(喷油压力)的大小取决于调压弹簧的预紧力。不同的发动机有不同的喷油压力要求,可通过调压螺钉17调整,旋入时压力增大,旋出时压力减小。

1.5.6 喷油嘴(汽油机)

(1)作用

把燃油精准的送达发动机内部燃烧。

(2)工作原理

汽油机喷油嘴的工作原理是汽车用的喷油嘴是个简单的电磁阀,当电磁线圈通电时,产生吸力,针阀被吸起,打开喷孔,燃油经针阀头部的轴针与喷孔之间的环形间隙高速喷出,形成雾状,利于燃烧充分。喷油嘴本身是一个常闭阀,由一个阀针上下运动来控制阀的开闭。当ECU下达喷油指令时,其电压讯号会使电流流经喷油嘴内的线圈,产生磁场来把阀针吸起,让阀门开启好使油料能自喷油孔喷出。  

图1.38 喷油嘴(汽油机)结构示意图

1.5.5 怠速控制阀(IAC)

(1)作用

当发动机怠速负荷增大时, ECU控制急速控制阀使进气量增大,从而使怠速转速提高,防止发动机转速不稳或熄火;当发动机急速负荷减小时, ECU控制急速控制阀使进气量减少,从而使急速转速降低,以免急速转速过高。

怠速控制阀装在节气门旁通空气孔上,由急速控制器依据点火信号,在引擎转速低于750RPM时,及时使怠速控制阀动作,以提升引擎转速,在引擎转速超过1050RPM后,则停止动作。在配备冷气系统的车种,又将此控制阀称为怠速提速阀后因冷气压缩机动作后,产生引擎负载,使引擎怠速降低,而怠速控制阁随之动作,以维持急速的稳定性。

当发动机的工作参数偏离正常值时,便使用怠速控制阀来调整怠速转速。怠速转速是通过控制旁通节气门体的空气量来调整的。发动机起动后,怠速控制阁开启一段时间进气量增加,使发动机怠速转速提高约150r/min-300r/min.

当发动机冷却液温度较低时,怠速控制润开启,以获得适当的快怠速。发动机电脑根据不同的冷却液温度,通过改变传到急速控制阀的信号强度来控制急速控制阀柱塞的位置。

(2)控制原理

怠速控制阀由点火开关供电,只要点火开关转至ON位置,怠速控制阀即通电,发动机电脑控制其电路搭铁。当发动机的工作参数偏离正常值时,便使用该阀来调整怠速转速。怠速转速是通过控制旁通节气门体的空气量来调整的。发动机起动后,怠速控制阀开启一段时间进气量增加,使发动机怠速转速提高约150r/min-300r/min。当发动机冷却液温度较低时,怠速控制阀开启,以获得适当的快怠速。发动机电脑根据不同的冷却液温度,通过改变传到怠速控制阀的信号强度来控制怠速控制阀柱塞的位置。

电磁阀式怠速控制阀:

实际上就是一个电磁线圈,ECU通过占空比的方式控制线圈的电流,控制阀的开度。

旋转阀式怠速控制阀:

图1.32 电机驱动的怠速控制阀(应用于富康汽车)

1-插头  2-壳体  3-永久磁铁  4-转子  5-空气通道  7-旋转阀

图1.33 电机驱动的怠速控制阀控制线路原理图

两个电磁线圈式怠速控制阀多应用于丰田发动机,ECU 控制两个线圈的通电或断开,改变两个线圈产生的磁场强度,两线圈产生的磁场与永久磁铁形成的磁场相互作用,即可改变控制阀的位置,从而调节怠速空气口的开度,以实现怠速空气量的控制。双金属片制成的卷簧,主要起保护作用。当流过阀体冷却液腔的冷却液温度变化时,双金属片变形,带动挡块转动,从而改变阀轴转动的两个极限位置,以控制怠速控制阀的最大开度和最小开度。ECU 控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时,控制阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间(占空比)来实现对怠速的控制。

图1.34 由两个电磁线圈式的旋转阀式怠速控制阀图

步进电机式怠速控制阀:

现在应用最多是步进电机式怠速控制阀,在电喷发动机的应用有两种:一种是六线式的,应用于早期的丰田汽车,现在各个学校讲怠速控制阀还是以这种为主。在这六线式怠速控制阀中,怠速控制阀内有四个线圈(S1,S2,S3,S4),有两根是电源线(B1、B2),四根是电脑的控制线(ISC1,ISC2,ISC3,ISC4)。

图1.35 六线式怠速控制阀原理图

当动机ECU控制四个线圈S1、S2、S3、S4依次搭铁时,转子旋转,带动阀轴和阀右移(阀芯伸出),气道减小,进气量减小,怠速降低;当按S4、S3、S2、S1顺序依次搭铁时,阀轴和阀左移(阀芯缩回),气道开大,进气量增大,怠速提高;

图1.36 步进电机式怠速控制阀

机械式怠速控制阀:

图1.37 石蜡式怠速控制阀图

这种怠控制阀不是由电脑来控制,而是由水温来控制。主要是利用石蜡的原理(类同于节温器),在低温下打开以提高发动机的怠速,而随着温度的升高,阀芯关小,稳定怠速。这种怠速控制阀还设有怠速调整螺钉以调节怠速的高低。

1.5.4 燃油泵

(1)作用

燃油泵作用是把燃油从燃油箱中吸出、加压后输送到供油管中,和燃油压力调节器配合建立一定的燃油压力。

(2)工作原理

目前大多数车型燃油泵安装在汽车油箱内,靠电力驱动燃油泵由泵体、永磁电动机和外壳三部分所组成。永磁电动机通电即带动泵体旋转 , 将燃油从进油口吸入  , 流经电动燃油泵内部,再从出油口压出,  供给燃油系供油。燃油流经电动燃油泵内部, 对永磁电动机的电枢起到冷却作用, 又称湿式燃油泵。 电动燃油泵的电动机部分包括固定在外壳上的永久磁铁和产生电磁力矩的电枢以及安装在外壳上的电刷装置。电刷与电枢上的换向器相接触 , 其引线接到外壳上的接柱上 , 将控制电动燃油泵的电压引到电枢绕组上。电动燃油泵的外壳两端卷边铆紧 , 使各部件组装成一个不可拆卸总成。 燃油泵的附加功能由安全阀和单向阀完成。安全阀可以避免燃油管路阻塞时压力过分升高而造成油管破裂或燃油泵损伤现象发生。单向阀设置目的是为了在燃油泵停止工作时密封油路使燃油系统保持一定残压, 以便发动机下次起动容易。

1.5.3 EGR电磁阀

(1)作用

将适量的废气引入气缸内参加燃烧,从而降低气缸内的最高温度,以减少NOX的排放量。为了保证发动机正常工作和性能不受过多影响,必须根据发动机工况的变化,控制废气再循环量。(作用:降低尾气中的NOx含量)

(2)工作原理

EGR阀的工作原理非常简单,这种阀内部就是一个弹簧,一个电磁阀,一个膜片。膜片的端是大气,另一端是真空室。如果增加真空室真空度,那废气再循环流量增加。降低真空度,那会阻断废气再循环。如果燃烧室温度被降低了,那将会降低爆震产生的几率,这样可以保护发动机。EGR阀的结构是很简单的,这个阀与进气歧管连接,通过改变真空度来改变废气再循环的。如果EGR阀坏了,车子可能会出现尾气排放超标,动力下降的现象。EGR阀的弹簧长时间便用弹性会下降,这样EGR阀在工作时就会出现异常,这个部件出现异常后,会影响发动机正常工作。

图1.31 EGR电磁阀工作原理图

1.5.2 柴油机预热塞

(1)工作原理

当柴油引擎启动时,因为外部的低温,使得依靠进气、压缩、爆炸、排气循环的过程,难以启动引擎的循环,此时就需要补助加温。这个装置装设在引擎气缸上部的预热室,喷油嘴下方。当柴油被喷出雾化时,会经过预热塞而被加温。当油气被压缩时,则容易爆炸,启动引擎的循环,达到正常的引擎循环工作。

(2)作用

柴油机属于压燃式发动机,没有火花塞点火。在柴油机冷态起动时,即使气缸内的空气压缩得很充分,也会从燃烧室泄漏一部分压缩压力 ,加上柴油机起动时的曲轴转速较慢,柴油容易凝结,因此在冷起动时,进入气缸的燃气难以升温至自燃温度,需要预热装置来提高进入的燃气温度。

1.5.1 碳罐电磁阀

(1)作用

碳罐电磁阀是一个安装在汽车或摩托车上用来减少因燃油蒸发排放造成空气污染并同时增加燃油效率的装置。当引擎关闭时,车用活性碳罐开始吸收从油箱挥发出的油蒸汽,并牢牢锁定在碳罐内的活性炭微孔中,防止油蒸汽散发到大气中。引擎启动时又将吸附在碳罐内的油蒸汽作为燃料输送到发动机。

(2)工作原理

当发动机关闭时,由于油箱的密闭住,因燃料的消耗会造成油箱内部的负压,在负压的作用下,会比在常压下更容易地挥发出油蒸汽,最终达到和大气压平衡。此后随着油箱内油气分子的扩散运动,部分油气分子会随着油箱的油蒸汽管路扩散到活性碳罐,在那里,经过特殊工艺制成的特别适合用来吸附油气分子的颗粒状活性炭会将油气分子牢牢锁定在碳罐内,防止扩散到大气中造成空气污染。当引擎启动时,活性碳罐的排气口电磁阀将打开,随着引擎的吸气作用,之前锁定在碳罐内的油蒸汽会作为燃料被吸入到引擎进气岐管。至此活性碳罐的工作循环完成,直到引擎再次关闭重新开始循环工作。

图1.29 碳罐电磁阀工作原理图1

图1.30 碳罐电磁阀工作原理图2

1.4.16 keyless entry(无钥匙进入系统)

(1)功能

汽车无钥匙系统所使用的不是传统的钥匙,而是一个智能钥匙,或者说智能卡。当你踏进指定范围时,该系统即可识别出你就是授权的驾驶者并自动开门。技术的发展推动了产品的更新,进入系统由原先的机械钥匙变为遥控系统,随着无钥匙系统技术的广泛运用和汽车市场的需求,遥控进入系统被无钥匙进入系统替代已经成为趋势,同前,中高级轿车的项级配置大都采用了无钥匙进入系统。

2工作原理

无钥匙进入系统采用最先进的无线射频识别(RFID)技术,通过车主随身携带的智能卡里的芯片感应自动开关门锁,也就是说当驾驶者走近车辆一定距离时,门锁会自动打开并解除防盗;当驾驶者离开车辆时,门锁会自动锁上并进入防盗状态。一般装备有无钥匙进入系统的车辆,其车门把手上有感应按钮,同时也有钥匙孔,是以防智能卡损坏或没电时,车主仍可用普通方式开启车门。当车主进入车内时,车内的检测系统会马上识别您的智能卡,经过确认后车内的电脑才会进入工作状态,这时您只需轻轻按动车内的启动按钮(或者是旋钮),就可以正常启动车辆了。也就是说无论在车内还是车外,都可以保证系统在任何情况下都能正确识别驾驶者。

图1.28 无钥匙进入系统工作原理

1.4.15 车速传感器

(1)作用

汽车速度传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部件,也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。它检测电控汽车的车速,控制电脑用这个输入信号来控制发动机怠速,自动变速器的变扭器锁止,自动变速器换档及发动机冷却风扇的开闭和巡航定速等其它功能。

(2)分类
  • 磁电式车速传感器是一个模拟交流信号发生器,它们产生交变电流信号,通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。
  • 霍尔效应传感器(开关)在汽车应用中是十分特殊的,这主要是由于变速器周围空间位置冲突,霍尔效应传感器是固体传感器,它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上,用于开关点火和燃油喷射电路触发,它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。
  • 光电式车速传感器是固态的光电半导体传感器,它由带孔的转盘两个光导体纤维,一个发光二极管,一个作为光传感器的光电三极管组成。
3工作原理

车速传感器的输出信号可以是磁电式交流信号,也可以是霍尔式数字信号或者是光电式数字信号,车速传感器通常安装在驱动桥壳或变速器壳内,通过指针摆动来显示汽车行驶速度,或产生交变电流信号,通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。这两个线圈接线柱是传感器输出的端子,转化为电流振幅表示车速。车速传感器是用来检测电控汽车的车速的装置,有控制电脑用这个输入信号来控制发动机怠速,自动变速器的变扭器锁止,自动变速器换档及发动机冷却风扇的开闭和巡航定速等其它功能。磁电式车速传感器是一个模拟交流信号发生器,通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。车速传感器检测电控汽车的车速,控制电脑用这个输入信号来控制发动机怠速,自动变速器的变扭器锁止,自动变速器换档及发动机冷却风扇的开闭和巡航定速等其它功能。

图1.27 车速传感器工作原理图