（完稿）花冠轿车发动机电子控制系统实验台设计（CAD全套）

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关资料发动机的作用和组成发动机的作用是使输进气缸内的燃料燃烧而发出动力。发动机的组成机体曲柄连杆机构配气机构燃油供给系统冷却系统润滑系统点火系统汽油发动机采用起动系统等部分组成。如图.图.发动机组成示意图汽油发动机的工作原理发动机工作须经过进气，把可燃混合气或新鲜空气引入气缸然后将进入气缸的可燃混合气压缩，压缩接近终点时点燃可燃混合气可燃混合气着火燃烧，膨胀推动活塞下行实现对外作功最后排出燃烧后的废气。进气压缩作功排气四个过程。把这四个过程叫做发动机的个工作循环，工作循环不断地重复，就实现了能量转换，使发动机能够连续运转。进气行程活塞在曲轴带动下从上止点向下止点运动，这时排气门关闭，进气门打开。随着活塞下移，气缸内容积增大，压力减小，在气缸内形成定的真空度，空气和汽油混合物通过进气门被吸入气缸，并在气缸内进步形成可燃混合气压缩行程进气结束终了，曲轴继续旋转，带动活塞从下止点向上止点运动，这时进排气门均关闭，气缸内成为封闭容积，随着活塞移动，气缸容积不断减小，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断升高，当活塞到达上止点时压缩行程结束。做功行程做功行程包括燃烧过程和膨胀过程，在这行程中，进气门和排气门仍然保持关闭。当活塞位于压缩行程接近上止点即点火提前角位置时，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花，点燃可燃混合气，火焰迅速传遍整个燃烧室，同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀，温度和压力急剧升高，最高压力可达，最高温度可达，高温高压气体膨胀，推动活塞从上止点向下止点移动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能，除了用于维持发动机本身继续运转外，其余用于对外做功。随着活塞向下运动，气缸内容积增加，气体压力和温度逐渐降低，当活塞运动到下止点时，做功行程结束，气体压力降低到，气体温度降低到。排气行程可燃混合气在气缸内燃烧后生成的废气必须从气缸中排出去以便进行下个进气行程。排气行程开始时，排气门开启，进气门仍然关闭，曲轴通过连杆带动活塞由下止点向上止点运动时，此时废气在自身生剩余压力和在活塞的推动下，经排气门排出气缸之外。活塞越过上止点后，排气门关闭，排气行程结束。受排气阻力的影响，排气终止时，气体压力仍高于大气压力，约为，温度约为。曲轴继续旋转，活塞从上止点向下止点运动，又开始了下个新的循环过程。可见四行程汽油机经过进气压缩作功排气四个行程完成个工作循环，这期间活塞在上下止点往复运动了四个行程，相应地曲轴旋转了两圈。实际汽油机的进气过程中，进气门打开。在排气行程中，是排气门早于下止点开启，迟于上止点关闭。进气门早开晚关的目的是为了增加进入气缸的混合气量，排气门早开晚关的目的是。可以提高汽车的使用寿命和经济效益,推动汽车工业及国民经济的发展。与实践相结合,提高学生的实际操作能力。伴随汽车电器技术的进步,实验台还可以进行更新换代,节约研制经费。对实验台的开发和设计,可以建立种科研环境,给学生营造良好的学习氛围。在设计过程中,需要对以往学过的知识进行复习,还有很多的理论需要深入的研究,以便同实际操作结合。汽车新技术发展十分迅速，在汽车工程上的应用越来越普遍．而相关高校及社会技术培训机构在汽车新技术教学中大多以理论为主，相应新技术新结构为主的实践教学手段严重滞后，不仅不能与汽车领域广泛推出的汽车新技术同步，更跟不上汽车新技术的快速发展．为此，研制了丰田型电控发动机仿真实验台，希望能够为相关教学机构提供有益的帮助结合我校丰田技术人才培养的要求，本设计以丰田花冠发动机为蓝本，设计制造出具有故障诊断以及教学功能演示的综合实验台，可以结合实验台可以进行故障设置，诊断并且进行信号测试，数据流分析等。目的是通过理论与实践相结合的方式，培养和加强学生的汽车故障诊断分析能力。.研究和发展现状随着汽车工业的发展，汽车作为种代步工具，已经进入普及时代。目前，平均每辆汽车上的电子装备已经占到整车成本的，些高档轿车上电器产品所占比重更高，电器产品的费用已经占到整车成本的以上。据美国汽车工业界的预测，年全球汽车电器产品的总销售额将达亿美元。汽车电器是汽车的重要组成部分，其自身的性能对汽车的动力性经济性可靠性安全性操纵性舒适性娱乐性等各种性能都会产生直接而重要的影响。现代汽车已不再是传统的机电产品，其中汽车机械部分的发展已经达到了极致，汽车电器还有广泛的发展空间，汽车上的革新来自汽车电子技术及产品。汽车电子属于典型的高技术高附加值高增长的新兴产业，具有巨大的市场容量和很强的技术渗透性与产业带动性，是我国占领产业技术制高点大力推进高新技术产业化的良好机遇。在发达国家，汽车已经进入电子时代，汽车电器技术已经成为当代汽车技术领域关注和研究的重点问题。近多年来，随着计算机和电子技术的发展，汽车工业和汽车技术取得了长足进步。采用电子技术已经成为解决汽车质量与性能诸多问题中的最佳方案。应用微机控制发动机的喷油与点火就是为了适应社会对汽车排放法规与节能的要求。目前，多数轿车都已装用发动机管理系统，对发动机各个系统进行综合控制发动机的控制已由早期的模拟装置发展成为微机控制的数字控制系统。在发动机管理系统中，微机不仅控制点火定时与喷油系统的空然比，还控制怠速转速，爆燃，增压压力，近期和废弃再循环以及变速器传动诸多方面，还增加了自诊断系统，后备系统与保护装置，提高了整个控制系统的可靠性。现代汽车工业已经进入成熟的发展阶段，世界各大汽车制造商为进步地争夺汽车销售市场，不断加强开发投资力度，试图以提高汽车安全性降低能耗改善舒适性和增加功能等来推动汽车工业向高附加值方向发展。汽车电子技术是汽车技术与电子技术相结合的产物，汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的次革命。在现代汽车上，电子技术的应用越来越广泛，汽车已经由单纯的机械产品发展为高级的机电体化产品，成为所谓的“电子汽车”。汽车电子化是现代汽车发展的重要标志。随着电子信息技术的飞速发展,现代汽车技术与电子技术信息技术融合在起,汽车已成为现代科技的载体和结晶。据核计，目前平均每辆车上的电子装备已经占到整车成本的，在些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到个，电子产品费用占到整车成本的以上。可以说,目前电子技术的应用已经深入到汽车所有的系统并在提高汽车的操纵性能燃油经济性可靠性和自动化程度等方面发挥着越来越重要的作用。在发达国家，汽车已经进入电子时代，汽车电子控制技术已经成为当代汽车技术领域关注和研究的重点问题。由此可以看出，现代汽车已不再是传统的机电产品，其中汽车的机械部分的发展已经达到了极致，汽车继续改进的空间将集中在传统汽车技术和电子技术的的结合上，汽车上的革新来自汽车电子技术及产品。然而，由于汽车运行的环境多变，特别是发动机所处的环境恶劣，因此，由发动机电子控制系统引起的故障也相应增多。据相关从事汽车维修多年的人员表示，现代汽车由于电控系统引起的故障大约占全车故障的，特别是新车。发动机电子燃油喷射是项涉及面很广的技术，它包括了传感器技术微处理技术控制工程等多方面知识。并且，在汽车修理过程中，由于车系车型的差别，维修人员判定传感器元件信号及电子控制单元导致的故障很困难。这就给汽车维修和汽车教学带来了很大的障碍。而现有的教学试验台架绝大部分仍然基于传统的发动机，这是制约学生理论学习和提高实践能力的个重要原因。本设计通过对发动机电子控制部分实施改制，使之形成可以脱离发动机本体试验的系统设计，应用相应传感器来模拟实际运行工况，实现故障诊断，通过故障代码的分析，查找并排除故障。研制出套对汽车电子控制系统诊断准确操作方便快速经济的故障诊断系统，从而把理论教学与实践过程有机地结合起来，使理论教学更直观，实践过程更容易。在国外主要开发的是发动机电子控制故障诊断系统，代表产品有美国通用汽车公司和福特汽车公司推出的称之为和的故障诊断咨询系统。日本丰田汽车公司的维修信息及技术部门联合开发了“维修技术咨询系统”和丰田发动机集中电子控制的诊断系统。汽车电子控制实验台的发展趋势是朝着人工控制智能化的方向发展，实现故障诊断检测工作状况的演示等功能。我国仿真技术的研究与应用开展得比较早，发展迅速。年代就建设了批水平高规模大的半实物仿真系统，如射频制导导弹半实物仿真系统工程飞行模拟等等，主要应用于军事用途。目前半实物仿真在工业交通优化逐步开始应用，同时，半实物仿真技术已成为国内汽车工程师研究的热点，已满足应用设计周期的缩短产品质量要求的提高开发及设计费用的减少的要求。在国外，汽车公司的工程师感到他们需要种替代传统设计的新途径。他们曾经尝试过的方法所遇到的主要问题还是硬件原型的不完备，整个设计在工程化时需要重新设计和重新编程。因此汽车公司的工程师开始寻找种新的方法来填补传统与现代的汽车电子控制系统开发之间的空白，使得需求定义者控制器设计人员有个共同的坚实基础。.设计的要主内容由以上论述可知，花冠电控实验台主要由台架和台面组成。主要内容如下完成实验台布局设计台架展板演示装置设计实现车用传感器的信号输入尽可能解决信号之间匹配转速与负荷。面板设计及选择原件定位。演示装置及检测装置设计。实现故障设置，故障演示。研究方法实验室调研，借鉴参考台架。.故障诊断技术的发展趋势近年来，些新的科学分支的出现和发展及其在设备故障诊断中的成功应用，为汽车故障诊断技术的发展开拓了新的途径。由于汽车电子化的趋势是从整体上来设计全车的控制系统，因此，现代故障诊断系统的技术正向着故障专家系统人工智能故障诊断系统方面发展，开发要求是具有在线更新自诊断功能故障预测功能自我保护功能，并且还可以实现在线信息资源的交流与共想。第章花冠发动机结构特点.发动机相关资料发动机的作用和组成发动机的作用是使输进气缸内的燃料燃烧而发出动力。发动机的组成机体曲柄连杆机构配气机构燃油供给系统冷却系统润滑系统点火系统汽油发动机采用起动系统等部分组成。如图.图.发动机组成示意图汽油发动机的工作原理发动机工作须经过进气，把可燃混合气或新鲜空气引入气缸然后将进入气缸的可燃混合气压缩，压缩接近终点时点燃可燃混合气可燃混合气着火燃烧，膨胀推动活塞下行实现对外作功最后排出燃烧后的废气。进气压缩作功排气四个过程。把这四个过程叫做发动机的个工作循环，工作循环不断地重复，就实现了能量转换，使发动机能够连续运转。进气行程活塞在曲轴带动下从上止点向下止点运动，这时排气门关闭，进气门打开。随着活塞下移，气缸内容积增大，压力减小，在气缸内形成定的真空度，空气和汽油混合物通过进气门被吸入气缸，并在气缸内进步形成可燃混合气压缩行程进气结束终了，曲轴继续旋转，带动活塞从下止点向上止点运动，这时进排气门均关闭，气缸内成为封闭容积，随着活塞移动，气缸容积不断减小，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断升高，当活塞到达上止点时压缩行程结束。做功行程做功行程包括燃烧过程和膨胀过程，在这行程中，进气门和排气门仍然保持关闭。当活塞位于压缩行程接近上止点即点火提前角位置时，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花，点燃可燃混合气，火焰迅速传遍整个燃烧室，同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀，温度和压力急剧升高，最高压力可达，最高温度可达，高温高压气体膨胀，推动活塞从上止点向下止点移动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能，除了用于维持发动机本身继续运转外，其余用于对外做功。随着活塞向下运动，气缸内容积增加，气体压力和温度逐渐降低，当活塞运动到下止点时，做功行程结束，气体压力降低到，气体温度降低到。排气行程可燃混合气在气缸内燃烧后生成的废气必须从气缸中排出去以便进行下个进气行程。排气行程开始时，排气门开启，进气门仍然关闭，曲轴通过连杆带动活塞由下止点向上止点运动时，此时废气在自身生剩余压力和在活塞的推动下，经排气门排出气缸之外。活塞越过上止点后，排气门关闭，排气行程结束。受排气阻力的影响，排气终止时，气体压力仍高于大气压力，约为