汽车新技术的应用和发展趋势学案.ppt

汽车新技术的应用和发展趋势 导言 汽车已经从上个世纪的没有马的马车，发展成了今天的装有四个轮子的计算机。利用计算机对汽车各个系统进行最佳优化控制，不断地满足人类对汽车在节能、环保、安全、舒适、及动力等性能的更新、更高的要求，是近30年来从事汽车事业的人们努力奋斗的目标，也是世界汽车发展到一个新的里程碑的主要标志。 导言 如今，无论在汽车的设计、试验与制造方面，还是在使用、维护、管理及其结构本身，都无不和计算机息息相关。目前，由计算机指令控制的汽车已经达到了较高的水平。可以说，凡是可能会影响到汽车综合性能的有关结构或工作过程，都可以采用计算机控制。各种按需要设计的综合或独立式车用计算机已经相当成熟。 现代汽车计算机控制系统概况电控燃料喷射系统 实现完全燃烧，是汽车发动机高经济性及低排放的关键所在。1967年德国B0SCH公司成功开发了D—Jetronic电控汽油喷射系统（EFI），并装备在大众VW＿1600型轿车上，由此人类的汽车事业开始走入了电子时代 电控燃料喷射系统 进入20世纪70年代后，德国、美国、日本等国汽车公司相继采用了质量流量式空气传感器，可以直接测得发动机吸入的空气量，代替了D型系统中的速度密度式空气流量检测系统，使电控燃油喷射系统的控水平有了质的提高。随着大规模集成电路和微型计算机的飞速发展，德国BOSCH公司在1979年开始生产集电子点火和电控汽油喷射于一体的Motronic数字式发动机综合控制系统，这些系统可以对A/F、点火、怠速及废气再循环等进行综合控制，其控制功能与精度已日趋完善。 电控燃料喷射系统 在电控燃料喷射系统中，电脑根据发动机转速传感器（RPMS）、空气流量传感受器（AFS）、节气门位置传感受器（TPS）、排气氧含量传感器及其它各种有关汽车工况及环境状态参数的传感受器提供的信息，经计算及优化处理，可以实现对喷油时刻、喷油压力、喷油率、增压中冷进气及加速空气喷射等进行电控，使汽车的经济性与环保性能得到极大的改善。 EFI 系统的构成 电控点火系统 传统的蓄电池点火系统及其后的晶体管点火系统，由于都不同程度的存在反应迟钝、机械故障多、调整精度有限且易受多种因素影响等问题，所以无法实现最佳点火控制。而电子控制点火系统能综合分析发动机的转速、曲轴位置、爆震状态、温度、海拨高度、系统电压及其它有关传感器的信息，可以在各种不同的转速与负荷条件下随时调整及修正点火时刻、点火能量及点火顺序保证了最优化的点火控制。 电子控制点火装置 电子控制点火装置是利用半导体材料代替传统的点火系机械开关，接通或切断初级电流。 目前采用的无触点电子点火控制系统可分为有分电器和无分电器两类。无触点电子点火系的特点是在分电器内没有断电器的触点，而是利用各种形式的点火信号发生器来取代。 根据点火信号发生器的工作原理不同，又可分为磁电式、霍尔效应式、光电式、电磁振荡式。其中磁电式和霍尔效应式的信号发生器应用较多。 直接点火系统 在20世纪80年代中期出现在德国大众和美国通用汽车发动机上的直接点火系统（DLS）取消了传统的点火线圈和分电器。电子控制单元（ECU）、点火控制模块（ICM）、点火信号发生器（PIP）、气缸识别传感器（CID）、及其它有关元件组成了新型的电子点火系统。大大改善了发动机的燃烧与环保、经济与可靠性。 点火线圈装置 (Ignition Coil System) 怠速控制（ISC） 怠速控制系统根据发动机冷却水温及其它相关参数（如空调开关信号、动力转向开关信号等）通过怠速控制阀，控制发动机在怠速运转时的可燃混合气的供给量，和空燃比的控制，使发动机的怠速处于最佳状态。 发动机排放控制 排放控制包括以下内容：EGR废气再循环，氧传感器及三元催化器，CO控制，二次空气喷射，活性炭罐电磁阀控制。 除了以上控制装置外，在发动机部分的电控系统中还包括：进气控制（空气引导通路切换和旅涡控制阀）发动机增压控制、电动燃油泵控制、发电机控制、冷却风扇、发动机排量、节气门正时、二次空气喷射、油气蒸发及系统自我诊断、警告提示、备用功能与失效保护等。 三元催化器和 2次空气喷射装置 在燃烧室里产生的排放气体中的HC,CO,Nox经过催化器时被Pt,Ph的作用，进行氧化和还原反应转换成CO2,H2O,N2. 为了促进氧化反应，通过片簧阀供入新鲜空气。 构成图 电子控制自动变速器（ECT） 电控自动变速器由液力变矩器、行星齿轮系统、液压控制系统、手控联杆机构、最终传动机构、壳体、散热系统、电控系统等部分组成。 液力变矩器利用液体的流动，把来自发动机的扭矩增大后传递给行星齿轮机构，同时液压控制装置根据行驶的需要来操纵行星