《汽车电控发动机构造与维修》课件-第7章 进气控制系统

§7—1可变配气机构控制§7—2可变进气系统§7—3增压控制第7章进气控制系统1.掌握可变配气机构的分类及结构。2.掌握可变配气机构的工作原理。3.掌握可变配齐机构的检测方法。§7—1可变配气机构控制一、可变配气机构分类1.可变气门定时(VariableValveTiming,VVT),即气门开启与关闭时刻可变可变气门相位可变气门相位与持续期可变气门升程与定时2.可变气门升程(VariableValveLift,VVL),即可以改变气门开启的最大升程气门升程单独可变二、可变气门正时技术结构及工作原理2.可变气门正时系统的组成可变气门正时技术的组成1—机油泵2—曲轴位置传感器3—VVTi控制器4—凸轮轴正时控制阀5—VVTi传感器可变气门正时系统的控制原理框图3.可变气门正时控制器(1)螺旋槽式VVT-i

控制器螺旋槽式VVT—i控制器结构1—外齿轮2—内齿轮3—可动活塞4—正时带轮5—VVT-i外壳6—进气凸轮轴7—排气凸轮轴8—梯形齿轮2)工作原理。螺旋槽式VVT-i控制器控制凸轮轴提前时的工作状态螺旋槽式VVT-i控制器控制凸轮轴推迟时的工作状态(2)凸轮轴链条调节式VVT-i控制器大众VVT凸轮轴传动1—排气门2—正时调节器3—链条4—进气门5—正时皮带凸轮轴链条调节式VVT—i控制器结构1—凸轮轴正时控制阀2—液压缸3—进气凸轮轴

4—排气凸轮轴5—张紧器6—驱动链条2)工作原理大众链条调节式正时控制系统的两个工作状态a)发动机高速位置b)发动机低速位置1—排气门2—正时调节器3—链条4—进气门(3)叶片式凸轮控制器叶片式凸轮控制器结构1—定子螺栓(4个)2—定子3—锁销、锁销弹簧和弹簧导向套4—前盖5—复位弹簧6—油封(4个)7—转子8—后盖气门正时提前调节1—叶片2—发动机ECU3—转动方向气门正时滞后调节1—叶片2—发动机ECU3—转动方向气门正时保持位置1—发动机ECU2—油压三、可变气门升程1.本田可变气门升程系统本田VTEC发动机与普通发动机配气机构a)普通发动机配气机构b)VTEC发动机配气机构本田VTEC机构的组成1—主凸轮2—中间凸轮3—次凸轮4—主摇臂5—中间摇臂

6—次摇臂7—正时活塞8—A同步活塞9—B同步活塞

10—阻挡活塞11—主凸轮12—次凸轮VTEC可变气正时控制系统的组成及工作原理VTEC可变气正时控制系统的组成1—主凸轮2—中凸轮3—次凸轮4—主摇臂5—次摇臂6—正时活塞7—同步活塞A8—同步活塞B9—阻挡活塞10—主凸轮11—中凸轮12—次凸轮13—VTEC压力开关14—VTEC电磁阀2.奥迪可变气门升程技术奥迪可变气门升程机构a)切换至低角度凸轮时,气门升程小b)切换至高角度凸轮时,气门升程大1—低角度凸轮2—高角度凸轮奥迪AVS可变气门升程系统工作原理奥迪AVS高负荷时工作原理a)高负荷时,电磁驱动器使凸轮轴向右移动,切换至高角度凸轮轴,从而增大气门的升程b)高负荷时,气门升程较大,进气量也较大1—电磁阀驱动器2—凸轮轴奥迪AVS低负荷时工作原理a)低负荷时,电磁驱动器使凸轮轴向左移动,切换至普通凸轮轴,使气门的升程变短b)低负荷时,气门升程较小,进气量也较少1—电磁驱动器2—凸轮3—螺旋沟槽4—凸轮轴5—凸轮6—气门弹簧7—气门3.宝马可变气门升程技术结构BMW发动机机械式全可变气门升程机构的组成工作原理BMW可变气门升程机构的工作原理4.日产可变气门升程系统结构日产VVEL可变气门升程系统的结构1—直流电动机2—控制轴位置传感器3—滚珠丝杆螺母4—滚珠丝杆螺栓5—连接B6—输出凸轮7—摇臂8—连接A9—VVEL控制轴10—偏心凸轮11—驱动轴12—气门顶筒13—气门工作原理日产可变气门升程系统工作原理1.掌握可变进气系统的分类及结构。2.掌握可变进气系统的工作原理。3.能进行可变进气系统的检测。§7—2可变进气系统一、可变进气歧管长度1.可变进气歧管的结构分级调整分级调整可变进气歧管的结构无级调整旋转式无级可变进气歧管结构1—旋转件2—外壳3—内腔2.可变进气歧管系统的组成及各部件的功能结构可变进气歧管系统的组成1—阀门控制器2—电磁控制阀3—阀门可变进气歧管系统的工作原理可变进气歧管系统的工作原理框图二、可变谐振进气增压系统谐振进气系统工作原理:任何振动的物体,当它的振动周期或频率达到它的固有周期(或固有频率)的时候就会发生共振。当进气门关闭后,进气管的气体还在继续地来回波动,因为进气管内的空气的波动是受进气门的开闭来控制的,所以可以把进气作为具有一定频率的振动来看待。那么,如果进气的波动频率达到了它的固有频率,就能获得最大的进气共振能量。谐振进气系统工作原理三、可变涡流控制系统1.结构可变涡流控制系统的组成1—涡流控制阀2—涡流真空控制器3—涡流真空电磁阀2.工作原理发动机在较低负荷状态下的油气混合程度和燃烧效率都是比较低的。此时,ECU

依据发动机转速、进气量、燃烧室温度等信息做判断。当发动机负荷增大或以高于某一转速运转时,气流速度已经足够强,过高的涡流强度对混合气的形成无多大益处,反而影响高速充气效果,使发动机高速性能下降。1.掌握增压系统的作用。2.掌握增压系统的分类及结构。3.掌握电控废气涡轮增压系统的工作原理。§7—3增压控制增压就是将空气预先压缩然后再压入气缸,以期提高空气密度、增加进气量的一项技术。由于进气量增加,可相应地增加循环供油量,从而可以增加发动机功率。同时,增压还可以改善燃油经济性。一、汽车增压的分类增压有涡轮增压、机械增压和气波增压三种基本类型。实现空气增压的装置称为增压器。各种增压类型所用的增压器分别称为涡轮增压器、机械增压器和气波增压器。二、涡轮增压器的结构及工作原理1.离心式压气机涡轮增压器的结构1—挡油板2—推力轴承3—进气道4—增压器轴5—密封套6—压气机叶轮7—无叶式扩压管8—压气机蜗壳9—中间体10—涡轮机壳体11—隔热板12—出气道13—涡轮机叶轮14—浮动轴承2.径流式涡轮机径流式涡轮机1—叶片式喷管2—蜗壳3—叶轮4—叶片3.转子涡轮机叶轮、压气机叶轮和密封套等零件安装在增压器轴上,构成涡轮增压器转子。转子以超过100000r/min、最高可达200000r/min的转速旋转,因此转子的平衡是非常重要的。4.增压器轴承涡轮增压器轴承及其润滑a)涡轮增压器b)浮动轴承结构c)推力轴承结构1—浮动轴承2—润滑油道3—润滑油入口4—推力轴承5—布油槽6—进油孔7—止推面三、增压压力的调节1.旁通阀式增压压力调节排气旁通阀的结构排气旁通阀工作原理a)排气旁通阀关闭b)排气旁通阀打开1—涡轮增压器2—排气旁通阀3—排气歧管4—发动机5—进气歧管6—控制膜盒7—膜片8—膜片弹簧9—连通管10—连动杆2.可调整叶片式增压压力调节可调叶片式涡轮增压器调整叶片1—喷管叶片2—齿轮3—齿圈4—执行机构四、中冷器的作用1.水冷式利用循环冷却液对通过中冷器的空气进行冷却。优点是冷却效率较高。2.风冷式风冷式中冷器利用管道将压缩空气通到一个散热器中,利用风扇提供的冷却空气强行冷却。其缺点是冷却效率比水冷式中冷器低,一般需要较长的连接管路,空气通过阻力较大。五、大众TSI发动机增压系统大众TSI发动机增压系统1—增压空气再循环电磁阀2—废气旁通阀3—增压压力调节电磁阀4—冷却器5—进气压力和温度传感器6—增压压力和温度传感器2.大众涡轮增压系统工作原理(1)增压控制ECU

根据进气压力传感器信号和发动机转速传感器等信号计算发动机的目标增压压力,增压后的实际进气压力值由增压压力传感器监测并反馈给ECU。ECU

根据实际增压压力与目标增压压力比较并计算其差值,然后确定增压压力的调整量并通过微机输出脉宽可变的占空比信号,并将这个信号作用到增压压力调节电磁阀。以控制增压控制器调整旁通阀门的有效开度,控制冲击泵轮的通气量,从而控制泵轮转速,最终控制增压压力。(2)超速切断工况控制当汽车大负荷行驶时,突然松开油门,节气门迅速关闭,