模块五进气控制系统

1、授课教师：授课教师：课程名称：课程名称：汽车发动机电控系统汽车发动机电控系统汽车发动机电控系统5.1、进气控制系统进气控制系统5.2、增压控制系统增压控制系统1、可变进气正时、可变进气正时2、可变配气相位控制系统可变配气相位控制系统3、可变进气歧管可变进气歧管5.1、进气控制系统、进气控制系统一、可变进气正时一、可变进气正时简单的说，简单的说，VVT系统就是通过在凸轮轴的传动端加装一套液力机构，如系统就是通过在凸轮轴的传动端加装一套液力机构，如图图5-1所示，内转子与凸轮轴相连，内转子在外转子的推动下旋转，同时所示，内转子与凸轮轴相连，内转子在外转子的推动下旋转，同时内转子在油压的作用下可以实

2、现一定范围内角度提前和延后，也就相当内转子在油压的作用下可以实现一定范围内角度提前和延后，也就相当于对于对气门气门的开启和关闭时刻进行了调整。的开启和关闭时刻进行了调整。 图图5-1 VVT凸轮轴液压控制机构凸轮轴液压控制机构 （1）对配气相位的要求对配气相位的要求 （2） VTEC机构的组成机构的组成 （3） VTEC机构的工作原理机构的工作原理（4） VTEC系统电路系统电路 （5） VTEC系统的检修系统的检修2、可变配气相位控制系统（、可变配气相位控制系统（VTEC） 要求配气相位随着发动机转速的变化，适当的改要求配气相位随着发动机转速的变化，适当的改变进、排气门的提前或推迟开启角和迟

3、后关闭角。变进、排气门的提前或推迟开启角和迟后关闭角。 （1）对配气相位的要求）对配气相位的要求（2） VTEC机构的组成机构的组成 如左图，同一缸有主进如左图，同一缸有主进气门和次进气门，主摇臂气门和次进气门，主摇臂驱动主进气门，次摇臂驱驱动主进气门，次摇臂驱动次进气门，中间摇臂在动次进气门，中间摇臂在主次之间，不与任何气门主次之间，不与任何气门直接接触。直接接触。1、正时板、正时板 2、中间摇臂、中间摇臂3、次摇臂、次摇臂 4、同步活塞、同步活塞B5、同步活塞、同步活塞A 6、正时活塞、正时活塞7、进气门、进气门 8、主摇臂、主摇臂 9、凸轮轴、凸轮轴下一页1、同步活塞、同步活塞B2、同步

4、活塞、同步活塞A 3、弹簧、弹簧 4、正时活塞、正时活塞 5、主摇臂、主摇臂 6、中间摇臂、中间摇臂 7、次摇臂、次摇臂进气摇臂总成如图进气摇臂总成如图 与不同配气机构相比与不同配气机构相比较，主要区别是：凸轮较，主要区别是：凸轮轴上的凸轮较多，且升轴上的凸轮较多，且升程不等，结构复杂。程不等，结构复杂。 （3） VTEC机构的工作原理机构的工作原理工作原理：发动机低速运转时，电磁阀不通电使油道关工作原理：发动机低速运转时，电磁阀不通电使油道关闭，此时，三个摇臂彼此分离，主凸轮通过摇臂驱动主进闭，此时，三个摇臂彼此分离，主凸轮通过摇臂驱动主进气门，中间凸轮驱动中间摇臂空摆；次凸轮的升程非常小气

5、门，中间凸轮驱动中间摇臂空摆；次凸轮的升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量关闭。配气机构处于单进，通过次摇臂驱动次进气门微量关闭。配气机构处于单进、双排气门工作状态，单进气门由主凸轮轴驱动。、双排气门工作状态，单进气门由主凸轮轴驱动。当发动机高速运转，电脑向当发动机高速运转，电脑向VTEC电磁阀供电，使电磁阀电磁阀供电，使电磁阀开启，来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧，此开启，来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧，此时两个活塞分别将主摇臂和次摇臂与中间摇臂接成一体，时两个活塞分别将主摇臂和次摇臂与中间摇臂接成一体，成为一个组合摇臂。此时，中间凸轮升程最大，组合摇臂成为一个组合摇臂。

6、此时，中间凸轮升程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动，两个进气门同步工作。受中间凸轮驱动，两个进气门同步工作。当发动机转速下降到设定值，电脑切断电磁阀电流，正当发动机转速下降到设定值，电脑切断电磁阀电流，正时活塞一侧油压下降，各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧时活塞一侧油压下降，各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧作用下，三个摇臂彼此分离而独立工作。作用下，三个摇臂彼此分离而独立工作。 下一页VTEC机构高、低速工作状态机构高、低速工作状态 VTEC机构低速工作状态机构低速工作状态 VTEC机构高速工作状态机构高速工作状态1主凸轮主凸轮 2次凸轮次凸轮 3次摇臂次摇臂 4阻挡活塞阻挡活塞 1中间凸轮中间凸轮

7、2中间摇臂中间摇臂5同步活塞同步活塞A6正时活塞正时活塞7主摇臂主摇臂8同步活塞同步活塞B（4） VTEC系统电路系统电路 发动机控制发动机控制ECU根据发动机根据发动机转速、负荷、冷却液温度转速、负荷、冷却液温度和车速信号控制和车速信号控制VTEC电磁电磁阀。电磁阀通电后，通过阀。电磁阀通电后，通过压力开关给电脑提供一个压力开关给电脑提供一个反馈信号，以便监控系统反馈信号，以便监控系统工作。工作。 拆下拆下VTEC电磁阀总成后，检查电磁阀滤清器，若电磁阀总成后，检查电磁阀滤清器，若滤清器有堵塞现象，应更换滤清器和发动机润滑油。滤清器有堵塞现象，应更换滤清器和发动机润滑油。电磁阀密封垫，一经拆

8、下，必须更换新件。拆开电磁阀密封垫，一经拆下，必须更换新件。拆开VTEC电磁阀，用手指检查阀的运动是否自如，若有发卡现电磁阀，用手指检查阀的运动是否自如，若有发卡现象，应更换电磁阀。象，应更换电磁阀。 （5） VTEC系统的检修系统的检修 可变进气歧管技术就是通过改变进气管的长度和截面积，提高燃烧可变进气歧管技术就是通过改变进气管的长度和截面积，提高燃烧效率，使效率，使发动机发动机在低转速时更平稳、在低转速时更平稳、扭矩扭矩更充足，高转速时更顺畅、更充足，高转速时更顺畅、功功率率更强大。更强大。 （1）变长度）变长度通过改变通过改变进气歧管进气歧管长度，改进气流的流动。长度，改进气流的流动。进

9、气歧管进气歧管被设计成蜗牛一般被设计成蜗牛一般的螺旋状，分布在的螺旋状，分布在发动机发动机缸体中间，气流从中部进入。当缸体中间，气流从中部进入。当发动机发动机在在2000prm低转速运转时，如图低转速运转时，如图5-7所示黑色控制阀关闭，气流被迫从长所示黑色控制阀关闭，气流被迫从长歧管流入汽缸，此时，歧管流入汽缸，此时，进气歧管进气歧管的固有频率得以降低，以适应气流的低的固有频率得以降低，以适应气流的低转速。当转速。当发动机发动机转速上升到转速上升到5000rpm，进气频率上升，如图，进气频率上升，如图5-8所示此所示此时控制阀开启，气流绕开下部导管直接注入汽缸，这降低了时控制阀开启，气流绕开

10、下部导管直接注入汽缸，这降低了进气歧管进气歧管的的共振频率，利于高速进气。共振频率，利于高速进气。3.可变进气歧管可变进气歧管5-7 低转速时进气歧管变长低转速时进气歧管变长 5-8 高转速时进气歧管变短高转速时进气歧管变短（2）变截面）变截面5-9 带有气阀的进气管带有气阀的进气管 根据流体力学的原理，管道的截面积越大，流体压力越根据流体力学的原理，管道的截面积越大，流体压力越小；管道截面积越小，流体压力越大。小；管道截面积越小，流体压力越大。发动机发动机需要一套机需要一套机构，在高转速时使用较大的构，在高转速时使用较大的进气歧管进气歧管截面积，提高进气流截面积，提高进气流量；在低转速时使用

11、较小的量；在低转速时使用较小的进气歧管进气歧管截面面积，提高气缸截面面积，提高气缸的进气负压，也能在气缸内充分形成涡流，让空气与汽油的进气负压，也能在气缸内充分形成涡流，让空气与汽油更好的混合。更好的混合。 1、增压控制系统功能及类型增压控制系统功能及类型2、废气涡轮增压系统废气涡轮增压系统3、废气涡轮增压器转速控制系统废气涡轮增压器转速控制系统4、机械增压系统机械增压系统 根据发动机进气压力的大小，控制增压装置的根据发动机进气压力的大小，控制增压装置的工作，以达到控制进气压力、提高发动机动力性和工作，以达到控制进气压力、提高发动机动力性和经济性的目的。经济性的目的。根据增压装置使用的动力源不

12、同，增压装置可根据增压装置使用的动力源不同，增压装置可分为废气涡轮增压和动力增压两种类型。分为废气涡轮增压和动力增压两种类型。 1、增压控制系统功能及类型、增压控制系统功能及类型工作原理：工作原理：当当ECU检测到进气压力在检测到进气压力在0.098MPa以下时，释压电磁阀关闭。以下时，释压电磁阀关闭。涡轮增压器出口引入的压力空气，废气进入涡轮室的通道打开，排气涡轮增压器出口引入的压力空气，废气进入涡轮室的通道打开，排气旁通道口关闭，此时废气流经涡轮室使增压器工作。旁通道口关闭，此时废气流经涡轮室使增压器工作。当当ECU检测到的进气压力高于检测到的进气压力高于0.098MPa时，释压电磁阀打开

13、，时，释压电磁阀打开，关闭进入涡轮室的通道，同时排气旁通道口打开，废气不经涡轮室直关闭进入涡轮室的通道，同时排气旁通道口打开，废气不经涡轮室直接排出，增压器停止工作。直到进气压力降至规定的压力时，接排出，增压器停止工作。直到进气压力降至规定的压力时，ECU又将释压阀关闭，切换阀又将进入涡轮室的通道口打开，废气涡轮增又将释压阀关闭，切换阀又将进入涡轮室的通道口打开，废气涡轮增压器又开始工作。压器又开始工作。 2、废气涡轮增压系统、废气涡轮增压系统下一页1、切换阀、切换阀 2、驱动气室、驱动气室 3、空气冷却器、空气冷却器 4、空气滤清器、空气滤清器 5、ECU 6、释压电磁阀、释压电磁阀废气涡轮增压器转速控制系统废气涡轮增压器转速控制系统有些增压控制系统中，有些增压控制系统中，通过控制增压器的转速来控通过控制增压器的转速来控制增压压力制增压压力 。ECU根据发根据发动机的运行工况（加速、爆动机的运行工况（加速、爆燃、冷却液温度、进气量等燃、冷却液温度、进气量等信号），确定增压压力的目信号），确定增压压力的目标值，并通过进气管压力传标值，并通过进气管压力传感器来检测发动机的实际增感器来检测发动机