【正文】 ............................... 錯誤 !未定義書簽。 故障模擬設置與診斷功能 ............................ 錯誤 !未定義書簽。 本章小 結 .................................................................. 錯誤 !未定義書簽。在此基礎上，提出了一種以教學為目的的發(fā)動機實驗臺設計方案。學士學位論文 I 1ZZFE 發(fā)動機實驗臺設計 摘 要 汽車新技術發(fā)展十分迅速，在汽車工程上的應用越來越普遍．而相關高校及社會技術培訓機構在汽車新技術教學中大多以理論為主，相應新技術、新結構為主的實踐教學手段嚴重滯后，不僅不能與汽車領域廣泛推出的汽車新技術同步，更跟不上汽車新技術的快速發(fā)展．為此，研制了豐田 1ZZFE型電控發(fā)動機仿真實驗臺， 本設計以豐田花冠 1ZZFE 發(fā)動機為藍本 ， 設計制造出具有故障診斷以及教學功能演示的綜合實驗臺，可以結合實驗臺可以進行故障設置，診斷并且進行信號測試，數據流分析等。針對它的教學目的，該實驗臺的特點是結構相對較為簡單，實驗臺設有檢測端子和自診斷接口，便于在教學過程中，讓學生直觀了解并通過設置故障增強其動手能力，以達到良好的教學效果。 第 4 章 實驗臺故障設置及信號模擬功能設定 .................. 錯誤 !未定義書簽。 外設匹配功能 .......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 實驗臺的制作 .......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 學士學位論文 IV 實驗臺的整體合理性 .................................... 錯誤 !未定義書簽。 致 謝 ................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。目的是通過理論與實踐相結合的方式，培養(yǎng)和加強學生的汽車故障診斷分析能力。目前，多數轎車都已裝用發(fā)動機管理系統(tǒng)，對發(fā)動機各個系統(tǒng)進行綜合控制發(fā)動機的控制已由早期的模擬裝置發(fā)展成為微機控制的數字控制系統(tǒng)。在現代汽車上，電子技術的應用越來越廣泛，汽車已經由單純的機 械產品發(fā)展為高級的機電一體化產品，成為所謂的 “電子汽車 ”?？梢哉f ,目前電子技術的應用已經深入到汽車所有的系統(tǒng)并在提高汽車的操縱性能、燃油經濟性、可靠性和自動化程度等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。據相關從事汽車維修多年的人員表示，現代汽車由于電控系統(tǒng)引起的故障大約占全車故障的 70%，特別是新車。而現有的教學試驗臺架絕大部分仍然基于傳統(tǒng)的發(fā)動機，這是制約學生理論學習和提高實踐能力的一個重要原因。日本豐田汽車公司的維修、信息及技術部門聯(lián)合開發(fā)了 “維修技術咨詢系統(tǒng) ”和豐田發(fā)動機集中電子控制 TCCS 的診斷系統(tǒng)。目前半實物仿真在工業(yè)、交通優(yōu)化逐步開始應用，同時，半實物仿真技術已成為國內汽車工程師研究的熱點，學士學位論文 3 已滿足應用設計周期的縮短、產品質量要求的提高、開發(fā)及設計費用的減少的要求。 故障診斷 (Diagnostics)，是指確定故障的起因，即在不拆卸發(fā)動機本體或僅拆下個別零件的條件下，查找故障零件部位和查明故障原因的過程。再依靠人工經驗來完成對的發(fā)動機故障診斷工作。 精密監(jiān)測診斷： 20 世紀 80 年代初至 90 年代初，電子技術的進步，對電控燃油噴射系統(tǒng)的控制內容更加全面，控制程度更加精確。因此，在汽車維修中，故障診斷就成為關鍵性問題。 發(fā)動機試驗臺架的場地 發(fā)動機試驗臺架一般都坐落在 實驗室中，用作一體化教學使用。為了使實驗臺的顯示面板更直觀，控制面板上的電路原理圖根據各部分性質的不同，分別用不 同的顏色加以區(qū)分。這是最簡單的一種表達方式。發(fā)動機電控系統(tǒng)實驗臺，各種傳感器、發(fā) 動機控制單元、執(zhí)行器實物都安裝在實驗臺上，同時將發(fā)動機噴油量信號和點火提前角信號在發(fā)動機實驗臺的液晶顯示屏上用直方圖表示出來，當改變輸入信號時，就可以直觀地顯示出輸出的變化。發(fā)動機電控系統(tǒng)故障的主要原因是一些傳感器信號丟失或線路斷路以及短路，或者傳 感器信號的電壓幅值或頻率超出了正常范圍。故障模擬裝置的控制開關及檢測插口裝在顯示 面板上相應的電路中。如果模擬信號超出了允許的范圍，就會產生故障碼并引起發(fā)動機工作性能的相應改變 ，這樣就可以演示發(fā)動機故障形成的過程以及對發(fā)動機工作造成的影響。該發(fā)動機應用在卡羅拉第六代車型中，目前該發(fā)動機已被替代為，新發(fā)動機 升 2ZRFE 將替代目前車型的 1ZZFE。 電控汽油噴射系統(tǒng)根據其作用不同可分為四個系統(tǒng)，即空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。它由汽油箱、汽油濾清器、電動汽油泵、壓力調節(jié)器、噴嘴等組成。它主要由點火能量終端輸出極、點火線圈、高壓導線、火花塞以及各種傳感器組成，由發(fā)動機控制單元實施集中控制。這種無分電器點火系統(tǒng)的優(yōu)點是：無旋轉件，無機械磨損，高壓導線數少，對無線電干擾小。終端能量輸出極根據控制單元指令控制點火線圈初級繞組的通電斷電。 發(fā)動機轉速傳感器是一個磁感應傳感器。在靶輪上有一處缺兩個齒，感應傳感器掃描到該處， 1 缸活塞處于上止點前 72186。如果該信號中斷，控制單元將啟用一個替代值，但不能準確感知進氣溫度，會導致熱啟動困難，排放升高等故障。 發(fā)動機控制單元是一種具有 36 個插腳的電子綜合控制裝置。 2．接受傳感器或其他裝置輸入的各種信息。 5．輸出執(zhí)行命令。 1ZZFE 發(fā)動機的技術特點 首先，這具引擎搭載了 TOYOTA 的可變閥門正時技術 VVTi。 比較不為人所注意的， TOYATA 特意將 Altis 引擎的 行程設計得很長，是一具長行程引擎。 這是因為燃燒室的空間很有限，使用傳統(tǒng)氣門座的引擎，因為必須在燃學士學位論文 9 燒室里擠出空間來讓給又厚又大的氣門座，很難搭配較大的氣門，高速時的性能會受到 相當的局限。另外，這具引擎的進氣道比一般的引擎要稍高，進排氣閥的夾角小，能有效的增加進氣的滾流，加上緊致的燃燒室與燃燒室混合氣擠壓區(qū)的設置，不管這些東西到底是怎么運作的，結果呢？是使得這具引擎有較好的 燃燒效率，并且有優(yōu)良的抗爆震性。盡管許多同級車還在使用鑄鐵汽缸體，這具引擎卻采用了鋁合金來制作汽缸體。這 樣的結構特別適合于高轉速運轉，慣用在大排氣量的機車上，而有一款并非主流乘用車定位的名車 HONDA S2020，也采用了相同的結構來達到跑車引擎高轉速運轉的剛性要求。 氣門機構當然也有可觀之處。然而最近因應引擎壽命的增長，正時煉條又逐漸受到車廠的重視。這有什么好處學士學位論文 10 呢？那就是低成本與輕量化。一般認為這具引擎比別人輕得很多是無可置疑的，但這么驚人的數字也許有點取樣不公的嫌疑。 VVTi 系統(tǒng)的組成 VVTi 發(fā)動機由 ECU 依據曲軸位置傳感器、空氣流量傳感器和節(jié)氣門位置傳感器的信號確定凸輪軸正時機油控制閥的占空比，對進氣凸輪軸的正時進行控制。來自進氣凸輪軸提前或者延遲側通道的油壓使 VVTi 控制器的葉片沿周圍方向旋轉，從而連續(xù)不斷的改變進氣氣門正時。 本章小結 隨著汽車技術的不斷發(fā)展和人們對安全需求的不斷增長，提高和改善發(fā)動機的性能一直是科研工作者追求的目標。 動力與傳動系統(tǒng)選型 從經濟性、實用 性及先進性出發(fā)，以豐田花冠為基本參考車型，配備1ZZ—FE 電控發(fā)動機、 A140E 自動變速器及轉向助力系統(tǒng)等。關鍵環(huán)節(jié)是故障源的設置與動力及控制系統(tǒng)的互動連接，如圖 31 所示 。根 據人 體工 程 學 原理 ，我 們設 計了 功能 演示 板。 實驗臺的總體結構由動力機架和演示板兩部分組成．動力機架采用框架結構，用方管焊接而成．發(fā)動機及自動變速器系統(tǒng)安放在機架中央，固定在機架底面上；機架后側支架固定安裝演示板．臺架下方安裝支撐輪，使臺架可按要求移動．轉向系統(tǒng) 采用齒條式轉向器并配有助力系統(tǒng)，為使轉向機構運動靈活，在機架上安裝了支承板，用以固定轉向機構．為節(jié)省空間，沒有采用原車油箱，而是用 BJ2020 副油箱替代，安裝時對油箱進行了改造以保證燃油位置傳感器和汽油泵可靠工作．原車排氣管尺寸較大，不便于安裝在 信號輸入