进气控制系统

1、 进气控制系统一、进气控制系统一、进气控制系统目的：目的：提高进气量，改善发动机动力性能。提高进气量，改善发动机动力性能。类型：类型：动力阀控制系统、谐波进气增压系统（ACIS）、可变配气相位控制系统（VTEC）、可变气门正时（VVT）等多种。多种。动力阀控制系统：动力阀控制系统：是控制发动机进气道的空气流通截面大小，以是控制发动机进气道的空气流通截面大小，以适应发动机不同转速和负荷时的进气量需求，从而改善发动机的适应发动机不同转速和负荷时的进气量需求，从而改善发动机的动力性。动力性。 谐波进气增压系统：谐波进气增压系统：利用了进气管内的压力波与进气门的开启配利用了进气管内的压力波与进气门的开

2、启配合，当进气门开启时，使反射回来的压力波正好传到该气门附近，合，当进气门开启时，使反射回来的压力波正好传到该气门附近，从而形成进气增压的效果，提高发动机的充气效率和功率。从而形成进气增压的效果，提高发动机的充气效率和功率。可变配气相位控制系统：可变配气相位控制系统：根据发动机转速、负荷等参数变化来控根据发动机转速、负荷等参数变化来控制制VTECVTEC机构工作，改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮，以调机构工作，改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮，以调整进气门的配气相位及升程，并实现单进气门工作和双进气门工整进气门的配气相位及升程，并实现单进气门工作和双进气门工作的切换。作的切换。1 1、动力

3、阀控制系统、动力阀控制系统 在进气量较小的低速、小负荷工况下，使进气道空气流通截面减小，在进气量较小的低速、小负荷工况下，使进气道空气流通截面减小，可提高进气流速，从而提高充气效率，改善发动机的低速性能；可提高进气流速，从而提高充气效率，改善发动机的低速性能； 在进气量较大的高速、大负荷工况下，适当增大进气道空气流通截在进气量较大的高速、大负荷工况下，适当增大进气道空气流通截面，可减少进气阻力，提高进气量，从而改善发动机的高速性能。面，可减少进气阻力，提高进气量，从而改善发动机的高速性能。ECU膜片真空气室真空电磁阀动力阀真空管空气控制方式：控制方式：ECU真空电磁阀真空电磁阀真空真空膜片真空

4、气室膜片真空气室动力阀动力阀低速时发动机转速慢，真空吸力小，进气翻板关闭，气流从歧管的上通道进入气缸内，进气量少。高速时发动机转速快，真空吸力大，进气翻板打开，气流从歧管的上、下通道进入气缸内，进气量大。2 2、谐波增压控制系统（、谐波增压控制系统（ACISACIS）1 1）压力波的产生及利用压力波的产生及利用 当气体高速流向进气门时，如进气门突然关闭，当气体高速流向进气门时，如进气门突然关闭，进气门附近气流流动突然停止，但由于惯性，进气进气门附近气流流动突然停止，但由于惯性，进气管仍在进气，于是将进气门附近气体压缩，压力上管仍在进气，于是将进气门附近气体压缩，压力上升。当气体的惯性过后，被压

5、缩的气体开始膨胀，升。当气体的惯性过后，被压缩的气体开始膨胀，向进气气流相反方向流动，压力下降。膨胀气体的向进气气流相反方向流动，压力下降。膨胀气体的波传到进气管口时又被反射回来，形成压力波。波传到进气管口时又被反射回来，形成压力波。一般而言，进气管长度长时，压力波长大，可一般而言，进气管长度长时，压力波长大，可使发动机中低转速区功率增大；进气管长度短时，使发动机中低转速区功率增大；进气管长度短时，压力波波长短，可使发动机高速区功率增大。压力波波长短，可使发动机高速区功率增大。2 2）波长可变的谐波进气增压控制系统波长可变的谐波进气增压控制系统 ECU根据转速信号控制电磁真空通道阀的开闭。根据

6、转速信号控制电磁真空通道阀的开闭。低速时，电磁真空孔道阀电路不通，真空通道关闭，真低速时，电磁真空孔道阀电路不通，真空通道关闭，真空罐的真空度不能进入真空气室，受真空气室控制的进气增空罐的真空度不能进入真空气室，受真空气室控制的进气增压控制阀处于关闭状态。此时进气管长度长，压力波长大，压控制阀处于关闭状态。此时进气管长度长，压力波长大，以适应低速区域形成气体动力增压效果。以适应低速区域形成气体动力增压效果。高速时，高速时，ECU接通电磁真空道阀的电路，真空通道打开，接通电磁真空道阀的电路，真空通道打开，真空罐的真空度进入真空气室，吸动膜片，从而将进气增压真空罐的真空度进入真空气室，吸动膜片，从

7、而将进气增压控制阀打开，由于大容量空气室的参与，缩短了压力波的传控制阀打开，由于大容量空气室的参与，缩短了压力波的传播距离，使发动机在高速区域也得到较好的气体动力增压效播距离，使发动机在高速区域也得到较好的气体动力增压效果。果。 维修时检查空气真空电磁阀的电阻为维修时检查空气真空电磁阀的电阻为38.544.5。低速低速：控制阀关闭，进气管内：控制阀关闭，进气管内的脉动压力波传递长度为从空的脉动压力波传递长度为从空气滤清器到近气门的距离，较气滤清器到近气门的距离，较长。长。高速高速：控制阀打开，由于大容：控制阀打开，由于大容量空气室参与，在控制阀处形量空气室参与，在控制阀处形成气帘，进气管内的脉

8、动压力成气帘，进气管内的脉动压力波传递长度为从空气室出口到波传递长度为从空气室出口到近气门的距离，较短。近气门的距离，较短。进气控制阀真空驱动器ACIS电磁阀节气门真空罐传感器信号ACIS组成组成ACIS控制电路控制电路ACIS电磁阀电阻：38.544.5控制方式：控制方式：ECUACIS电磁阀电磁阀真空真空真空驱动器真空驱动器进气控制阀进气控制阀上海大众上海大众ANQANQ发动机中有一个具有双进气道的进气歧管。双发动机中有一个具有双进气道的进气歧管。双进气道进气歧管的设计特点是能够在长进气道和短进气道之进气道进气歧管的设计特点是能够在长进气道和短进气道之间进行切换。长进气道可以对汽缸进行最优

9、化的配气，从而间进行切换。长进气道可以对汽缸进行最优化的配气，从而在低速范围内产生高扭矩。短进气道可以在高速范围内获得在低速范围内产生高扭矩。短进气道可以在高速范围内获得高输出功率。高输出功率。3 3）可变配气相位控制系统）可变配气相位控制系统VTECVTEC（1 1）对配气相位的要求）对配气相位的要求 要求配气相位随着发动机转速的变化，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适当的改变进、排气门的提前或推迟开启角和迟后关闭角。和迟后关闭角。（2）结构 如图，同一缸有主进气门和次进气门，主摇臂驱动主进气门，如图，同一缸有主进气门和次进气门，主摇臂驱动主进气门，次

10、摇臂驱动次进气门，中间摇臂在主次之间，不与任何气门直接次摇臂驱动次进气门，中间摇臂在主次之间，不与任何气门直接接触。接触。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较，与不同配气机构相比较，主要区别是：凸轮轴上的凸轮主要区别是：凸轮轴上的凸轮较多，且升程不等，结构复杂。较多，且升程不等，结构复杂。（3） VTECVTEC机构的工作原理机构的工作原理 发动机低速时，发动机低速时，电磁阀断电，油道关闭。在弹簧作用下，各活塞均回到各自孔内，三个摇臂彼此分离。此时，主凸轮通过主摇臂驱动主进气门，中间摇臂驱动中间摇臂空摆（不起作用），次凸轮升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量开闭，以防止进气

11、门附近积聚燃油。配气配气机构处于单进、双排气门工作状态机构处于单进、双排气门工作状态。 发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速均达到发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速均达到设定值时设定值时，电磁阀通电，油道打开。在机油作用下，同步活塞A和同步活塞B分别将主摇臂与中间摇臂、次摇臂与中间摇臂插接成一体，成为一个同步工作的组合摇臂。此时，由于中凸轮升程最大，组合摇臂由中凸轮驱动，两个进气门同步工作，进气门配气相位和升程与发动机低速时相比，气门的升程、提前开启角度和迟后关闭角度均较大。此时配气机配气机构处于双进、双排气门工作状态构处于双进、双排气门工作状态。（4 4）V

12、TECVTEC系统电路系统电路 发动机控制发动机控制ECUECU根据发动机转速、负荷、冷却液温度和根据发动机转速、负荷、冷却液温度和车速信号控制车速信号控制VTECVTEC电磁阀。电磁阀通电后，通过压力开关给电磁阀。电磁阀通电后，通过压力开关给电脑提供一个反馈信号，以便监控系统工作。电脑提供一个反馈信号，以便监控系统工作。 （5 5）VTECVTEC系统的检修系统的检修 拆下拆下VTECVTEC电磁阀总成后，检查电磁阀滤电磁阀总成后，检查电磁阀滤清器，若滤清器有堵塞现象，应更换滤清器清器，若滤清器有堵塞现象，应更换滤清器和发动机润滑油。电磁阀密封垫，一经拆下，和发动机润滑油。电磁阀密封垫，一经

13、拆下，必须更换新件。拆开必须更换新件。拆开VTECVTEC电磁阀，用手指检电磁阀，用手指检查阀的运动是否自如，若有发卡现象，应更查阀的运动是否自如，若有发卡现象，应更换电磁阀。换电磁阀。增压控制系统功能及类型增压控制系统功能及类型 根据发动机进气压力的大小，控制增压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、提高发装置的工作，以达到控制进气压力、提高发动机动力性和经济性的目的。动机动力性和经济性的目的。 根据增压装置使用的动力源不同，增压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装置可分为废气涡轮增压和动力增压两种类型。型。2 2、废气涡轮增

14、压系统、废气涡轮增压系统（1）工作原理：工作原理： 当当ECUECU检测到进气压力在检测到进气压力在0.098MPa0.098MPa以下时，释以下时，释压电磁阀关闭。涡轮增压器出口引入的压力空气，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，排气旁通道口关闭，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。此时废气流经涡轮室使增压器工作。 当当ECUECU检测到的进气压力高于检测到的进气压力高于0.098MPa0.098MPa时，释时，释压电磁阀打开，关闭进入涡轮室的通道，同时排气压电磁阀打开，关闭进入涡轮室的通道，同时排气旁通道口打开，废气

15、不经涡轮室直接排出，增压器旁通道口打开，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，停止工作。直到进气压力降至规定的压力时，ECUECU又又将释压阀关闭，切换阀又将进入涡轮室的通道口打将释压阀关闭，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。开，废气涡轮增压器又开始工作。（2 2）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，通过控有些增压控制系统中，通过控制增压器的转速来控制增压压力制增压器的转速来控制增压压力 。ECUECU根据发动机的运行工况（加速、根据发动机的运行工况（加速、爆燃、冷却液温度、进气量等信号）爆燃、冷

16、却液温度、进气量等信号），确定增压压力的目标值，并通过，确定增压压力的目标值，并通过进气管压力传感器来检测发动机的实进气管压力传感器来检测发动机的实际增压压力值。际增压压力值。11爆燃传感器爆燃传感器 22切换阀控制电磁阀切换阀控制电磁阀3ECU 3ECU 44进气管绝对压力传感器进气管绝对压力传感器55空气流量计空气流量计 66喷嘴环控制电磁问喷嘴环控制电磁问77喷嘴环驱动气室喷嘴环驱动气室 88切换阀驱动气室切换阀驱动气室 三、上海大众涡轮增压系统三、上海大众涡轮增压系统1、前言：发动机是靠燃料在气缸内燃烧作功来产生功率的，输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制，所产生的功率也会受到限制，

17、如果发动机的运行性能已处于最佳状态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量，提高燃烧作功能力。在目前的技术条件下，涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置2、构造： 涡轮增压器是由涡轮室和增压器组成的机器，涡轮室进气口与排气歧管相连，排气口接在排气管上；增压器进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上。涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。3 3、涡轮增压系统特点、涡轮增压系统特点 1）增压发动机对高海拔地区有很强的适应力，由于增压器在高工况下增压力有富余，因此可以用放气阀晚关的方法来提高空气密度，从而减缓发动机功率的下降。

18、增压发动机控制单元都有海拔高低传感器，一般安装在其内部。 2）增压发动机的排温都非常高，在经过较长时间的高速行驶，往往排气歧管温度很高，颜色通红，这属于正常现象。但要注意发动机短时间运转，排温很高就不正常，要检测是否有混合气过浓，燃烧点火不正常而造成的发动机后燃现象。3）涡轮增压器的最高转速有100000转左右，因此涡轮增压器的转速上升和下降需要较长时间，和发动机转速相比，有非常大的滞后。为了解决这个滞后问题，在发动机增压器控制上增加了高工况放气，低工况旁通的办法，所以在发动机控制系统图上有了放气阀，内循环阀和增压压力传感器等控制元件。4）涡轮增压器安装浮油轴承。因此安装新涡轮增压器后，使发动

19、机怠速运行1分钟以上，不要马上提高转速，以确保涡轮增压器的浮油轴承建立其正常润滑油膜。5 5）涡轮增压系统内循环工作原理）涡轮增压系统内循环工作原理 机械式空气内循环阀安装在增压器前，它是由真空打开，用来卸掉节气门前多余的空气，避免发动机产生喘震。因此当功率不足或由于负荷变化产生的发动机抖动时，需要检查内循环系统。 发动机控制单元在超速切断，怠速和部分负荷时打开。防止进气管进气过量。涡轮增压系统内循环演示涡轮增压系统内循环演示大众车废气机械涡轮增压作用：提高进气压力，增加充气量，在一定负荷下可提高发动机动力。1）一般当节气门开度超过3/5(2000r/min)时增压开始工作。另外发动机转速较低时，应该有较