汽车新技术有关问题.docx

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汽车新技术有关问题

1.简述何为汽车控制系统中的开环和闭环控制？

例举实例说明。

答：

开环指在控制系统中，输出端与输入端之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制没有影响。

如普通汽车照明控制。

闭环指在控制系统中，输出端与输入端之间存在反馈回路，即输出量对系统的控制作用有直接影响。

如汽车空燃比和点火提前角反馈控制，采用氧传感器和爆震传感器；防抱死制动控制等。

2.稀薄燃烧的汽车是否全过程都是稀薄燃烧?

并说明为什么？

答：

不是。

启动、怠速、加速和全负荷都不能实行稀薄燃烧。

存在稀薄燃烧极限。

3.磁感应式曲轴位置传感器的工作原理：

答;当信号转子按顺时针旋转时,转子凸齿与磁头间的气隙减小,磁路磁阻减小,磁通量增大,转子凸齿接近磁头边缘时，磁通量急剧增多，磁通变化率最大，感应电动势最高。

当转子旋转到凸齿的中心线与磁头的中心线对齐，虽然转子凸齿与磁头间的气隙最小，磁路的磁阻最小，磁通量最大，但是，由于磁通量不可能继续增加，磁通变化率为零，因此感应电动势E为零。

当发动机转速变化时，转子凸齿转动的速度将发生变化，铁心中的磁通变化率也将随之发生变化。

转速越高，磁通变化率就越大，传感线圈中的感应电动势也就越高。

4.汽车的动力是指什么?

答：

动力是一款车最重要的指标。

其中最大扭矩表示的是这款发动机在一定转速下能拖拽的最大能力，也就是人们常说的加速能力和爬坡能力，而最大功率就是在一定转速下发动机拖拽车体能达到的最高速度，也就是人们常说的最高时速。

5.GDI燃油供给系统的工作原理：

答：

燃油由低压油泵输往高压油泵并由高压油泵将燃油压力提高后送往燃油蓄压器，通过电磁高压涡流喷油器喷人气缸。

当燃油压力传感器检测到燃油蓄压器的压力超过燃油压力特性场中该工况下的设定值时，ECU命令装在燃油蓄压器上的燃油压力控制阀让多余的燃油泄流，借此实现燃油压力闭环控制。

为了尽可能减少油箱受热，多余的燃油不流回油箱。

由于燃油压力很高，不必担心因燃油温度升高而形成气阻。

6.改变凸轮型线的可变配气相位结构：

答：

每对气门在不同工况由凸轮轴上滞止凸轮、中速凸轮、高速凸轮分别控制;相应的凸轮推动的摇臂也有三个:

主摇臂、中间摇臂、次摇臂;另外，还有两个转换柱塞协同转换驱动凸轮。

低速时，各个摇臂分离独立工作。

主摇臂驱动主气门正常工作;次摇臂驱动次气门，主要是产生最适当的涡流实现稀薄燃烧。

7.改变凸轮轴相角的可变配气相位机构：

答：

该类机构利用凸轮轴调相原理，凸轮型线是固定的而凸轮轴相对曲轴的转角是可变的。

因为配气相位中影响发动机性能较大的是进气门关闭角和进排气重叠角，在多气门双顶置凸轮轴发动机上，单独控制进、排气凸轮轴，可以实现对这两个因素的控制，改善发动机性能。

（以日本NISSAN公司开发的一种液压机构为例，用在双顶置凸轮轴发动机上，改变进气凸轮轴相角，实现配气相位可变。

）

该机构采用螺旋花键轴式凸轮调相原理，主要由凸轮轴、带有斜齿的内轴套、斜齿活塞、正时带轮组成。

正时带轮与活塞之间、活塞与内轴套之间分别有旋向相反的斜齿相啮合连结，正时带轮相对曲轴的相位是固定不变的。

当控制阀打开时，活塞在高压油作用下向右移动，由于活塞内外为斜齿，从而引起内轴套带动凸轮轴相对于正时带轮发生相对角位移;当控制阀关闭时，活塞在回位弹簧的作用下左移，引起内轴套带动凸轮轴相对于正时带轮发生反向转动。

该机构的高压油来自发动机润滑系，所以不需要另设一套机构提供高压油。

8.叙述旁通控制涡轮增压器的工作原理：

答：

涡轮增压器：

由涡轮机和压气机构成。

它将发动机发出的废气引入涡轮机，废气的能量推动涡轮机叶轮旋转，并带动与其同轴安装的压气机叶轮工作，新鲜空气在压气机内增压后进入气缸。

涡轮增压器由离心式压气机和径流式涡轮机及中间体三部分组成。

增压器轴通过两个浮动轴承支承在中间体内。

中间体内有润滑和冷却轴承的油道，还有防止润滑油漏入压气机或涡轮机中的密封装置等。

当压气机旋转时，空气经进气道进入压气机叶轮，并在离心离的作用下沿着压气机叶片之间形成的流道，从叶轮中心流向叶轮的周边。

空气从旋转行读取其所需的数据。

9.电控燃油喷射系统的优点？

答：

通过微电子技术对系统实行多参数控制，可使功率提高;油耗降低,扭矩可增大,废气排污量系统采用闭环控制并加装三元催化器等新的叶轮获得能量，使其流速、压力和温度均有较大的提高，然后进入叶片式扩压管。

扩压管为渐扩形流道，空气流过扩压管时减速增压，温度也有所提高。

在扩压管中，空气所具有的大部分动能转变为压力能。

10.叙述卡尔曼涡旋式空气流量计的工作原理：

答：

当进气气流流过涡流发生器时，发生器两侧就会交替产生涡流，两侧的压力就会交替发生变化。

进气量越大，旋涡数量越多，压力变化频率就越高。

通过导压孔将旋涡数量传给反光镜，反光镜就会随着压力变化而产生振动，振动频率与单位时间内产生的旋涡数量成正比。

反光镜将二极管的光束反射到光敏三极管上，对光电信号进行检测，即可求得涡流的频率。

信号处理电路将频率信号转换成方波信号输入ECU之后，ECU便可计算出进气流量的大小。

11.ABS在汽车制动系统中的作用？

它的工作过程分哪几个阶段？

ASR的工作过程？

答：

ABS的作用是在制动过程中通过调节制动轮缸（或制动气室）的制动压力使作用于车轮的制动力矩受到控制,使车轮处于半抱死半滑动状态.提高汽车制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力,缩短制动距离。

ABS的工作过程分:

常规制动、制动压力保持、制动压力减小和制动压力增大。

ASR（汽车驱动防滑控制系统）工作过程：

ASR利用ABS的车轮速度传感器，将采集到的信号传给控制器，经控制器运算处理后，得到各驱动轮的速度和加速度。

当驱动轮速度处于滑转状态时，ASR的电子控制器使发动机的控制系统起作用，减少喷油量，使两轮滑转控制在要求的范围内。

12.ABS、ASR的区别？

答：

ABS系统在汽车制动时调节控制制动压力，以获得尽可能高的减速度，使制动力接近但不超过轮胎与路面间的最大附着力，从而提高制动减速度并缩短制动距离。

它能有效地提高制动时汽车的方向操纵性和行驶稳定性。

ASR在汽车驱动加速时发挥效用，以获得尽可能高的加速度，使驱动轮的驱动力不超过轮胎与路面间的附着力，以防止车轮滑转，从而改善汽车的操纵稳定性及加速性能，提高车的行驶平顺性。

ABS及ASR均以改善汽车行驶稳定性为前题，以控制车轮运动状态为目标。

ABS是不使车轮转动角速度为零，防止车轮抱死滑移，一般在车速很低时不起作用。

ASR是不使车轮中心平移速度即车速为零，防止车轮滑转，一般在车速很高时（大于80-12Okm/h）不起作用。

ABS与ASR均是以车轮的运动学参数或动力学参数为控制参数的，因此两者可以密切配合。

13.叙述汽车空调制冷循环的工作原理：

答：

压缩机将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后，在高温高压状态下排出。

这些气态制冷剂流入冷凝器，受到散热器和冷却风扇的作用使其冷却，由气态变为液态，被液化了的制冷剂进入储液干燥器，除去水分和杂质后流入膨胀阀。

高压液态制冷剂从膨胀阀的小孔流出，变为低压雾状后进入蒸发器，雾状制冷剂在蒸发器内吸热气化，变为气态，从而使蒸发器表面温度下降。

从鼓风机内吹来的空气通过蒸发器表面时被冷却，然后送进车厢，便车厢内温度下降。

随后气态制冷剂又重新被压缩机吸入，进入下一个循环。

这样反复循环就达到了制冷目的。

14.简述电子转向助力器（EPC）的工作原理:

答：

汽车转向时，转矩传感器检测出转向盘的转矩和转动方向，产生电压信号。

该信号与由车速传感器检测到的车速信号一起同时被输送到ECU,由ECU根据输入信号运算处理，确定助力转矩的大小和方向，即选定电动机的电流和转向，调整转向的辅助动力。

并向电动机控制器发出信号指令，电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增扭后，加在汽车的转向机构上,使之得到一个与工况相适应的转向作用力。

15.二次空气法和排气再循环两者合并使用有什么好处?

为什么?

答：

可以使汽油机排放在三效催化转化器之前就降低百分之十到百分之九十。

因为二次空气可降低HC和CO排放，排气再循环可降低氮氧化物排放。

16.美国GM公司的霍尔式曲轴、凸轮轴位置传感器的结构和工作原理：

答：

结构根据霍尔效应原理，在两块永久磁铁之间放一块通电的霍尔集成电路就构成了一个霍尔元件。

将霍尔元件固定在分电器上，并在分电器的转轴上安装一个转子，转子上等间隔布置着其数量与发动机缸数相等的叶瓣，当叶瓣转到霍尔元件的气隙中时因叶瓣遮隔了磁力线而使霍尔元件没有霍尔电压输出，而当叶瓣让出气隙时便有霍尔电压输出，就构成了霍尔传感器。

装在分电器上的霍尔传感器每分钟发出的脉冲数也等于曲轴转速之半与叶瓣数即缸数的乘积。

ECU根据采集到的霍尔脉冲便可得出转速。

其中一个叶瓣的宽度比其余叶瓣小一些，这个叶瓣所对应的脉冲的宽度小一些，而且设计成该脉冲的上升沿在恒速时比其他脉冲的上升沿迟一些到来。

ECU通过软件识别这个特殊的叶瓣答来临。

只要装配时确保叶瓣位置同曲轴位置之间固定的相对位置，便能借此传感曲轴位置信息和转速信息。

17.CAN—BUS总线是什么意思？

答：

控制器局域网络总线技术，是一种实时数据总线技术。

通过遍布车身的传感器，在收集到车辆行驶的各种信息后，发送给所有的接收者，以短帧多发的方式实现数据的高实时性，每个信号接收者从总线上自技术,排放量可下降73%.。

18.电控汽油喷射系统主要由下列四部分组成：

19.进气系统、供油系统、控制系统　　点火系统

20.19.空气系统的功能：

答：

是测量和控制汽油燃烧时所需要的空气量，空气经过空气滤清器过滤后,用空气流量计进行测量，然后通过节气门体到达稳压箱，再分配给各缸进气管。

在进气管内，由喷油器中喷出的汽油与空气混合后被吸人气缸内进行燃烧（缸外喷射）（缸内直喷）。

20.发动机混合气的空燃比是否全部采用闭环控制?

为什么?

为了满足发动机各种工况的要求，混合气的空燃比不能都采用闭环控制，而是采用闭环和开环相结合的策略。

冷起动和冷却水温度低时通常采用开环控制方式。

由于起动转速低、冷却水温度低、燃油挥发性差，需对燃油进行一定的补偿。

混合气空燃比与冷却水温度有关，随着温度增加，空燃比逐渐变大。

21.空燃比对发动机动力性和经济性的影响：

22.空燃比为16左右时燃油燃烧完全，发动机油耗最低，这种空燃比称为经济空燃比。

在功率空燃比与经济空燃比范围内的混合气成分是汽油发动机常用的混合气，它可使发动机获得较好的使用性能。

23.六冲程发动机结构及其工作原理

发动机的高压油泵、喷油咀、冷却循环管路、活塞、活塞缸，其特征在于在缸盖上设两个喷咀，一个喷油咀、一个喷水咀，在发动机一边安装一个高压水泵，喷油咀的进油管接高压油泵出口，喷水咀的进水管接高压水泵的出口，高压水泵进水管接水箱的出口，活塞产生六个冲程，即四个冲程后增加一个喷水汽化作功冲程，增加一个排汽冲程排汽。

工作原理:

在原四冲程内燃发动机的基础上增加两个冲程。

一个冲程是：

把准备排出的高温废气排到新增加蓄能室内。

另一个冲程是：

把经过发动机自身加热后有较高温度的水喷射成雾状后与废气混合，吸收废气的热量，水雾瞬间变成水蒸气，产生压力从而推动活塞运动做功，完成一个做功冲程，如此循环运动完成做功冲程。

通过最廉价的水作为媒介载体，把发动机能量转换过程中很多浪费掉的热能吸收后转变成我们需要的机械能，达到节约用油的目的。

由于排出的废气温度降低，水分增加，大气污染相应减少。

24.转子发动机工作原理：

在三角转子转动时，以三角转子中心为中心的内齿圈与以输出轴中心为中心的齿轮啮合，齿轮固定在缸体上不转动，三角转子把汽缸分成三个独立空间，三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气，三角转子自转一周，发动机点火做功三次。

25.转子发动机优缺点：

优点：

与一般的四冲程发动机曲轴每旋转两圈才作功一次相比，具有高功率容积比（发动机容积较小就能输出较多动力）的优点。

另外，由于转子发动机的轴向运转特性，它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。

整个发动机只有两个转动部件，与一般的四冲程发动机具有进、排气气门等二十多个活动部件相比结构大大简化，故障的可能性也大大减小。

 转子发动机的优点亦包括体积较小、重量轻、低重心等

更适合发展高速发动机。

缺点：

低速时动力性和燃油经济性差；发动机在使用一段时间之后容易因为油封材料磨损而造成漏气问题，增加油耗。

另外其独特的机械结构也造成这类发动机较难维修，制造成本较高。

26.电子控制燃油喷射系统工作原理：

通过传感器检测发动机进气量、发动机转速及曲轴转角等信号，由电子控制单元根据发动机运行工况，计算出每循环的基本供油量;同时通过节气门位置、冷却水温度、空气温度和氧含量等发动机运行工况，对供油量进行修正;修正后的供油量转换为喷油时间并放大输出，实现对喷油器的喷油量的控制，从而使发动机始终具有一个最佳的空燃比。

27.缸内喷射优缺点：

缺点：

每一个缸设置一个燃油喷嘴。

要求喷油器阀体能承受燃气产生的高温高压。

另外发动机设计时需保留喷油器的安装位置。

优点：

为保证有效的燃烧，燃油离开喷嘴时良好的雾化。

在正常工作情况下，直喷发动机只吸入空气，而不是像传统的喷射系统吸入空燃混合气。

其系统的优越性在于进气管壁上没有燃油沉积。

在火花塞附近供给浓混合气，以利着火；达到分层燃烧的目的。

28.叶片式空气流量计工作原理：

当空气流过主进气道时，叶片就会受到空气气流压力产生的推力力矩和复位弹簧弹力力矩的作用。

当空气流量增大时，气流压力对叶片产生的推力力矩增大，推力力矩克服弹力力矩使叶片偏转角度增大，进气量越大，叶片偏转角度也就越大。

因为叶片总成和电位计的滑臂均固定在转轴上，所以在叶片偏转的同时，滑臂也随之偏转。

当空气流量增大时，端子"Vc"与“Vs”之间的电阻值减小，两端子之间输出的信号电压压Us降低。

当空气流量减小时同理。

28压电式爆震传感器工作原理：

某些晶体（如石英、食盐、糖）的薄片受到压力或机械震动之后产生电荷的现象称为压电效应。

晶体受到外力作用时，在晶体的某两个表面上就会产生电荷（输出电压）;当外力去掉时恢复到不带电状态;晶体受力产生的电荷量与外力大小成正比。

当发动机缸体产生振动时，传感器套筒底座及惯性配重随之产生振动，套筒底座和配重的振动作用在压电元件上，由压电效应可知，压电元件的信号输出端就会输出与振动频率和振动强度有关的交变电压信号。

发动机转速越高，信号电压幅值越大。

29.点火提前角是如何控制的?

点火提前角修正值是电子控制器根据发动机进气温度、冷却水温度、节气门位置、空燃比、启动开关、空调开关等传感器信号和有关开关信号，对基本点火提前角按一定的修正特性所做的进一步优化性校正，从而使发动机点火性能更好。

30.漩涡进气工作原理：

这种进气系统生成的是均质混合气。

低工况时，ECU令涡流控制阀关闭，完全通过螺旋进气道进气，可获较高的进气涡流比，满足了稀薄燃烧的需要。

高工况时，涡流控制阀开启，进气涡流比降低，既扩大了进气，又避免了大的进气涡流带来的吸气损失，总的结果是增大了体积效率。

31.GDI的废弃排放原理：

首先用催化剂例如铂（Pt）/Ba（钡）/Pd（钯）/AL2O3将NO氧化成NO2，这一过程必须在稀薄状况下才能发生;接着，NO2被碱土金属氧化物表面吸收，生成硝酸盐;生成的硝酸盐就会在超过1000C的温度下分解成02和NO;后者接着在催化剂例如铂（Pt）的作用下还原成N2，称为再生。

如此周而复始。

相应的装置称为NOx陷阱，在稀薄燃烧条件下，NOx转化效率可达90%以上。

NOx陷阱也起三元催化转化器的作用，在稀薄燃烧和理论当量空燃比下都能很好地转化HC和CO。

32.二次空气法：

利用一段排气的高温持续时间，使缸内正常燃烧过程中未能燃尽的可燃成分燃烧掉，在浓混合气工况，必须喷入二次空气，稀混合气，排气中剩余氧气足已满足后燃的需要。

由于暖机工况需要二次空气喷射，可快速加热排气管，可使车辆冷启动后，催化转换器提前进人工作状态。

由于在冷启动阶段混合气过浓，因而废气中的碳氢化合物、CO的比例升高。

通过二次进气可改善催化转换器内的氧化过程并减少废气中的有害物质。

氧化过程所产生的热量可大大缩短催化转换器的启动时间，这样也就大大改善了冷启动阶段的排放质量。

工作原理：

在冷启动阶段，发动机控制单元通过二次空气泵继电器来启动二次空气泵使空气到达二次空气进气组合阀，此同时，二次空气进气阀启动，这就便真空作用到二次空气进气组合阀上，于是二次空气进气组合阀开启，将二次空气送到气缸盖排气通道中。

33.何为发动机爆燃?

危害？

爆燃是由于混合气被点燃后，火焰向外层扩散传播时，由于热辐射和压力波的冲击，使火焰中心外层（离火焰中心较远的）可燃气粒子因受到压缩，温度急剧升高，自行着火燃烧，于是产生了数个火焰中心，它们互相抵撞，撞击燃烧室壁、活塞顶等，发出尖锐的金属敲击声，这就是爆燃的产生过程。

危害:

长时间严重的爆震将导致发动机气缸及各部零件的磨损加剧，使用寿命缩短，甚至迅速毁坏，还会使发动机功率下降，油耗增加等。

34.压电式爆震传感器工作原理

当发动机缸体产生振动时，传感器套筒底座及惯性配重随之产生振动，套筒底座和配重的振动作用在压电元件上，由压电效应可知，压电元件的信号输出端就会输出与振动频率和振动强度有关的交变电压信号。

发动机转速越高，信号电压幅值越大。

35.点火提前角的修正值确定：

点火提前角修正值是电子控制器根据发动机爆震强度、进气温度、冷却水温度、节气门位置、空燃比、启动开关、空调开关等传感器信号和有关开关信号，对基本点火提前角按一定的修正特性所做的进一步优化性校正，从而使发动机点火性能更好。

36.宝马版混合动力:

汽油加蒸气的工作原理：

由两个独立的部分组成:

一个靠废气排放系统加热的高温循环系统和一个由发动机冷却液加热的低温循环系统[。

这两个循环系统的目的都是提升动力。

在高温循环系统中，一个电子泵让蒸馏水循环起来。

第一站是用来将水变成蒸汽的蒸汽发生器。

一个超级加热器[3]进一步加热蒸汽到5400c左右。

从这里开始，蒸汽推动一个活塞扩张器转动，再带动传动皮带，继而帮助驱动曲轴[6]。

随后蒸汽到达一个冷凝器[7]·在这里冷却后重新回到液态。

用来辅助高温循环的低温循环系统的工作方式与此类似，但其中使用的是乙醇，因为它在780c就能转化为蒸气。

低温循环泵[8]使乙醇通过蒸气发生器[9]，由发动机的冷却液加热（乙醇同时也帮助发动机降温）然后进入与主循环共用的第二个蒸汽发生器。

蒸气保持在大约15o0c流向自己的扩张器[10]，扩张器再通过传动皮带[11]为高温扩张器的传动皮带助力。

然后，乙醇流经汽车的散热器[12]，在这里冷却回到液态。

37.减振器作用原理：

当车架与车桥作往复相对运动，使活塞在缸筒内往复移动时，减振器壳内的油液便反复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流人另一内腔。

此时，孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，而被油液和振器壳体所吸收，然后散到大气中。

38.温度补偿原理：

当进气温度变化时，发热元件的温度就会发生变化，测量进气量的精度就会受到影响。

设置温度补偿电阻（温度传感器）后，从电桥电路上可以看出，当进气温度降低使发热元件上的电流增大时，为了保持电桥平衡，温度补偿电阻上的电流相应增大，以保证发热元件温度与温度补偿电阻温度之差保持恒定，使传感器测量精度不受进气温度变化的影响。