項(xiàng)目四汽油發(fā)動機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)認(rèn)識與檢修

項(xiàng)目四汽油發(fā)動機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)認(rèn)識與檢修一、項(xiàng)目要求一直以來，發(fā)動機(jī)最大輸出功率和轉(zhuǎn)矩受到進(jìn)氣量的限制，難以有效提高，多氣門技術(shù)的投入應(yīng)用使這一長期困擾發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)師的問題在一定程度上得到解決，而近幾年通過各國汽車工程師的努力，使進(jìn)氣控制技術(shù)得到了長足的發(fā)展。為了使發(fā)動機(jī)在一定的條件下吸入更多的空氣，電控發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)引入了較多的控制技術(shù)，這些控制系統(tǒng)主要包括動力閥控制系統(tǒng)、諧波增壓控制系統(tǒng)、可變氣歧管控制系統(tǒng)、可變氣門正時(shí)控制系統(tǒng)、可變氣門配氣相位和氣門升程電控系統(tǒng)進(jìn)氣增壓控制系統(tǒng)和進(jìn)氣恒溫控制系統(tǒng)等。這些控制系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)控制不準(zhǔn)確或者控制失效等情況。

該項(xiàng)目通過汽油發(fā)動機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)故障的安裝調(diào)整、診斷和檢修過程的介紹，使讀者在掌握汽油發(fā)動機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)等方面理論知識的同時(shí)，具備對常見故障進(jìn)行分析與排除的能力?！局R要求】1．掌握動力閥控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理2．掌握諧波增壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制原理3．掌握可變氣管控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制原理4．掌握可變氣門正時(shí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制原理5．掌握可變氣門升程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制原理6．掌握可變配氣相位控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作過程`7．掌握進(jìn)氣增壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作過程8．掌握進(jìn)氣恒溫控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制過程重點(diǎn)掌握內(nèi)容：動力閥控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理、可變氣門升程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制原理和可變氣管控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制原理?！灸芰σ蟆?．能對發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行檢測，能夠?qū)M(jìn)氣系統(tǒng)的工作情況給出正確的評價(jià)2．能根據(jù)進(jìn)氣系統(tǒng)的常見故障現(xiàn)象做出正確的診斷，并能對常見故障進(jìn)行檢修二、相關(guān)知識（一）動力閥控制系統(tǒng)1．動力閥控制系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)①功能：控制發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道的空氣流通截面大小，以滿足發(fā)動機(jī)不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷時(shí)的進(jìn)氣要求，從而改善發(fā)動機(jī)的動力性。在進(jìn)氣量較少的低速、小負(fù)荷工況下，使進(jìn)氣道空氣流通截面減小，可提高進(jìn)氣流速，增大進(jìn)氣流慣性，從而提高發(fā)動機(jī)的充氣效率。②動力閥控制系統(tǒng)主要由ECU、真空罐、真空電磁閥、膜片真空室、動力閥等組成，其結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。圖4-1動力閥的結(jié)構(gòu)1—真空罐2—真空電磁閥3—ECU

4—膜片真空氣室5—?jiǎng)恿﹂y2．動力閥的工作原理受真空控制的動力閥在進(jìn)氣管上，控制進(jìn)氣管空氣通道的大小。

發(fā)動機(jī)小負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，受ECU控制的真空電磁閥關(guān)閉，真空室的真空度不能進(jìn)入動力閥上部的真空室，動力閥關(guān)閉，進(jìn)氣通道變小，發(fā)動機(jī)輸出小功率。當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷增大時(shí)，ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速、溫度、空氣流量信號，將真空電磁閥電路接通，真空電磁閥打開，真空室的真空度進(jìn)入動力閥，將動力閥打開，進(jìn)氣通道變大，發(fā)動機(jī)輸出大的扭矩和功率。動力閥控制的主要信號是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號、溫度傳感器信號、空氣流量的信號等。3．動力閥控制系統(tǒng)控制電路ECU根據(jù)接收發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度傳感器、空氣流量等傳感器傳來的信號，來感知發(fā)動機(jī)的負(fù)荷大小。當(dāng)ECU接收到的信號反應(yīng)發(fā)動機(jī)處在小負(fù)荷工況時(shí)，動力閥將被真空電磁閥關(guān)閉，如圖4-2（a）所示。

反之，真空電磁閥打開，如圖4-2（b）所示，進(jìn)氣道變大，進(jìn)氣量增加，滿足大負(fù)荷的要求。圖4-2動力閥的控制系統(tǒng)

1—真空罐2—真空電磁閥3—ECU4—膜片真空氣室5）—?jiǎng)恿﹂y（二）諧波增壓控制系統(tǒng)1．諧波增壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（1）壓力波的產(chǎn)生（2）壓力波的利用方法（3）ACIS的結(jié)構(gòu)組成圖4-3ACIS的結(jié)構(gòu)圖

1—進(jìn)氣導(dǎo)流管2—副諧振室3—空氣濾清器

4—空氣流量傳感器5—主諧振室6—進(jìn)氣歧管2．諧波進(jìn)氣增壓控制系統(tǒng)的工作過程諧波進(jìn)氣增壓控制系統(tǒng)的工作原理如圖4-4所示，ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速信號控制諧振室的電磁真空通道閥的開閉。圖4-4ACIS系統(tǒng)工作原理3．諧波進(jìn)氣增壓系統(tǒng)控制原理如圖4-5所示，ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速信號控制電磁真空通道閥的開閉。

低速時(shí)，電磁真空通道閥電路不通，真空罐的真空度不能進(jìn)入真空氣室，受真空氣室控制的進(jìn)氣增壓控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)，使低速區(qū)域達(dá)到氣動增壓的效果。高速時(shí)，ECU接通電磁真空道閥的電路，將進(jìn)氣增壓控制閥打開，由于大容量諧振室的參與，縮短了壓力波的傳播距離，使發(fā)動機(jī)在高速區(qū)域得到氣體動力增壓效果。圖4-5諧波進(jìn)氣增壓系統(tǒng)控制原理（三）可變氣歧管控制系統(tǒng)1．可變氣歧管控制系統(tǒng)的分類可變進(jìn)氣歧管有以下3種類型，即可變長度進(jìn)氣歧管、雙通道可變進(jìn)氣歧管和主、副通道式可變進(jìn)氣歧管。（1）可變長度進(jìn)氣歧管圖4-6可變長度進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)圖1—空氣濾清器2—節(jié)氣門3—轉(zhuǎn)換閥

4—轉(zhuǎn)換閥控制機(jī)構(gòu)5—汽油發(fā)動機(jī)電控模塊（ECM）（2）雙通道可變進(jìn)氣歧管圖4-7雙通道可變進(jìn)氣歧管機(jī)構(gòu)圖1—短進(jìn)氣通道2—旋轉(zhuǎn)閥3—長進(jìn)氣通道

4—噴油器5—缸蓋上的進(jìn)氣道6—進(jìn)氣門（3）主、副通道式可變進(jìn)氣歧管圖4-8主、副通道式可變進(jìn)氣歧管的流量控制及其在各種轉(zhuǎn)速下的充氣系數(shù)1—主通道2—噴油器3—閥通道4—控制閥（四）可變氣門正時(shí)控制系統(tǒng)1．帕薩特轎車可變氣門正時(shí)控制系統(tǒng)（1）可變氣門正時(shí)控制系統(tǒng)的工作原理圖4-9發(fā)動機(jī)可變氣門正時(shí)傳動方式以及進(jìn)排氣凸輪軸分布

圖4-10可變正時(shí)控制系統(tǒng)的工作原理

1—正時(shí)調(diào)節(jié)器2—排氣凸輪軸3—進(jìn)氣凸輪軸（2）可變氣門正時(shí)控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)圖4-11兩種工作方式（3）可變氣門正時(shí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖4-12可變氣門正時(shí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖4-13電磁閥與調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)圖1—可變氣門正時(shí)電磁閥2—液壓缸3—排氣凸輪軸

4—進(jìn)氣凸輪軸5—可變氣門正時(shí)調(diào)節(jié)器2．豐田轎車可變氣門正時(shí)控制系統(tǒng)（1）VVT-i控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成圖4-14VVT-i控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成（2）VVT-i控制系統(tǒng)的控制器圖4-15VVT-i控制器（3）VVT-i控制系統(tǒng)的凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥圖4-16凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥（4）VVT-i控制系統(tǒng)控制過程狀態(tài)說明控制器工作情況控制閥工作情況提前根據(jù)來自發(fā)動機(jī)ECU的提前信號，總油壓通過提前油路作用到氣門正時(shí)提前室，使葉片與凸輪軸一起向正時(shí)提前方向轉(zhuǎn)動，氣門正時(shí)被提前表4-1 凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥的3種工作狀態(tài)狀態(tài)說明控制器工作情況控制閥工作情況滯后根據(jù)來自發(fā)動機(jī)ECU的滯后信號，總油壓通過滯后油路作用到氣門正時(shí)滯后室，使葉片與凸輪軸一起向正時(shí)滯后方向轉(zhuǎn)動，氣門正時(shí)被滯后保持預(yù)定的氣門正時(shí)被設(shè)置后，發(fā)動機(jī)ECU使凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥處于空擋位置（提前與滯后的中間位置），由此保持預(yù)定的氣門正時(shí)續(xù)表圖4-17VVT-i系統(tǒng)控制原理（五）可變氣門配氣相位和氣門升程電控系統(tǒng)1．VTEC系統(tǒng)的組成圖4-18VTEC系統(tǒng)氣門與搖臂機(jī)構(gòu)圖2．VTEC系統(tǒng)的工作原理當(dāng)發(fā)動機(jī)低速時(shí)，小活塞在原位置上，3根搖臂分離，主凸輪a和次凸輪b分別推動主搖臂A和次搖臂B，控制兩個(gè)進(jìn)氣門的開閉，氣門升量較少，情形好像普通的發(fā)動機(jī)，如圖4-19（a）所示。圖4-19可變氣門升程的控制凸輪雖然中間凸輪c也推動中間搖臂C，但由于搖臂之間分離，其他兩根搖臂不受它的控制，中間搖臂驅(qū)動中間搖臂空擺（不起作用），所以不會影響氣門的開閉狀態(tài)。次凸輪升程非常小，通過次搖臂驅(qū)動次進(jìn)氣門微量開閉，以防止進(jìn)氣門附近積聚燃油。

進(jìn)氣量主要由主凸輪驅(qū)動主搖臂，推動主氣門來決定。3．VTEC系統(tǒng)的控制電路圖4-20VTEC系統(tǒng)控制電路圖4-21VTEC整體結(jié)構(gòu)圖（六）進(jìn)氣增壓控制系統(tǒng)廢氣渦輪增壓控制系統(tǒng)的組成如圖4-22所示，整個(gè)系統(tǒng)由切換閥、驅(qū)動氣室、空氣冷卻器、空氣濾清器、ECU和釋壓電磁閥組成。圖4-22渦輪增壓系統(tǒng)的組成1—切換閥2—驅(qū)動氣室3—空氣冷卻器4—空氣濾清器5—ECU6—釋壓電磁閥有些廢氣渦輪增壓控制系統(tǒng)，可以通過控制增壓器轉(zhuǎn)速來控制進(jìn)氣壓力，其控制系統(tǒng)如圖4-23所示，ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況（加速、爆燃、冷卻水溫度、進(jìn)氣量等信號），確定增壓壓力的目標(biāo)值，并通過進(jìn)氣管壓力傳感器來檢測發(fā)動機(jī)的實(shí)際增壓壓力值實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。圖4-23廢氣渦輪增壓器轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的工作原理1—爆燃傳感器2—切換閥控制電磁閥3—ECU4—進(jìn)氣管絕對壓力傳感器

5—空氣流量計(jì)6—噴嘴環(huán)控制電磁閥7—噴嘴環(huán)驅(qū)動氣室8—切換閥驅(qū)動氣室（七）進(jìn)氣恒溫控制系統(tǒng)下面以桑塔納轎車為例說明發(fā)動機(jī)的恒溫控制系統(tǒng)的組成及工作原理。桑塔納轎車恒溫進(jìn)氣系統(tǒng)主要通過電加熱器加熱、用冷卻水預(yù)熱進(jìn)氣和恒溫式空氣濾清器三種途徑共同控制發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度，使進(jìn)氣溫度達(dá)到恒溫。（1）進(jìn)氣電加熱器（2）用冷卻水預(yù)熱進(jìn)氣（3）恒溫式空氣濾清器圖4-24恒溫進(jìn)氣系統(tǒng)的組成圖4-25進(jìn)氣加熱器圖4-26恒溫式空氣濾清器的結(jié)構(gòu)三、項(xiàng)目實(shí)施（一）項(xiàng)目實(shí)施要求（1）通過該項(xiàng)目的實(shí)施，應(yīng)能夠?qū)ζ桶l(fā)動機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)進(jìn)行拆裝與調(diào)整，并掌握汽油發(fā)動機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)故障的檢測步驟與排除方法。（2）該項(xiàng)目應(yīng)具備汽油發(fā)動機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)，螺絲刀、扳手、解碼器、萬用表等拆裝與檢修工具和汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的電路圖等資料。（二）項(xiàng)目實(shí)施步驟1．動力閥控制系統(tǒng)的故障檢測對于動力閥控制系統(tǒng)，主要檢查真空罐、真空氣室和真空管路有無漏氣，真空電磁閥電路有無短路或斷路。若發(fā)現(xiàn)真空罐、真空室及真空管路有漏氣情況，應(yīng)該對其進(jìn)行更換處理。

若真空電磁閥的電路有短路或者斷路情況，應(yīng)該進(jìn)行排除。

維修時(shí)檢查空氣真空電磁閥的電阻為38.5

～44.5

。2．諧波增壓控制系統(tǒng)零件檢測（1）電磁閥的檢修（2）真空驅(qū)動器的檢修（3）真空罐的檢修圖4-27用電阻表檢查電磁閥圖4-28電磁閥的檢修圖4-29真空罐的檢查3．可變氣歧管控制系統(tǒng)檢測可變氣歧管控制系統(tǒng)的故障主要是當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷變化時(shí)，進(jìn)氣管的長度不能發(fā)生變化。

檢查時(shí)，主要針對控制電磁閥進(jìn)行檢修。

檢測電磁閥的電阻情況，來判斷電磁閥是否正常，若電磁閥不正常，則應(yīng)該更換新件。4．VVT-i控制系統(tǒng)零件檢測與故障排查（1）檢查凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥線圈電阻及工作狀況（2）檢查發(fā)動機(jī)ECU與凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥間的配線和連接器5．VTEC系統(tǒng)零件檢測與故障排查（1）VTEC電磁閥及其電路的檢修（2）VTEC壓力開關(guān)的檢修（3）VTEC電磁閥及液壓控制活塞的檢修（4）搖臂機(jī)構(gòu)的檢修（5）解碼器自診斷的方法步驟6．檢查VVT-i可變正時(shí)系統(tǒng)當(dāng)VVT-i可變正時(shí)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，會產(chǎn)生3個(gè)有關(guān)的故障碼：P1346、P1349和P1656。產(chǎn)生這3個(gè)故障碼的原因及故障處理如下。（1）故障碼P1346①檢查曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器端子間的電阻，冷態(tài)時(shí)分別為1

630

～2

740

、835

～1

400

，熱態(tài)時(shí)分別為2

065

～3

225

、1

060

～1

645

。若

正常，則進(jìn)行下一步檢查；若不正常，則更換曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器。②檢查如圖4-30所示的電路中發(fā)動機(jī)ECU與曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器間的配線和連接器。圖4-30故障碼為P1346的檢查電路③檢查曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器的安裝情況，若不正常，則緊固曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器。檢查曲軸位置傳感器信號齒盤，若不正常，則修理或更換曲軸位置傳感器信號齒盤。④在完成上述步驟后，檢查氣門正時(shí)。若正常，則檢查并更換發(fā)動機(jī)ECU；氣門正時(shí)若不正常，則調(diào)整氣門正時(shí)。

（2）故障碼P1349①檢查氣門正時(shí)。若不正常，則調(diào)整氣門正時(shí)。②檢查凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥線圈電阻及工作狀況。③檢查發(fā)動機(jī)ECU。（3）故障碼P1656①將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位置，用示波器檢測如圖4-31所示電路中的發(fā)動機(jī)ECU連接器E9端子24（OCV+）與23（OCV?）間的波形。若不正常，則檢查并更換發(fā)動機(jī)ECU。圖4-31故障碼為P1349或P1656時(shí)，

檢測發(fā)動機(jī)ECU的電路

②檢查凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥線圈電阻。③檢查圖4-31所示電路中發(fā)動機(jī)ECU與凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥間的配線和連接器。7．進(jìn)氣增壓系統(tǒng)的常見故障診斷渦輪增壓器故障表現(xiàn)在整車上主要有發(fā)動機(jī)功率不足、增壓器工作噪聲過大、渦輪增壓器壓氣機(jī)側(cè)漏油、渦輪增壓器渦輪側(cè)漏油、發(fā)動機(jī)潤滑油消耗量過大或排氣冒藍(lán)煙等。如果遇到以上問題，應(yīng)采用以下步驟進(jìn)行機(jī)上診斷，確定故障原因以后，再決定是否更換渦輪增壓器。

其判斷方法如下。發(fā)動機(jī)功率不足。檢查空氣濾清器是否阻塞，壓氣機(jī)與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管的連接是否松動，發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管是否漏氣，汽缸壓力是否正常，發(fā)動機(jī)的排氣歧管是否漏氣，中冷器是否損壞，渦輪增壓器殼體是否損壞，渦輪增壓器轉(zhuǎn)子總成是否有黏合或摩擦現(xiàn)象，壓氣葉輪和排氣渦輪是否磨損等。渦輪增壓器工作噪聲過大。檢查空氣濾清器是否阻塞，發(fā)動機(jī)進(jìn)氣或排氣管是否松動，壓氣機(jī)進(jìn)氣口管道或壓氣機(jī)殼中是否有異物，發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)中是否有異物，渦輪增壓器轉(zhuǎn)子總成是否有黏合或摩擦現(xiàn)象，壓氣葉輪和排氣渦輪是否磨損等。渦輪增壓器壓氣機(jī)側(cè)漏油。檢查空氣濾清器是否發(fā)生阻塞，渦輪增壓器油回油管路是否發(fā)阻塞，發(fā)動機(jī)曲軸箱內(nèi)的壓力是否過高，曲軸箱內(nèi)潤滑油是否過多等。渦輪增壓器排氣渦輪側(cè)漏油。檢查發(fā)動機(jī)曲軸箱內(nèi)的壓力是否過高，潤滑油是否過多，渦輪增壓器潤滑油回油管路是否阻塞等。發(fā)動機(jī)潤滑油消耗量過大或發(fā)動機(jī)排氣冒藍(lán)煙。檢查發(fā)動機(jī)曲軸箱壓力是否過高，發(fā)動機(jī)本身是否燒機(jī)油，渦輪增壓器壓氣機(jī)側(cè)的油封是否漏油，渦輪增壓器渦輪側(cè)的油封是否漏油等。8．恒溫進(jìn)氣系統(tǒng)的故障檢測（l）進(jìn)氣歧管電加熱器的檢驗(yàn)（2）熱敏開關(guān)的檢驗(yàn)（3）恒溫空氣濾清器的檢驗(yàn)恒溫進(jìn)行裝置的檢測如圖4-32所示。圖4-32檢查恒溫進(jìn)氣裝置1—溫控開關(guān)2—冷熱空氣轉(zhuǎn)換開關(guān)3—真空泵

四、拓展知識（一）可變汽缸壓縮比系統(tǒng)簡介發(fā)動機(jī)的可變氣門正時(shí)、可變氣門行程和可變進(jìn)氣歧管技術(shù)等“可變”技術(shù)早已在汽車上廣泛使用許多車型都已經(jīng)大量的采用了這些“可變”技術(shù)。但是發(fā)動機(jī)還有一項(xiàng)“可變”的技術(shù)，即薩博（SAAB）的可變壓縮技術(shù)，卻是目前量產(chǎn)車?yán)锩媸趾币姷?，這種技術(shù)可謂是發(fā)動機(jī)控制在“可變”方面的一場革命。2000年的日內(nèi)瓦車展上，薩博（SAAB）展出了它的可變壓縮比發(fā)動機(jī)，當(dāng)時(shí)這款發(fā)動機(jī)震驚了整個(gè)業(yè)內(nèi)。SVC（SaabVariableCompression）發(fā)動機(jī)為了實(shí)現(xiàn)其可變壓縮比功能，在其汽缸體和汽缸蓋的設(shè)計(jì)上完全打破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。這款發(fā)動機(jī)另外一個(gè)非常重要的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)動機(jī)的ECU能通過傳感器傳出的信息來判斷汽油的標(biāo)號，并選擇最適合的壓縮比。

這樣，它就能適應(yīng)不同標(biāo)號的汽油，特別是低標(biāo)號的汽油。圖4-33SVC發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖SVC發(fā)動機(jī)跟傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的主要差別在于，它被分割成了上、下兩部分，可以通過液壓調(diào)節(jié)裝置使上部相對于下部轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，從而調(diào)節(jié)壓縮比。圖4-34SVC發(fā)動機(jī)汽缸體結(jié)構(gòu)圖（二）寶馬無級可變氣門控制技術(shù)簡介VANOS是寶馬發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門正

時(shí)（VariableNockenwellenSteuerung）技術(shù)的簡稱，是由受控于發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)DME的液壓及機(jī)械機(jī)構(gòu)組成的凸輪軸控制裝置。與不可變氣門發(fā)動機(jī)相比，VANOS技術(shù)能夠明顯地增強(qiáng)排放管理，提高輸出功率及扭矩，提供更好的怠速質(zhì)量及燃油經(jīng)濟(jì)性。該技術(shù)首次應(yīng)用于1992年寶馬5系列車搭載的M50發(fā)動機(jī)。

就技術(shù)復(fù)雜性及產(chǎn)品演化進(jìn)程而言，VANOS技術(shù)可分為單-VANOS和雙-VANOS。單-VANOS是指進(jìn)氣氣門正時(shí)可變

（排氣氣門正時(shí)不可變）技術(shù)，即系統(tǒng)能夠根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及加速踏板行程來調(diào)節(jié)進(jìn)氣氣門正時(shí)。圖4-35單-VANOS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖雙-VANOS是基于單-VANOS的，進(jìn)氣氣門正時(shí)和排氣氣門正時(shí)都可變（可調(diào)節(jié)）的技術(shù)。雙-VANOS的結(jié)構(gòu)如圖4-36所示。圖4-36雙-VANOS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（1）Valvetronic發(fā)動機(jī)的工作原理與傳統(tǒng)節(jié)氣門發(fā)動機(jī)相比，Valvetronic發(fā)動機(jī)采用升程連續(xù)可變的進(jìn)氣門代替了原進(jìn)氣門閥結(jié)構(gòu)，即Valvetronic發(fā)動機(jī)不是通過節(jié)氣門的開度控制吸入汽缸的空氣量，而是通過進(jìn)氣氣門升程的變化控制吸入量，從而減少了發(fā)動機(jī)的泵吸損失。圖4-37所示為采用了Valvetronic技術(shù)的寶馬V12發(fā)動機(jī)。與傳統(tǒng)的頂置雙凸輪軸發(fā)動機(jī)相比，Valvetronic發(fā)動機(jī)增加了一根輔助偏心軸、一只步進(jìn)電機(jī)及一些中間桿等部件。

寶馬無級氣門控制系統(tǒng)如圖4-38所示。圖4-37采用了Valvetronic技術(shù)的寶馬V12發(fā)動機(jī)圖4-38寶馬無級氣門控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（2）Valvetronic發(fā)動機(jī)的性能優(yōu)勢1）提高了燃油經(jīng)濟(jì)性及輸出性能2）高響應(yīng)性3）“不挑食”的燃油系統(tǒng)（三）寶馬無級可變進(jìn)氣管控制系統(tǒng)簡介圖4-39寶馬無級可變進(jìn)氣管控制系統(tǒng)在每個(gè)汽缸對應(yīng)的進(jìn)氣歧管上有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動的輪盤，輪盤上有缺口，如圖4-39所示，輪盤可以相對輪軸轉(zhuǎn)動，改變?nèi)笨诤瓦M(jìn)氣管外壁的位置，從而改變進(jìn)氣管的長度。氣體通過輪盤的中空部分流入，再通過周邊的缺口進(jìn)入汽缸，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)汽缸氣管的長度變化，并且氣管的長度可以在最長與最短之間的任何一個(gè)位置停留，滿足了無級調(diào)整的需要。在發(fā)動機(jī)工作時(shí)，ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)各種傳感器的信息，確定與當(dāng)前的工況適應(yīng)的進(jìn)氣管長度，給執(zhí)行機(jī)構(gòu)（步進(jìn)電機(jī)）發(fā)送指令，使其帶動輪盤旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動到相應(yīng)的位置，使發(fā)動機(jī)的充氣效率達(dá)到最理想的狀態(tài)。（四）可變汽缸控制系統(tǒng)簡介大排量的多汽缸引擎能帶來更多的動力儲備，滿足高速沖刺、起步急加速和爬坡的需要，但大排量自然會帶來高油耗，尤其是在城市停停走走，并不需要強(qiáng)勁動力的時(shí)候，大排量發(fā)動機(jī)就顯得很浪費(fèi)。解決問題的方法最徹底的就是混合動力，但成本也是不小，而應(yīng)用渦輪增壓、缸內(nèi)直噴和稀薄燃燒等省油技術(shù)，則是行之有效的方法。本田雅閣3.5

LV6發(fā)動機(jī)應(yīng)用了全新可變汽缸管理技術(shù)（VCM），既可以迸發(fā)出280馬力的動力，又能做到低油耗

（90

km/h，等速僅為6.8

L/100

km），當(dāng)VCM開始成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)時(shí)，很快就發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)并非本田獨(dú)有，而且早已經(jīng)應(yīng)用在上海通用君越3.0和克萊斯勒300

C上，而這種可變汽缸管理技術(shù)的應(yīng)用甚至可以追溯到上世紀(jì)80年代。但本田VCM的真正意義，不僅是在于把以往只應(yīng)用V8、V12的可變汽缸管理技術(shù)更進(jìn)一步，把其可靠而又高效率地應(yīng)用到大眾化的V6引擎上面，而且與本田VTEC一起結(jié)合發(fā)揮作用，技術(shù)更加先進(jìn)。本田精心開發(fā)的VCM系統(tǒng)，通過精密的控制系統(tǒng)和完善的機(jī)械設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了汽缸變化的最高效能。

在工作汽缸數(shù)目切換時(shí)，駕駛者完全感覺不到，只有通過儀表上的ECO指示燈才能知道車子正處于何種工作狀態(tài)。圖4-40VCM3缸工作狀態(tài)在中等加速、高速巡航和緩坡行駛時(shí)，發(fā)動機(jī)將會用4個(gè)汽缸來運(yùn)轉(zhuǎn)，如圖4-41所示。圖4-41VCM4缸工作狀態(tài)（五）保時(shí)捷可變氣門系統(tǒng)簡介VariocamPlus采用液壓調(diào)節(jié)配氣相位和氣門行程。

保時(shí)捷的VariocamPlus是從Variocam的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，該系統(tǒng)被應(yīng)用在Carrera和Boxster上。在新一代911Turbo上采用的VariocamPlus用液壓機(jī)構(gòu)取代了鏈條機(jī)構(gòu)。Plus指的是增加了可變氣門行程設(shè)計(jì)，它是由液壓頂桿來實(shí)現(xiàn)的，如圖4-42所示，每個(gè)氣門被3個(gè)凸輪控制，中間的凸輪帶來較小的氣門行程（僅3

mm）和較短的氣門開啟時(shí)間，又被稱為低速凸輪。圖4-42保時(shí)捷Variocamplus可變氣門系統(tǒng)外部的兩個(gè)凸輪形狀相同，帶來的是高速正時(shí)和更長的行程（10

mm），凸輪由氣門頂部的液壓機(jī)構(gòu)頂桿來選擇，在氣門頂?shù)膬?nèi)部布置有液壓頂桿，他們能在液壓的作用下，把氣門和氣門頂鎖在一起，通過這種方法，可以使高速凸輪軸驅(qū)動氣門。如果氣門與氣門頂沒有鎖在一起，那么氣門則被中間的低速凸輪直接驅(qū)動，如圖4-43所示，氣門頂?shù)倪\(yùn)動與氣門無關(guān)。圖4-43保時(shí)捷Variocamplus可變氣門系統(tǒng)高低速控制這套可變氣門行程機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小。

可變氣門頂比普通的可變氣門行程機(jī)構(gòu)占用更少的空間。

圖4-44所示為裝有該系統(tǒng)的保時(shí)捷911發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)屬于可變氣門控制兩段式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)高速和低速兩種不同工況的配氣相位的改變。

它與本田的VTEC功能相同，但實(shí)現(xiàn)的方式不同，相對而言寶馬可變氣門控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無級的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)能力更強(qiáng)，范圍更廣，達(dá)到的控制狀態(tài)更適合各種工況的需要。圖4-44可變氣門行程技術(shù)的保時(shí)捷911發(fā)動機(jī)小結(jié)進(jìn)氣控制系統(tǒng)包括動力閥控制系統(tǒng)、諧波增壓系統(tǒng)、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)、可變氣門正時(shí)系統(tǒng)、可變配氣相位、進(jìn)氣恒溫系統(tǒng)?？勺?/p>