【正文】 ..................................................................................................................... 32 英文文獻與中文參考翻譯 .......................................................................................... 34 1 第 1 章 緒 論 概述 當前，汽車技術(shù)已被國家列為高等職業(yè)教育的緊缺專業(yè)之一，是國家重點扶持發(fā)展的專業(yè)。 我國汽車發(fā)動機的電控化的起因與西方國家相同，但發(fā)動機 電控化所經(jīng)歷的過程卻完全不同。對于使用和維修者而言，掌握電控發(fā)動機的大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文性能，就能夠為正確使用和維修電控發(fā)動機提供正確的理論依據(jù)和合理的技術(shù)方法。 這就要求汽車方面相關(guān)專業(yè)人士，對其有更深刻、更系統(tǒng)的了解，并且掌握其發(fā)展 機理，把握其發(fā)展趨勢。其實問題就出現(xiàn)在沒有一套完整的教學(xué)模型，來形象的、直觀的展現(xiàn)給學(xué)生。 選題的意義 有助于教學(xué)，理論與實際相結(jié)合。 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，汽車正在步入普通百姓的家庭，汽車保有量逐漸 加大，為了和國際汽車行業(yè)接軌，國內(nèi)企業(yè)可根據(jù)政府對汽車環(huán)保、安全和節(jié)能這三方面的要求，來開發(fā)相關(guān)汽車電子控制系統(tǒng)。對于汽車專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)來說，如何使理論于實踐相結(jié)合，提高學(xué)生的工程實踐能力，是一重要的課題。從而帶動了包括發(fā)動機設(shè)計制造水平在內(nèi)了一系列的機械工業(yè)的進步。固定式汽車發(fā)動機翻轉(zhuǎn)架，發(fā)動機能夠在翻轉(zhuǎn)架上翻轉(zhuǎn)、起動并運轉(zhuǎn)，但需澆注混凝土，固定時費工費時，不能在短時間內(nèi)投入使用?！? 現(xiàn)在較好的發(fā)動機翻轉(zhuǎn)架一般可通過分體式液壓升舉缸等系統(tǒng)使發(fā)動機上下動以調(diào)整高度?！? 最近幾年，國內(nèi)有研究人員綜合固定式和移動式各自的優(yōu)點，設(shè)計出了一種新型翻轉(zhuǎn)架，它集發(fā)動機的拆卸、組裝、調(diào)試、大修、起動、故障設(shè)置及診斷、排除 、檢測等功能為一體?！坝捎诙喙δ馨l(fā)動機翻轉(zhuǎn)架與移動臺架能夠自由移動，從而可以任意組合、調(diào)整實驗室，提高了發(fā)動機和移動臺架的利用率。” 本設(shè)計的基本內(nèi)容和需要解決的問題 設(shè)計的主要內(nèi)容： （ 1）設(shè)計發(fā)動機實驗臺架，此臺架可安裝固定 1ZRFE 發(fā)動機，真實可運行的發(fā)動機，充分展示發(fā)動機組成結(jié)構(gòu)。 4 （ 2）設(shè)計發(fā)動機測試柜，此柜可與發(fā)動機實驗臺連接，可 通過示波器、發(fā)動機分析儀、萬用表等儀器對發(fā)動機工況進行測試。 （ 2） 如何將發(fā)動機主臺架和附實驗臺架合理布置及連接。 5 第 2 章 電控發(fā)動機原理與實驗臺總體方案 發(fā)動機電控系統(tǒng) 在現(xiàn)代教學(xué)活動中實驗臺已經(jīng)被大規(guī)模的使用。因此實驗臺的研究已經(jīng)處于一個接近成熟的階段。 （ 3）適合全車電子化控制的要求。 L型汽油噴系統(tǒng)由空氣供給裝置、燃油供給裝置、電子控制裝置組成。在燃油分配管的末端裝有燃油壓力調(diào)節(jié)器 14，用來調(diào)節(jié)油壓使其保持穩(wěn)定?？刂茊卧紫雀鶕?jù)分電器中的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速，再根據(jù)轉(zhuǎn)速和進氣量計算出相應(yīng)的噴油量，并通過控制噴油持續(xù)時間來控制噴油量。 當發(fā)動機在怠速工作時，節(jié)氣門接近關(guān)閉，節(jié)氣門位置傳感器 17中的怠速觸點閉合，這時電控單元指令噴油器增加噴油量，供給發(fā)動機較濃的混合氣，以維持怠速運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，并將怠速的有害排放控制在最低水平。 在發(fā)動機冷起動時，由冷起動噴油器 16向進氣管額外噴入一定數(shù)量的汽油，以加濃混合氣，保證起動加濃?？諝饬鹘?jīng)空氣濾清器后，經(jīng)過空氣流量計測量，然后通過節(jié)氣門體進入進氣總管，再分配到各進氣歧管，空氣在進氣歧管中與噴油器供給的燃油混合并被吸入氣缸。它和轉(zhuǎn)速信號是確定發(fā)動機基本噴油量的兩個基本參數(shù)。它主要由節(jié)氣門、怠速旁通氣道、怠速控制閥以及感知節(jié)氣門位置的節(jié)氣門位置傳感器等組成。電動燃油泵所供給的燃油量一般是發(fā)動機工作所需燃油量的 6～ 8倍，其余的燃油在燃油壓力調(diào)節(jié)器的作用下，經(jīng)過回油管路流回燃油箱。 電子控制系統(tǒng)有很多形式，復(fù)雜程度也有很大差別。 傳感器的作用是將各種需要檢測的物理量變成電信號送至 ECU。 執(zhí)行器是根據(jù)電控單元的指令完成一定動作的裝置 。 動力系統(tǒng) 實驗臺設(shè)計應(yīng)滿足教學(xué)與技能訓(xùn)練的要求 ， 故動力系統(tǒng)選型的基本原則為具有先進性、可操控性、典型性和經(jīng)濟性。 基于 實驗臺電控系統(tǒng)的設(shè)計方案 電控系統(tǒng)選型包括 :控制原理分析、動力系統(tǒng)控制步驟、控制系統(tǒng)組成分析、控制模式設(shè)計與分析、故障選擇與設(shè)計、故障模擬單元設(shè)計與分析、故障診斷專家?guī)煸O(shè)計、可識別故障碼及計算機故障診斷模型建立等。汽車電控單元與各傳感器、執(zhí)行元件之間插入安裝一個故障仿真設(shè)置單元 ， 使故障設(shè)置單元上的端子與電子控制單元引角相對應(yīng) ， 借助示波器、萬用表等專用儀器可動態(tài)測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號。副實驗臺架用于連接發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)所需要的附屬元件，使發(fā)動機能進行正常工作?？紤]到排氣管的充分散熱 ， 將冷卻系統(tǒng)風扇布置在排氣管附近 ， 解決了排氣溫度過高的問題。 此試驗臺架與普遍臺架的最重要區(qū)別在于在工況試驗后，可自由對發(fā)動機進行拆解和部分性能測試。它具有操作輕便﹑使用時裝卸方便等特點。由于我校汽車專業(yè)實驗室緊缺一種針對豐田佳美 V8 發(fā)動機的翻轉(zhuǎn)試驗臺，學(xué)生拆裝發(fā)動機很不方便，不能將 發(fā)動機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作方式看的一清二楚。固定式汽車發(fā)動機翻轉(zhuǎn)架，發(fā)動機能夠在翻轉(zhuǎn)架上翻轉(zhuǎn)、起動并運轉(zhuǎn)，但需澆注混凝土，固定時費工費時，不能在短時間內(nèi)投入使用?！? 現(xiàn)在較好的發(fā)動機翻轉(zhuǎn)架一般可通過分體式液壓升舉缸等系統(tǒng)使發(fā)動機上下動以調(diào)整高度?！? 發(fā)動機實驗臺架設(shè)計方案 固定臺架的設(shè)計主要應(yīng)考慮使用方便、美 觀、方便教學(xué)、操作簡單等等方面。 發(fā)動機綜合測試教學(xué)實驗臺主架的主要作用是固定發(fā)動機，根據(jù)實驗室現(xiàn)有發(fā)動機臺架的發(fā)動機固定 方法，同事參考發(fā)動機在原車上的安裝位置和在發(fā)動機上的固定支點及發(fā)動機的整體尺寸最終確定發(fā)動機的固定方法，同時需要考慮發(fā)動機油底殼到地面的距離。 14 傳動件的計算 、蝸桿的材料和類型 （ 1）確定渦桿的類型 為了使蝸桿有很好的自鎖性，應(yīng)減少蝸桿的的頭數(shù)。所以優(yōu)先選用圓柱蝸桿中的阿基米德蝸桿，即 ZA 型。500 ????????Hz ??KT2 式中 m—— 蝸桿的軸向模數(shù) (mm)； d1—— 蝸桿分度圓直徑 (mm)； z2—— 蝸輪齒數(shù)； [σH]—— 蝸輪的許用接觸應(yīng)力 (MPa)； K—— 載荷系數(shù)； T2—— 作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 (N?mm)； 估計蝸桿、蝸輪的相對滑動速度 VS=。 i12=72, 變位系數(shù) x=。 σ Fmax=2339。 鍵的選擇與校核 蝸桿軸上的鍵的選擇與校核 選用 A型普通平鍵，鍵 6 14 GB109679 t= t1= k=h/2=3 l=Lb=8 由表 710查得 [σ ]p＝ 100 MPa σ p=DklT2 = 69 10108320 202 ?? ???? ?= [σ ]p 19 蝸輪的連接鍵的選擇與校核 選用兩個 A型普通平鍵，鍵 14 50 GB109679 t= t1= k=h/2= l=Lb=36 由表 710 查得 [σ ]p＝ 100 MPa σ p=DklT? 2= 69 5102 ?? ????? ?= [σ ]p 本章小結(jié) 本章是發(fā)動機實驗臺架的設(shè)計，是此次設(shè)計最重要的一個環(huán)節(jié)。主要針對電控發(fā)動機傳感器故障的診斷，也可進行人工設(shè)置故障，是一個多功能 的測試裝置。但是，由于大量電子元件、集成電路的應(yīng)用，使發(fā)動機電控系統(tǒng)越來越復(fù)雜，故障診斷也越來越難。 測試端子區(qū)域由 40 個 ECU 端子的 連接端組成 當對發(fā)動機的工況進行故障模擬時只需對相應(yīng)的連接端進行設(shè)置即可。如圖 (a)中位置 2 所示。 圖 測試柜 (c) 圖 測試柜測試面板 23 圖 測試柜顯示儀表 為保證測試柜的固定，測試柜左右兩面由同形狀的鐵板用十字槽盤頭螺釘連接，測試柜后蓋也由此種方法完成。 （ 2）設(shè)定活塞位置，拆卸曲軸皮帶輪。 （ 6）檢查正時鏈條的延伸度。 （ 10）拆卸氣缸蓋及缸墊。 （ 13）檢查鏈條張緊器和減震器。 （ 3）按順序重組氣缸：安裝氣門桿油封；安裝氣門；安裝氣門挺柱。 （ 4）重新組裝活塞并安裝活塞。 （ 4）安裝凸輪軸正時齒輪。 （ 8）安裝水泵。針對發(fā)動機控制系統(tǒng)的故障，可利用發(fā)動機故障指示燈進行讀取，也可利用專用設(shè)備進行讀取。 1． 系統(tǒng)正常信號輸出波形如圖 示。 圖 故障碼顯示規(guī)律 3． 清除故障診斷代碼 對故障部位進行修理后， 一般采用拆下 EFI的 15A保險絲至少 30s的方法清除保存在 ECU存儲器內(nèi)的故障診斷碼。 4． 故障診斷碼的存儲原則 包括“正常碼”在內(nèi)，均由 ECU 統(tǒng)一按編程原則存儲，當 2 個或 2 個以上的故障碼被顯示時，小的數(shù)碼將先出現(xiàn)。 （ 2） 當進氣溫度傳感器電路斷路或短路 以上時，認定為進氣溫度傳感器故障，同時啟用失效保護功能。 （ 6） 氧傳感器電路斷路、短路、輸出電壓保持不變或變化頻率每 10 S 變化低于8次時， ECU 認定氧傳感器電路 故障，并以開環(huán)控制方式控制噴油。特別要注意的是：在模擬短路工況時，應(yīng)確定所模擬段短路不會因電流過大而燒壞電腦板、線路或元器件。一般來說，輸出數(shù)字信號的傳感器和各種控制開關(guān)信號都不能采用此法模擬。從發(fā)動機的拆裝及檢驗，發(fā)動機電控系統(tǒng)故障診斷及模擬等方面做了簡要介紹。也可連接發(fā)動機附件對裝后發(fā)動機進行起動測試。 （ 2）設(shè)計的測試柜 可與發(fā)動機實驗臺連接，可 通過示波器、發(fā)動機分析儀、萬用表等儀器對發(fā)動機工況進行測試。發(fā)動機實驗臺能發(fā)揮出教學(xué)基礎(chǔ)平臺的功能，滿足汽車相關(guān)專業(yè)實踐課程培訓(xùn)的需要。是你們用辛勤的付出換來了學(xué)生的未來，我們永遠不會忘記！ 。 29 參考文獻 [1]于春鵬 ,李涵武 ,鮑宇 .豐田 5AFE 型電控發(fā)動機實驗臺設(shè)計 [J].應(yīng)用科技 ,20xx(2). 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