【正文】 三排孔 都關(guān)閉，活塞上部開始?jí)嚎s，當(dāng)活塞繼續(xù)上行時(shí)，活塞下方打開了進(jìn)氣孔，可燃混合氣進(jìn)入曲軸箱，活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，火花塞點(diǎn)燃混合氣，氣體燃燒膨脹，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣孔關(guān)閉，曲軸箱內(nèi)的混合氣受到壓縮，當(dāng)活塞接近下止點(diǎn)時(shí)，排氣孔打開，排出廢氣，活塞再向下運(yùn)動(dòng)，換氣孔打開，受到壓縮的混合氣便從曲軸箱經(jīng)進(jìn)氣孔流入氣缸內(nèi)，并掃除廢氣。因此，二行程發(fā)動(dòng) 機(jī)與四行程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理不同，結(jié)構(gòu)也不一樣。 二行程汽油機(jī)的工作循環(huán)也是由進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣過程組成，但它是在曲軸 旋轉(zhuǎn)一圈 (360176。 進(jìn)氣門早開晚關(guān)的目的是為了增加進(jìn)入氣缸的混合氣量，排氣門早開晚關(guān)的目的是為了減少氣缸內(nèi)的殘余廢氣量。 實(shí)際汽油機(jī)的進(jìn)氣過程中，進(jìn)氣門打開。 曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，又開始了下一個(gè)新的循環(huán)過程?；钊竭^上止點(diǎn)后，排氣門關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。 排氣行程： 可燃混合氣在氣缸內(nèi)燃燒后生成的廢氣必須從氣缸中排出去以便進(jìn)行下一個(gè)進(jìn)氣行程。燃燒氣體的體積急劇膨脹，溫度和壓力急劇升高，最高壓力可達(dá) ～ ，最高溫度可達(dá) 2200～ 2800K，高溫高壓氣體膨脹，推動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機(jī)械能，除了用于維持發(fā)動(dòng)機(jī)本身繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)外，其余用于對外做功。 燃料供給系：汽油機(jī)；柴油機(jī)。當(dāng)活塞位于壓縮行程接近上止點(diǎn) (即點(diǎn)火提前角 )位置時(shí)，安裝在氣缸蓋上的火花 發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造 曲柄連桿機(jī)構(gòu)：曲軸箱組；活塞連桿組；曲軸飛 輪組。 做功行程 。 進(jìn)氣行程 活塞在曲軸帶動(dòng)下從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開。進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)過程。 發(fā)動(dòng)機(jī)的組成：機(jī)體、曲柄連桿機(jī)構(gòu) 、配氣機(jī)構(gòu)、燃油供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng) (汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用 )、起動(dòng)系統(tǒng)等部分組成。 由于汽車電子化的趨勢是從整體上來設(shè)計(jì)全車的控制系統(tǒng)，因此，現(xiàn)代故障診斷系統(tǒng)的技術(shù)正向著故障專家系統(tǒng)、人工智能故 5 障診斷系統(tǒng)方面發(fā)展，開發(fā)要求是：具有在線更新自診斷功能、故障預(yù)測功能、自我保護(hù)功能，并且還可以實(shí)現(xiàn)在線信息資源的交流與共想。 研究方法 : 實(shí)驗(yàn)室調(diào)研，借鑒參考臺(tái)架。 演示裝置及檢測裝置設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容如下： 完成實(shí)驗(yàn)臺(tái)布局設(shè)計(jì)（臺(tái)架、展板）、演示裝置設(shè)計(jì)、 實(shí)現(xiàn)車用傳感器的信號(hào)輸入、盡可能解決信號(hào)之間匹配（轉(zhuǎn)速與負(fù)荷）。因此汽車公司的工程師開始尋找一種新的方法來填補(bǔ)傳統(tǒng) 與現(xiàn)代的汽車電子控制系統(tǒng)開發(fā)之間的空白，使得需求定義者控制器設(shè)計(jì)人員有一個(gè)共同的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 在國外，汽車公司的工程師感到他們需要一種替代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的新途徑。 80 年代就建設(shè)了一批水平高 、規(guī)模大的半實(shí)物仿真系統(tǒng)，如射頻制導(dǎo)導(dǎo)彈半實(shí)物仿真系統(tǒng)、工程飛行模擬等等，主要應(yīng)用于軍事用途。 汽車電子控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展趨勢是朝著人工控制智能化的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)故障診斷檢測、工作狀況的演示等功能。 在國外主要開發(fā)的是發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制故障診斷系統(tǒng)，代表產(chǎn)品有 美國通用汽車公司和福特汽車公司推出的稱之為 CAMS 和 SBDS 的故障診斷咨詢系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)通過對發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制部分實(shí)施改制，使之形成可以脫離發(fā)動(dòng)機(jī)本體試驗(yàn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)用相應(yīng)傳感器來模擬實(shí)際運(yùn)行工況，實(shí)現(xiàn)故障診斷，通過故障代碼的分析，查找并 4 排除故障。這就給汽車維修和汽車教學(xué)帶來了很大的障礙。發(fā)動(dòng)機(jī)電子燃油噴射是一項(xiàng) 涉及面很廣的技術(shù)，它包括了傳感器技術(shù)、微處理技術(shù)、控制工程等多方面知識(shí)。然而，由于汽車運(yùn)行的環(huán)境多變，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)所處的環(huán)境惡劣，因此，由發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)引起的故障也相應(yīng)增多。在發(fā) 達(dá)國家，汽車已經(jīng)進(jìn)入電子時(shí)代，汽車電子控制技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)代汽車技術(shù)領(lǐng)域關(guān)注和研究的重點(diǎn)問題。據(jù)核計(jì)，目前平均每輛車上的電子裝備已經(jīng)占到整車成本的 20%30%，在一些豪華轎車上，使用單片微型計(jì)算機(jī)的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到 50個(gè)，電子產(chǎn)品費(fèi)用占到整車成本的 50%以上。 汽車電子化是現(xiàn)代汽車發(fā)展的重要標(biāo)志。汽車電子技術(shù)是汽車技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，汽車電子化被認(rèn)為是汽車技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中的一次革命。在發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)中，微機(jī)不僅 控制點(diǎn)火定時(shí)與噴油系統(tǒng)的空然比，還控制怠速轉(zhuǎn)速，爆燃，增壓壓力，近期和廢棄再循環(huán)以及變速器傳動(dòng)諸多方面，還增加了自診斷系統(tǒng)，后備系統(tǒng)與保護(hù)裝置，提高了整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性。應(yīng)用微機(jī)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油與點(diǎn)火就是為了適應(yīng)社會(huì)對汽車排放法規(guī)與節(jié)能的要求。 近 20 多年來，隨著計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)的發(fā)展，汽車工業(yè)和汽車技術(shù)取得了長足進(jìn)步。汽車電子屬于典型的高技術(shù)、高附加值、高增長的新興產(chǎn)業(yè)，具有巨大的市場容量和很強(qiáng)的技術(shù)滲透性與產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)性，是我國占 領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)制高點(diǎn)、大力推進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的良好機(jī)遇。 汽車電器是汽車的重要組成部分，其自身的性能對汽車的動(dòng)力性、 經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性、操縱性、舒適性、娛樂性等各種性能 都會(huì)產(chǎn)生直接而重要的影響。目前，平均每輛汽車上的電子裝備已經(jīng)占到整車成本的 20%— 30%，一些高檔轎車上電器產(chǎn)品所占比重更高，電器產(chǎn)品的 費(fèi)用已經(jīng)占到整車成本的 50%以上。目的是通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式，培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生的汽車故障診斷分析能力。在設(shè)計(jì)過程中 ,需要對以往學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí) ,還有很多的理論需要深入的研究 ,以便同實(shí)際操作結(jié)合。 ３ 、 伴隨汽車電器技術(shù)的進(jìn)步 ,實(shí)驗(yàn)臺(tái)還可以進(jìn)行更新?lián)Q代 ,節(jié)約研制經(jīng)費(fèi)?？梢蕴岣咂嚨氖褂脡勖徒?jīng)濟(jì)效益 ,推動(dòng)汽車工業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。如何設(shè)計(jì)一個(gè)使學(xué)生容易理解、操作簡單、經(jīng)濟(jì)、方便維修的實(shí)驗(yàn)臺(tái)是這次設(shè)計(jì)的主要目的。因此，設(shè)計(jì)出的汽車電器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)作為實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在教學(xué)的過程中可以為學(xué)生及汽車專業(yè)技術(shù)人才營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，起到理論聯(lián)系實(shí)際的一個(gè)紐帶，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了有利的條件，在滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提高了學(xué)生及汽車故障診斷、維修能力。 1 第 1 章 緒 論 電器實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的目的和意義 目的 隨著轎車產(chǎn)量和保有量日益增大，相關(guān)的使用與維修問題也接踵而來， 而 現(xiàn)代轎車是以廣泛采用電子技術(shù)為標(biāo)志的 ,其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 ,且汽車運(yùn)行中電器故障所占的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他故障 ,約占 40% ～ 60% ,這對從事汽車工程相關(guān)專業(yè)的人員提出了更高的要求 [1]。 先進(jìn)的汽車實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，分析處理問題能力，工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力及商品意識(shí)，很好的滿足專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的 要求。 學(xué)生掌握汽車電器的故障診斷這項(xiàng)技能，對學(xué)生未來的發(fā)展是有很大幫助的。 全套圖紙，加 153893706 實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的意義 2 １、 先進(jìn)的汽車實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)臺(tái)設(shè)計(jì)與制作可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、分析處理問題的能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力及商品意識(shí) ,滿足專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的要求。 ２、 與實(shí)踐相結(jié)合 ,提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。 ４、 對實(shí)驗(yàn)臺(tái)的開發(fā)和設(shè)計(jì) ,可以建立一種科研環(huán)境 ,給學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。 汽車新技術(shù)發(fā)展十分迅速，在汽車工程上的應(yīng)用越來越普遍．而相關(guān)高校及社會(huì)技術(shù)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)在汽車新技術(shù)教學(xué)中大多以理論為主，相應(yīng)新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)為主的實(shí)踐教學(xué)手段嚴(yán)重滯后，不僅不能與汽車領(lǐng)域廣泛推出的汽車新技術(shù)同步，更跟不上汽車新技術(shù)的快速發(fā)展．為此，研制了豐田 1ZZ—FE型電控發(fā)動(dòng) 機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái)，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)教學(xué)機(jī)構(gòu)提供有益的幫助結(jié)合我校豐田技術(shù)人才培養(yǎng)的要求， 本設(shè)計(jì)以豐田花冠 1ZZFE 發(fā)動(dòng)機(jī)為藍(lán)本 ， 設(shè)計(jì)制造出具有故障診斷以及教學(xué)功能演示的綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以進(jìn)行故障設(shè)置，診斷并且進(jìn)行信號(hào)測試，數(shù)據(jù)流分析等。 研究和發(fā)展現(xiàn)狀 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車作為一種代步工具，已經(jīng)進(jìn)入普及時(shí)代。據(jù)美國汽車工業(yè)界的預(yù)測，20xx 年全球汽車電器產(chǎn)品的總銷售額將達(dá) 800 億美元。現(xiàn)代汽車已不再是傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品， 其中汽車機(jī)械部分的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了極致，汽車電器還有廣泛的發(fā)展空間，汽車上 70%的革新來自汽車電子技術(shù)及產(chǎn)品。在發(fā)達(dá)國家，汽車已經(jīng)進(jìn)入電子時(shí)代，汽車電器技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)代汽車技術(shù)領(lǐng)域關(guān)注和研究的重點(diǎn)問題。采用電子技術(shù)已經(jīng)成為解決汽車質(zhì)量與性能諸多問題中的最佳方案。目前，多數(shù) 3 轎車都已裝用發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)，對發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合控制發(fā)動(dòng)機(jī)的控制已由早期的模擬裝置發(fā)展成為微機(jī)控制的數(shù)字控制系統(tǒng)。 現(xiàn)代汽車工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入成熟的發(fā)展階段，世界各大汽車制造商為進(jìn)一步地爭奪汽車銷售市場，不斷加強(qiáng)開發(fā)投資力度，試圖以提高汽車安全性、降低能耗、改善舒適性和增加功能等來推動(dòng)汽車工業(yè)向高附加值方向發(fā)展。在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，汽車已經(jīng)由單 純的機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展為高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，成為所謂的 “電子汽車 ”。隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展 , 現(xiàn)代汽車技術(shù)與電子技術(shù)、信息技術(shù)融合在一起 , 汽車已成為現(xiàn)代科技的載體和結(jié)晶。 可以說 ,目前電子技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)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(jīng)濟(jì)性、可靠性和自動(dòng)化程度等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。 由此可以看出，現(xiàn)代汽車已不再是傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品，其中汽車的機(jī)械部分的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了極致，汽車?yán)^續(xù)改進(jìn)的空間將集中在傳統(tǒng)汽車技術(shù)和電子技術(shù)的的結(jié)合上，汽車上 70%的革新來自汽車電子技術(shù)及產(chǎn)品。據(jù)相關(guān)從事汽車維修多年的人員表示，現(xiàn)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。并且， 在汽車修理過程中，由于車系、車型的差別，維修人員判定傳感器元件信號(hào)及電子控制單元導(dǎo)致的故障很困難。而現(xiàn)有的教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)架絕大部分仍然基于傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，這是制約學(xué)生理論學(xué)習(xí)和提高實(shí)踐能力的一個(gè)重要原因。研制出一套對汽車電子控制系統(tǒng) 診斷準(zhǔn)確、操作方便、快速經(jīng)濟(jì)的故障診斷系統(tǒng)，從而把理論教學(xué)與實(shí)踐過程有機(jī)地結(jié)合起來，使理論教學(xué)更直觀，實(shí)踐過程更容易。日本豐田汽車公司的維修、信息及技術(shù)部門聯(lián)合開發(fā)了 “維修技術(shù)咨詢系統(tǒng) ”和豐田發(fā)動(dòng)機(jī)集中電子控制 TCCS 的診斷系統(tǒng)。 我國仿真技術(shù)的研究與應(yīng)用開展得比較早，發(fā) 展迅速。目前半實(shí)物仿真在工業(yè)、交通優(yōu)化逐步開始應(yīng)用，同時(shí)，半實(shí)物仿真技術(shù)已成為國內(nèi)汽車工程師研究的熱點(diǎn)，已滿足應(yīng)用設(shè)計(jì)周期的縮短、產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高、開發(fā)及設(shè)計(jì)費(fèi)用的減少的要求。他們曾經(jīng)嘗試過的方法所遇到的主要問題還是硬件原型的不完備，整個(gè)設(shè)計(jì)在工程化時(shí)需要重新設(shè)計(jì)和重新編程。 設(shè)計(jì)的要 主 內(nèi)容 由以上論述可知，花冠電 控 實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要由臺(tái)架和臺(tái)面組成。 面板設(shè)計(jì)及選擇原件定位。 實(shí)現(xiàn)故障設(shè)置，故障演示。 故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢 近年來，一些新的科學(xué)分支的出現(xiàn)和發(fā)展及 其在設(shè)備故障診斷中的成功應(yīng)用，為汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展開拓了新的途徑。 第 2 章 花冠 1ZZFE 發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)資料 發(fā)動(dòng)機(jī)的作用和組成 發(fā)動(dòng)機(jī)的作用：是使輸進(jìn)氣缸內(nèi)的燃料燃燒而發(fā)出動(dòng)力。（如圖 ） 6 圖 發(fā)動(dòng)機(jī)組成示意圖 汽油 發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理 發(fā)動(dòng)機(jī)工作須經(jīng)過進(jìn)氣，把可燃混合氣 (或新鮮空氣 )引入氣缸；然后將進(jìn)入氣缸的可燃混合氣壓縮，壓縮接近終點(diǎn)時(shí)點(diǎn)燃可燃混合氣；可燃混合氣著火燃燒，膨脹推動(dòng)活塞下行實(shí)現(xiàn)對外作功；最后排出燃燒后的廢氣。把這四個(gè)過程叫做發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)，工作循環(huán)不斷地重復(fù)， 就實(shí)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)換，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著活塞下移，氣缸內(nèi)容積增大，壓力減小，在氣缸內(nèi)形成一定的真空度，空氣和汽油混合物通過進(jìn)氣門被吸入氣缸，并在氣缸內(nèi)進(jìn)一步形成可燃混合氣 壓縮行程： 進(jìn)氣結(jié)束終了，曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)進(jìn)、排氣門均關(guān)閉，氣缸內(nèi)成為封閉容積，隨著活塞移動(dòng)，氣缸容積不斷減小，可燃混合氣受到壓縮，壓力和溫度不斷升高，當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)壓縮行程結(jié)束。 做功行程包括 燃燒過程和膨脹過程，在這一行程中，進(jìn)氣門和排氣門仍然