【正文】 理四 課后作業(yè)布置（15′）1啟動電氣系統(tǒng)基本結構、工作原理一 復習提問（10＇）1啟動電氣系統(tǒng)結構特點二 教學過程（60＇）1．6 預熱系統(tǒng) 1．6．1 概述根據車型、發(fā)動機型號及使用地區(qū)的不同，柴油發(fā)動機采用各種不同的預 熱裝置。目前常使用的五種預熱裝置是：①預熱塞監(jiān)測器型；②固定延遲型；③可變延遲型；④新式超級預熱型；⑤常規(guī)式超級預熱型。圖1—114是柴油發(fā)動機的預熱裝置 1．6．2 預熱指示燈預熱指示燈裝置在儀表板中，向駕駛員指示發(fā)動機是否做好啟動準備。預熱指示燈熄滅，即表示發(fā)動機可啟動。預熱指示燈運作和預熱塞加熱系統(tǒng)無關，并不顯示預熱塞是否實際變熱。所以，當發(fā)動機啟動困難，需要進行故障排除分析時(包括發(fā)動機冷態(tài)怠速不平穩(wěn))，即使指示燈運作正常，也應逐個檢查預熱塞。1．6．3 預熱塞預熱塞有幾種不同類型，目前使用最廣泛的有以下三種： ①常規(guī)型，見圖 l—115；②溫度自控型(包括用于常規(guī)預熱裝置和新式超級預熱裝置的預熱 塞)，見圖1—116；③用于常規(guī)式超級預熱裝置的低電壓型。發(fā)動機每個燃燒室壁內都擰進一個預熱塞。預熱塞殼體有一個裝在管子中的預熱塞電阻線圈。電流通過電阻線圈，使管子發(fā)熱。管子表面積很大，可以 產生更大的熱能。管子內部充填絕緣物質，以防止電阻線圈因振動而和管子內壁接觸。注意，所使用的蓄電池電壓(12V或24V)和預熱裝置不同，各種預熱塞的額定電壓也不同。所以，一定要使用型號正確的預熱塞，使用不正確的預熱 塞會過早燃燒或發(fā)熱不夠。溫度自控型預熱塞。這種預熱塞裝有一個發(fā)熱線圈，該線圈實際上由三個線圈組成——阻滯線圈、均衡線圈和驟熱線圈，三個線圈串聯(lián)。電流通過預熱塞時，位于預熱塞尖的驟熱線圈的溫度首先升高，使預熱塞熾熱發(fā)光。由于均衡線圈和阻滯線圈的電阻隨驟熱線圈的 溫度上升而急劇增大，使通過驟熱線圈的電流因而減小。預熱塞即如此控制自身溫度。有些預熱塞由于其溫度上升特性，沒有安裝均衡線圈。新式超級預熱塞所使用的溫度自控型預熱塞，不需要電流傳感器，這就使預熱系統(tǒng)更加簡化。1．6．4 預熱塞監(jiān)測器型預熱塞監(jiān)測器型預熱裝置由預熱塞、預熱塞監(jiān)測器、預熱塞繼電器等部件構成。預熱塞發(fā)熱時，儀表板上的預熱塞監(jiān)測器即顯示出來，其電路連接見圖l—117。(1)預熱塞監(jiān)測器 裝置在儀表板上，見圖1—118，對預熱塞的發(fā)熱過程 進行監(jiān)測。預熱塞有個電阻搔在問一電源上。并且預熱塞變紅時，這個電阻也同時變紅(通常，預熱塞監(jiān)測器在電路接通后應發(fā)紅光約15—20s)。幾個 預熱塞監(jiān)測器并聯(lián)連接。因此，如果某一預熱塞短路，預熱塞監(jiān)測器會比正常情況提前發(fā)紅。另一方面，如果某一預熱塞斷路，預熱塞監(jiān)測器要較長時 間才發(fā)紅。注意，對預熱塞加熱超過規(guī)定時間，會損壞預熱塞監(jiān)測器。(2)預熱塞繼電器 可防止大量電流通過啟動機開關，并保證由于預熱塞監(jiān)測器造成的電壓降，不會對預熱塞產生影響。預熱塞繼電器實 際上包括兩個繼電器：當啟動機開關處于“G”(預熱)位置時，其中一個繼電器電流通過預熱塞監(jiān)測器至預熱塞；當開關處于“START39?！?啟動)位置時，另一個繼電器將電流直接輸送至預熱塞，而不經過預熱塞監(jiān)測器。這就避 免了在啟動過程中，由于預熱塞監(jiān)測器電阻造成的電壓降而影響預熱塞。(3)工作過程 預熱塞監(jiān)測器型預熱裝置的工作過程見圖1—119。啟動機開關在“G”位置時，啟動機開關在“START”(啟動)位置時。1．6．5 固定延遲型(啟動機開關設有G位)在這種固定延遲型預熱裝置中，預熱定時器只控制預熱指示燈的發(fā)光時間。預熱指示燈根據預熱定時器的運作情況，在固定的一段時間(約17s)內發(fā)光。指示燈熄滅，表示預熱過程結束，發(fā)動機做好啟動準備，其電路連接見 圖1—120。固定延遲型預熱裝置(啟動機開關設有G位)的電路原理見圖1—121。將啟動機開關置于“G”位置時，預熱塞繼電器工作，使電流從蓄電池流過預熱塞進行預熱。這時，電熱指示燈也根據定時器的運作情況發(fā)光。大約17s后，定時器將指示燈關掉，提示發(fā)動機已做好啟動準備。在指示燈熄滅之后，預熱塞繼電器仍然保持接通狀態(tài)，使電流流過預熱塞繼電器繼續(xù)預熱，直至啟動機開關扭至“START39?！恢脼橹?。在預熱完成后，如果偶然將啟動機開關再次置于“G”位置，而且這時定時器中的電容器如尚未完全放電，預熱指示燈會在較短的時間發(fā)光。1．6．6 固定延遲型(啟動機開關上未設有G位)在這種固定延遲型預熱裝置中，預熱定時器控制電熱指示燈發(fā)光時間和預 熱塞繼電器工作時間的長短。根據預熱定時器的工作情況，指示燈在固定的時間內(約Ss)發(fā)光，預熱塞繼電器也接通一固定時間(約18s)。當指示燈熄 滅時，表示預熱過程完成，發(fā)動機做好啟動準備。固定延遲型預熱裝置(啟動機開關未設有G位)的電路原理見圖1—122。啟動機開關擰至“ON39?！?接通)位置時，預熱定時器開始工作，預熱指示燈發(fā)光，同時將預熱塞繼電器接通。預熱塞繼電器將電流輸至預熱塞，使預 熱塞迅速發(fā)熱。在預定的一段時間之后，預熱定時溫度已升至足以啟動發(fā)動 機，預熱塞繼電器斷路，防止燒壞預熱塞。當啟動機開關擰至“START”(啟動)位置時，預熱塞繼電器不受預熱定時器的控制，仍保持接通狀態(tài)。這樣就防止了在發(fā)動機啟動過程中預熱塞溫度下降，從而提高了啟動能力。發(fā)動 機啟動之后，放電警告燈熄滅。這時，預熱定時器檢測到來自調壓器L端子 的信號，斷開預熱塞繼電器，使預熱塞停止加熱。1．6．7 可變延遲型此預熱系統(tǒng)由預熱定時器來控制。預熱定時器則根據冷卻液溫度及交流發(fā)電機電壓(作為發(fā)動機運轉信號)運作。預熱指示燈發(fā)亮時間和預熱塞預熱時間則根據冷卻液溫度而異(無余輝功能)。(1)預熱定時器 預熱定時器的功能如下。①冷卻液溫度傳感器不斷將冷卻液的溫度傳遞至預熱定時器，定時器在 T1時間內接通預熱指示燈，在T2時間內接通預熱繼電器。時間Ｔ1和Ｔ2隨 冷卻液溫度的變化而變化，車輛型號不同，時間Ｔ1和Ｔ2：也不同。②發(fā)動機啟動后(由調壓器的L接線柱電壓決定)，定時器切斷預熱塞及預熱指示燈的電流。冷卻液溫度與定時器運作之間的關系見圖1—123。(2)冷卻液溫度傳感器 冷卻液溫度傳感器(熱敏電阻)裝置在汽缸體上，見圖1—124。熱敏電阻的電阻值根據冷卻液溫度的變化而變化。預熱定時器感知電阻的這些變化，以控制預熱時間和指示燈發(fā)光時間。(3)工作過程 可變延遲型預熱裝置電路原理見圖1—125。啟動機開關扭至“ON39?！恢脮r，啟動機開關扭至“START39。’位置時，發(fā)動機啟動之后，放電警告燈熄滅。這時，預熱定時器感知來自調壓器L 端子的信號，使預熱塞繼電器斷路，預熱塞停止加熱。1．6．8 新式超級預熱系統(tǒng)新式超級預熱系統(tǒng)，靠溫度自控預熱塞迅速完成預熱，以縮短駕駛員必須 等待啟動發(fā)動機的時間。除快速預熱外，此系統(tǒng)還具有余輝功能，以改善寒冷天氣的燃燒能力，減少白煙和發(fā)動機爆震。新式超級預熱系統(tǒng)包括：溫度自控預熱塞、兩個預熱繼電器(主、副繼電 器)、一個預熱塞電阻、一支冷卻液溫度傳感器和一個預熱定時器。(1)溫度自控型預熱器 預熱塞內有三個不同特性的線圈，這些線圈串聯(lián) 在一起(見圖1—116)。(2)預熱塞電阻 這個電阻降低施加在預熱塞上的電壓。1號預熱塞繼電 器關閉時，電流通過這個電阻輸送至預熱塞，使預熱塞的溫度保持在足以啟動發(fā)動機的水平。(3)冷卻液溫度傳感器 冷卻液溫度傳感器與可變延遲型預熱系統(tǒng)中所使 用傳感器屬同一類型。(4)預熱定時器 冷卻液溫度傳感器不斷將冷卻液的溫度變化信號傳遞至 預熱定時器，即預熱指示燈發(fā)光時間丁1，見圖1—126(a)。預熱定時器控制預熱時間丁2，即2號預熱繼電器工作時間(根據冷卻液溫度而定)，見圖1—126(b)，或1號繼電器的接通時間Ｔs(根據施加在預熱塞上的電壓而定)，見圖 1—126(c)。預熱定時器也控制余輝時間，2號預熱繼電器的接通時間Ｔ2。發(fā)動機啟動時，預熱定時器同時接通1號預熱塞繼電器和2號預熱塞繼電器。圖1—127是預熱和余輝的工作時序。(5)工作過程 新式超級預熱系統(tǒng)電路原理見圖l—128。啟動機開關扭至“ON39?！恢脮r，將點火開關扭至“START”位置時，在一些新式發(fā)動機中，采用了自動控制溫度的預熱塞——陶瓷預熱塞，這是一種陶瓷加熱元件，它能夠縮短預熱時間，2號預熱塞繼電器和電阻器也不需要了，連余輝功能裝置也簡化了。但由于陶瓷受到碰撞時，容易破碎，因此在處理時需要特別小心。1．6。9 常規(guī)式超級預熱系統(tǒng)在常規(guī)式超級預熱系統(tǒng)中，通過向額定電壓低的預熱塞施加較高的蓄電池 電壓，迅速完成預熱，以縮短駕駛員必須等待啟動發(fā)動機的時間。同時，該系統(tǒng)將預熱塞保持在預定溫度之下，以防止預熱塞過熱。除快速預熱外，此系統(tǒng) 還具有余輝功能，以改善寒冷天氣的燃燒，減少白煙和柴油機爆震。常規(guī)式超級預熱系統(tǒng)包括低額定電壓預熱塞、兩個預熱塞繼電器(主、副繼電器)、一個預熱塞電阻、一個冷卻液溫度傳感器、一個預熱塞電流傳感器和一個電熱定時器。(1)預熱塞 此系統(tǒng)使用額定電壓低的快速加熱型預熱塞。預熱塞加熱時間不同，其額定電壓也不同，見圖1—129。注意，在檢測時，切勿在預熱塞上加12V電壓，否則會燒壞預熱塞。(2)預熱塞電阻 此電阻將施加在預熱塞上的電壓降低。當1號預熱塞繼 電器斷路時(即預熱塞溫度升至約800~C)，電流通過此電阻器流至預熱塞，見圖1—130。(3)預熱塞電流傳感器 預熱塞電流傳感器在溫度改變時仍能保持幾乎是恒定的電阻值。由于預熱塞的電阻值在不同溫度時有很大的變化，預熱定時器 檢測這一傳感器每一端的電壓差，將大多數發(fā)動機的預熱塞溫度保持在750～900~C之間。(4)冷卻液溫度傳感器 與可變延遲型預熱系統(tǒng)中所使用的傳感器屬同一類型。(5)預熱定時器 冷卻液溫度傳感器不斷將冷卻液的溫度變化傳至預熱定時器，定時器據此使預熱指示燈發(fā)光，見圖1—131(a)，預熱指示燈發(fā)光時間Ｔ1。根據冷卻液的溫度變化，預熱定時器控制預熱時間和余輝時間，見圖1—131(b)，圖1—132為預熱與余輝工作曲線。(6)工作過程 常規(guī)式超級預熱系統(tǒng)電路原理見圖1—133。當啟動機開關扭至“ON39?！恢脮r，當啟動機開關扭至“START39。’位置時，發(fā)動機啟動后，儀表板上放電警告燈熄滅時，電壓調節(jié)器L端子的電壓從。升至蓄電池電壓。然后，預熱定時器將1號預熱塞繼電器切斷。由于預熱定時器仍使2號預熱塞繼電器接通，來自蓄電池電流繼續(xù)通過預熱塞電阻器流至預熱塞，產生余輝。余輝延續(xù)時間丁2根據發(fā)動機冷卻液溫度控制。課堂小結（10′）１．可變延遲型預熱系統(tǒng)組成四 課后作業(yè)布置（15′）１．新式超級預熱型系統(tǒng)組成 一 復習提問（10＇）1固定延遲型熱型系統(tǒng)組成二 教學過程（60＇）1。7 其他設備1。7．1 自動定時器(用于直列柱塞式噴油泵)汽油發(fā)動機裝有一個離心式點火提前裝置。該裝置隨發(fā)動機轉速增加，將點火正時提前。柴油發(fā)動機也有類似裝置，稱為自動定時器或自動正時器。分配式噴油泵使用一種隨燃油壓力而變化運作的定時器，這種定時器裝置在噴油泵內部，在直列柱塞式噴油泵中，則使用一種隨離心力變化而運作的定 時器。在此，補充介紹用于直列柱塞式噴油泵的自動定時器。自動定時器裝置安裝在噴油泵和其主動齒輪之間，具有以下兩種功能。①將發(fā)動機的轉動傳送至噴油泵，以驅動噴油泵凸輪軸。②隨發(fā)動機轉速提高，自動將噴油泵正時提前，以保證有效燃燒。驅動定時器的方式因發(fā)動機類型而異，但所有定時器的結構和工作原理都 基本相同，如圖1—134所示。自動定時器的工作原理見圖1—135。1．7．2 減壓器當切斷燃油或空氣供應、或由于汽缸壓力卸壓阻止自燃時，柴油發(fā)動機就會熄火。一些車輛上裝置了減壓器，見圖l—136，只要駕駛員拉動裝在駕駛室內的球形把手，就可操作減壓器，使進氣閥或排氣閥開啟少許，從而使各汽缸 燃燒室中的壓力卸壓。這就確保駕駛員關掉發(fā)動機時，發(fā)動機會停止運轉。天氣寒冷時，減壓器也可使發(fā)動機更容易轉動，以產生足夠的速度自行啟動。檢查噴射正時、氣門間隙等項目時，用手轉動曲軸也較容易。1．7．3 離心式機油濾清器有些型號發(fā)動機將紙芯機油濾清器和離心式機油濾清器結合在一起，見圖1—137。圖1—138是裝有這種離心式機油濾清器的豐田2D發(fā)動機潤滑油流向。1，7．4 額外噴油磁鐵①啟動機啟動時，EDIC系統(tǒng)增加燃油噴射量，使發(fā)動機平穩(wěn)啟動。②啟動機開關斷路時，EDIC系統(tǒng)切斷燃油供應，使發(fā)動機停機。③機油壓力下降得太低時，EDIC系統(tǒng)也切斷燃油供應而使發(fā)動機停機。這種停機可能發(fā)生的原因有幾個，其中包括發(fā)動機的反向旋轉。(2)組成部件 EDIC系統(tǒng)主要由噴射量控制電動機、控制繼電器和機油 壓力開關組成。①噴射量控制電動機 噴射量控制電動機的作用是根據控制繼電器的狀態(tài)，在啟動機開關斷開時，或者發(fā)動機開始反向旋轉時，推動噴油泵1號推桿，切斷燃油的供應；或在啟動過程中，推動1號推桿，以增加燃油供應量。噴射量控制電動機的結構見圖1—141。②控制繼電器 控制繼電器的作用是根據啟動機開關和機油壓力開關的 狀態(tài)，控制EDIC系統(tǒng)的噴射量控制電動機。③機油壓力開關 機油壓力開關的作用是檢測機油壓力。當機油壓力大約是30kPa時，內置開關斷開；低于這個壓力時，內置開關接通。如果發(fā)動機開始反向運轉，則機油泵不產生油壓，結果油壓開關接通，使發(fā)動機立即停機。(3)工作過程 電子柴油噴射控制裝置EDIC的電路原理見圖1—142。噴射量控制電動機的工作過程見圖1—143。①啟動機開關：從“OFF39?！?斷)至“START39?！?啟動)當啟動機開關 從“OFF39?！?斷開)扭至“START39。’(啟動)位置時，電動機轉動，然后停在 “START39。’位置。噴油泵1號推桿也從“STOP39?！?停機)轉到“START39?！?置?！皢訖C開關斷開”的意思是擰至“LOCK39?！颉癆CC39?！恢?。具體電路工作過程如下：1號繼電器通(接點從A轉至B)，3號繼電器 通(接點從A轉至B)，電動機開始運轉。隨后，限制器底板轉至“START39?！?位置[