模塊五 進(jìn)氣控制系統(tǒng)

1、授課教師：授課教師：課程名稱：課程名稱：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)5.1、進(jìn)氣控制系統(tǒng)進(jìn)氣控制系統(tǒng)5.2、增壓控制系統(tǒng)增壓控制系統(tǒng)1、可變進(jìn)氣正時(shí)、可變進(jìn)氣正時(shí)2、可變配氣相位控制系統(tǒng)可變配氣相位控制系統(tǒng)3、可變進(jìn)氣歧管可變進(jìn)氣歧管5.1、進(jìn)氣控制系統(tǒng)、進(jìn)氣控制系統(tǒng)一、可變進(jìn)氣正時(shí)一、可變進(jìn)氣正時(shí)簡(jiǎn)單的說(shuō)，簡(jiǎn)單的說(shuō)，VVT系統(tǒng)就是通過(guò)在凸輪軸的傳動(dòng)端加裝一套液力機(jī)構(gòu)，如系統(tǒng)就是通過(guò)在凸輪軸的傳動(dòng)端加裝一套液力機(jī)構(gòu)，如圖圖5-1所示，內(nèi)轉(zhuǎn)子與凸輪軸相連，內(nèi)轉(zhuǎn)子在外轉(zhuǎn)子的推動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，同時(shí)所示，內(nèi)轉(zhuǎn)子與凸輪軸相連，內(nèi)轉(zhuǎn)子在外轉(zhuǎn)子的推動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，同時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)子在油壓的作用下可以實(shí)

2、現(xiàn)一定范圍內(nèi)角度提前和延后，也就相當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子在油壓的作用下可以實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)角度提前和延后，也就相當(dāng)于對(duì)于對(duì)氣門(mén)氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)刻進(jìn)行了調(diào)整。的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)刻進(jìn)行了調(diào)整。 圖圖5-1 VVT凸輪軸液壓控制機(jī)構(gòu)凸輪軸液壓控制機(jī)構(gòu) （1）對(duì)配氣相位的要求對(duì)配氣相位的要求 （2） VTEC機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成 （3） VTEC機(jī)構(gòu)的工作原理機(jī)構(gòu)的工作原理（4） VTEC系統(tǒng)電路系統(tǒng)電路 （5） VTEC系統(tǒng)的檢修系統(tǒng)的檢修2、可變配氣相位控制系統(tǒng)（、可變配氣相位控制系統(tǒng)（VTEC） 要求配氣相位隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，適當(dāng)?shù)母囊笈錃庀辔浑S著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，適當(dāng)?shù)母淖冞M(jìn)、排氣門(mén)的提前或推遲開(kāi)啟角和遲

3、后關(guān)閉角。變進(jìn)、排氣門(mén)的提前或推遲開(kāi)啟角和遲后關(guān)閉角。 （1）對(duì)配氣相位的要求）對(duì)配氣相位的要求（2） VTEC機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成 如左圖，同一缸有主進(jìn)如左圖，同一缸有主進(jìn)氣門(mén)和次進(jìn)氣門(mén)，主搖臂氣門(mén)和次進(jìn)氣門(mén)，主搖臂驅(qū)動(dòng)主進(jìn)氣門(mén)，次搖臂驅(qū)驅(qū)動(dòng)主進(jìn)氣門(mén)，次搖臂驅(qū)動(dòng)次進(jìn)氣門(mén)，中間搖臂在動(dòng)次進(jìn)氣門(mén)，中間搖臂在主次之間，不與任何氣門(mén)主次之間，不與任何氣門(mén)直接接觸。直接接觸。1、正時(shí)板、正時(shí)板 2、中間搖臂、中間搖臂3、次搖臂、次搖臂 4、同步活塞、同步活塞B5、同步活塞、同步活塞A 6、正時(shí)活塞、正時(shí)活塞7、進(jìn)氣門(mén)、進(jìn)氣門(mén) 8、主搖臂、主搖臂 9、凸輪軸、凸輪軸下一頁(yè)1、同步活塞、同步活塞B2、同步

4、活塞、同步活塞A 3、彈簧、彈簧 4、正時(shí)活塞、正時(shí)活塞 5、主搖臂、主搖臂 6、中間搖臂、中間搖臂 7、次搖臂、次搖臂進(jìn)氣搖臂總成如圖進(jìn)氣搖臂總成如圖 與不同配氣機(jī)構(gòu)相比與不同配氣機(jī)構(gòu)相比較，主要區(qū)別是：凸輪較，主要區(qū)別是：凸輪軸上的凸輪較多，且升軸上的凸輪較多，且升程不等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。程不等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 （3） VTEC機(jī)構(gòu)的工作原理機(jī)構(gòu)的工作原理工作原理：發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁閥不通電使油道關(guān)工作原理：發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁閥不通電使油道關(guān)閉，此時(shí)，三個(gè)搖臂彼此分離，主凸輪通過(guò)搖臂驅(qū)動(dòng)主進(jìn)閉，此時(shí)，三個(gè)搖臂彼此分離，主凸輪通過(guò)搖臂驅(qū)動(dòng)主進(jìn)氣門(mén)，中間凸輪驅(qū)動(dòng)中間搖臂空擺；次凸輪的升程非常小氣

5、門(mén)，中間凸輪驅(qū)動(dòng)中間搖臂空擺；次凸輪的升程非常小，通過(guò)次搖臂驅(qū)動(dòng)次進(jìn)氣門(mén)微量關(guān)閉。配氣機(jī)構(gòu)處于單進(jìn)，通過(guò)次搖臂驅(qū)動(dòng)次進(jìn)氣門(mén)微量關(guān)閉。配氣機(jī)構(gòu)處于單進(jìn)、雙排氣門(mén)工作狀態(tài)，單進(jìn)氣門(mén)由主凸輪軸驅(qū)動(dòng)。、雙排氣門(mén)工作狀態(tài)，單進(jìn)氣門(mén)由主凸輪軸驅(qū)動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，電腦向當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，電腦向VTEC電磁閥供電，使電磁閥電磁閥供電，使電磁閥開(kāi)啟，來(lái)自潤(rùn)滑油道的機(jī)油壓力作用在正時(shí)活塞一側(cè)，此開(kāi)啟，來(lái)自潤(rùn)滑油道的機(jī)油壓力作用在正時(shí)活塞一側(cè)，此時(shí)兩個(gè)活塞分別將主搖臂和次搖臂與中間搖臂接成一體，時(shí)兩個(gè)活塞分別將主搖臂和次搖臂與中間搖臂接成一體，成為一個(gè)組合搖臂。此時(shí)，中間凸輪升程最大，組合搖臂成為一個(gè)組合搖臂。

6、此時(shí)，中間凸輪升程最大，組合搖臂受中間凸輪驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)同步工作。受中間凸輪驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)同步工作。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定值，電腦切斷電磁閥電流，正當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定值，電腦切斷電磁閥電流，正時(shí)活塞一側(cè)油壓下降，各搖臂油缸孔內(nèi)的活塞在回位彈簧時(shí)活塞一側(cè)油壓下降，各搖臂油缸孔內(nèi)的活塞在回位彈簧作用下，三個(gè)搖臂彼此分離而獨(dú)立工作。作用下，三個(gè)搖臂彼此分離而獨(dú)立工作。 下一頁(yè)VTEC機(jī)構(gòu)高、低速工作狀態(tài)機(jī)構(gòu)高、低速工作狀態(tài) VTEC機(jī)構(gòu)低速工作狀態(tài)機(jī)構(gòu)低速工作狀態(tài) VTEC機(jī)構(gòu)高速工作狀態(tài)機(jī)構(gòu)高速工作狀態(tài)1主凸輪主凸輪 2次凸輪次凸輪 3次搖臂次搖臂 4阻擋活塞阻擋活塞 1中間凸輪中間凸輪

7、2中間搖臂中間搖臂5同步活塞同步活塞A6正時(shí)活塞正時(shí)活塞7主搖臂主搖臂8同步活塞同步活塞B（4） VTEC系統(tǒng)電路系統(tǒng)電路 發(fā)動(dòng)機(jī)控制發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻液溫度轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻液溫度和車速信號(hào)控制和車速信號(hào)控制VTEC電磁電磁閥。電磁閥通電后，通過(guò)閥。電磁閥通電后，通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)給電腦提供一個(gè)壓力開(kāi)關(guān)給電腦提供一個(gè)反饋信號(hào)，以便監(jiān)控系統(tǒng)反饋信號(hào)，以便監(jiān)控系統(tǒng)工作。工作。 拆下拆下VTEC電磁閥總成后，檢查電磁閥濾清器，若電磁閥總成后，檢查電磁閥濾清器，若濾清器有堵塞現(xiàn)象，應(yīng)更換濾清器和發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油。濾清器有堵塞現(xiàn)象，應(yīng)更換濾清器和發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油。電磁閥密封墊，一經(jīng)拆

8、下，必須更換新件。拆開(kāi)電磁閥密封墊，一經(jīng)拆下，必須更換新件。拆開(kāi)VTEC電磁閥，用手指檢查閥的運(yùn)動(dòng)是否自如，若有發(fā)卡現(xiàn)電磁閥，用手指檢查閥的運(yùn)動(dòng)是否自如，若有發(fā)卡現(xiàn)象，應(yīng)更換電磁閥。象，應(yīng)更換電磁閥。 （5） VTEC系統(tǒng)的檢修系統(tǒng)的檢修 可變進(jìn)氣歧管技術(shù)就是通過(guò)改變進(jìn)氣管的長(zhǎng)度和截面積，提高燃燒可變進(jìn)氣歧管技術(shù)就是通過(guò)改變進(jìn)氣管的長(zhǎng)度和截面積，提高燃燒效率，使效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)更平穩(wěn)、在低轉(zhuǎn)速時(shí)更平穩(wěn)、扭矩扭矩更充足，高轉(zhuǎn)速時(shí)更順暢、更充足，高轉(zhuǎn)速時(shí)更順暢、功功率率更強(qiáng)大。更強(qiáng)大。 （1）變長(zhǎng)度）變長(zhǎng)度通過(guò)改變通過(guò)改變進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度，改進(jìn)氣流的流動(dòng)。長(zhǎng)度，改進(jìn)氣流的流動(dòng)。進(jìn)

9、氣歧管進(jìn)氣歧管被設(shè)計(jì)成蝸牛一般被設(shè)計(jì)成蝸牛一般的螺旋狀，分布在的螺旋狀，分布在發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中間，氣流從中部進(jìn)入。當(dāng)缸體中間，氣流從中部進(jìn)入。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在在2000prm低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如圖低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如圖5-7所示黑色控制閥關(guān)閉，氣流被迫從長(zhǎng)所示黑色控制閥關(guān)閉，氣流被迫從長(zhǎng)歧管流入汽缸，此時(shí)，歧管流入汽缸，此時(shí)，進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管的固有頻率得以降低，以適應(yīng)氣流的低的固有頻率得以降低，以適應(yīng)氣流的低轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到轉(zhuǎn)速上升到5000rpm，進(jìn)氣頻率上升，如圖，進(jìn)氣頻率上升，如圖5-8所示此所示此時(shí)控制閥開(kāi)啟，氣流繞開(kāi)下部導(dǎo)管直接注入汽缸，這降低了時(shí)控制閥開(kāi)啟，氣流繞開(kāi)

10、下部導(dǎo)管直接注入汽缸，這降低了進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管的的共振頻率，利于高速進(jìn)氣。共振頻率，利于高速進(jìn)氣。3.可變進(jìn)氣歧管可變進(jìn)氣歧管5-7 低轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)氣歧管變長(zhǎng)低轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)氣歧管變長(zhǎng) 5-8 高轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)氣歧管變短高轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)氣歧管變短（2）變截面）變截面5-9 帶有氣閥的進(jìn)氣管帶有氣閥的進(jìn)氣管 根據(jù)流體力學(xué)的原理，管道的截面積越大，流體壓力越根據(jù)流體力學(xué)的原理，管道的截面積越大，流體壓力越??；管道截面積越小，流體壓力越大。?。还艿澜孛娣e越小，流體壓力越大。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)需要一套機(jī)需要一套機(jī)構(gòu)，在高轉(zhuǎn)速時(shí)使用較大的構(gòu)，在高轉(zhuǎn)速時(shí)使用較大的進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管截面積，提高進(jìn)氣流截面積，提高進(jìn)氣流量；在低轉(zhuǎn)速時(shí)使用

11、較小的量；在低轉(zhuǎn)速時(shí)使用較小的進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管截面面積，提高氣缸截面面積，提高氣缸的進(jìn)氣負(fù)壓，也能在氣缸內(nèi)充分形成渦流，讓空氣與汽油的進(jìn)氣負(fù)壓，也能在氣缸內(nèi)充分形成渦流，讓空氣與汽油更好的混合。更好的混合。 1、增壓控制系統(tǒng)功能及類型增壓控制系統(tǒng)功能及類型2、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)3、廢氣渦輪增壓器轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)廢氣渦輪增壓器轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)4、機(jī)械增壓系統(tǒng)機(jī)械增壓系統(tǒng) 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力的大小，控制增壓裝置的根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力的大小，控制增壓裝置的工作，以達(dá)到控制進(jìn)氣壓力、提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和工作，以達(dá)到控制進(jìn)氣壓力、提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的目的。經(jīng)濟(jì)性的目的。根據(jù)增壓裝置使用的動(dòng)力源不

12、同，增壓裝置可根據(jù)增壓裝置使用的動(dòng)力源不同，增壓裝置可分為廢氣渦輪增壓和動(dòng)力增壓兩種類型。分為廢氣渦輪增壓和動(dòng)力增壓兩種類型。 1、增壓控制系統(tǒng)功能及類型、增壓控制系統(tǒng)功能及類型工作原理：工作原理：當(dāng)當(dāng)ECU檢測(cè)到進(jìn)氣壓力在檢測(cè)到進(jìn)氣壓力在0.098MPa以下時(shí)，釋壓電磁閥關(guān)閉。以下時(shí)，釋壓電磁閥關(guān)閉。渦輪增壓器出口引入的壓力空氣，廢氣進(jìn)入渦輪室的通道打開(kāi)，排氣渦輪增壓器出口引入的壓力空氣，廢氣進(jìn)入渦輪室的通道打開(kāi)，排氣旁通道口關(guān)閉，此時(shí)廢氣流經(jīng)渦輪室使增壓器工作。旁通道口關(guān)閉，此時(shí)廢氣流經(jīng)渦輪室使增壓器工作。當(dāng)當(dāng)ECU檢測(cè)到的進(jìn)氣壓力高于檢測(cè)到的進(jìn)氣壓力高于0.098MPa時(shí)，釋壓電磁閥打開(kāi)

13、，時(shí)，釋壓電磁閥打開(kāi)，關(guān)閉進(jìn)入渦輪室的通道，同時(shí)排氣旁通道口打開(kāi)，廢氣不經(jīng)渦輪室直關(guān)閉進(jìn)入渦輪室的通道，同時(shí)排氣旁通道口打開(kāi)，廢氣不經(jīng)渦輪室直接排出，增壓器停止工作。直到進(jìn)氣壓力降至規(guī)定的壓力時(shí)，接排出，增壓器停止工作。直到進(jìn)氣壓力降至規(guī)定的壓力時(shí)，ECU又將釋壓閥關(guān)閉，切換閥又將進(jìn)入渦輪室的通道口打開(kāi)，廢氣渦輪增又將釋壓閥關(guān)閉，切換閥又將進(jìn)入渦輪室的通道口打開(kāi)，廢氣渦輪增壓器又開(kāi)始工作。壓器又開(kāi)始工作。 2、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)下一頁(yè)1、切換閥、切換閥 2、驅(qū)動(dòng)氣室、驅(qū)動(dòng)氣室 3、空氣冷卻器、空氣冷卻器 4、空氣濾清器、空氣濾清器 5、ECU 6、釋壓電磁閥、釋壓電磁閥廢氣渦輪增壓器轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)廢氣渦輪增壓器轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)有些增壓控制系統(tǒng)中，有些增壓控制系統(tǒng)中，通過(guò)控制增壓器的轉(zhuǎn)速來(lái)控通過(guò)控制增壓器的轉(zhuǎn)速來(lái)控制增壓壓力制增壓壓力 。ECU根據(jù)發(fā)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況（加速、爆動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況（加速、爆燃、冷卻液溫度、進(jìn)氣量等燃、冷卻液溫度、進(jìn)氣量等信號(hào)），確定增壓壓力的目信號(hào)），確定增壓壓力的目標(biāo)值，并通過(guò)進(jìn)氣管壓力傳標(biāo)值，并通過(guò)進(jìn)氣管壓力傳感器來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際增感器來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)