電控發(fā)動機(jī)空氣供給系統(tǒng)的原理與故障診斷探索和實(shí)踐

摘 要：電控發(fā)動機(jī)是有區(qū)別于傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的、近些年才出現(xiàn)的新型發(fā)動機(jī)。和傳統(tǒng)的機(jī)械式發(fā)動機(jī)有所不同的是，電控發(fā)動機(jī)可以通過電子控制單元采集發(fā)動機(jī)工況信息，通過人為標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)供油供氣的調(diào)整，以達(dá)到最優(yōu)的發(fā)動機(jī)動力油耗，而這種功能是傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)所做不到的。在電控發(fā)動機(jī)的部分，其空氣供給系統(tǒng)是極為重要的，本文就對電控發(fā)動機(jī)空氣供給系統(tǒng)的原理和故障診斷方面做出思考和探討。

關(guān)鍵詞：電控發(fā)動機(jī)；空氣供給系統(tǒng)；故障

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.153

0 引言

空氣供給系統(tǒng)是電控發(fā)動機(jī)中的一個(gè)重要構(gòu)成部分，簡單的對于空氣供給系統(tǒng)的組成做一個(gè)總結(jié)就是：“五個(gè)硬件”和“四個(gè)固件”，那么本文先從空氣供給系統(tǒng)的作用說起，來簡析空氣供給系統(tǒng)的故障的診斷與相應(yīng)原理。

1 空氣供給系統(tǒng)在整個(gè)電控發(fā)動機(jī)中的作用

（1）主要作用。清潔和過濾空氣是電控發(fā)動機(jī)空氣供給系統(tǒng)的主要功能，在此之上提升進(jìn)氣效率，并且基于發(fā)動機(jī)的不同工況調(diào)節(jié)不同的進(jìn)氣量，為發(fā)動機(jī)的電控系統(tǒng)提供一個(gè)輸入信號； （2） 輔助作用。電控發(fā)動機(jī)的空氣供給系統(tǒng)的輔助作用是給例如制動系統(tǒng)其內(nèi)部的真空助力泵、燃油箱蒸發(fā)的控制系統(tǒng)等一類的關(guān)聯(lián)系統(tǒng)提供真空能、輸入信號或接口。根據(jù)空氣供給系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性，我們在故障診斷時(shí)還應(yīng)當(dāng)要考慮到其他有關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)對其的影響。

2 空氣供給系統(tǒng)的組成

電控發(fā)動機(jī)的空氣供給系統(tǒng)一般是由固件和硬件兩部分組成。

（1） 固件。固件，即是用來產(chǎn)生和提供信號的裝置。空氣供給系統(tǒng)的固件是由空氣計(jì)量器、節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器等構(gòu)成的。但是嚴(yán)格意義上來說，這一類固件不光屬于空氣供給系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)也屬于電子控制相關(guān)系統(tǒng)，所以這一類固件是空氣供給系統(tǒng)的接口件； （2） 硬件?？諝夤┙o系統(tǒng)的硬件組成一般應(yīng)當(dāng)是由空氣過濾器、進(jìn)氣道、節(jié)氣門、進(jìn)氣總管和進(jìn)氣歧管組成。廣義上的空氣供給系統(tǒng)的硬件組成在這些之上還應(yīng)當(dāng)包括接口件（進(jìn)氣門和燃燒室）。

3 空氣供給系統(tǒng)各個(gè)硬件的相關(guān)功能

（1）空氣過濾器?？諝膺^濾器，它所起到的作用就是清潔空氣和防止氣缸的磨損，其構(gòu)成一般是內(nèi)部擁有較強(qiáng)過濾和通透能力的濾紙，保養(yǎng)更換必須隔一段時(shí)間進(jìn)行一次?？諝膺^濾器方面故障的主要體現(xiàn)就是臟污，之后產(chǎn)生壓差和節(jié)流現(xiàn)象，流速和壓差呈正比例相關(guān)，相應(yīng)阻力隨著二者增長而變大，怠速穩(wěn)定性和高速性能也會產(chǎn)生相應(yīng)變化； （2） 進(jìn)氣道。進(jìn)氣道在整個(gè)空氣供給系統(tǒng)中起到引導(dǎo)空氣流動并且提高進(jìn)氣相關(guān)效率的作用。進(jìn)氣道一般在材料商采用比較長的波紋軟管。進(jìn)氣道方面的故障主要的體現(xiàn)就是漏氣，漏氣情況的產(chǎn)生會使燃燒室逸入一些計(jì)量之外的空氣，空燃比隨之發(fā)生異常，導(dǎo)致空氣流量計(jì)信號失真； （3） 節(jié)氣門。節(jié)氣門一般擁有三種結(jié)構(gòu)：即直通式節(jié)氣門、旁通式節(jié)氣門和電子節(jié)氣門。節(jié)氣門在空氣供給系統(tǒng)中的作用是根據(jù)不同的工況調(diào)節(jié)進(jìn)氣量。一般情況下與節(jié)氣門的位置信號相對應(yīng)的有一個(gè)節(jié)氣門軸，它在節(jié)氣門的位置傳感器上。節(jié)氣門方面故障的主要體現(xiàn)就是臟污或者磨損，車輛的怠速會受到節(jié)氣門臟污或磨損狀態(tài)時(shí)的影響，及時(shí)有效的清洗、調(diào)節(jié)十分必要。然后，再進(jìn)行匹配并且初始化。這里的臟污或者磨損，即臟污或磨損在維修上與部件的新、舊程度毫無關(guān)聯(lián)。臟污是使所有尺寸縮小的所有相關(guān)因素；磨損是使所有尺寸增大的因素； （4） 進(jìn)氣總管。諧振腔抑或動力腔是進(jìn)氣總管的別稱。它的作用是使進(jìn)氣儲存與進(jìn)氣壓力的效率提高，防止進(jìn)氣產(chǎn)生竄動干擾，其上一般安裝有真空壓力傳感器。進(jìn)氣總管的故障主要體現(xiàn)在漏氣上，在發(fā)生漏氣現(xiàn)象時(shí)，漏氣情況在節(jié)氣門前后都會發(fā)生，節(jié)氣門前漏氣主要會造成空氣流量計(jì)的失真；而節(jié)氣門后的漏氣，除了造成空氣流量計(jì)的失真之外，還會造成節(jié)氣門位置信號的失真； （5） 進(jìn)氣歧管。分配進(jìn)氣是進(jìn)氣歧管在空氣供給系統(tǒng)中的主要作用，即是說它可以提供可燃混合氣的場所。進(jìn)氣歧管一般是發(fā)生在節(jié)氣門后漏氣的情況，與節(jié)氣門前漏氣的情況有所不同。所以進(jìn)氣歧管和進(jìn)氣總管一樣，其故障的主要方式也是體現(xiàn)在漏氣上。

4 空氣供給系統(tǒng)的故障診斷

整個(gè)空氣供給系統(tǒng)的主要故障方式就是臟污、磨損和漏氣，還有其他相關(guān)系統(tǒng)對空氣供給系統(tǒng)的干擾。也就是說，如果空氣供給系統(tǒng)整體沒有出現(xiàn)臟污、磨損、漏氣等故障，說明整個(gè)空氣供給系統(tǒng)就是正常的，那么故障的方式可能就在其他相關(guān)系統(tǒng)對于空氣供給系統(tǒng)的干擾上面。所以在做出相應(yīng)故障診斷之時(shí)，必須要把其他相關(guān)系統(tǒng)給空氣供給系統(tǒng)造成的干擾也考慮在內(nèi)。

關(guān)于空氣供給系統(tǒng)硬件上的故障診斷一般通過試驗(yàn)的方法來確定故障指針，然后根據(jù)不同硬件的故障指針采取清洗、調(diào)整設(shè)定或是更換等不同方法來解決問題。固件上的故障就要相對而言復(fù)雜一些，輸出信號失真、無輸出信號是其故障指針的主要體現(xiàn)。只有空氣計(jì)量器、節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器和冷卻液溫度傳感器四種信號會出現(xiàn)失真或者無輸出信號的問題。那么為了確定故障指針，具體試驗(yàn)方法有四種：1、開路法，傳感器在插接連接器處于斷開狀態(tài)時(shí)，信號線無信號，將發(fā)動機(jī)調(diào)試至工作狀態(tài)，監(jiān)測輸出狀態(tài)。2、短路法，傳感器在插接連接器處于斷開狀態(tài)時(shí)，以人為的方式輸入干擾信號給信號線，將發(fā)動機(jī)調(diào)試至工作狀態(tài)，監(jiān)測輸出狀態(tài)。3、旁路法，拆卸傳感器，以人為方式將傳感器觸發(fā)，使輸出信號處于失真狀態(tài)，然后將發(fā)動機(jī)調(diào)試至工作狀態(tài)，監(jiān)測輸出狀態(tài)。4、替代法，將問題傳感器替換為工作正常的傳感器，監(jiān)測輸出狀態(tài)。電子元件是空氣供給其系統(tǒng)內(nèi)部傳感器的基本組成部分，所以測量的相關(guān)方法一樣可行。示波器、萬用表和試燈一般是經(jīng)常使用的相關(guān)測量儀器。在這幾種方法之上，還要不斷使自己診斷故障的思維方式更加的靈活，多方面的卻判斷故障指針，使自己能夠?qū)?yīng)多種故障情況。

5 結(jié)束語

空氣供給系統(tǒng)是電控發(fā)動機(jī)的重要部分，對于其故障診斷方面我們也應(yīng)當(dāng)更加靈活的思考，對于不同的情況不同對待，找準(zhǔn)故障指針，對癥下藥，更加完善的解決故障問題，保障行車安全。

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作者簡介：范廣忠（1972-），男，江蘇沭陽人，本科，工程師，研究方向：汽車發(fā)動機(jī)機(jī)修。