当启动机推动汽车发动机的飞轮后,接下来是当活塞运作到顶部,ECU就控制喷油点火吗?

汽油机的启动过程如下:

当钥匙拧到ON位置时

当我们把车钥匙拧到ON位置时ECU通电,ECU通电后通过各个针脚给相应传感器供电并且获取传感器信息以便于控制发动机运行。与此同时油箱里的汽油泵通电工作3-5秒给供油系统提供足够的压力。

平时很多人都说要等自检后再启动,其实没这个必要。不过有些车油泵保压阀或者喷油嘴有滴漏会导致长时间停放后供油系统压力下降,直接启动的话油泵来不及建立足够的压力会导致启动时间延长。

钥匙拧在START位置

当钥匙拧到START位置时起动机上的电磁线圈通电吸合,通过杠杆作用将起动机驱动齿轮向外推出去与飞轮齿圈啮合,在驱动齿轮被推出去的同时杠杆另一端把起动机电机的线路触点合上了,起动机电机通电开始转动,驱动飞轮旋转。

开始发动机的表演了

起动机带动飞轮旋转,飞轮驱动曲轴转动,曲轴通过连杆驱动活塞进行往复运动,同时曲轴驱动正时轮通过正时皮带或者正时链条驱动位于气缸盖内部的进排气凸轮轴控制着每个气缸进排气门的开闭。与此同时曲轴位置传感器也在不断向ECU传递着曲轴转角,ECU以此判断该给哪个气缸喷油和点火。

对特定气缸来说当活塞下行时凸轮轴使该气缸进气门打开,排气门关闭,同时ECU根据曲轴位置传感器信号判断该给它供油,于是喷油嘴电磁阀打开,汽油在供油系统压力下在进气岐管末端将雾化的汽油喷向进气门背面,强大的进气气流将汽油带入气缸。当活塞运行到下止点后开始压缩冲程,这时候进排气门都关闭,活塞开始压缩气缸内的混合气,这时候气缸内气流继续运动,将汽油进一步雾化蒸发,当活塞运行到接近上止点时ECU通过曲轴位置传感器信号得知点火时机到达,于是高压线圈通电,火花塞产生电弧,混合气被引燃做功。

冷启动时由于温度低汽油蒸发性差,所以ECU会增加喷油量,以便有足够的汽油蒸发形成足够浓度的混合气,这样才能保证启动成功,这样会有很多汽油并不能完全燃烧,因此在冷启动瞬间会闻到排气管有汽油味,这是正常现象,启动后随着喷油量减小汽油味就消失了。

当每个气缸都可以进行稳定点火时发动机就产生了足够的扭矩维持自身运转,这时候我们松开车钥匙,点火开关回到ON位置,起动机断电复原。如果钥匙松的晚了会出现飞轮反拖起动机转动的情况,会发出很难听的噪音。冷启动成功后发动机转速会比怠速高很多,这是发动机快速暖机功能在起作用。

至此发动机彻底启动完成。

当启动机推动汽车发动机的飞轮后,接下来是当活塞运作到顶部,ECU就控制喷油点火吗?

它需要凸轮轴位置传感器取得判缸信号和曲轴位置传感器取得压缩行程上止点前n度所设定的点火信号后,ECU才能发出控制点火的信号。(柴油机喷油信号类似此原理),汽油机喷油信号也是由曲轴位置传感器器信号盘上单独另取。

当启动机推动汽车发动机的飞轮后,接下来是当活塞运作到顶部,ECU就控制喷油点火吗?

(1) 进气行程

进气行程是将汽油和空气混合成的可燃气体吸入气缸。进气行程开始时,进气门打开,排气门关闭,曲轴转动使活塞由上止点向下止点运动,活塞上方容积增大,压力降低。由汽油和空气组成的可燃混合气在压力差的作用下进入气缸[上图(a)]。曲轴转过半周,活塞行至下止点,进气门关闭,进气行程结束。进气终了时其压力为75~90kPa,混合气温度为80~130℃。

(2) 压缩行程

压缩行程提高可燃混合气的压力和温度,为其迅速燃烧创造条件。压缩行程开始时,进、排气门关闭,曲轴继续转动,活塞从下止点向上止点运动,活塞上方容积缩小,压缩可燃混合气使其温度和压力升高[上图(b)]。曲轴转过第二个半周,活塞到达上止点,压缩行程结束。压缩行程终了时的压力为800~1400kPa,混合气温度为350~450℃。

压缩比是压缩行程的重要指标,压缩比越大,压缩终了时混合气的压力和温度就越高,越有利于提高发动机的动力。但压缩比受汽油抗爆性能的限制,不宜过大,否则会引起发动机爆燃,反而会降低动力,使耗油量增加,加速机件损坏。

(3) 做功行程

做功行程使压缩终了的可燃混合气燃烧后膨胀做功。做功行程时,进、排气门仍然关闭,当压缩接近终了时,火花塞发出电火花,可燃混合气被点燃迅猛燃烧,使燃烧气体的压力和温度急剧升高,推动活塞由上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转而对外做功,所以做功行程也称为膨胀冲程[上图(c)]。

做功行程燃气最高压力可达2940~3920kPa, 温度可达1800~2000℃。随着活塞向下运动,活塞上方容积增大,压力、温度随之降低。活塞运动至下止点,曲轴转过第三个半周,做功行程结束。此时燃气压力为300~500kPa,温度为1200℃。

(4) 排气行程

排气行程排除气缸内膨胀做功后的废气。排气行程开始时,进气门仍关闭,排气门开启,曲轴继续转动使活塞由下止点向上止点移动,把膨胀做功后的废气挤出气缸[上图(d)]。曲轴转过第四个半周,活塞到达上止点,排气行程结束。排气行程终了时压力为105~120kPa,温度为600~900℃。

综上所述, 发动机每完成一个工作循环时, 曲轴转动两周(720°),进、排气门各开启1次,活塞完成四个冲程,其中进气、压缩和排气行程是消耗动力,只有做功行程产生动力。

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