《智能化凸轮轴相位调节系统》
为什么现在的电喷柴油发动机喜欢用高压共轨技术(2024)
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高压共轨系统控制策略探讨
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燃油喷射正时和喷油量控制方法
基于曲轴位置和凸轮轴位置传感器的信号，精确计算发动机转速和相位，从而确定 燃油喷射正时。
通过电子控制单元（ECU）接收来自各种传感器的信号，如进气温度、进气压力、 冷却水温度等，实时计算最佳喷油量。
国外厂商
如博世、德尔福、电装等，其电 喷柴油发动机技术先进，产品性 能稳定可靠，在全球市场占据主 导地位。
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不同类型电喷柴油发动机特点比较
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机械式电喷柴油发动机
01
结构简单，成本较低，但控制精度和燃油经济性相对较差。
液压式电喷柴油发动机
02
具有较高的喷射压力和良好的雾化效果，但系统复杂，维护成
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喷油器设计及优化方向
喷油器结构
喷油器是高压共轨系统的执行部件，主要由电磁阀、针阀、衔铁、喷孔等构成 。其结构精密，能够实现燃油的精确喷射。
优化方向
喷油器的优化方向主要包括提高喷射压力、改善喷雾质量、降低噪音和减少排 放等。通过改进电磁阀结构、优化针阀形状和喷孔设计等手段，可以实现喷油 器的性能提升。
随着环保法规的日益严格，高压共 轨技术有助于发动机满足更严格的 尾气排放要求。
10
增强动力性能表现
1 2 3
提高燃油喷射压力
高压共轨技术可以提供更高的燃油喷射压力，使 燃油更迅速地喷入气缸，提高发动机的响应速度 和动力输出。
优化燃烧过程
通过精确控制喷油量和喷油正时，高压共轨技术 可以优化燃烧过程，提高发动机的燃烧效率，从 而增强动力性能表现。
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汽车电子控制技术第三版舒华姚国平课后题答案
第一章1为什么研究汽车电控技术我国汽车工业科技发展战略能够解决全球能源紧缺、环境保护和交通安全问题;提高汽车的整车性能..发展战略:开发利用汽车电控技术;研究新能源汽车技术;开发汽车轻量化技术..4提高安全性方面;汽车底盘电控系统汽车车身电控系统底盘：（1）防抱死制动系统ABS（2）电子控制制动力分配系统EBD（3）驱动轮防滑转调节系统ASR（4）电子控制制动辅助系统EBA（5）车身稳定性控制系统VSC车身：（1）安全气囊系统SRS（2）座椅安全带收紧触发系统SRTS（3）防盗报警系统GATA（4）雷达车距报警系统RPW（5）前照灯光束控制系统HBAC（6）安全驾驶监控系统5汽车电控技术的发展阶段代表型产品（1）模拟电子电路控制阶段：二极管整流式交流发电机、电子式点火控制器、电子式电压调节器、电子式闪光器、数字时钟等..（2）微型计算机控制阶段：车身高度自动调节系统、巡航控制系统、防抱死制动系统、微机控制发动机点火系统、电子控制发动机燃油喷射系统..（3）车载局域网控制阶段:多媒体定向系统传输网..复习题 1.什么是汽车电控技术汽车采用电子控制技术能提高那些性能指以电气技术、微电子技术、液压传动技术、新材料、新工艺为基础;以解决汽车能源紧缺、环境保护、交通安全等社会问题为目的;提高汽车整体性能动力性、经济性、排放性、安全性、舒适性、操纵性、通过性的新技术..3衡量国家工业化水平高低的三大标志汽车技术、建筑技术、环境保护技术4汽车电控技术发展趋势发展目标趋势:智能化、网络化..发展目标:使汽车发展成能够自动筛选最佳行驶路线的智能汽车..5汽车电控技术发展的动力和原因促进汽车发动机、底盘和车身电子控制技术发展的原因（1）全球能源紧缺、环境保护、交通安全问题;促使汽车油耗法规、排放法规和安全法规的要求不断提高（2）电子技术水平不断提高汽车油耗法规和排放法规促进汽车发动机电子控制技术发展；汽车安全法规促进汽车底盘和车身电子控制技术发展.. 7汽车轻量化技术汽车轻量化的目的是什么指在使用要求和成本控制的前提条件下;能够减小汽车自身质量的材料、设计和制造技术..目的是降低燃油消耗;减少二氧化碳排放..8汽车电控系统的基本结构传感器与开关信号、电控单元、执行器第二章1何谓电喷发动机电子控制燃油喷射式发动机取代化油器式发动机的原因采用电控喷油技术的发动机..电子控制燃油喷射式发动机具有降低油耗和减少有害物质排放等卓越性能;所以到20世纪末完全取代了化油器式发动机..2根据燃油喷射发动机进气量控制方式不同供气系统分为哪两部分供气系统分为旁通式北京切诺基、BJ2020VJ型吉普车和直供式宝来、捷达、红旗5什么是缸内喷射什么是进气管喷射缸内喷射特点将供油系统提供的燃油通过喷油器直接喷射到汽缸内部的喷射称为缸内喷射；喷油器将燃油喷射在节气门或进气门附近进气管内的喷射系统称为进气管喷射.. 缸内喷射特点:喷油压力高、燃油雾化好、并能实现稀薄混合气空燃比40:1燃烧..因此能够显着降低油耗;减少排放和提高动力性6根据进气量的检测方式不同;多点燃油喷射系统分为哪两种类型各有什么特点压力型D 型流量型L 型； D 型特点：利用压力传感器检测进气歧管内的压力来测量进气量； L 型的特点是用空气流量计传感器取代 D 型电控喷油系统的压力传感器来直接测量进气量;从而提高了喷油量的控制精度..7光电检测涡流式流量传感器组成主要由涡流发生器、发光二极管、光敏三极管、反光镜、张紧带、进气温度传感器和集成控制电路组成涡流检测原理：当进气气流流过涡流发生器;发生器两侧就会交替产生涡流;两侧的压力就会交替发生变化..进气量越大;漩涡数量越多;压力变化频率就越高..导压孔将变化的压力引入导压腔中;张紧带就会随着压力变化而产生振动;振动频率与单位时间内产生的漩涡数量即涡流频率f成正比..在张紧带振动时;其上的反光镜便将LED的光束反射到光敏三极管上;因为光敏三极管受到光束照射时导通;不受光束照射时截止;所以光敏三极管导通与截止的频率和涡流频率成正比..信号处理电路将频率信号转换成方波信号输入ECU之后;ECU便可计算出进气流量的大小..8超声波检测涡流式传感器组成怎样检测涡流频率主要由涡流发生器、超声波发生器、超声波接收器、集成控制电路、进气温度传感器、大气压力传感器组成.. 当发动机运转时;超声波发生器发出的超声波通过发射器不断向接收器发出一定频率40kHz的超声波;当超声波通过进气气流到达接收器时;由于受到气流移动速度和压力变化的影响;则从接收器接收到的超声波信号的相位以及相位差发生变化;即可计量出涡流的频率..10什么是压阻效应歧管压力传感器MAP的功用怎样检测歧管压力压阻效应：单晶硅材料受到应力作用后;电阻率发生明显变化的现象..功用：通过检测节气门至进气歧管之间的压力来反映发动机的负荷状况;并将负荷状况转变为电信号输入发动机ECU;供ECU计算计算确定喷油时间和点火时间..当节气门开度增加大时;空气流通截面增大;气流速度降低;进气歧管压力升高;膜片应力增大;力敏电阻阻值的变化量增大;电桥输出的电压升高;经集成电路比例放大后;传感器输入电控单元的信号电压升高;反之降低..11在发动机电子控制系统中;为什么必须装备曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器在多点燃油顺序喷射系统中;当电控单元控制喷油器喷油时首先必须知道哪一气缸活塞即将到达排气上止点;当 ECU 控制火花塞跳火时;首先必须知道哪一气缸的活塞即将到达压缩上止点;然后再根据曲轴转角信号控制喷油与点火.. 12发动机转速信号和进气量信号是燃油喷射控制系统最重要、最基本的控制信号;电控单元 ECU 根据这两个信号能够计算确定哪些控制参数喷油时间和点火时间13.当点火钥匙旋转到ON位置时;发动机ECU将控制执行哪些动作P5614在发动机燃油喷射系统中;油压调节器使燃油分配管中的油压与进气歧管中的气压之压力差保持不变的目的是什么目的：保证喷油器喷油量的大小只与喷油阀门的开启时间有关;而与系统油压值和进气歧管的负压值无关17 ECU怎么判断发动机处于起动状态怎么确定基本喷油量ECU根据曲轴位置传感器、点火开关和节气门位置传感器提供的信号判定是否处于启动状态;再根据冷却液温度传感器信号确定基本喷油量..18在汽油机起动后的运转过程中;喷油器的总喷油量由哪些参数决定基本喷油量由哪些信号参数决定喷油修正量由哪些信号参数决定喷油增量由哪些信号参数决定喷油总量由基本喷油量、喷油修正量、喷油增量三部分决定..基本喷油量由空气流量传感器信号;曲轴位置传感器或发动机转速传感器信号以及实验设定的空燃比计算确定..喷油修正量由与进气量有关的进气温度传感器;大气压力传感器;氧传感器;蓄电池电压信号计算确定..喷油增量由反映发动机工况的节气温位置传感器信号; 冷却液温度传感器信号;点火开关信号计算确定..19怠速控制的实质是什么发动机怠速负荷变化时;怠速控制系统控制怠速转速的方法是什么实质：控制发动机怠速时的进气量..负荷变化时;ECU 通过控制怠速控制阀改变进气量;进而改变发动机转速..复习题 1燃油喷射系统EFI有哪几部分组成燃油供给系统、空气供给系统、燃油喷射电子控制系统2.电控发动机空气供给系统的功用燃油喷射式发动机供气系统的显着特点功用：向发动机提供混合气燃烧所需的空气;并测出进入汽缸的空气量..供气系统的显着特点：进气道长且设有动力腔或谐振腔..其目的是充分利用空气动力效应;增大进气管的进气量;提高发动机的动力性..5据控制方式不同EFI可分为哪3类按喷油器喷油部位不同EFi 可分为哪两种类型按控制方式：机械控制式、机电结合式、电子控制式燃油喷射系统按喷油部位：进气管燃油喷射系统、缸内燃油喷射系统7空气流量传感器功用据检测进气量方式不同空气流量传感器分为哪两种类型空气流量传感器功用：检测发动机进气量大小;并将空气流量信息转换为电信号输入电控单元ECU;以供ECU 控制喷油时间和点火时间..类型：D型压力型和L型空气流量型8 L型流量传感器分为哪两类型 EFI采用的体积流量传感器有哪些质量传感器有哪些L 型流量传感器分为体积流量型和质量流量型传感器..体积流量的有翼片式、量芯式、涡流式..质量流量的有热丝式、热膜式9据检测漩涡频率方式不同;涡流式流量传感器分为那两类型涡流式流量传感器分为超声波检测式和光电检测式两种10热丝式与热膜式空气流量传感器主要有哪些部件组成为何普遍采用热膜式热丝式空气流量传感器由壳体、热线、温度传感器、控制电路板、金属防护网等构成..根据热线在壳体内安装的部位不同;可分为主流测量式和旁通测量式两种结构形式.. 热膜式传感器铂金属膜的面积比热丝的表面积大得多;且覆盖有一层绝缘保护膜;因此不会因沾污污物而影响测量精度..这种结构可使发热体不直接承受空气流所产生的压力;增加了发热体的强度;提高了空气流量传感器的可靠性..11压力传感器功用类型将气体或液体信号转化成电信号;并输入ECU进行处理;从而保证汽车正常行驶.. 压力传感器类型：电阻应变计式、半导体压阻效应式..12汽车电控系统中检测较低的进气歧管压力和大气压力时;一般采用什么形式的传感器检测压力较高的制动油液或变速传动液时一般采用什么形式的传感器检测较低压力用半导体压阻效应式或电感式传感器；检测较高压力时用电阻式压力传感器..13曲轴位置传感器 CPS功用：采集发动机曲轴转动角度和发动机转速信号;并将信号输入ECU;来确定和控制喷油时刻和点火时刻..13凸轮轴位置传感器CIS 功用：采集配气凸轮轴位置信号;并将信号输入ECU;以便ECU 识别1 缸活塞压缩上止点;从而进行顺序喷油控制、点火控制和爆震控制;凸轮轴位置信号还用于发动机启动时识别第一次点火时刻 ..14电控发动机燃油喷射系统常用的曲轴和凸轮轴位置传感器分为：光电式、磁感应式和霍尔式三种..15节气门位置传感器的功用何在按结构和输入信号的类型不同节气门位置传感器可分为哪些类型功用：将节气门开度大小转变成电信号输入发动机 ECU;以便 ECU 判别发动机工况;如怠速、加速、减速、小负荷、大负荷工况等并根据发动机不同工况对混合气浓度的需求来控制喷油时间..结构：触点式、可变电阻式、触电与可变电阻结合式输出信号：线性信号输出型和开关信号输出型16温度传感器功用汽车上采用的温度传感器可分为哪两种类型功用：将被测对象温度信号转变成电信号输入电控单元 ECU;以便 ECU 修正控制参数或判断被测对象热负荷状态..温度传感器的类型：一是按检测对象分：冷却液温度传感器、进气温度、排气温度、燃油温度、空调温度传感器..二按结构与物理性能分为结构型双金属片式、石蜡式和物理型热敏电阻式、热敏铁氧体式19电控燃油喷射系统中;电动燃油泵的供油量远远大于发动机最大耗油量的目的是什么防止发动机供油不足；燃油流动量增大可以散发供油系统的热量;从而防止油路产生气阻..23发动机燃油喷射系统中油压调节器功用一般安装在什么部位（1）调节供油系统的燃油压力;喷油器进出口的压力差保持恒定即使系统油压Pf与进气歧管压力Pi之差保持恒定.. 2缓冲喷油器断续喷油引起的压力波动和燃油泵供油时产生的压力波动一般安装在燃油分配管的一端25根据燃油喷射时序不同;多点燃油喷射系统控制喷油正时的方式分为哪三种当控制系统处于应急状态运行时;喷油正时采用哪一种控制方式同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种喷射方式.. 同时喷射;目的是供给足够的燃油供给发动机运转;以便将汽车开回家或行驶到修理厂..26汽油发动机怠速时进气量的控制方式分为哪两种怠速控制阀的功用是什么节气门直接控制式和节气门旁通空气道控制式..功用：通过调节发动机怠速时的进气量来调节怠速转速..27什么是超速断油控制超速断油控制的目的是什么当发动机转速超过允许的的极限转速时;ECU 立即控制喷油器中断燃油喷射；目的是防止发动机超速运转而损坏机件..28什么是减速断油控制减速断油控制的目的是什么减速断油控制的条件有哪些发动机高速运转过程中突然减速时;ECU 自动控制喷油器中断燃油喷射；条件：节气门位置传感器信号表示节气门已关闭、发动机冷却液温度达到正常工作温度80 度、发动机转速高于燃油停供转速..29何谓数据MAP数字地图汽油机起动后;ECU 怎样利用数据MAP 来确定基本喷油量所谓数据MAP;就是在控制系统设计制造完成之后;通过对发动机进行若干次台架试验;测定发动机不同工况下各种传感器和执行器的有关数据;确定出最佳喷油量及其相关参数;并将这些参数以两维或三维图形形式存储在ROM 中的数据图谱.. 当电控喷油系统工作时;ECU 首先根据反映发动机负荷 Le 大小的空气流量传感器 AFS或歧管压力传感器 MAP信号以及曲轴位置传感器CPS提供的发动机转速n 信号;利用其查询功能在只读存储器ROM存储的三维数据 MAP 中查询得到基本喷油量 Qb;然后根据其他传感器信号确定喷油修正量和喷油增量;经过数学计算和逻辑判断确定最佳喷油量和喷油时刻之后;在向喷油器输入接口电路发出控制指令;通过控制喷油器阀门的开启时间和喷油器维持通电时间将喷油量控制在最佳值.. 30试说明汽油机电控喷油系统的控制原理P71第三章1高压共轨燃油喷射系统的基本原理输油泵将柴油从燃油箱输送到高压泵内;高压泵在发动机的驱动下将柴油加压压缩成高压燃油后供入公共油轨;在电控单元的控制下;共轨中的适量高压燃油经各缸高压燃油管和各缸电控喷油器直接喷射到气缸内作功..2高压共轨燃油喷射系统的显着特点与电控喷油泵系统的区别能够自动调节喷油压力、喷油量、喷油定时和喷油特性区别：燃油高压的产生和喷油的控制是由ECU分别独立进行;燃油压力的产生与柴油机转速和负荷无关;是由ECU控制压力控制阀来调节高压油泵的供油量进行控制..（1）喷油压力高（2）喷油压力自动调节（3）喷油量自由调节（4）喷油特性满足要求（5）适用于旧柴油机升级改造8高压共轨电控喷油系统里的压力控制阀作用怎样调节喷油压力功用：根据发动机负荷和转速变化;自动调节供入共轨管内的燃油压力..原理调节油压原理：调节高压泵供入共轨管内的燃油量..供油量越大;燃油压力越高..反之;供油量越小;燃油压力越低..ECU控制占空比的大小;即可控制线圈平均电流的大小;从而控制共轨燃油压力的高低..占空比增大;线圈平均电流增大增大;电磁力增大;球阀开度增大;回油量增大;共轨燃油压力降低..反之;当占空比减小时;球阀开度较小;回油量减小;共轨燃油压力升高；占空比不变时;球阀开度不变;溢流量不变;共轨燃油压力保持不变..9高压共轨式电控柴油喷射系统采用的电磁式喷油器与电控汽油喷射系统采用的在结构组成和工作原理方面有何不同柴油喷射系统的燃油压力高、控制难度大;即电磁执行机构难以直接产生迅速打开针阀所需的电磁力;必须增设具有液力放大作用的液压伺服机构..10何谓喷油特性高压共轨各阶段喷射的目的喷油量与喷射时间之间的关系;实现引导喷射、预喷射、主喷射、后喷射和次喷射等多段喷油的喷油特性曲线..（1）引导喷射：使柴油玉预混合燃烧;能明显减少颗粒物的排放量和降低燃烧噪声..引导喷射越提前;烟度和噪声越低..（2）与喷射：缩短主喷射的着火延迟期;能明显减少氮氧化物的排放量和降低燃烧噪声（3）后喷射：加快扩散燃烧;降低颗粒物的排放量（4）次后喷射：可使排气温度升高;可增加催化剂的活性;有利于排气净化复习题1柴油机电控喷射系统分类控制方式：位置控式、时间控制、高压共轨式控制对象：电控喷油泵系统、共轨式电控喷油系统喷油泵结构：直列泵式、分配泵式、泵喷嘴式、单体泵式2研究柴油机电控技术的根本目的节约燃油、减少排放、降低噪音、提高柴油机的整体性能.. 7高压共轨的子系统及各子系统的功用空气供给系统、燃油供给系统、电子控制系统电子控制油压系统和电子控制喷油系统空气供给系统功用：向发动机提供燃油燃烧所需空气并检测出进入气缸的空气量..燃油供给系统功用：向公共油轨供给压力足够高和油量足够大的燃油..电子控制油压系统功用：实时控制公共油轨中的燃油压力;实现高压喷射;使柴油良好雾化;提高燃烧效率;达到降低油耗、减少排放、降低噪声和减小振动..电子控制喷油系统功用：根据各种传感器信号提供的柴油机转速、负荷等工况信息;自由改变喷油量、喷油定时和喷油特性等控制参数;实现预喷射、主喷射、后喷射和多段喷射;提高柴油机的动力性经济性和排放性能..10高压共轨系统的电子控制油压系统组成部件共轨油压传感器、电控单元ECU、共轨压力控制阀PCV执行器11高压共轨系统的电子控制喷油系统组成部件曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、加速踏板位置传感器、冷却液温度传感器、电控单元、电控喷油器执行器..15高压共轨系统的电控喷油器的功用电控喷油器的组成分类功用：将燃油以雾状形式喷射到气缸内燃烧;并计量燃油喷射量..组成：电控机构、液压伺服机构、孔式喷油器分类：电磁控制式、压电晶体式16压电晶体式PZT的显着优点怎么控制喷油优点：响应速度快、喷油时间间隔小、每行程喷油量小..压电晶体通电时;晶体堆芯伸长;推动大活塞压缩油腔中的燃油;再推动小活塞向下移动;球阀打开;;柱塞压力腔压力下降;柱塞与针阀迅速上移;针阀阀门开启;燃油喷射进入燃烧室..17高压共轨为啥又叫“时间-压力调节系统”因为喷油压力和喷油器都是由ECU独立进行控制;所以在喷油压力一定的情况下;喷油量取决于喷油器电磁线圈或压电晶体的通电时间18高压共轨式电控柴油喷射系统的显着特点怎样控制喷油量 P140举例说明喷油时间的控制过程 P140..显着特点：能够自动调节喷油压力、喷油量、喷油定时和喷油特性19控制柴油机喷油压力的目的使柴油良好雾化;从而提高燃烧效率、降低油耗和减少排放..20高压共轨式燃油喷射系统的优点1喷油压力高2喷油压力自动调节3喷油量自由调节4喷油特性满足要求5适用于旧柴油机升级改造第四章简答题1为什么微机控制点火系统和爆震控制系统能提高发动机的动力性、经济性和排放性微机控制点火系统和爆震控制系统相互配合;能将点火提前角控制在最佳;使可燃混合气燃烧后产生的温度和压力达到最大值;能提高发动机的动力性、经济性和排放性..4发动机的基本点火提前角三维数据MAP咋确定的国内外普遍采用台架试验方法..首先测试发动机转速与最佳点火提前角的特性：试验时节气门全开;在每一转速下;逐渐增加点火提前角;直到得到最大功率为止;用相同的方法测出不同转速下的最佳点火提前角；测试发动机负荷与点火提前角：将发动机固定在某一转速;调节真空度大小;在每一真空度下将点火提前角逐渐增大;直到最大功率;改变发动机转速;测出不同真空度下的最佳点火提前角..综合考虑发动机的油耗、转矩、排放和爆震等因素;对结果优化处理得到以转速和负荷为变量的点火提前角三维数据MAP..复习题2汽油机微机控制点火系统控制的点火提前角由哪几部分组成初始点火提前角θi、基本点火提前角θb、修正点火提前角θe3微机控制点火系统控制的点火提前角在哪些情况下是按初始点火提前角进行控制1发动机启动时 2发动机转速低于400r/min 3检查初始点火提前角时4微机控制点火系统高压电的分配方式有哪些机械配电方式和电子配电方式5什么是电子配电方式常用电子配电方式分为哪两种在点火控制器控制下;点火线圈的高压电按照一定的点火顺序;直接加到火花塞上的直接点火方式..分为双缸同时点火和各缸单独点火6在点火线圈次级回路中.连接一只高压二极管的作用是什么防止次级绕组在初级电流接通时产生的电压约1000V加到火花塞电极上造成误跳火7什么是发动机爆震发动机爆震的危害检测发动机爆震的方法。
汽车电气与电子系统8
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８.３
二进制数字
计算机中的计算机参数或物理量通常采用二进制数，因为电子元器件最 容易实现的是电路的通断、电位的高低、电极的正负，在逻辑学中也常 常用到二值逻辑，而且两状态的系统具有稳定性以及抗干扰性等特性。 另外，采用二进制数可以保证在计算机中进行数据传递时不产生差错同 时减少计算机硬件的成本。二进制数只有“０” 和“１” 两个数码、 而且由低位向高位进位逢二进一。充当继电器作用的晶体管是数字计算 机的基础，当输入信号由断开变为接通时，晶体管输出便从截止变成饱 和。“通”和“断”的输出信号，代表二进制数１和０。计算机将数字 信号转化成二进制码，过程是把高于某定值的电压转换成１而把低于某 定值的电压转换０，再把这数字电压转换成二进制代码，如图８－１２ 所示。
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８.３
二进制数字
当开关打开并且测得５Ｖ电压时，该电压值被转换成１（高电压）。当 开关闭合时，测得的电压值是０Ｖ，每个１或０代表一位信息。二进制 系统整个数字从右到左而排列，由于系统只使用两个数字，所以第一部 分必须是１或０。要写数值２，必须用第二位。按二进制数值２就用１ ０表示（一个１和一个０）依此类推，数值３就用１１表示（一个１和 一个１）。表８－１列出了二进制数与十进制数的转换。例如热敏电阻 检测得到的温度是１５０℃，那么二进制码便是１００１０１１０，如 果温度升到了１５１℃，二进制码变为１００１０１１１
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８.１
概
述
② 单片机 如图８－４所示把中央处理器（ＣＰＵ）、输入／输出装置（Ｉ／Ｏ） 和存储器全部集成在一块大规模集成电路芯片上的微机称位单片机。由 于单片机性能好、轻便、体积小、价格便宜，因此被广泛运用。 计算机是存储并处理数据的电子设备，同时还能控制其他设备。本章将 介绍用来控制汽车许多附属装置的数字计算机的基本理论和工作原理。 在汽车上，计算机的使用已扩展到包括若干功能的控制和操作，如温度 控制、照明电路、巡行车速控制、制动防抱死、电子悬架系统和电子传 动等，它们中有些是被称为车身计算机模块（ＢＣＭ） 的功能。
电控发动机进气控制系统
进气惯性增压控制（ACIS）
1、结构 进气管长度虽不能改变，但在进气管中部增设了大容量的空气室和电控 真空阀，实现了对压力波传播路线长度的改变。
2、工作原理
当控制阀关闭，进气管内的脉动 压力波传递长度：空滤器 进气门。
当控制阀打开，由于大容量空气 室加入，进气管内的脉动压力波 传递长度缩短。
进气歧管截面积可变： 低转速－－进气管截面积小（增加吸力）
高转速－－进气管截面积大（减少阻力）
第9页，共49页。
2、工作原理
当发动机低速、中小负荷工作时，转换阀关闭，只利用一个进气通路，
此时进气流速提高，进气惯性大，可提高发动机低速时转矩。
当发动机高转速、大负荷工作时，转换阀开启，此时进气管截面增加，
率.
第3页，共49页。
进气惯性增压控制（ACIS）
1、进气惯性增压机理
利用进气脉动的压力波，在进气门打开时，进气门上游出现压力高峰，就形成 进气增压的效果。
2、压力波的利用方法 压力波的传递，通常受进气管长度的影响。
进气管长度长时，压力波波长长，进气频率小，可使发动机中、低转 速区功率增大；进气管长度短时，压力波波长短，可使发动机高速区 功率增大。
3、存在问题：
爆震倾向增大
4、解决措施： 带有中冷器
第13页，共49页。
1、增压器结构 涡轮增压器内有动力涡轮和增压涡轮，它们安装在同一根轴上。
外部形状
内部结构
第14页，共49页。
2、增压原理
利用发动机排出的废气， 驱动增压器中的动力涡轮
转动，再带动增压涡轮一
起转动，增压涡轮转动时 ，将进入的新鲜空气进行 压缩后再送入气缸。
。
• VTC：通过油压改变进气凸轮轴的相位，还可连续改变
可变配气相位课件
02
03
减少排放
优化后的进气、排气过程有助于 减少燃烧不完全产物的生成，降 低尾气排放。
04
02可变配气相位的类型连续可变配气相位定义
连续可变配气相位是指发动机在 运转过程中，进、排气门的开启 和关闭时刻可以连续地调整，以 适应不同转速和负荷下的需求。
实现方式
通过配备可变气门正时机构或连 续可变气门升程机构来实现。
3
故障三
控制系统故障。控制系统的电路或芯片 出现故障，也会导致配气相位异常。解 决方法是检查并修复控制系统电路，或 更换故障芯片。
可变配气相位的维修与保养
保养一
定期清洗。定期清洗配气机构和 传感器，防止积碳和污垢影响配
气相位准确性。
保养二
定期更换磨损部件。根据使用情况 和厂家推荐，定期更换配气机构中 的磨损部件，确保机构运转顺畅。
拓展应用领域
随着技术的进步，可变配气相位系统将不仅限于汽车发动机领域，未来有望拓展至航空、船舶、能源等 其他领域，提高各类动力系统的效率。
更高性能的可变配气相位系统研发
提高响应速度
通过优化控制系统和机械结构，提高可变配气相位系统的 响应速度，使发动机能够在更短时间内适应工况变化，提 高动力输出。
降低能耗
02
适应新能源发动机需 求
随着新能源发动机的普及，可变配气 相位系统需要适应新能源发动机的特 性，如更高的压缩比、更低的排放要 求等，以实现更佳的性能和环保效果 。
03
集成化设计
为了适应新能源汽车的发展需求，可 变配气相位系统需要朝着集成化、轻 量化的方向发展，降低系统体积和重 量，提高空间利用率。
进一步提高可变配气相位系统的能量利用效率，降低系统 本身的能耗，有助于提高发动机整体燃油经济性。
机电液一体化的应用
第一章绪论1.1 机电液一体化技术在汽车中的应用现状分析机电液一体化技术是机械控制、液压控制技术和电控相结合，它融合了机械、液压、传感器检测、计算机自动控制等多门现代技术的基础上发展起来的一门新兴的科学。
在汽车方面的应用主要包括汽车安全控制、电子控制、行驶系控制、汽车稳定性控制以及汽车特定的电子传感器，对汽车运行实时监控。
例如，传感器可以同步监测发动机冷却系统、润滑系统、汽车操控系统、汽车减震装置、转向系统等压强、流量等参数。
电子控制传感器技术和计算机监控技术将对汽车的报警信号进行分析，并利用微电子控制器对汽车各系统的继电器、电磁开关和阀门的故障进行了检测和诊断，并对故障代码进行了分析。
机电液一体化技术在汽车上的应用，不仅可以实现车辆安全性的增强，提高汽车的高效性，而且可以达到功率与能耗的最佳匹配，使得汽车更加人性化之外，也使得汽车维修人员维修缩短工作时间，提高工作效率，进而提高汽车性能和质量。
1.2 机电液一体化技术发展现状早在上世纪90年代，某些汽车工业发达的国家在机电液一体化技术方面已经拥有了都有自己独特的电子产品，如美国的德科公司、德国的BOSCH公司等大型的汽车电子产品研发生产公司在机电液一体化技术上都拥有自己的核心技术，无论是产量上的优势还是价格和品质方面都远远的超过了一般汽车研发公司的发展，作为汽车行业的领跑者带动汽车行业的发展，随着科学理论研究的不断深入和电子技术的发展，机电液一体化技术得到了很大的发展，并开始作为选装件安装在一些中高档轿车上。
近20年来，随着微机和电液控制技术的迅速发展，日本和欧美国家高度重视其在汽车中的应用，开发出适用于汽车各系统的机电液一体化系统。
［1］我国机电液系统的发展比较早，但汽车机电液控制的研究还处在起步阶段，虽然我国各个汽车研究所就早在20世纪70年代就开始采用全液压机控制技术，但由于我国自主创新能力的落后和国外关键技术的限制，在发展程度上,与发达国家仍存在一定的差距。
四种形式的可变配气机构 2
三、工作原理：
1、怠速工况—转速较低，混合气流速慢，进气提前 角应较小，使进气重叠角减小，以防止发动机回火。 为此，电磁阀的控制电流较小，磁吸力较小，使滑 阀应处于“保持状态”，油道内无油压，锁销处于 锁止状态，进气门不提前开启，保证怠速平稳运转。
2、中等负荷工况—转速较高，混合气流速加快，惯性 能量较大，进气门应早开，加大重叠角，可使废气排 出量加大，提高容积效率。滑阀应处于“提前状态”， 以加大发动机的扭矩值。为此，电磁阀的电流随之加 大，滑阀在较大的磁吸力作用下，可左移到极限位置， 出油孔和回油孔随动开启。使转子右旋转，进气门开
（一）构造—它是在液压紧链器的基础上，加装了用ECU 控制的电磁阀，形成了一个“配气相位调节总成”部件。
只能对进气凸轮轴进行调 整。排气凸轮轴被曲轴正 时齿带驱动，不能调整。 进气凸轮轴通过正时链条 被排气凸轮轴驱动。 凸轮轴调整是通过电控液 压活塞将油压作用于链条 张紧器来完成的。凸轮轴 调整机构的工作油路与气 缸盖上的油道相通。
启程度随之加大，最大可达40° 曲轴转角。
3、大负荷工况—转速相对降低，混合气流速变慢，应使进气门早 开程度减小，以防止发动机回火，用加大晚关程度来加大扭矩值。 为此，电磁阀不通电，不产生磁吸力，滑阀在其弹簧的作用下，被 推到右端极限位置。其出油道和回油道反向转换，转子反向左转， 进气门早开程度减小，滑阀应处于“迟后状态”，保证了发动机扭
丰田车系
智能可变气门正时系统(VVT—i系 统)
VVT—i（Variable Valve Timing intelligent）
智能可变气门正时系统，用来控制进气凸轮轴在 40°角范围内，自动保持最佳的气门正时，以适应 发动机工作状况的需要，实现了在所有速度范围内， 使配气相位智能化的变化（保持、提前、迟后）。从 而，提高了发动机的扭矩和燃油经济性及净化性。
【技术】浅谈本田IVTEC
【关键字】技术浅谈本田i-VTEC发动机技术普通的发动机在制造出来后，配气相位和气门升程就固定不变了，无法适应不同转速下发动机对进排气的需求。
因此，传统的发动机设计人员在考虑凸轮轴型线时都采用折中方案，既要照顾高速也要考虑低速。
但是这种综合考虑的设计方案在某种程度上限制了发动机的性能，已远远不能满足现在车用发动机的要求。
因此，人们希望能够有这样一种发动机，其凸轮型线能够适应任何转速，不论在高速还是低速都能得到最佳的配气相位。
于是，可变配气相位控制机构应运而生。
在可变配气相位控制机构中比较有代表性的便是本田公司的i-VTEC 系统。
一、VTEC系统介绍本田汽车公司在1989年推出了自行研制的“可变气门配气相位和气门升程电子控制系统”，英文全称“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System”，缩写就是“VTEC”，是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统。
与普通发动机相比，VIEC发动机同样是每缸4气门（2进2排）、凸轮轴和摇臂等，不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法"一般汽车发动机每缸气门组只由一组凸轮驱动，而VTEC系统的发动机却有中低速用和高速用两组不同的气门驱动凸轮，并可通过电子控制系统的自动操纵，进行自动转换。
采用VTEC系统，保证了发动机中低速与高速不同的配气相位及进气量的要求，使发动机无论在何速率运转都达到动力性、经济性与低排放的统一和极佳状态。
下面将给大家详细介绍一下本田的VTEC发动机技术发动机的性能往往是各方面性能的集中表现。
好的发动机的设计应该是在低速时可以发出强劲的扭矩，在高速时可以发出强大的功率。
发动机某些部件的设计将会影响发动机工作的状况，比如压缩比、气门的数目、进气歧管调整机构和排气管的体积和长度等，但是这些都没有凸轮轴的设计对发动机性能的影响大。
`凸轮轴，在它上面有许多蛋状圆形突出的部分，它的作用就是在适当的时候开启和关闭发动机气缸的阀门。
高压油管的压力优化控制与仿真研究
2021年2月Feb. 2021第43卷第2期Vol.43 No.2西南大学学报(自然科学版)Journal of Southwest University (Natural Science Edition)DOI ： 10. 13718/j. cnki. xdzk. 2021. 02. 017高压油管的压力优化控制与仿真研究侯超钧1, 唐 宇12, 庄家俊】， 郭琪伟12,褚璇％, 苗爱敏】，骆少明21.仲恺农业工程学院自动化学院，广州510225#2.广东技术师范大学自动化学院，广州510665摘要：凸轮角速度控制是维持高压油管压力稳定的关键因素之一，为了使高压油管的压力具有较小波动，对高压 油管的燃•注入和喷出两个工作过程进行了分析.根据凸轮运动方程，运用流体动力学方法获取柱塞腔与高压油 管内部燃•的压力与密度的动态变化过程，通过建立凸轮转动角速度的优化数学模型，采用Matlab 数值求解得出 最优凸轮转动角速度.数值结果表明，可以使高压•管在工作过程中保持压力的稳定，压力变化的最大幅度为4.87 MPa ，此研究方法可为高压共轨电控燃•喷射系统的优化设计提供有益的参考.关 键 词：高压•管；高压共轨；凸轮；优化控制&仿真中图分类号：U464. 236; S219. O31 文献标志码：A 文章编号：1673 - 9868(2021)02 - 0130 - 08高压共轨电控燃油喷射系统已逐渐应用于柴油发动机，燃油经过泵体从喷油管进入公共供油管，通过 公共供油管内的油压实现喷射压力和喷射时间的精确控制，确保了发动机高效率、低油耗地工作•由于 燃油进入和喷出的间歇性工作过程会导致高压油管内的燃油压力发生波动，使得所喷出的燃油量出现误 差，影响发动机的工作效率，甚至对燃油喷射系统的稳定性产生影响，引起系统的失效和故障：34］.维持高 压油管的压力稳定是燃油喷射系统性能的保障，通过试验仿真可以指导燃油喷射系统的设计，有效减少试 验工作量及试验费用.传统喷射系统的仿真过程会采用GT-FUEL, HYDSIM, ANSYS 等商用仿真软件得到系统喷油规律 以及各个部分的压力变化，主要用作优化喷油系统中阀体内部结构，分析系统关键结构参数对喷油性能 的影响［58］•其中，文献［9］采用ANSYS 软件使用电磁一机一液三维联合仿真方法，得到阀芯动态响应 特性和流场特征参数随阀口开度的变化规律•文献［10］通过AMEsim 软件建立一维液力仿真模型，分析 了高压油管结构参数对燃油系统性能的影响•文献［11］给出了凸轮的最优曲线设计使油泵提供持续稳 定的燃油压力，可以提高喷射系统的系统稳定性•文献［12］通过实验和数值研究了燃油压力特性及其与 电磁阀瞬态运动的关系，提出了一种基于4个燃油压力特征点的燃油喷射量预测方法，可以较好预测每 个周期的燃油喷射量.凸轮的角速度控制是维持高压油管压力稳定，减少燃油喷出量误差的关键因素之一，但要计算凸轮的 最优角速度来使得高压油管内的喷油量稳定，直接采用仿真软件来求解比较困难，需要进行复杂的仿真参 数设置与大量的数值计算来逼近最优值［7912］.本文针对高压共轨燃油系统中的高压油管的压力稳定问题，收稿日期：2019-11-25基金项目：广东省科技计划项目(2019A050510045# 2019B020216001) #广东省普通高校特色创新类项目(2017KTSCX099).作者简介)侯超钧，博士，副教授，主要从I 智能信息处理的研究•通信作者：唐 宇，博士，教授•第2期侯超钧，等：高压油管的压力优化控制与仿真研究131简化喷油系统复杂的工作过程，通过分析高压油泵燃油压力变化过程、喷油器喷嘴的流量喷射过程以及高管内的与密度变化过程，建立凸轮转动角速度的优化数学模型，通过Matlab最佳凸轮转动,使得高压油管内的压力尽量稳定，减少所喷岀燃油量的误差•1模型建立1.1设高压油管的推荐工作压力在100MPa,体积为V1,mm3,如图1所示，高压油管的燃油来自高压油泵，凸轮驱动柱塞上下运动•在柱塞腔岀口有一个单向阀门，当柱塞腔的压力大于高压油管内的压力时，柱塞腔与高压油管链接的单向阀开关开启，燃管内•图1中A处孔径直径为d+，mm.图1中喷嘴器内部有，针阀作周期运动，当针阀升程为0时，针阀关闭；针阀升程大于0时，针阀开启，燃油通孔喷岀.本文主要研究的喷射过程与油泵的输油过程，将对分析过程作以下简化:①忽略燃油温度的变化；②假设柱塞腔与高压油管内的燃油状态均匀•图1高压油管示意图燃油压力变化量与密度变化量成正比［1314］，琴=空巴(1)d p p其中+是燃油的密度，E是弹性模量，E随压力P越大而增大.进入高压油管的单位时间流过小孔的燃油积为［16］其中C是流量系数，S+是小孔面积，mm#，"P为小孔两边的压力差，MPa.通过确定凸轮的角速度3,rad/ms，使得高压油管内的压力稳定在100MPa左右•以下将分别分析柱塞腔、管的与变化以及喷嘴流量的变化，最立最佳凸轮转动的优化！•1.2的压力变化过程柱塞向上运动时将压缩柱塞腔内的燃油，当柱塞腔内的燃油压力大于高压油罐内的压力时，柱塞腔与管连接的单开启，燃油从A管.柱塞腔内直径d#=5m m,对应横截面积为S#,柱塞运动到上止点位置时，柱塞腔残余容积为柱塞运动到下止点时，燃油会充满柱塞腔，低压燃油的压力与密度分别为P0=0.5MPa,P0=0.8045mg/mm3.令P u(t)为柱塞腔在0时刻的压力，MPa,p R(0)为高压燃油在0时刻的密度，mg/mm3,凸轮在旋转到时对应的极径为r#),m m,其中aF.假设当0=0时，a=0,柱塞运行在下止点位置.以下把柱塞上升与下降两个过程分开讨论•1)当+%时,柱塞向上运动压缩燃油，P u$)不断上升，根据公式(1),柱塞腔内燃油压与的单时间变化为d P u E(P u)d p uU C—p2%(0(2%+%(3)d0p u d0132西南大学学报(自然科学版)http : //xbbjb. swu. edu. cn 第43卷其中初始状态P u (O ) = P o .当大于高压油管压力p $)2,单向阀门打开，根据公式(2),经过A 处 流入高压油管的单位时间燃油质量为d M mdt P u > PP u ( P 4)其中流量系数C = 0.85.根据柱塞腔内燃油质量M u d)与密度、体积的计算关系，有1 d M u _ 1 dp u D 1 d V 2M r dt p R dt V 2 dt其中V 2(t)是t 时刻柱塞腔内的燃油体积,V 2( t )=S Z X 3( t )P V $, 是t 时刻柱塞距离上止点位置的距 离，mm. h (t )由凸轮的上下运动方程给出，h ( t )= H max E r $) = H max 一，(t 其中H max 是柱塞运行到上止点距离极径中心(凸轮圆心)的距离•显然单位时间内M r (t )9化量就是流入高压油管质量M m ( t )的相反数，即d M Rdt d M ,n dt根据公式(4)与公式(5)，柱塞腔内燃油密度变化方程为dp u _ 1( 。
2024年凸轮轴车床市场需求分析
2024年凸轮轴车床市场需求分析1. 引言凸轮轴车床是一种用于加工凸轮轴的重要设备，广泛应用于汽车工业和机械制造业。
凸轮轴是发动机的核心部件之一，其质量和性能直接影响着发动机的工作效率和可靠性。
随着汽车市场的不断扩大和升级，凸轮轴车床的市场需求也在不断增长。
本文将对凸轮轴车床市场的需求进行分析，以更好地理解当前市场的情况和未来的发展趋势。
2. 市场规模与增长趋势凸轮轴车床市场的规模主要受制于汽车工业和机械制造业的发展情况。
近年来，随着全球汽车市场和机械制造业的增长，凸轮轴车床的需求也在不断增加。
据市场研究机构的数据显示，从2016年至今，凸轮轴车床市场的年均增长率约为8%，市场规模也呈现出逐年扩大的趋势。
3. 市场需求的主要驱动因素凸轮轴车床市场需求的增长主要受以下几个因素的影响：3.1 汽车市场的快速发展汽车市场的快速发展是凸轮轴车床市场需求增长的主要驱动因素之一。
随着人民生活水平的提高和城市化进程的加快，越来越多的人开始购买私家车，汽车的需求量不断增加。
而凸轮轴作为发动机的核心部件，其加工质量和效率对汽车性能的影响很大，因此凸轮轴车床的需求也与汽车市场密切相关。
3.2 技术进步的推动随着科技的不断进步，凸轮轴车床的加工能力和精度得到了显著提升，这也促进了市场需求的增长。
新一代凸轮轴车床具备更高的自动化程度和更先进的控制系统，能够实现更复杂的凸轮轴加工任务。
这样的技术进步使得凸轮轴车床能够满足更高要求的生产需求，提高生产效率和产品质量。
3.3 市场竞争的加剧凸轮轴车床市场的竞争日益激烈，这也促使企业不断推出新型的凸轮轴车床产品以满足客户需求。
企业为了增强市场竞争力，不断提升产品的性能和质量，以吸引更多的客户。
这种竞争使得凸轮轴车床市场的需求有了更大的增长空间。
4. 市场前景和机遇凸轮轴车床市场的前景十分广阔，存在着许多机遇。
以下是一些市场前景和机遇的分析：4.1 新能源汽车的快速发展新能源汽车的快速发展为凸轮轴车床市场带来了巨大的机遇。
汽车智能调度系统
《 装备制造技术）ｏ ２ ２ １ 年第 １ 期
【 李之祥 ． Ｐ 与 Ｇ Ｍ结合在 移动 目标 报警 、 ２ 】 ＧＳ Ｓ 定位 系统 中的
应用【 ． Ｊ 全球定位系统 ，０ ０ （）２ ． 】 ２０ ， ：３ １
【 张 巨 ， 宏盛 ， 雨 ． 辆 Ｇ Ｓ定位 的一 般 性 问题研 究 ３ １ 陈 刘 车 Ｐ
进行 语音 通 话 。
Ｇ Ｍ模块与单片机之间采用标准的串行 口进行 Ｓ 通讯 ，通讯 的最 高波特率 可 以达到 ｌ５０ ＢＴ Ｓ ２０ Ｉ ／ 。 １ Ｇ Ｍ模 块与 ＳＭ 卡之 间主要 通过 ＳＭ Ｉ Ｓ Ｉ Ｉ ＣＫ和 ｓ — １ Ｍ ＤＴ Ａ Ａ信号线进行数据通信 。 了保证发送短消息与 为 短 消息 到达 之 间 的时 间 间隔 尽量 短 ，选用 的 ＳＭ 卡 Ｉ 最好是同一个电信运 营商提供的。 在使用 Ｇ Ｒ 功能 ＰＳ 时， 还需要选择支持 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ的 ＳＭ卡 ， 开通 Ｇ Ｒ Ｉ 并 ＰＳ 服务 。 Ｓ Ｇ Ｍ模块还支持驱动两路麦克风 、 两路扬声器 和一路蜂鸣器。其 中一路麦克风和扬声器可以连 到 手柄的听筒上 ， 以实现车载电话功能 。 ２３ 电源模 块 ． 电源模 块用于给系统 中的其他模块供电。终端 系统需 要 电源 模块 提供 ３ 电压 ， 别 为 ：． Ｖ， 路 分 ３ ６ ５ ，．ｖ ３３ 。其 中， Ｓ ｖ Ｇ Ｍ模块在发送和接收数据时 ， 需 要的电流比较大 （ 约为 ２ ）选用 了 Ｎ ＴＯ Ａ 公 司 Ａ， Ａ ＩＮ Ｌ 的 Ｌ ２７ Ｍ ５６电源芯片。它是一种 Ｐ ＷＭ方式调制的高 功率稳压芯 片， 可以提供高达 ３ ．Ａ的尖峰电流。电 ５ 流模块 中还设计 了后备电池系统 ，在车载电源不工 作或被破坏 时给车载 Ｇ Ｓ Ｐ 终端供 电。在车载电源工 作正常的情况下 ， 后备电池会 自动被充电。 ２４ 监控 中 心 ． 监控中心系统主要包括 Ｇ Ｍ无线通信网、主控 Ｓ 计算机 、 大屏幕显示器 、 监控终端 、 Ｉ 终端。监控中 ＧＳ 心 的作 用 ，是接 收车 载移 动单元发来 的各 车辆 的 Ｇ Ｓ定位数 据信息 ，并对车辆 的调度和报警信息进 Ｐ 行处理 ， 中心 Ｇ Ｓ 台上 ， 在 Ｉ平 通过地 图匹配 ， 就能得 到 以电子地图为背景 的车辆 当前位置显示 ，从 而实 现对车辆 的调度 、 指挥 、 监控及其他功能 ； 同时也可 通过 Ｇ Ｍ模块 向指定 的车载 台发送各种控制指令 ， Ｓ 如对车辆 的历史数据查询、对车辆 的即时状 态进 行 跟踪 ， 实现对车辆的远程控制和信息查询服务。
现代发动机配气正时相位与升程技术
发动机配气正时相位与升程技术汽车类1003 马泽存CVVT连续可变气门正时机构CVVT是英文Continue Variable Valve Timing的缩写，翻译成中文就是连续可变气门正时机构，它是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的众多可变气门正时技术中的一种。
例如：宝马公司叫做 Vanos，丰田叫做VVTI，本田叫做VTEC，但不管叫做什么，他们的目的都是给不同的发动机工作状况下匹配最佳的气门重叠角(气门正时)，只不过所实现的方法是不同的。
韩国现代轿车所开发的CVVT是一种通过电子液压控制系统改变凸轮轴打开进气门的时间早晚，从而控制所需的气门重叠角的技术。
这项技术着重于第一个字母C (Continue连续)，强调根据发动机的工作状况连续变化，时时控制气门重叠角的大小，从而改变气缸进气量。
当发动机低速小负荷运转时(怠速状态)，这时应延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，以稳定燃烧状态;当发动机低速大负荷运转时(起步、加速、爬坡)，应使进气门打开时间提前，增大气门重叠角，以获得更大的扭矩;当发动机高速大负荷运转时(高速行驶)，也应延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，从而提高发动机工作效率;当发动机处于中等工况时(中速匀速行驶)，CVVT也会相对延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，此时的目的是减少燃油消耗，降低污染排放。
CVVT系统包含以下零件：油压控制阀、进气凸轮齿盘、曲轴为止感应器、凸轮位置感应器、油泵、引擎电子控制单元(ECU)。
进气凸轮齿盘包含：由时规皮带所带动的外齿轮、连接进气凸轮的内齿轮与一个能在内外齿轮间移动的控制活塞。
当活塞移动时在活塞上的螺旋齿轮会改变外齿轮的位置，进而改变正时的效果。
而活塞的移动量由油压控制阀所决定的，油压控制阀是一电子控制阀其机油压力由油泵所控制，。
当电脑(ECU)接受到输入信号时，例如引擎转速、进气空气量、节气门位置、引擎温度等以决定油压控制阀的操作。
电脑也会利用凸轮位置感应器及曲轴位置感应器，来决定实际的进气凸轮的气门正时。
《汽车发动机构造与维修》教案完整版
课程背景及意义
汽车工业发展迅速，汽车发动机作为汽车核心部件，其 构造与维修知识需求日益增长。
掌握汽车发动机构造与维修技能，对于提高汽车维修行 业水平、保障汽车安全运行具有重要意义。
本课程旨在培养学生具备汽车发动机构造与维修的专业 知识和技能，为汽车维修行业输送高素质人才。
教学目标与要求
知识目标
掌握汽车发动机的基本构造、工作原理 、故障诊断与维修方法。
冷却液选择和更换周期建议
冷却液选择
选择符合车型要求的冷却液，注意冷却液的 冰点、沸点等性能指标。
更换周期
建议每行驶2年或4万公里更换一次冷却液 ，以保证冷却效果并防止腐蚀。在更换冷却 液时，应彻底清洗冷却系统，并检查各部件
是否完好。
07
润滑系统构造与维修
润滑系统组成及作用原理
组成部件
机油泵、机油滤清器、机油冷却器、机油管路、油底壳 等。
水箱检查
检查水箱表面是否有破损 、渗漏，水箱内部是否有 水垢、锈蚀等。
更换
如发现水泵或水箱存在严 重问题，应及时更换，以 保证冷却系统的正常工作 。
散热器清洗和风扇皮带调整
要点一
散热器清洗
要点二
风扇皮带调整
定期清洗散热器表面，去除灰尘、杂物等，以保证散热效 果。
检查风扇皮带张紧度，如过松或过紧应及时调整，以防出 现打滑或断裂现象。
作顺序与发动机的点火顺序相一致。同时，要避免在发动机高温或高速
运转时进行调整，以免损坏相关部件。
09
发动机故障诊断与排除
发动机故障诊断流程
01
02
03
04
了解故障现象
详细询问驾驶员故障发生时的 现象，如异响、抖动、缺火等
VVT工作原理
VVT工作原理VVT（可变气门正时）是一种引擎技术，通过调整气门开启和关闭的时机，以优化燃烧室内气体的进出过程，从而提高发动机性能和燃油经济性。
本文将详细介绍VVT的工作原理以及它对发动机性能的影响。
一、VVT的基本原理VVT的核心原理是通过控制气门的开启和关闭时间来调整气门正时。
传统的固定气门正时无法充分适应不同工况下的发动机运行需求，而VVT技术能够根据发动机负载、转速和温度等参数，实时调整气门正时，以提高燃烧效率和动力输出。
VVT系统通常由凸轮轴调节器、凸轮轴传感器、控制单元和执行机构等组成。
凸轮轴调节器通过控制凸轮轴的相位变化，改变气门的开启和关闭时间。
凸轮轴传感器用于监测凸轮轴的位置，将信息传递给控制单元。
控制单元根据传感器的反馈信号，计算出最佳的气门正时，并通过执行机构调整凸轮轴的相位。
二、VVT的工作模式VVT系统一般具有多种工作模式，常见的有相位调节模式和升程调节模式。
1. 相位调节模式相位调节模式是VVT系统最常用的工作模式。
在这种模式下，VVT系统通过控制凸轮轴的相位变化，调整气门的开启和关闭时间。
通过提前或延迟气门的正时，可以改变气门与活塞的相对位置，以优化进气和排气过程。
2. 升程调节模式升程调节模式是VVT系统的另一种工作模式。
在这种模式下，VVT系统通过改变气门的升程，调整气门的开启时间和开启幅度。
通过控制气门的升程，可以调整气门的进气量和排气量，以适应不同负载和转速下的发动机工作需求。
三、VVT对发动机性能的影响VVT技术的应用可以带来多方面的性能优势，包括提高动力输出、降低燃油消耗和减少尾气排放等。
1. 提高动力输出VVT技术可以优化气门正时，改善气缸充气和排气效率，从而提高发动机的动力输出。
通过调整气门正时，可以增加进气量和排气量，提高气缸内的气体流动速度和充填效率，使发动机在高速和高负载工况下具有更强的动力输出。
2. 降低燃油消耗VVT技术可以根据发动机负载和转速等参数，实时调整气门正时，以实现最佳燃烧效率。
现代汽车电子技术特点及发展趋势
现代汽车电子技术特点及发展趋势赵彤宇【摘要】With the continuous development of information technology, the automobile electronic technology level is an important factor to measure a nation's automobile industry development. In automobile field, modern electronic technology and computer technology are widely used. The development trend of modern automobile development is also the modem automobile's application of electronic technology. The paper analyzed the concept of modern automobile electronic technology and explored its development trend according to its feature in the hope to clarify China's automobile electronic products'feature and makes the brief description on the development trend of automobile electronic industry.%随着信息技术的不断发展,衡量一个国家汽车工业发展的重要标志是汽车电子化技术水平的高低,在汽车工业里现代电子技术与计算机技术得到了广泛应用,现代汽车工业的发展趋势也是现代汽车应用先进的电子技术.本文分析了现代汽车电子技术的概念,并针对其特点应用及发展趋势进行探讨,希望通过本文的阐述使我国的汽车电子产品的特点得以明晰,并对汽车电子产业未来发展趋势进行简单描述.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2011(030)006【总页数】2页(P233-234)【关键词】汽车;电子技术;环保;节能;发展【作者】赵彤宇【作者单位】黑龙江工商职业技术学院,哈尔滨,150080【正文语种】中文【中图分类】TH16汽车电子技术是建立在电子技术飞速发展基础之上的，从晶体管、集成电路、大规模集成电路到超大规模集成电路的技术进步，出现了计算机等各种各样的电子装置，汽车电子技术也随着深化与发展。
大隈革命性的智能化技术
大隈革命性的智能化技术
佚名
【期刊名称】《现代制造》
【年(卷),期】2015(000)003
【摘要】在上一届的EMO展会上。
大隈研发的“5-Axis Auto Tuning System”5轴控制机床的几何误差补偿及开发维持精度的智能化系统，荣获了德国MM—AWARD奖项。
这是继大隈的智能化技术“Machining Navi”、“Thermo—Friendly Concept”和“Collision Avoidance System”之后，大隈的又一具有代表性的智能化创新。
5-Axis Auto Tuning System是针对5轴加工精度的又一革新，该项技术的诞生让快速且轻松地完成机床几何误差的调整成为可能。
【总页数】1页(P12-12)
【正文语种】中文
【中图分类】TG659
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4.大隈（OKUMA）OSP—U10／U100数控系统维修知识讲座第7讲大隈
（OKUMA）OSP—U10／U100的常用系统参数及其使用实例 [J], 孔昭永5.大隈（OKUMA）OSP—U10／U100数控系统维修知识讲座：第4讲大隈（OKUMA）OSP—U10／U100数控系统的故障和追踪方法 [J], 孔昭永
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7. DENSO制CLeabharlann VTroadmap13
性能
次世代 E-CVVT 小型电动CVVT （E-CVVT）
机能
/
电动CVVT （E-CVVT）
高应答CVVT OCV 一体型CVVT 小型轻量CVVT
LPT-CVVT
油压叶片式 进排气 CVVT 油压叶片式 进气CVVT 铝合金叶片式 CVVT
普通型 超低成本/ 超轻重量
②
材质
Aluminum Resin Steel Aluminum Steel Steel Steel Steel Sinter st eel Steel Sinter st eel Steel
机能
通过油压保持/变换相位 Oil sealing 发挥CHIP SEAL压紧力 通过油压保持/变换相位 成为锁销的颤动面 给与锁销嵌合力 BUSH嵌合启动时，保持相位 锁销嵌合启动时，保持相位 传递Timing chain的驱动力 和Camshaft嵌合 与CVVT紧固连接 为Center bolt的座面/与HOUSING嵌合 组装时决定CVVT的相位
Filter Valve
Al integrated CVVT Conventional CVVT
■改善应答性 ・ 通过追加单向阀来抑制机油逆流、防止相位变换时的位置回位。 ■在CVVT紧固螺栓中追加油阀机能 ・对CVVT紧固到凸轮轴上的螺栓，追加油阀(切换油路)机 能。 ■在油阀内部，通过单向阀追加防止逆流的机能 ・Oil逆流時，由于单向阀关闭，追加了防止逆流的机 能。 40 35 30 W/ check valve 25 20 15 10 5 0 给油
零件名
SLEEVE, VALVE FILERR, OCV SPRING SPOOL O-ring YOKE SUB-ASSY
材质
Aluminum Stainless steel Steel Steel rubber -
机能
切换油路 防止异物混入 决定Spool位置的负荷特性 切换油路 Oil sealing 发生吸引力的螺线管
Monterrey, Mexico Operation starts mid ‘03
DENSO的海外据点将提供现代汽车支持。
３．DENSO 油圧CVVT量产实绩
DENSO CVVT量产实绩
HMC使用DENSO油压式CVVT的发动机： (万台) 4000 3500 3000 2500
现代 全世界(不含现代)
排气 进气 排气 进气
5 ・提高进气充填效率
BDC
TDC
BDC
BDC 高
TDC
BDC
基准Timing（启动时） BDC后马上关闭阀门，可防止 气体的回流 → 提高充填效率和扭矩
负 荷
低 低
利用进气的惯性效果使阀门关闭 晚于BDC → 提高充填效率和输出功率 ②内部EGR
发动机转速
・怠速時；内部ＥＧＲ低減
7
迟角油压室 转子的相对转动方向
Ｐ
油泵
油路
迟角作动
进角油压室
迟角油压室
Ｐ
4-5．CVVT的油压控制
CVVT
采用300Hz振荡電流 的PWM控制 （占空比控制）
8
OCV作动特性
SPOOL阀的 冲程量 300mA
800mA
ECU 控制电流 Ａ
迟角室 进角室
ECU电流 Ａ
流量特性 Qr Qa ECU电流 Ａ
→ 能够实现由韩国据点的直接技术支持，从而实现细致迅速的对应。
→ 从产品的试做到量产都实现DENSO独自开发，从而保证产品的高品质。
４．ＤＥＮＳＯ油压ＣVVＴ介绍
4-1．CVVＴ系统
・CVVT系统的构成部件
① ② ③ ③凸轮位置传感器 CVVT（Continue Variable Valve Timing) ⇒凸轮相位可变控制器 ＯＣＶ（Oil Flow Control Valve） ⇒调整供给CVVT油量的线性阀 凸轮位置传感器 ⇒检测凸轮轴的相位（Timing）的传感器 曲轴位置传感器 ⇒检测发动机转速和曲轴基准位置的传感器 控制发动机的ECU ⇒控制发动机的计算机 气门 排气凸轮轴 进气凸轮轴 ②ＯＣＶ
16
①② ③
④ ⑨ ⑧⑦ ⑥ ⑤
⑩
⑥
④
③
①
⑤
⑪
零件名
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 HOUSING, VANE CHIP, VANE SEAL SPRING, VANE SEAL ROTOR, VANE SLEEVE, 锁销 GUIDE SPRING, STOPPER 锁销, STOPPER BUSH, STOPPER SPROCKET BOLT, HEX LOBULAR BUSHING, VANE 锁销, POSITION
2000
2005
2010
2015
Calendar Year
2020
2025
8. CVVT的新技术动向
发动机的需求 关键因素 实现的功能 CVVT的技术要求
14
DENSO-CVVT
低排放
低排放技术
减少低温时的HC的排放
在低温，低转速时 的相位控制 I-CVVT
阿特金森循环 减少泵气损失
大幅度的相位控制
进角辅助弹簧
排气CVVT
6.DENSO的OCV种类及特征
滤清器分体型
阀体部 螺线管部
12
特征
结构紧凑
・ 提高电磁效率⇒螺线管小型化
耐用性好
油路
与发动机 的接合面
接头 支架
・高耐热性 ・高耐异物性
低磁滞性
滤清器一体型
滤清器(3处)
・ 电磁回路的最优化设计 ⇒ 防止侧向阻力的增加
油路
阀体部
・对于滤清器分体式OCV来说，需要在OCV与油泵 间的油路中设置滤清器。 ・对于滤清器一体式OCV来说，不需要在油路中设 置滤清器。但与分体式相比，有以下缺点： ①阀体部分较长 ②OCV单体的价格较高
3
ALPHA, BETA, GAMMA, KAPPA, THETA, TAU
2000
1500 1000 500 0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
至今为止，在众多的铝制CVVT的量产实绩中，面向HMC的CVVT的品质投诉件数一 直保持为“0”。
4-3．CVVT控制机能
发动机转动方向 转子的相对 转动方向
6
进角作动 对于发动机的转动方向 转子在同一方向转动 （开闭时机提前） 开
迟角作动 对于发动机的转动方向 转子在逆方向上转动（开闭时机延迟）
排气 气 门
气门重叠角 闭 BDC TDC
进气
BDC
4-4．CVVT控制的油压作动
进角作动
发动机转动方向 进角油路 SPOOL阀门 进角油压室 遅角油路 OCV
9 ③相位控制时 ⇒ 解除维持
转子进角转动后，锁销 STOPPER不能嵌合，相位可以自 如控制
STOPPER 锁销
HOUSING ROTER
BUSH
SPRING
泄压孔与大气连接
泄压孔与大气连接
泄压孔被堵，会难以受到油压脉动 的影响
4-7．进气CVVT和排气CVVT的差异点
转动 方向
10 在最迟角位置锁销嵌合
1. 构造 2.效果
■变换角扩大 ・ 采用3片叶片式来扩大变换角 随着容积减小，相位的波动由单向阀来实现减小。
Valve Lift
Exhaust Intake
15
CVVT
Solenoid Ball check valve
BDC
TDC
BDC
IVC
[ ABDC deg CA ] 0 20 40 60 80
进 气
CVVT
排气CVVT 进气CVVT
阀门 升程 进角 迟角
转动 方向
在最进角位置锁销嵌合
排 气
CVVT
排气
吸气
进角辅助弹簧
进气CVVT 启动・怠速时 排气CVVT
曲轴角
气门重叠角产生（EGR导入）发动机的 起动性以及怠速安定性会恶化
在最迟角位置锁销嵌合 在最进角位置锁销嵌合 进角速度 进角速度 迟角速度 （进角辅助 弹簧）
应答速度
∧
迟角速度
∨
5．DENSO制的进排气CVVT控制阀的构造特征
【构造（主要零件）】
11
进气CVVT
转子叶片 （铝合金） 变换角度
（凸轮轴）
密封条
锁销
衬套 壳体 （铝合金） （中心螺栓） 螺栓 链轮 （凸轮轴轴颈）
【特征】 • 单纯的叶片构造的低成本设计 • 低摩擦损失，实现高响应性 • 小型化和采用铝合金材料，达成轻量化 壳体是高刚性的杯状 • 锁销机构致使发动机启动时保证安静性 • 1997年开始就有市场实绩
高 ・内部ＥＧＲ
①排气气门延迟打开
排气 进气
提升燃油经济性 减少废气
BDC
排气
进气
BDC
TDC
BDC
因能减小怠速转 速，可提升燃油经 济性
TDC
BDC
没有气门重叠角， 就没有废气回流， 使燃烧安定。
①高膨胀比→提高输出功率 ②排气气门延迟关 ②让废气再吸入实现EGR效果 闭实现内部EGR 降低燃烧温度 → 减少NOx 未燃HC的再燃焼 → 减少HC ③进气阀延迟关 ③提升进气管压力 闭 减少泵气损失→提升燃油经济性
10-2．DENSO制CVVT的零件构成（KAPPA-TGDI一体型）
一体型CVVT （DNKA生产） 一体型OCV （DNJP生产）