進氣增壓系統(tǒng)

1、三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）1第六章：其它組成系統(tǒng)第六章：其它組成系統(tǒng)l學(xué)習(xí)目標： 1、認識進氣諧波增壓系統(tǒng) 2、認識諧振進氣增壓系統(tǒng) 3、認識可變氣門正時系統(tǒng)l應(yīng)會技能： 1、能檢測進氣諧波增壓系統(tǒng) 2、能檢測諧振進氣增壓系統(tǒng) 3、能檢測可變氣門正時系統(tǒng)l專業(yè)術(shù)語：諧振進氣增壓、進氣諧波增壓、可變氣門正時三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）26.1.1進氣諧波增壓系統(tǒng)（進氣諧波增壓系統(tǒng)（ACIS）l1、概念：進氣諧波增壓系統(tǒng)是指通過改變進氣的行程或截面積來改變 進氣量，以達到低速增大扭矩、怠速轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，高速動力充 足的目的。l2、進氣諧波增壓的方式：改變進氣道長度或改變進氣道截面積。l3

2、、各種改變方式及組成：改變進氣截面積： a：改變進氣慣性（組成：大容量氣室、空氣控制閥、真空膜 盒或電磁控制執(zhí)行元件等）； b：直接改變進氣管截面積（常把進氣管鑄造成雙層結(jié)構(gòu)，用 和節(jié)氣門翻板、電機來來控制上層氣道的打開和關(guān)閉。） ：改變進氣行程：（影響進氣壓力波長度） a：進氣總管改變（組成：空氣控制閥、真空膜盒執(zhí)行元件、 VSV真空電磁閥、真空罐等） b：改變進氣歧管（將進氣歧管做成多段互通類型，在中間安裝 翻板和電機，通過控制翻板的開啟和關(guān)閉控制進氣道長度）三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）36.1.2通過進氣慣性增壓系統(tǒng)通過進氣慣性增壓系統(tǒng)l1、增大進氣截面積及壓力l2、工作原理：低速

3、時，進氣增壓控制閥（電磁閥）處于關(guān)閉狀態(tài)，大容量氣室不參與進氣，但是由于系統(tǒng)進氣壓力，大容量氣室會充滿空氣；當高速或大負荷時，電磁閥控制大容量氣室參與到進氣中，進氣道截面積（影響進氣量）和進氣壓力（大容量氣室增大進氣質(zhì)量）大大增加從而獲得高速和動力性能。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）46.1.3改變進氣道截面積改變進氣道截面積空濾節(jié)氣門進氣歧管下層進氣歧管上層控制上層翻板1、改變進氣道界面積的進氣諧波增壓方式：如右圖2、工作原理：低速、小負荷和怠速時，上層翻板在ECU控制下關(guān)閉，進氣僅通過下層進入汽缸，進氣量較??；當高速時，ECU控制打開上層翻板，進氣道截面積加大，充氣量大大增加，通過增加

4、進氣量改變高速下的輸出功率。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）56.1.4 改變進氣總管行程改變進氣總管行程l諧波進氣增壓系統(tǒng)控制原理圖如下圖所示。 ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速信號控制真空電磁閥的開閉。低速時，真空電磁閥電路不通，真空閥關(guān)閉，真空不能通過真空罐進入真空控制閥的真空氣室，受真空控制閥控制的進氣增壓閥處于關(guān)閉狀態(tài)。此時進氣管長度長，壓力波波長大，以適應(yīng)低速區(qū)域形成氣體動力增壓要求。高速時ECU接通真空電磁閥的電路，真空閥打開，真空罐的真空進人真空控制閥的真空氣室，吸動其膜片，將進氣增壓控制閥打開，由于大容量空氣室加入，縮短了壓力波的傳播距離，使發(fā)動機在高速區(qū)也能得到較好的氣體動力增壓效果。三大

5、科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）66.1.5 改變進氣歧管行程改變進氣歧管行程l1、這是一種常用的改變進氣歧管長度的方法，例如Audi A6 2.4 V6發(fā)動機就是用這種進氣方式，途中所示的是V型缸進氣諧波增壓原理。l2、低速時空氣沿著藍色氣流方向運行；高速時，翻板順時針旋轉(zhuǎn)一個角度（ECU控制），氣流沿著紅色方向運行；大大減小進氣行程，從而提供高速下的快速充足進氣以增大發(fā)動機功率。控制翻板進氣總管進氣歧管三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）76.1.6 該筆那進氣道長度的控制方式該筆那進氣道長度的控制方式三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）86.1.7進氣諧波增壓進氣諧波增壓VSV電磁閥檢測電磁閥

6、檢測l諧波增壓系統(tǒng)控制電路如下圖所示。 主繼電器觸點閉合后，通過端子“3”給真空電磁閥供電，ECU通過“ACIS”端子控制真空電磁閥的搭鐵回路。維修時，檢查真空電磁閥的電阻，正常應(yīng)為38.544.5（皇冠3.0轎車）。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）96.1.8進氣諧波增壓機械部分的檢測進氣諧波增壓機械部分的檢測l當發(fā)動機管理系統(tǒng)記憶故障碼或者油耗高、高速功率低時應(yīng)做的機械部分的檢測：1、檢查進氣歧管的轉(zhuǎn)換閥2、檢查真空罐的密閉性3、檢查真空管路安裝是否正確4、檢查轉(zhuǎn)換機構(gòu)是否動作靈活，是否存在卡滯現(xiàn)象。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）106.2.1 諧振進氣增壓諧振進氣增壓l由于進氣過程

7、具有間歇性和周期性，致使進氣歧管內(nèi)產(chǎn)生一定幅度的壓力波。此壓力波以當?shù)芈曀僭谶M氣系統(tǒng)內(nèi)傳播和往復(fù)反射。如果利用一定長度和直徑的時氣歧管與一定容積的諧振室組成諧振進氣系統(tǒng)（下圖），并使其固有頻率與氣門的進氣周期調(diào)諧，那么在特定的轉(zhuǎn)速下，就會在時氣門關(guān)閉之前，在進氣歧管內(nèi)產(chǎn)生大幅度的壓力波，使進氣歧管的壓力增高，從而增加進氣量。這種效應(yīng)稱作時氣波動效應(yīng)。l 諧振進氣系統(tǒng)的優(yōu)點是沒有運動條件，工作可靠，成本低。但只能增加特定轉(zhuǎn)速下的進氣量和發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）11l雪佛蘭03年款錦程諧振增壓進氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）126.2.2 諧振進氣增壓原理諧振進

8、氣增壓原理l如圖所示，03年產(chǎn)雪佛蘭錦程轎車（節(jié)氣門體單點噴射技術(shù)，直列四缸2.0L）。通過在空濾上面引一個很粗的進氣管道車頭的整流柵格上方，汽車在行駛過程中，由于空氣阻力，氣壓會將空氣壓入進氣系統(tǒng)，車速越高，壓力越大。同比進氣量越大，功率有效升高。這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計價格低，耐用，增壓效果好，一般在L、D-LH型電控常見。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）136.3.1 可變氣門正時系統(tǒng)可變氣門正時系統(tǒng)l可變氣門正時系統(tǒng)又叫可變配氣相位，或者叫做可變凸輪軸調(diào)整系統(tǒng)，主要通過調(diào)整氣門的打開和關(guān)閉時間來改變發(fā)動機的性能。（進氣門開啟時間越長，對于多點噴射系統(tǒng)來說，進氣量越充足。）l氣門的演變、機構(gòu)的進

9、化，提升了車輛的動力，減少了油耗。發(fā)動機在實際運轉(zhuǎn)過程中，容積效率大約為80%，高速時，容積效率只有50%，現(xiàn)代汽車都對氣門進行了改進型的設(shè)計，如進、排氣門早開晚關(guān)，增加新鮮空氣的進氣量，將廢氣盡可能全部排除等。最初的發(fā)動機是一個進氣門一個排氣門，現(xiàn)代的發(fā)動機一般都使用多氣門（二進二排、三進二排等），常常我們在直列四缸發(fā)動機罩蓋上看到16V，表示16氣門（二進二排）。還有許多發(fā)動機采用可變氣門正時系統(tǒng)：如：HONDA 的VTEC技術(shù)；Benz和BMW的VANOS系統(tǒng)；TOYOTA的VVT-i系統(tǒng)。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）146.3.2 可變氣門正時系統(tǒng)的優(yōu)點可變氣門正時系統(tǒng)的優(yōu)點l1

10、、發(fā)動機可以以較小的排量獲得較大的功率；l2、發(fā)動機效率好、油耗低、經(jīng)濟性好；l3、扭矩特性好，牽引力大；l4、結(jié)構(gòu)小巧，發(fā)動機質(zhì)量小；l5、充氣效率高；l6、連桿軸承蓋與連桿的定位問題的解決。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）156.3.3 VTEC系統(tǒng)的構(gòu)成系統(tǒng)的構(gòu)成l1、VTEC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）166.3.4 VTEC系統(tǒng)的工作原理系統(tǒng)的工作原理lVTEC配氣機構(gòu)與普通配氣機構(gòu)相比，在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是：凸軸上的凸輪較多，且升程不等，進氣搖臂總成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。排氣門的工作情況與普通配氣機構(gòu)相同。l （1）低速狀態(tài) 三個搖臂獨立工作，主凸輪驅(qū)動的主搖臂打開的

11、進氣量大，輔助凸輪驅(qū)動輔助搖臂打開氣門升程小，進氣量小，此系統(tǒng)不工作。l （2）高速狀態(tài) 發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，三個搖臂連接成一體（液壓推動活塞將三個搖臂鎖在一起）由中間凸輪來驅(qū)動，此時兩個時氣門打開的緊度均增大，進氣量增加，系統(tǒng)工作。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）176.3.5 VTEC的控制原理的控制原理l發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、負荷、車速和冷卻液溫度信號送入發(fā)動機ECM后，經(jīng)運算分析，ECM決定對VTEC進行有效控制，若滿足控制條件，ECM就給VTEC電磁閥的線圈繞阻提拱一電流，使電磁閥在電磁吸力下打開，來自機油泵的油壓就加在搖臂軸的同步活塞上。當VTEC電磁閥開啟后，控制系統(tǒng)還可以通過VTEC壓

12、力開關(guān)的反饋一信號給ECM，以便對該系統(tǒng)的工作實現(xiàn)監(jiān)控。（ECM即ECU，這是HONDA的叫法不同）l工作條件： 發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到23003200r/min以上，水溫10。車速：10km/h以上。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）186.3.6 VTEC系統(tǒng)的檢修（系統(tǒng)的檢修（1）l在維修時，拆下VTEC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)動機潤滑油。電磁閥密封墊，一經(jīng)拆下，必須更換新件。拆開VTEC電磁閥，用手指檢查閥的運動是否自如，若有發(fā)卡現(xiàn)象，應(yīng)更換電磁閥。發(fā)動機不工作時，拆下氣門室罩蓋，轉(zhuǎn)動曲軸分別使各缸處于壓縮上止點位置，用手按壓中間搖臂，應(yīng)能與主搖臂和

13、次搖臂分離單獨運動。用專用堵塞堵住油道減壓孔，拆下油壓檢查孔處的密封螺栓，通入壓力為400kPa的壓縮空氣，用手推動正時片端部使其向上移動23mm當轉(zhuǎn)動曲軸使氣缸內(nèi)活塞處于壓縮上止點位置，三個搖臂并列平行時，從三個搖臂的縫隙中觀察同步活塞的結(jié)合情況，同步活塞應(yīng)將三個搖臂連接為一體，用手按壓中間搖臂應(yīng)不能單獨運動；當停止輸入壓縮空氣時，再推動正時片使其向上移動，搖臂內(nèi)的同步活塞應(yīng)迅速回位。進氣搖臂總成的工作情況若不符合上述要求，應(yīng)分解檢查搖臂總成，必要時成組更換進氣搖臂。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）196.3.6 VTEC系統(tǒng)的檢修（系統(tǒng)的檢修（2）l在使用中， 本田車系若有故障碼21，說

14、明VTEC電磁閥或其電路有故障，應(yīng)按以下進行檢查：1、清除故障碼，并重新起動發(fā)動機，必要時進行路試，再次調(diào)取故障碼，若不再有故障碼21，說明VTEC機構(gòu)存在間歇性故障，應(yīng)檢查VTEC電磁閥連接線路是否連接不良。2、關(guān)閉點火開關(guān)，拆開VTEC電磁閥線束連接器，測量電磁閥線圈電阻（1號端子與搭鐵間），如下圖所示。標準電阻應(yīng)為1430，否則應(yīng)更換電磁閥3、若電磁閥電阻符合標準，檢查VTEC電磁閥與電腦之間的連接線路是否有短路或斷路故障。4、若上述檢查均正常，接好VTEC電磁閥線束連接器，拆下電磁閥上的螺栓，將專用接頭和壓力表連接到電磁閥上。然后起動發(fā)動機，當達到正常工作溫度后（冷卻風扇轉(zhuǎn)動），檢查發(fā)

15、動機轉(zhuǎn)速分別為1000r/min、2000r/min和4000r/min時的機油壓力，若機油壓力均高于49kPa，則說明電磁閥不能開啟，必要時應(yīng)更換電磁閥。5、用換件法檢查電腦是否有故障，必要時更換電腦。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）206.3.7 Benz&BMW的的VANOS技術(shù)技術(shù)lVANOS：Variable Camshaft Control，翻譯成中文為可變凸輪軸正時控制系統(tǒng)。l常見的凸輪軸正時控制系統(tǒng)有兩種：螺旋齒輪型和正時皮帶（正時鏈條）型。有關(guān)正時的概念在學(xué)習(xí)發(fā)動機的時候講過，這里就不做過多的講述。l控制原理：通過控制凸輪軸順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)一定的角度，讓氣缸提前充氣（以增

16、大進氣量）和提前排氣（盡可能排除廢氣）。l對于螺旋齒輪式的結(jié)構(gòu)BMW、BENZ上用的很多；對于可變正時皮帶（鏈條）大眾車車系運用較為廣泛。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）216.3.8 螺旋齒輪型可變氣門正時結(jié)構(gòu)螺旋齒輪型可變氣門正時結(jié)構(gòu)電磁閥、液壓控制活塞機構(gòu)螺旋齒輪機構(gòu)凸輪軸正常情況下，凸輪軸保持原來的正時位置，氣門按照設(shè)定的周期開啟，當電磁閥控制螺旋齒輪結(jié)合，螺旋齒輪帶動凸輪軸旋轉(zhuǎn)一個角度，例如12.5，此時將提前12.5開啟進氣門，提前進氣以獲得更加充裕的進氣量。同樣提前排氣，讓廢氣更加充分排除從而提高發(fā)動機功率三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）226.3.9 螺旋齒輪型可變氣門正時

17、檢修螺旋齒輪型可變氣門正時檢修l1、通過電阻測量電磁閥的好壞和電阻值是否正常l2、用示波器檢測其是否在特定工況下工作還是在所有工況下工作，如果在所有工況下都工作，則應(yīng)檢測電磁閥好壞、活塞是否存在卡滯現(xiàn)象。l3、檢測通入活塞的油壓是否能達到工作油壓。l4、拆檢后需要更換全部密封圈。l5、活塞嚴重磨損、彈簧彈力不夠、螺旋齒磨損則需要更換該總成。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）236.3.10 正時皮帶改變氣門正時正時皮帶改變氣門正時l下圖是通過正時皮帶改變氣門正時的示意圖排氣凸輪軸排氣凸輪軸進氣凸輪軸進氣凸輪軸正時皮帶正時皮帶正時皮帶輪正時皮帶輪工作原理：和VANOS系統(tǒng)相似，這種也是控制凸輪軸旋轉(zhuǎn)一個角度以提前進氣，通過電磁閥控制正時皮帶輪固定或不固定時皮帶繼續(xù)轉(zhuǎn)動時帶動進氣凸輪軸旋轉(zhuǎn)一個角度實現(xiàn)。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）246.3.11 正時鏈條改變氣門正時正時鏈條改變氣門正時l如圖所示，通過控制液壓使活塞推動改變正時鏈條的長短以實現(xiàn)通過旋轉(zhuǎn)凸輪軸實現(xiàn)氣門正時可變。l可變正時鏈條控制凸輪軸旋轉(zhuǎn)，當活塞上行，凸輪軸順時針轉(zhuǎn)動一定的角度，活塞下行，凸輪軸逆時針旋轉(zhuǎn)一個角度，同樣通過控制進氣時間提前實現(xiàn)進氣效果增強。三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)）256.3.12 正時皮帶、鏈條改變氣門正時檢修正時皮