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柴油滤清器电子泵工作原理及泵油故障分析

2022-09-20庞武明

内燃机与配件 2022年13期
关键词:瞬态二极管控制器

0 故障现象

电子泵是柴油滤清器总成上,泵油、排气功能的核心部件,其作用是将发动机低压油路管道、滤清器中的气体排出,有利于发动机可靠启动及消除发动机怠速熄火故障。在某客户使用该产品过程中,出现电子泵烧毁故障(见图1),出现泵不上油故障,造成发动机出现难启动现象。经拆解发现,电子泵烧毁的部位主要是其控制器中的电源IC及CPU部分。

1 电子泵工作原理解析

1.1 电子泵工作时

燃油从油水分离器总成进油口进入;燃油经过滤芯过滤后,由于电动泵的吸力燃油从滤芯引流管流向电动泵,电动泵将燃油从出油口泵出。(此时单向阀处于关闭状态,见图2、图3)

1.2 电子泵停止工作时

燃油从油水分离器总成进油口进入;燃油经过滤芯过滤后,由于发动机的吸力单向阀打开,燃油从滤芯引流管流向单向阀阀通道,燃油直接流向出油口。

地表的地物、地貌通过立体采集,用点、线、面符号表达地形图。符号具有定位、定性的功能,因此,要求采集的符号位置要准确,施测的高程切准地表,同时对图式符号的定位中心要理解透彻。

本节基于引理1.3中的二元组织积构造,引入了具有可乘拟恰当断面的富足半群上的好同余二元组即好同余对的概念。利用好同余对,在E°是正规带的假设下,给出具有可乘拟恰当断面的富足半群上的好同余的相对简洁的刻画。

(此时单向阀处于开启状态,见图4)

2 电子泵烧毁故障原因分析

2.1 农机整车数据采集

8)在使用TVS管过程中,考虑到TVS的离散性,尽量减少串/并数量。

2.2 故障重现验证

3.2.3 TVS二极管选型注意事项

本文阐述烧毁的电子泵为12V系统零件,从标准中可见,体现电子产品的抗干扰能力主要有三个参数指标衡量:

①Ua电压,电压越高,元器件承受电压击穿失效的风险越大;

②Ri内阻,内阻越小,元器件承受电流击穿失效的风险越大;

10月11日,上海译文社发表声明指出,“我社于2017年11月获得原著权利人唯一授权,在中国大陆境内独家出版原著中文简体字版,并约定书名为《低欲望社会》”,但有出版社“借‘低欲望社会’之名,出版了大前研一先生的另一部作品”,引发混淆与误导,涉嫌不正当竞争……

③td时间,时间越久,元器件承受过载能量失效的风险越大。

罗漠一个字都没有回,仿佛这喧嚣与他无关,这热烈与他无关,他超然地跳出圈外,冷眼旁观。平日里他是友善的,可阮小棉的帖子把他变成了冰,他定是痛了吧,定是在哪个阴暗角落想起了楚西,不允许自己背叛爱情。

我们结合和标准中5a的试验最高等级测试要求及实际整车采集数据,开展如下试验,测试结果见表2。通过测试发现,现有产品满足国标的要求,但未能适应实际的整车干扰情况。整车的干扰通常来源一些与电子泵处于并联的感性元件,如:启动电机、发电机、灯光继电器等。这些感性元件如果自身的辐射抗扰未能做好,就会引发瞬间高压传导到与之并联的电子器件上。

将样品3#、4#拆解发现,拆解后泵与控制器PCB分离,进行控制器深入测试,从故障模式来看,初步判定为由电源模块供电故障引起的CPU不工作与实际整车故障现象一致。能够造成电源IC及CPU烧毁的根本原因为过高电压高频率的冲击或是静电释放造成的烧毁,电子泵控制器的工作电压范围为 DC8-16V,不在这个电压范围内程序会启动自我保护模式,不让电泵工作,但此时的控制方式只是从开关管处切断后端电路的供电,实际电源部分和开关管外围电路还是通电的,当瞬间电压高于 90V 以上或是高能量的静电释放时,导致控制器与外部电源连接最近端的元器件有失效风险;即:电源IC、MOS击穿失效;电源IC引起CPU电源部分电路就会有击穿的风险;MOS击穿进而引起CPU引脚击穿失效;击穿后若再次继续通电就会引起这部分元器件及 PCB 烧毁烧焦。

根据故障件的现象及市场走访结果来看,整车上的整流稳压器会存在有瞬间漏电的这种机率,特别为发动机高速运转时,发电机产生的电压最高可达 200V 以上,此时整流稳压器的在开关过程中若出现瞬间的漏电,完全可以击穿电子泵控制器的前级抑制电路。

例如:整机直流工作电压12V,最大允许安全电压25V(峰值),浪涌源的阻抗50MΩ,其干扰波形为方波,TP=1MS,最大峰值电流50A。

3 解决电子泵烧毁故改进方案

3.1 方案初定

根据2.2的故障重现,可以得出,改进前状态的电子泵控制器的电路抗电磁干扰能力不足,无法适应部分实际恶劣的工况需要。改进前状态的电子泵控制器电路架构图中并无设计消除瞬态高压的模块(见图5)。电源BAT直接给MCU供电,由于MCU直接驱动MOS管,没有对电路的浪涌进行管理,当外界的电压出现瞬态升高时,可能损坏控制器。

为了能在消除或抑制瞬态高压对电子泵控制器中电路的损坏,可以在电源线上增加抛负载和ESD保护(见图6),具体方案为采用TVS将瞬态高压钳位到低压。

3.2 TVS方案详细设计

2)对于小电流负载电路的保护,要有意识地增加限流电阻;

1)要确定被保护电路中的最大直流或连续工作电压,电路的额定标准电压和“高端”容限;

2)TVS管的额定瞬态功率要大于电路中可能出现的最大瞬态浪涌功率;

其中,日本尤为积极。日本与中国之间存在着东海钓鱼岛争端,故而有意与南海声索国结成统一战线,以大大缓解来自中国的压力。日本炒作和利用南海议题,首先是要确保南海航线的自由和安全航行得到保证,但这事实上从未受到威胁和干扰;其次是把南海议题作为其对华外交政策杠杆,既为自己东海海域和钓鱼岛争议增加讨价还价的砝码,同时又可以与中国竞争在东亚地区的国际影响力。日本近年来加大对越南、菲律宾两国海上力量的援助,并致力于通过南海问题营造中国对第一岛链国家的威胁等,都是基于上述考虑。

·IPP: 峰值脉冲电流,一般在10/1000μs电流波形下的峰值。

4)TVS管的最大钳位电压要小于后级被保护电路中的损坏电压;

5)确定好TVS管最大箝位电压后,其峰值脉冲电流要大于瞬态浪涌电流;

6)对于数据接口的电路保护,还需注意选取具有合适电容的TVS二极管。例如:当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的TVS管;

3.2.2 TVS二极管参数详解

·VRWM :截止电压, TVS二极管的最高工作电压,可连续施加而不引起TVS二极管劣化或损坏状态下,达到的最大的直流电压或交流峰值电压。 在VRWM下,TVS二极管是不工作的,不导通。

·VC:钳位电压,施加规定波形的峰值脉冲电流IPP时,TVS二极管两端测得的峰值电压。

颈内动脉内膜切除术是将患者的狭窄侧的动脉粥样硬化斑块除去,使其管腔恢复,即狭窄率降低甚至达到正常水平,相应脑血流量增加,进而对脑缺血的症状得到改善[12]。本次研究再次证明CEA对症状性颈动脉狭窄具有明显的改善作用。

·VBR:击穿电压,是TVS管的最小雪崩电压。指在V-I特性曲线上,在规定的脉冲直流电流IT或接近发生雪崩的电流条件下测得TVS两端的电压。

·IR:漏电流,亦称待机电流。在规定温度和最高工作电压条件下,流过TVS二极管的最大电流,其值是在截止电压下测量的。

3)TVS管的截止电压要大于被保护电路的最高工作电压;

·IT:测试电流。

·C:电容值,对于同功率等级的TVS管而言,电压越低电容值就越大。在通信线路的防护中,尤其要注意TVS管的电容值。

·封装形式:从TVS管的封装形式,可以看出其功率大小。TVS管的芯片面积直接决定其功率等级。

智慧课堂的理论基础是建构主义学习理论[2],其核心在于利用最新的信息技术手段来变革和改进课堂教学,打造智能、高效和互动的课堂,通过智慧的教与学来采集和分析动态学习数据,从而做出基于数据分析的教学决策,促进全体学生实现符合其个性化特征要求的成长和发展。笔者在2016年9月至2017年7月医护英语教学中,通过蓝墨云平台为技术支持从课前准备、课堂教学和课后阶段三个方面来建构医护英语课的智慧课堂。

根据GBT 21437.2—2008 道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰 第2部分:沿电源线的电瞬态传导的5a的试验标准要求。试验脉冲5a是模拟抛负载瞬态现象,即模拟在断开电池(亏电状态)的同时,交流发电机正在产生充电电流,而发电机电路上仍有其他负载时产生的瞬态;抛负载的幅度取决于断开电池连接时,发电机的转速和励磁场强的大小。抛负载脉冲宽度主要取决于励磁电路的时间常数和脉冲幅宽。大多数新型交流电机内部,抛负载幅度由于增加限幅二极管而受到抑制。抛负载可能产生的原因是:因电缆腐蚀、接触不良或发动机正在运转时,有意断开与电池的连接。

1)规格书手册给的只是特定脉宽下的吸收功率峰值,而实际电路中的脉冲宽度是变化不定,心里要有个数,对宽脉冲要降额应用;

3.2.1 TVS二极管选型原则:

3)要注意TVS二极管的稳态平均功率是否在安全范围之中;

4)要考虑温度变化,正常而言,瞬态抑制二极管在-55°C到150°C之间工作,电路中温度比较高的情况下要降额应用;

5)TVS瞬态抑制二极管的引线长短,要与被保护线路相对。

环境对施工质量的影响是非常大的,施工也会反过来破坏环境。砂子是建筑的必备材料,在施工中会产生大量扬尘,降低施工现场周边的空气质量,进而威胁到居民的健康。施工中用到最多的就是水,很多单位并未对废水进行处理就随处排放,这会对周边农田产生严重污染。施工现场温湿度的变化会影响浇筑过程,若不能保持内部结构和外部温度的统一,浇筑结构很可能会出现裂缝。可见环境和施工的影响是相互,采取相应的环保措施,并测量现场实时温度,能够有效提升施工质量。

为保证案例编写质量,制定了案例编写格式和内容标准。案例格式包括教学目标、案例题目、案例具体描述、问题、参考答案项目。案例题目位居整个案例的起始位置,对于概括案例主题起到关键性作用。案例具体描述是案例的核心部分,编制时需对搜集到的素材进行取舍、艺术加工,并紧扣教学目标。问题,需按照正常的逻辑思维由浅入深地引发学生思考。参考答案,因为临床实际复杂多变,案例分析的结论不强求绝对一致,但通常要为案例问题编制相对正确的结论。

6)针对数据接口或通信线路中的防护,要尽可能选取电容值比较小的TVS二极管。

7)直流保护电路大多选单向TVS管,交流保护电路大多选双向TVS管、多路保护电路选TVS阵列器件,大功率保护电路选专用保护模块。

按照实验方法测定3个贵铅样品中银,同时采用火试金重量法[18]进行比对试验,两种方法的比对结果见表6。

某客户反馈,柴油滤清器电子泵在装车后,出现R0故障,经旧件返厂诊断,电子泵的控制电路板出现烧毁现象,针对控制器的烧毁原因锁定为高压击穿电子元器件造成短路烧毁故障,于是对整车开展了抗干扰数据采集。需采用高速示波器,并将示波器调成触发模式,便于捕捉到瞬间高压的数据,见表1。

3.2.4 TVS的选型关键参数计算

目前,国内博物馆的“馆校合作”正处于积极、全面地开展阶段。但与国外发达国家博物馆的“馆校合作”教育相比,还有相当大的差距。国内大部分地区的博物馆,目前的普遍做法只是允许学生参观部分展览,其本质重“展”而不重“教”[3]。

TVS选型:

1) 先从工作电压12V选取最大反向工作电压VRWM为13V,则击穿电压:

V(BR) =VRWM /0.85=15.3V;

2) 从击穿电压值选取最大箝位电压:

Vc(MAX)=1.30×V(BR)=19.89V,取Vc=20V;

3) 再从箝位电压VC和最在峰值电流IP计算出方波脉冲功率:

PPR=VC×IP=20×50=1000W;

4) 计算折合为TP=1MS指数波的峰值功率,折合系数:

根据官方数据,目前中国约有800万名公务员,而事业单位或机构人数已达4 200万,远远超过公务员人数。进行事业单位的预算,特别是员工支出预算,在国家预算中发挥着重要作用。过去,我们专注于基金管理,往往忽略了财务信息的准确性和真实性。会计改革制度实施后,即使已经支付,本期费用也不会确认为当期费用。这样,事业单位财政支出更接近实际情况,有利于收支对比,对客观评估基金的业绩也是有益的。随着国民经济核算体系的改革,对单位预算的要求也越来越高,有必要关注预算项目和绩效评估的可行性。同时考虑到资金的分配,可以更好地规范各种经济活动,从各个层面,为政府机构提供更完整和准确的财务信息。

K1=1.4;PPR=1000W÷1.4=715W。

从手册中可查到1N6147A其中PPR=1500W,变位电压VRWM=12.2V,击穿电压V(BR)=15.2V,最大箝位电压Vc=22.3V,最大浪涌电流IP=67.3A。可满足上述设计要求,而且留有一倍的余量,不论方波还是指数波都适用。

3.3 改进后方案验证结果

改进后状态的电子泵进行5a试验,测试通过,具体参数见表3

另外,有研究表明,学生的学习效果与课堂上回答问题的多少有一定关系。因此,从教学公平的角度看,教师在课堂提问时应该让每位学生都有相对平等的回答机会,以促使所有学生均能积极思考、不断提高。还有,教师最好也不要总是让知识水平一般的学生回答相对所有人都认为比较简单的问题,因为长此以往,可能会使他们形成教师已经降低了对他们的要求、对他们不信任的心理暗示,这种暗示会进一步引发他们的自我否定以及潜意识里的对数学学习的抵制,从而更加不利于他们的数学学习。

4 总结

以上是我厂对柴油滤清器电子泵控制器烧毁故障预防改进的具体措施,为了有效防止柴油滤清器电子泵出现烧毁故障,对柴油滤清器电子泵做了如下几方面抗干扰试验项目,见表4,同时要结合实际采集干扰数据,制定出最优的抗干扰方案。

[1]GBT 21437.2-2008 道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰 第2部分:沿电源线的电瞬态传导.

[2]ISO 7637—2:2004《道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰 第2部分:沿电源线的电瞬态传导》.

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