課題五,進(jìn)氣控制

1、項目四 發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)活動二活動二 進(jìn)氣控制系統(tǒng)進(jìn)氣控制系統(tǒng)一、動力閥控制系統(tǒng)動力閥控制系統(tǒng)的功能是控制發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道的空氣流通截面大小，以適應(yīng)發(fā)動機(jī)不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷時的進(jìn)氣量需求，從而改善發(fā)動機(jī)的動力性。此系統(tǒng)在日本本田ACCORD等部分轎車發(fā)動機(jī)上采用。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)氣流慣性以提高發(fā)動機(jī)的充氣效率；此外，隨進(jìn)氣流速提高也可增加氣缸內(nèi)的渦流強度，有利于低速小負(fù)荷工況下的燃燒和熱效率的提高，從而改善發(fā)動機(jī)的低速性能。 而在進(jìn)氣量較多的高速、大負(fù)荷工況下，適當(dāng)增大進(jìn)氣道空氣流通截面，不僅可以減小進(jìn)氣阻力，對由于

2、進(jìn)氣流速過高而導(dǎo)致的燃燒室內(nèi)氣流擾動也可起到抑制作用，有助于改善發(fā)動機(jī)的高速性能，如圖4-11所示。圖4-11 動力閥控制項目四 發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)活動二活動二 進(jìn)氣控制系統(tǒng)進(jìn)氣控制系統(tǒng)ECU控制的動力閥控制系統(tǒng)如圖4-12、13所示?？刂七M(jìn)氣道空氣流通截面大小的動力閥安裝在進(jìn)氣管上，動力閥的開閉由膜片真空氣室控制，ECU根據(jù)各傳感器信號通過真空電磁閥(VSV閥)控制真空罐與真空氣室的真空通道。發(fā)動機(jī)小負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，進(jìn)氣量較少，ECU斷開真空電磁閥搭鐵回路，真空罐中的真空度不能進(jìn)入膜片真空氣室，動力閥處于關(guān)閉位置，進(jìn)氣通道變小。當(dāng)發(fā)動機(jī)大負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，進(jìn)氣量較多，ECU接通真空電

3、磁閥搭鐵回路，真空罐中的真空度經(jīng)真空電磁閥進(jìn)入膜片真空氣室，動力閥開啟，進(jìn)氣通道變大。動力閥控制系統(tǒng)的主要控制信號有發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度、空氣流量等信號。圖4-12動力閥關(guān)閉狀態(tài)圖4-13動力閥開啟狀態(tài)項目四 發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)活動二活動二 進(jìn)氣控制系統(tǒng)進(jìn)氣控制系統(tǒng)二、諧波增壓控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)工作中，進(jìn)氣管內(nèi)的氣體經(jīng)進(jìn)氣門高速流入氣缸，當(dāng)進(jìn)氣門關(guān)閉時，由于氣體流動慣性使進(jìn)氣門附近的氣體受到壓縮而壓力增高；當(dāng)氣體慣性過后，進(jìn)氣門附近被壓縮的氣體膨脹而流向進(jìn)氣相反的方向，壓力下降；膨脹的氣體流動到進(jìn)氣管口時又被反射回來，這樣在進(jìn)氣管內(nèi)即產(chǎn)生了壓力波。在部分電控燃油噴射發(fā)動機(jī)上，即利用了

4、進(jìn)氣管內(nèi)的壓力波與進(jìn)氣門的開啟配合，當(dāng)進(jìn)氣門開啟時，使反射回來的壓力波正好傳到該氣門附近，從而形成進(jìn)氣增壓的效果，提高發(fā)動機(jī)的充氣效率和功率。項目四 發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)活動二活動二 進(jìn)氣控制系統(tǒng)進(jìn)氣控制系統(tǒng) 發(fā)動機(jī)工作時，從進(jìn)氣門關(guān)閉到下一次開啟的間隔時間取決于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，而進(jìn)氣管內(nèi)的壓力波反射回到進(jìn)氣門處所需的時間，取決于壓力波傳播路線的長度。進(jìn)氣管較長時，壓力波傳播距離長，發(fā)動機(jī)低速性能較好；進(jìn)氣管較短時，壓力波傳播距離短，發(fā)動機(jī)高速性能較好。如果進(jìn)氣管的長度可以改變，則可兼顧發(fā)動機(jī)低速和高速時的性能要求，但發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管的長度一般是不能改變的，其長度一般都是按最大轉(zhuǎn)矩對

5、應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)域(低速區(qū)域)設(shè)計。 諧波進(jìn)氣增壓系統(tǒng)的功能就是根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，改變進(jìn)氣管內(nèi)壓力波的傳播距離，以提高充氣效率，改善發(fā)動機(jī)性能。在進(jìn)氣管中部增設(shè)了進(jìn)氣控制閥和大容量的進(jìn)氣室，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低時，同一氣缸的進(jìn)氣門關(guān)閉與開啟間隔的時間較長，此時進(jìn)氣控制閥關(guān)閉，使進(jìn)氣管內(nèi)壓力波的傳遞距離為進(jìn)氣門距離，這一距離較長，壓力波反射回到進(jìn)氣門附近所需時間也較長；當(dāng)發(fā)動機(jī)處于高速區(qū)域運轉(zhuǎn)時，此時進(jìn)氣控制閥開啟，由于大容量進(jìn)氣室的影響，使進(jìn)氣管內(nèi)壓力波傳遞距離縮短為進(jìn)氣門到進(jìn)氣室之間的距離，與同一氣缸的進(jìn)氣門關(guān)閉與開啟間隔的時間較短相適應(yīng)，從而使發(fā)動機(jī)在高速時得到較好的進(jìn)氣增壓效果。 項目四 發(fā)動

6、機(jī)輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)活動二活動二 進(jìn)氣控制系統(tǒng)進(jìn)氣控制系統(tǒng)諧波進(jìn)氣增壓系統(tǒng)控制原理如圖4-14所示。ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號控制真空電磁閥的開閉，高速時真空電磁閥開啟，真空罐內(nèi)的真空進(jìn)入真空驅(qū)動器的膜片氣室，真空驅(qū)動器驅(qū)動進(jìn)氣控制閥開啟。反之，低速時真空電磁閥關(guān)閉，真空罐內(nèi)的真空不能進(jìn)入真空驅(qū)動器的膜片氣室，進(jìn)氣控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)。 圖4-14 諧波進(jìn)氣增壓系統(tǒng)控制原理項目四 發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)活動二活動二 進(jìn)氣控制系統(tǒng)進(jìn)氣控制系統(tǒng)諧波增壓系統(tǒng)控制電路如圖4-15所示。主繼電器觸點閉合后，通過端子 “3”，給真空電磁閥（VSV閥）供電，ECU通過“ACIS”端子控

7、制真空電磁閥的搭鐵回路。維修時，檢查真空電磁閥的電阻，如皇冠3.0轎車諧波增壓系統(tǒng)真空電磁閥的電阻正常應(yīng)為38.544.5。圖4-15諧波進(jìn)氣增壓控制電路三、可變配氣相位控制系統(tǒng)氣門驅(qū)動控制系統(tǒng)的功能就是：根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，適時調(diào)整配氣相位和氣門升程。目前，由于進(jìn)氣門配氣相位和氣門升程對發(fā)動機(jī)性能的影響比排氣門大，為簡化發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)和降低成本，氣門驅(qū)動控制系統(tǒng)一般只控制進(jìn)氣門配氣相位和升程。氣門驅(qū)動控制系統(tǒng)對柴油機(jī)和汽油機(jī)均可使用，以下介紹幾種比較典型的氣門驅(qū)動控制系統(tǒng)。項目四 發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)活動二活動二 進(jìn)氣控制系統(tǒng)進(jìn)氣控制系統(tǒng)1、本田可變配氣相位控制系統(tǒng)VTE

8、C本田ACCORD發(fā)動機(jī)裝有VTEC機(jī)構(gòu)，發(fā)動機(jī)每個氣缸和常規(guī)的高速發(fā)動機(jī)一樣，都配置有兩個進(jìn)氣門和兩個排氣不過，它的兩個進(jìn)氣門有主、次之分，即主進(jìn)氣門和次進(jìn)氣門。每個氣門均由單獨的凸輪通過搖臂來驅(qū)動。驅(qū)動主、次進(jìn)氣門的凸輪分別叫主、次凸輪。與主、次進(jìn)氣門接觸的搖臂分別叫主、次搖臂。主、次搖臂之間有一個特殊的中間搖臂，它不與任何氣門直接接觸。三個搖臂并列在一起，均可在搖臂軸上轉(zhuǎn)動。在主、次搖臂和中間搖臂相對應(yīng)的凸輪軸上鑄有三個不同升程的凸輪，分別為主凸輪、次凸輪和中間凸輪(見圖4-16)。其中中間凸輪的升程最大，它是按照發(fā)動機(jī)雙進(jìn)、雙排氣門工作最佳輸出功率的要求而設(shè)計的；主凸輪升程小于中間凸輪

9、，它是按發(fā)動機(jī)低速工作時單進(jìn)氣門開閉要求設(shè)計的；次凸輪的升程最小，最高處只是稍微高于基圓，其作用只是在發(fā)動機(jī)怠速運行時，通過次搖臂稍微打開次氣門，以免燃油集聚在次進(jìn)氣門口。中間搖臂的一端和中間凸輪接觸，另一端在低速時可自由活動。項目四 發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)活動二活動二 進(jìn)氣控制系統(tǒng)進(jìn)氣控制系統(tǒng) VTEC工作原理：發(fā)動機(jī)低速時，電磁閥斷電，油道關(guān)閉。在彈簧作用下，各活塞均回到各自孔內(nèi)，三個搖臂彼此分離。此時，主凸輪通過主搖臂驅(qū)動主進(jìn)氣門，中間搖臂驅(qū)動中間搖臂空擺（不起作用），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。配氣機(jī)構(gòu)處于單進(jìn)、雙排氣門工作狀態(tài)。發(fā)動機(jī)高速運轉(zhuǎn)，且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻液溫度及車速均達(dá)到設(shè)定值時，電磁閥通電，油道打開。在機(jī)油作用下，同步活塞A和同步活塞B分別將主搖臂與中間搖臂、次搖臂與中間搖臂插接成一體，成為一個同步工作的組合搖臂。此時，由于中凸輪升程最大，組合搖臂由中凸輪驅(qū)動，兩個進(jìn)氣門同步工作，進(jìn)氣門配氣相位和升程與發(fā)動機(jī)低速時相比，氣門的升程、提前開啟角度和遲后關(guān)閉角度均較大。此時配氣機(jī)構(gòu)處于雙進(jìn)、雙排氣門工作狀態(tài)。項目四 發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)活動二活動二 進(jìn)氣控制系統(tǒng)進(jìn)氣控制系統(tǒng)