汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)進(jìn)氣控制課件

1、模塊十 進(jìn)氣控制課題一 諧波增壓進(jìn)氣控制課題二 汽油機(jī)廢氣渦輪增壓控制課題三 可變配氣相位控制課題一 諧波增壓進(jìn)氣控制 諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)（Acoustic Control Induction System，簡稱ACIS）又稱慣性增壓進(jìn)氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用進(jìn)氣氣流慣性產(chǎn)生的壓力波來提高充氣效率。 一、諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)圖10-1 豐田2JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)圖中的真空罐、電磁真空閥（VSV，又叫電磁真空通道閥）、真空馬達(dá)、進(jìn)氣諧波增壓閥（IACV，又叫進(jìn)氣增壓控制閥）為諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)的控制元件 圖10-2 豐田2JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)ACIS系統(tǒng)原理圖 進(jìn)氣管長度長時(shí)，壓力波波長長，可使中低速轉(zhuǎn)速區(qū)

2、扭矩增大；進(jìn)氣管長度短時(shí)，壓力波波長短，可使高速轉(zhuǎn)速區(qū)功率增大。圖10-3 豐田2JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)ACIS工作過程 當(dāng)大容量空氣室出口的控制閥關(guān)閉時(shí)，進(jìn)氣管內(nèi)的脈動(dòng)壓力波傳遞長度為空氣濾清器至進(jìn)氣門，進(jìn)氣管有效長度較長，能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速區(qū)域形成氣體動(dòng)力增壓效果。 圖10-4 可變進(jìn)氣管有效長度諧振增壓控制系統(tǒng)1-變換閥；2-進(jìn)氣管圖10-4所示是另一種改變進(jìn)氣管有效長度的方法，該方法通過控制變換閥的開或關(guān)，改變進(jìn)氣管的有效長度 圖10-5 可變進(jìn)氣管有效長度和固定進(jìn)氣管長度發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和功率的比較1-可變進(jìn)氣管有效長度發(fā)動(dòng)機(jī)；2-固定進(jìn)氣管長度發(fā)動(dòng)機(jī)二、諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)的控制過程 在豐田2

3、JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)中，ECU通過控制電磁真空閥的搭鐵電路來控制進(jìn)氣系統(tǒng)的工作。電磁真空閥的工作電路如圖10-6所示。 圖10-6 豐田2JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)電磁真空閥的工作電路 以豐田2JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)為例進(jìn)行檢測(cè)。1檢查諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)的工作情況三、諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)的檢測(cè)圖10-7 檢查諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)的工作情況（a）怠速時(shí)（b）全負(fù)荷時(shí)2檢查真空馬達(dá)3檢查真空罐圖10-8 檢查真空罐4檢查電磁真空閥（1）檢查電磁真空閥線圈有無短路或斷路（2）檢查電磁真空閥的工作情況課題二 汽油機(jī)廢氣渦輪增壓控制 廢氣渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)是最常用的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，它利用發(fā)動(dòng)機(jī)

4、的廢氣推動(dòng)渦輪增壓器工作，提高進(jìn)氣壓力，提高進(jìn)氣效率，增大進(jìn)氣量，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和燃油經(jīng)濟(jì)性。 圖10-10 汽油機(jī)電控廢氣渦輪增壓控制系統(tǒng)A-空氣進(jìn)口；B-增壓后的空氣；C-廢氣進(jìn)；D-廢氣出；1-釋壓電磁閥；2-氣動(dòng)執(zhí)行器；3-旁通閥；4-增壓器 系統(tǒng)增壓控制是通過旁通閥的開閉實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)旁通閥關(guān)閉時(shí)，廢氣幾乎全部流過增壓器，增壓壓力提高。當(dāng)旁通閥開啟時(shí)，部分廢氣經(jīng)旁通通道直接排出，增壓壓力降低。旁通閥的開啟和關(guān)閉，由ECU通過對(duì)釋壓電磁閥和氣動(dòng)執(zhí)行器控制來實(shí)現(xiàn)。受工作溫度的限制，系統(tǒng)采用氣動(dòng)執(zhí)行器操縱旁通閥，而不直接用電磁閥控制。 廢氣渦輪增壓的缺點(diǎn)是廢氣渦輪有一定的慣性，在需要急加速

5、時(shí)，往往跟不上操作的需要，而且會(huì)出現(xiàn)供氣滯后現(xiàn)象，操作反應(yīng)慢，加速性不好。 課題三 可變配氣相位控制 可變配氣相位又稱可變氣門正時(shí)，它是通過液壓和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)節(jié)氣門正時(shí)?？勺儦忾T正時(shí)不能改變氣門開啟持續(xù)時(shí)間，只能控制氣門提前打開或推遲關(guān)閉的時(shí)刻。一、豐田智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng) 豐田智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng)VVT-i是Variable Valve Timing-intelligent的縮寫，是一種控制進(jìn)氣凸輪軸氣門正時(shí)的機(jī)構(gòu)。 圖10-11 豐田智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng)的組成 豐田智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng)VVT-i由VVT-i控制器、凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥和傳感器三部分組成 圖10-12

6、 VVT-i控制器VVT-i控制器（如圖10-12所示）由固定在進(jìn)氣凸輪軸上的葉片、與從動(dòng)正時(shí)鏈輪一體的殼體以及鎖銷組成。 圖10-13 凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥（圖10-13所示）由用來轉(zhuǎn)換機(jī)油通道的滑閥、用來控制移動(dòng)滑閥的線圈、柱塞及回位彈簧組成。 圖10-14 VVT-i控制原理凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的控制指令選擇至VVT-i控制器的不同油路，使之處于提前、滯后或保持這三個(gè)不同的工作狀態(tài)。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)來自凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器的信號(hào)檢測(cè)實(shí)際的氣門正時(shí)，反饋控制，以獲得預(yù)定的氣門正時(shí)。二、本田可變氣門正時(shí)和氣門升程電子控制系統(tǒng) 本田可變氣門

7、正時(shí)和氣門升程電子控制系統(tǒng)VTEC是Variable Valve Timing and Lift Electronic Control System的縮寫，是一個(gè)能控制氣門開閉時(shí)間及升程的氣門控制系統(tǒng)。 本田轎車VTEC機(jī)構(gòu)由主進(jìn)氣搖臂、輔助進(jìn)氣搖臂、中間進(jìn)氣搖臂以及正時(shí)活塞、同步活塞A、同步活塞B、油壓控制電磁閥（又叫VTEC電磁閥）等組成，如圖10-15所示 圖10-15 本田轎車VTEC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1-正時(shí)板；2-中間進(jìn)氣搖臂；3-輔助進(jìn)氣搖臂；4-同步活塞B；5-同步活塞A；6-正時(shí)活塞；7-進(jìn)氣門；8-主進(jìn)氣搖臂；9-凸輪軸 圖10-16 VTEC工作原理圖1-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)；2-發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷；3-發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻冷卻液溫度信號(hào)；4-車速信號(hào)；5-主油道油壓；6-V