電控發(fā)動機進氣控制系統(tǒng)解讀課件

提出問題：考查學生知識儲備動動腦提出問題：考查學生知識儲備動動腦1可變波長慣性增壓可變進氣管長度可變進氣管截面可變氣門正時渦輪增壓進氣控制系統(tǒng)可變進氣控制的技術應用：可變波長慣性增壓進氣控制系統(tǒng)可變進氣控制的技術應用：21、可變進氣系統(tǒng)：利用發(fā)動機工作時進氣管道的進氣動態(tài)效應來提高充氣效率，以達到增大發(fā)動機的扭矩和功率。進氣動態(tài)效應：進氣慣性效應、進氣波動效應。2、進氣慣性效應：利用進氣行程時進氣管內高速流動氣體慣性作用來提高充氣效率。3、進氣波動效應：利用進氣門關閉后，進氣管的氣體還在繼續(xù)來回波動的作用來提高充氣效率?？勺冞M氣系統(tǒng)的概念進氣控制提出問題：為什么要對進氣進行控制？1、可變進氣系統(tǒng)：利用發(fā)動機工作時進氣管道的進氣動態(tài)效應來提3在發(fā)動機的進氣行程中,氣體高速流向進氣門,如果此時突然關閉進氣門,進氣門附近的氣體流動突然停止,但由于慣性作用,進氣管仍在進氣,于是進氣門附近的氣體被壓縮,壓力上升;當氣體的慣性過后,被壓縮的氣體開始膨脹,并向著與進氣氣流相反的方向流動,壓力下降,膨脹氣體傳到進氣管口時被反射回來,形成壓力波.如果這一脈動壓力波與進氣門的開、閉相互配合,使反射的壓力波集中在要打開的進氣門旁,當進氣門打開時,就會形成增壓進氣的效果,從而提高發(fā)動機的充氣效率和功率.進氣波動效應在發(fā)動機的進氣行程中,氣體高速流向進氣門,如果此時突然關閉進4進氣慣性增壓控制（ACIS）2、壓力波的利用方法進氣管長度長時，壓力波波長長，進氣頻率小，可使發(fā)動機中、低轉速區(qū)功率增大；進氣管長度短時，壓力波波長短，可使發(fā)動機高速區(qū)功率增大。壓力波的傳遞，通常受進氣管長度的影響。1、進氣慣性增壓機理利用進氣脈動的壓力波，在進氣門打開時，進氣門上游出現壓力高峰，就形成進氣增壓的效果。進氣慣性增壓控制（ACIS）2、壓力波的利用方法進氣管長度長5結構1、結構2、工作原理當控制閥關閉，進氣管內的脈動壓力波傳遞長度：空濾器進氣門。當控制閥打開，由于大容量空氣室加入，進氣管內的脈動壓力波傳遞長度縮短。進氣慣性增壓控制（ACIS）進氣管長度雖不能改變，但在進氣管中部增設了大容量的空氣室和電控真空閥，實現了對壓力波傳播路線長度的改變。應用車輛：豐田皇冠2JZ—GE發(fā)動機結構1、結構2、工作原理當控制閥關閉，進氣管內的脈動壓力波傳63、控制原理

ECU→ACIS電磁閥→真空→真空驅動器→進氣控制閥，低速時，真空電磁閥斷電，真空不能進入真空控制閥，進氣控制閥關閉，進氣管長度長。高速時，真空電磁閥通電，真空閥打開，真空罐真空進入真空控制閥的氣室，吸動膜片，進氣控制閥打開，大容量空氣加入，壓力波距離縮短。3、控制原理ECU→ACIS電磁閥→真空→真空驅動器→7

奧迪-V6的可變進氣管系統(tǒng)在進氣歧管內設置進氣轉換閥，轉換閥則由ECU通過電磁真空閥和真空拉力腔控制。1、結構奧迪-V6的可變進氣管系統(tǒng)在進氣歧管內設置進氣轉換閥，82、進氣管長度可變原理：低轉速－－轉換閥關閉，進氣路徑較長，進氣管長度長。（流速慢，壓力波長）高轉速－－轉換閥開啟，進氣路徑變短，進氣管長度短。（流速快，壓力波短）轉速低于4100r/min，每個進氣管道中的轉換閥門處于關閉狀態(tài)，形成路徑細而長的進氣管道；當轉速大于4100r/min，進氣道中的轉換閥門開啟，形成路徑粗而短的進氣管道。2、進氣管長度可變原理：低轉速－－轉換閥關閉，進氣路徑較長，9豐田汽車可變進氣系統(tǒng)進氣歧管截面積可變：低轉速－－進氣管截面積?。ㄔ黾游Γ└咿D速－－進氣管截面積大（減少阻力）1、結構每個汽缸配有2進2排共4個氣門，2個進氣門各配有一個進氣管道，其中一個進氣管道中設有進氣轉換閥。豐田汽車可變進氣系統(tǒng)進氣歧管截面積可變：1、結構每個汽缸配有10

當發(fā)動機高轉速、大負荷工作時，轉換閥開啟，此時進氣管截面增加，進氣阻力減小，充氣量增加，使高轉速大負荷的動力性得到提高。在中等轉速時，閥微微地開啟，以免在兩種運行模式改變時輸出轉矩發(fā)生突變。當發(fā)動機低速、中小負荷工作時，轉換閥關閉，只利用一個進氣通路，此時進氣流速提高，進氣慣性大，可提高發(fā)動機低速時轉矩。2、工作原理當發(fā)動機高轉速、大負荷工作時，轉換閥開啟，此時進氣管截11中、低轉速時，三通電磁閥斷電，執(zhí)行器與電磁閥的空氣濾清器之間的通路被關斷，執(zhí)行器與真空罐之間形成通路，由于負壓作用，吸動執(zhí)行器的膜片室，執(zhí)行器帶動拉桿，關閉進氣轉換閥，即關閉了各氣缸中的一個進氣道。3、控制原理中、低轉速時大負荷、高轉速時中、低轉速時，三通電磁閥斷電，執(zhí)行器與電磁閥的空氣濾清器之間12進氣管長度和截面積可變高速：短粗管中低速：細長管日產汽車發(fā)動機可變進氣系統(tǒng)進氣管長度和截面積可變高速：短粗管中低速：細長管日產汽車發(fā)動13●提高進氣密度，增加充氣量?！裣髿鈮毫Φ牟煌鸬膶嶋H充氣量的變化對發(fā)動機的影響?！癫幌陌l(fā)動機輸出的有效功率。渦輪增壓控制系統(tǒng)1、概念：將進入氣缸前的新鮮空氣預先進行壓縮，然后再以高密度送入氣缸。2、優(yōu)點：3、存在問題：4、解決措施：爆震傾向增大帶有中冷器●提高進氣密度，增加充氣量。渦輪增壓控制系統(tǒng)1、概念：將進入141、增壓器結構渦輪增壓器內有動力渦輪和增壓渦輪，它們安裝在同一根軸上。外部形狀內部結構1、增壓器結構渦輪增壓器內有動力渦輪和增壓渦輪，它們安裝在同152、增壓原理利用發(fā)動機排出的廢氣，驅動增壓器中的動力渦輪轉動，再帶動增壓渦輪一起轉動，增壓渦輪轉動時，將進入的新鮮空氣進行壓縮后再送入氣缸。2、增壓原理利用發(fā)動機排出的廢氣，驅動增壓器中的動力渦輪轉動163、渦輪增壓控制●控制目的：渦輪增壓后，平均有效壓力增加，爆震傾向增大，熱負荷偏高，為保證發(fā)動機在不同轉速及工況下取得最佳增壓效果?！窨刂品绞剑憾鄶挡捎梅艢獾姆椒?，即調節(jié)進入動力渦輪室的廢氣。4、增壓控制系統(tǒng)組成ECU、渦輪增壓器、增壓壓力電磁閥、膜片式放氣控制閥和中冷器等組成。3、渦輪增壓控制●控制目的：渦輪增壓后，平均有效壓力增加，爆175、增壓控制原理放氣閥門由膜片式控制閥控制，放氣控制閥由ECU通過增壓電磁閥控制。當發(fā)動機出現爆震傾向，ECU指令電磁閥，提高控制閥膜片式中的壓力，通過推桿使旁通閥門開度增大，部分廢氣通過旁通道排出，增壓壓力減小。當ECU需要提高增壓壓力，則減小旁通閥門的開度，增大通過渦輪的廢氣量，使增壓器轉速升高。5、增壓控制原理放氣閥門由膜片式控制閥控制，放氣控制閥由EC18奧迪增壓控制系統(tǒng)奧迪增壓控制系統(tǒng)19廢氣渦輪增壓控制策略1、控制模式：閉環(huán)控制2、控制對象：增壓壓力3、信號表征：進氣歧管絕對壓力傳感器、空氣流量傳感器4、依據：ECU中根據節(jié)氣門轉角和發(fā)動機轉速存儲著發(fā)動機增壓壓力特性圖的有關數據。5、措施：采用調節(jié)點火正時和調節(jié)增壓壓力相結合的辦法。實際進氣壓力與存儲的理論值進行比較。當實際進氣壓力低于理論值時，放氣閥門關閉；當實際進氣壓力高于理論值時，放氣閥門打開。廢氣渦輪增壓控制策略1、控制模式：閉環(huán)控制2、控制對象：增壓20當ECU鑒別出爆震時，立刻使點火提前角推遲，推遲點火提前角是最快的措施。同時又平行地降低增壓壓力。在這兩方面調節(jié)生效（爆燃消失）時，再將增壓壓力慢慢降低，通過點火正時調節(jié)裝置，又將點火提前角調節(jié)至最佳值，以便盡可能保持發(fā)動機的更大轉矩。當點火提前角到達最佳值時，再慢地地增加增壓壓力。當ECU鑒別出爆震時，立刻使點火提前角推遲，推遲點火提前角是21發(fā)動機起動后，不能急踩加速踏板，至少怠速運轉3分鐘。發(fā)動機長期高速運轉后，不能立即熄火，熄火前應運轉3分鐘左右。按規(guī)定合理選用機油。經常檢查渦輪增壓器的密封環(huán)是否密封，以防廢氣會通過密封環(huán)進入發(fā)動機潤滑系統(tǒng)渦輪增壓發(fā)動機的使用

發(fā)動機起動后，不能急踩加速踏板，至少怠速運轉3分鐘。渦輪增壓22動動腦提出問題（考查學生知識儲備）3、普通發(fā)動機的配氣相位和氣門升程能否改變？它有什么缺陷？

4、四沖程發(fā)動機對氣門定時有什么要求？

1、什么是配氣相位？2、為什么進、排氣門要提前打開、延遲關閉？可變氣門正時控制動動腦提出問題（考查學生知識儲備）3、普通發(fā)動機的配氣相位和23可變氣門正時控制1、概念：根據發(fā)動機工作需要，對氣門正時（開始開啟和關閉時刻所對應的曲軸轉角）和氣門升程規(guī)律進行改變的控制。2、類型●改變氣門正時，氣門升程不變。（VVTC）●改變氣門升程，氣門正時不變?！窦雀淖儦忾T正時，又改變氣門升程。（VTEC+VTC）●部分氣門保持關閉。進氣遲閉角和排氣提前角應隨發(fā)動機轉速的升高而加大，怠速時，氣門疊開角要小；隨著轉速的上升，氣門疊開角要加大。四沖程發(fā)動機對氣門定時的要求？可變氣門正時控制1、概念：根據發(fā)動機工作需要，對氣門正時（開24本田的VTEC發(fā)動機一直是享有“可變氣門發(fā)動機的代名詞”之稱，它不只是輸出馬力超強，它還具有低轉速時尾氣排放環(huán)保、低油耗的特點。還象按照人類大腦的要求那樣進行控制，因此被形象地稱之為“智能化”VTEC本田可變氣門正時及升程控制系統(tǒng)本田的VTEC發(fā)動機一直是享有“可變氣門發(fā)動機的代名詞”之稱25VTEC：利用一種以上的凸輪外形改變氣門升程和正時。VTC：通過油壓改變進氣凸輪軸的相位，還可連續(xù)改變進氣門的正時。i-VTEC：VTEC和VTC系統(tǒng)的組合，包括一套在進氣凸輪軸上的VTC（可變氣門正時控制）機械機構。它能夠控制氣門升程、正時，并連續(xù)不斷的控制凸輪相位，以便優(yōu)化低速、中速、高速時的燃燒。本田可變氣門正時及升程控制系統(tǒng)優(yōu)點：該機構在各種發(fā)動機轉速、車速和發(fā)動機負荷下提高燃油效率，降低廢氣排放。VTEC：利用一種以上的凸輪外形改變氣門升程和正時。本田可變26本田VTEC控制系統(tǒng)1、VTEC的結構（1）有兩個進氣門，兩個排氣門，每個氣門均有凸輪通過搖臂來驅動。驅動主、次進氣門的凸輪分別叫主、次凸輪。與主、次進氣門接觸的搖臂叫主、次搖臂。主、次搖臂之間有一個特殊的中間搖臂。本田VTEC控制系統(tǒng)1、VTEC的結構（1）有兩個進氣門，兩27在主、次搖臂和中間搖臂相對應的凸輪軸上有三個不同升程的凸輪（主、次和中間凸輪）。中間搖臂不與任何氣門直接接觸。三個搖臂并列在一起，均可在搖臂軸上轉動。1、VTEC的結構（2）在主、次搖臂和中間搖臂相對應的凸輪軸上有三個不同升程的凸輪（282、VTEC工作原理當電磁閥關閉時，油道內無油壓，四個活塞處于各自的搖臂內，各搖臂獨自運動。當電磁閥打開時，油壓推動正時柱塞移動，使得兩個進氣搖臂連成一體，由開啟時間最長、升程最大中間凸輪來驅動氣門。

2、VTEC工作原理當電磁閥關閉時，油道內無油壓，四個活塞處29ECM根據相關傳感器信息，通過對電磁閥的控制，決定何時改變氣門正時與氣門升程。1）低速時，ECM對VTEC無指令，油道內無工作油壓，活塞處于各自孔內，各搖臂獨自運動，發(fā)動機處于“單進”工作狀態(tài)。3、控制原理：ECM根據相關傳感器信息，通過對電磁閥的控制，決定何時改變氣302）當轉速達到2300~3200r/min，溫度、負荷一定時，ECM給電磁閥線圈供12V電，工作油道開啟，油壓推動正時柱塞移動，發(fā)動機處于“雙進”工作狀態(tài)。3）當電磁閥通電開啟時，“油壓開關”在油壓的作用下斷開，向ECM反饋+5V高電位信號，ECM確認可變氣門已進入切換狀態(tài)，開始對空燃比、點火正時的控制程序進行切換。當系統(tǒng)出現故障，將鎖定在低轉速氣門規(guī)律上運行。3、控制原理：2）當轉速達到2300~3200r/min，溫度、負荷一定時312003年，Honda開發(fā)出了比VTEC更先進的i-VTEC（VTEC/VTC）發(fā)動機，實現了低油耗、清潔尾氣排放，以及高功率性能的高度結合，新一代清潔運動型發(fā)動機面世。

2003年，Honda開發(fā)出了比VTEC更先進的i-VT32電控發(fā)動機進氣控制系統(tǒng)解讀課件33本田VTC控制系統(tǒng)凸輪軸相位傳感器VTC電磁閥VTC油壓開關VTC機油控制電磁閥VTC執(zhí)行機構1、系統(tǒng)組成：機油泵機油控制閥機油濾清器通向提前腔油道進氣凸輪軸作動器鎖止銷提前腔延遲腔葉片VTC作動器：由鎖銷、提前腔和延遲腔組成。它們之間由葉片分隔。本田VTC控制系統(tǒng)凸輪軸相位傳感器1、系統(tǒng)組成：機油泵機油控342、結構：葉片調節(jié)器直接安裝在進氣凸輪軸上。葉片調節(jié)器由帶外轉子的殼體和內轉子組成，帶外轉子的殼體與正時鏈條連接，內轉子直接與凸輪軸相連。3、作動器工作原理：解鎖：發(fā)動機不運轉時，鎖銷彈簧給鎖銷施力，讓銷子在最大延遲正時位置鎖定作動器。當發(fā)動機開始運轉時，機油泵產生的機油壓力增大，并發(fā)送到VTC作動器，當機油壓力增大到某一特定水平時，鎖銷解鎖，VTC開始工作。當機油壓力下降到某一不安全水平，或者，當發(fā)動機不運轉時，VTC作動器將被鎖銷鎖止，在非工作位置（最大延遲正時位置）。2、結構：葉片調節(jié)器直接安裝在進氣凸輪軸上。葉片調節(jié)器由帶外35提前當ECM/PCM決定將凸輪正時提前時，將給VTC機油控制電磁閥發(fā)送一個信號。機油控制電磁閥打開提前側通道，讓機油流入VTC作動器提前腔，機油壓力推動葉片朝向另外一側，將凸輪相位提前。遲時當ECM/PCM決定將凸輪正時延遲時，將給VTC機油控制電磁閥發(fā)送一個信號。機油控制電磁閥打開延遲側通道，讓機油流入VTC作動器延遲腔，機油壓力推動葉片朝向另外一側，將凸輪相位延遲。3、系統(tǒng)控制原理提前遲時3、系統(tǒng)控制原理36整個系統(tǒng)的油壓由VTC電磁閥控制。3、系統(tǒng)控制原理葉片調節(jié)器受機油控制電磁閥操控。調節(jié)流經葉片調節(jié)器的機油壓力，推動內轉子并調節(jié)凸輪軸轉動。機油控制電磁閥、VTC電磁閥均受ECU控制。當需要調節(jié)進氣凸輪軸時，ECU根據相關傳感器信號，通過電磁閥開啟機油通道，機油經控制電磁閥調節(jié)流入葉片調節(jié)器，葉片調節(jié)器旋轉，并根據發(fā)動機電控單元的要求調節(jié)凸輪軸旋轉范圍，調節(jié)曲線取決于存儲在電控單元的脈譜圖。如果發(fā)生故障，VTC系統(tǒng)控制失效，進氣正時被固定于完全延遲的位置上。整個系統(tǒng)的油壓由VTC電磁閥控制。3、系統(tǒng)控制原理葉片調節(jié)器37電控發(fā)動機進氣控制系統(tǒng)解讀課件38電控發(fā)動機進氣控制系統(tǒng)解讀課件39保時捷可變氣門控制系統(tǒng)1、可變升程結構三個不同升程的凸輪采用雙層氣門挺桿低速時，中間小凸輪推動內挺桿起作用。高速時，內外挺桿連成一體，兩側大凸輪起作用。保時捷911發(fā)動機可變升程機構保時捷可變氣門控制系統(tǒng)1、可變升程結構三個不同升程的凸輪保時40采用葉片式相位調節(jié)器2、可變氣門相位結構相位調節(jié)器安裝在進氣凸輪軸上。調節(jié)流經葉片調節(jié)器的機油壓力，推動內轉子并調節(jié)凸輪軸轉動。采用葉片式相位調節(jié)器2、可變氣門相位結構相位調節(jié)器安裝在進氣41通過凸輪軸布置高速、低速兩種不同夾角和升程的凸輪，控制系統(tǒng)根據發(fā)動機的轉速，利用油壓使氣門切換到不同凸輪，以改變氣門相位和升程。低速時，中間小凸輪推動內挺桿工作，氣門升程?。?.6mm）。轉速超過4000r/min，油壓使銷子從外挺桿插入內挺桿，使內外挺桿連為一體，此時，外側大凸輪起作用，升程增大至11mm。3、工作原理通過凸輪軸布置高速、低速兩種不同夾角和升程的凸輪，控制系統(tǒng)根42寶馬可變氣門正時系統(tǒng)寶馬可變氣門正時系統(tǒng)能改變氣門的正時與升程，氣門升程是連續(xù)可變的。可變升程機構寶馬可變氣門正時系統(tǒng)寶馬可變氣門正時系統(tǒng)能改變氣門的正時與升431、可變氣門升程結構步進電機蝸輪偏心軸上部旋轉點凸輪軸中間杠桿回位彈簧滾子搖臂液壓挺柱進氣門

可變氣門升程系統(tǒng)有一根與普通發(fā)動機一樣的凸輪軸，另有一組偏心軸與中間杠桿機構，并由步進電機帶動，步進電機改變偏心凸輪的偏移量，經機械傳動間接地改變進氣門的作動。1、可變氣門升程結構步進電機蝸輪偏心軸上部旋轉點凸輪軸中間杠44Valvetronic系統(tǒng)有一個單獨的電子控制單元，電控單元通過接收來自油門位置的信號，控制步進電機旋轉，它能在很短的時間（0.3s）內無級地改變氣門的升程（變化范圍從0.2mm～9.7mm）。2、可變氣門升程原理該裝置可以取消節(jié)氣門（但是在車上還保留有節(jié)氣門，為了真空度的需要）Valvetronic系統(tǒng)有一個單獨的電子控制單元，電控單元45可變氣門升程可變氣門正時寶馬可變氣門正時系統(tǒng)3、可變氣門正時結構寶馬N62發(fā)動機在進、排氣凸輪軸上都裝有新型的葉片式可調氣門正時機構（VANOS），

可變氣門升程可變氣門正時寶馬可變氣門正時系統(tǒng)3、可變氣門正時464、葉片式可調氣門正時機構轉子與凸輪軸用螺栓緊固在一起，正時鏈條將曲軸與VANOS單元的殼體連接起來。轉子上裝有彈簧，彈簧將葉片壓在VANOS單元的殼體上。轉子上有一個凹槽，鎖止銷安裝在此凹槽中。排氣側VANOS單元進氣側VANOS單元VANOS連接螺栓如果電磁閥將機油壓力連通到VANOS單元，則鎖止銷被壓出凹槽，進行氣門正時的調節(jié)。其最大調節(jié)角度為60°的曲軸轉角。5、工作原理4、葉片式可調氣門正時機構轉子與凸輪軸用螺栓緊固在一起，正時47大眾/奧迪鏈條式相位調節(jié)器大眾/奧迪鏈條式相位調節(jié)器481、什么是進氣慣性增壓機理2、為什么發(fā)動機在低轉速時，需要路徑較長而截面較小的進氣通道？而高速時需要短而粗的進氣通道？3、廢氣渦輪增壓控制系統(tǒng)由哪些組成及控制原理？4、為什么要采用采用調節(jié)點火正時和調節(jié)增壓壓力相結合的辦法來控制？5、渦輪增壓發(fā)動機使用應注意哪些事項？1、四沖程發(fā)動機對氣門定時有什么要求？2、不同發(fā)動機工況對進氣門的升程有什么要求？3、VTEC、VTC、i-VTEC的概念？i-VTEC的優(yōu)點？4、簡述VTEC的控制原理。5、VTC主要由哪些部分組成？1、什么是進氣慣性增壓機理1、四沖程發(fā)動機對氣門定時有什么要49作業(yè)1、可變氣門升程對進氣門升程的要求是：低速時，氣門升程要

，增加

吸力。高速時，氣門升程要

，增加

通道，使進氣充分。2、低升程凸輪在發(fā)動機

下使用，高升程凸輪在發(fā)動機

下使用。中間凸輪

最大，是按

工作最佳輸出功率的要求設計的。3、主凸輪升程

中間凸輪，它是按發(fā)動機

工作時

開閉要求設計的。次凸輪的升程

，只稍微高于

，發(fā)動機處于怠速時，將次進氣門

打開，以免

積聚在次進氣門口。4、VTEC的控制系統(tǒng)主要由

、

總成和

等組成。5、低轉速時VTEC

，ECU控制VTEC電磁閥斷電，油道

。四個活塞都處于各自搖臂的

，此時，主凸輪通過主搖臂驅動

，中間搖臂驅動中間搖臂

，次凸輪升程非常小，通過次搖臂驅動次進氣門

開閉。配氣機構處于

工作狀態(tài)。6、當發(fā)動機轉速時，ECU指令電磁閥

工作油道，油壓推動四個活塞

在一起，因中間凸輪升程

其它兩個凸輪，此時配氣機構處于

工作狀態(tài)。7、VTC由

、

、

、

及VTC執(zhí)行機構等組成。

8、凸輪軸葉片調節(jié)器受

操控，主要調節(jié)流經

的機油壓力，推動

并調節(jié)

轉動。整個系統(tǒng)的油壓由

控制。機油控制電磁閥、

均受ECU控制。作業(yè)1、可變氣門升程對進氣門升程的要求是：低速時，氣門升程要50提出問題：考查學生知識儲備動動腦提出問題：考查學生知識儲備動動腦51可變波長慣性增壓可變進氣管長度可變進氣管截面可變氣門正時渦輪增壓進氣控制系統(tǒng)可變進氣控制的技術應用：可變波長慣性增壓進氣控制系統(tǒng)可變進氣控制的技術應用：521、可變進氣系統(tǒng)：利用發(fā)動機工作時進氣管道的進氣動態(tài)效應來提高充氣效率，以達到增大發(fā)動機的扭矩和功率。進氣動態(tài)效應：進氣慣性效應、進氣波動效應。2、進氣慣性效應：利用進氣行程時進氣管內高速流動氣體慣性作用來提高充氣效率。3、進氣波動效應：利用進氣門關閉后，進氣管的氣體還在繼續(xù)來回波動的作用來提高充氣效率。可變進氣系統(tǒng)的概念進氣控制提出問題：為什么要對進氣進行控制？1、可變進氣系統(tǒng)：利用發(fā)動機工作時進氣管道的進氣動態(tài)效應來提53在發(fā)動機的進氣行程中,氣體高速流向進氣門,如果此時突然關閉進氣門,進氣門附近的氣體流動突然停止,但由于慣性作用,進氣管仍在進氣,于是進氣門附近的氣體被壓縮,壓力上升;當氣體的慣性過后,被壓縮的氣體開始膨脹,并向著與進氣氣流相反的方向流動,壓力下降,膨脹氣體傳到進氣管口時被反射回來,形成壓力波.如果這一脈動壓力波與進氣門的開、閉相互配合,使反射的壓力波集中在要打開的進氣門旁,當進氣門打開時,就會形成增壓進氣的效果,從而提高發(fā)動機的充氣效率和功率.進氣波動效應在發(fā)動機的進氣行程中,氣體高速流向進氣門,如果此時突然關閉進54進氣慣性增壓控制（ACIS）2、壓力波的利用方法進氣管長度長時，壓力波波長長，進氣頻率小，可使發(fā)動機中、低轉速區(qū)功率增大；進氣管長度短時，壓力波波長短，可使發(fā)動機高速區(qū)功率增大。壓力波的傳遞，通常受進氣管長度的影響。1、進氣慣性增壓機理利用進氣脈動的壓力波，在進氣門打開時，進氣門上游出現壓力高峰，就形成進氣增壓的效果。進氣慣性增壓控制（ACIS）2、壓力波的利用方法進氣管長度長55結構1、結構2、工作原理當控制閥關閉，進氣管內的脈動壓力波傳遞長度：空濾器進氣門。當控制閥打開，由于大容量空氣室加入，進氣管內的脈動壓力波傳遞長度縮短。進氣慣性增壓控制（ACIS）進氣管長度雖不能改變，但在進氣管中部增設了大容量的空氣室和電控真空閥，實現了對壓力波傳播路線長度的改變。應用車輛：豐田皇冠2JZ—GE發(fā)動機結構1、結構2、工作原理當控制閥關閉，進氣管內的脈動壓力波傳563、控制原理

ECU→ACIS電磁閥→真空→真空驅動器→進氣控制閥，低速時，真空電磁閥斷電，真空不能進入真空控制閥，進氣控制閥關閉，進氣管長度長。高速時，真空電磁閥通電，真空閥打開，真空罐真空進入真空控制閥的氣室，吸動膜片，進氣控制閥打開，大容量空氣加入，壓力波距離縮短。3、控制原理ECU→ACIS電磁閥→真空→真空驅動器→57

奧迪-V6的可變進氣管系統(tǒng)在進氣歧管內設置進氣轉換閥，轉換閥則由ECU通過電磁真空閥和真空拉力腔控制。1、結構奧迪-V6的可變進氣管系統(tǒng)在進氣歧管內設置進氣轉換閥，582、進氣管長度可變原理：低轉速－－轉換閥關閉，進氣路徑較長，進氣管長度長。（流速慢，壓力波長）高轉速－－轉換閥開啟，進氣路徑變短，進氣管長度短。（流速快，壓力波短）轉速低于4100r/min，每個進氣管道中的轉換閥門處于關閉狀態(tài)，形成路徑細而長的進氣管道；當轉速大于4100r/min，進氣道中的轉換閥門開啟，形成路徑粗而短的進氣管道。2、進氣管長度可變原理：低轉速－－轉換閥關閉，進氣路徑較長，59豐田汽車可變進氣系統(tǒng)進氣歧管截面積可變：低轉速－－進氣管截面積?。ㄔ黾游Γ└咿D速－－進氣管截面積大（減少阻力）1、結構每個汽缸配有2進2排共4個氣門，2個進氣門各配有一個進氣管道，其中一個進氣管道中設有進氣轉換閥。豐田汽車可變進氣系統(tǒng)進氣歧管截面積可變：1、結構每個汽缸配有60

當發(fā)動機高轉速、大負荷工作時，轉換閥開啟，此時進氣管截面增加，進氣阻力減小，充氣量增加，使高轉速大負荷的動力性得到提高。在中等轉速時，閥微微地開啟，以免在兩種運行模式改變時輸出轉矩發(fā)生突變。當發(fā)動機低速、中小負荷工作時，轉換閥關閉，只利用一個進氣通路，此時進氣流速提高，進氣慣性大，可提高發(fā)動機低速時轉矩。2、工作原理當發(fā)動機高轉速、大負荷工作時，轉換閥開啟，此時進氣管截61中、低轉速時，三通電磁閥斷電，執(zhí)行器與電磁閥的空氣濾清器之間的通路被關斷，執(zhí)行器與真空罐之間形成通路，由于負壓作用，吸動執(zhí)行器的膜片室，執(zhí)行器帶動拉桿，關閉進氣轉換閥，即關閉了各氣缸中的一個進氣道。3、控制原理中、低轉速時大負荷、高轉速時中、低轉速時，三通電磁閥斷電，執(zhí)行器與電磁閥的空氣濾清器之間62進氣管長度和截面積可變高速：短粗管中低速：細長管日產汽車發(fā)動機可變進氣系統(tǒng)進氣管長度和截面積可變高速：短粗管中低速：細長管日產汽車發(fā)動63●提高進氣密度，增加充氣量?！裣髿鈮毫Φ牟煌鸬膶嶋H充氣量的變化對發(fā)動機的影響?！癫幌陌l(fā)動機輸出的有效功率。渦輪增壓控制系統(tǒng)1、概念：將進入氣缸前的新鮮空氣預先進行壓縮，然后再以高密度送入氣缸。2、優(yōu)點：3、存在問題：4、解決措施：爆震傾向增大帶有中冷器●提高進氣密度，增加充氣量。渦輪增壓控制系統(tǒng)1、概念：將進入641、增壓器結構渦輪增壓器內有動力渦輪和增壓渦輪，它們安裝在同一根軸上。外部形狀內部結構1、增壓器結構渦輪增壓器內有動力渦輪和增壓渦輪，它們安裝在同652、增壓原理利用發(fā)動機排出的廢氣，驅動增壓器中的動力渦輪轉動，再帶動增壓渦輪一起轉動，增壓渦輪轉動時，將進入的新鮮空氣進行壓縮后再送入氣缸。2、增壓原理利用發(fā)動機排出的廢氣，驅動增壓器中的動力渦輪轉動663、渦輪增壓控制●控制目的：渦輪增壓后，平均有效壓力增加，爆震傾向增大，熱負荷偏高，為保證發(fā)動機在不同轉速及工況下取得最佳增壓效果?！窨刂品绞剑憾鄶挡捎梅艢獾姆椒?，即調節(jié)進入動力渦輪室的廢氣。4、增壓控制系統(tǒng)組成ECU、渦輪增壓器、增壓壓力電磁閥、膜片式放氣控制閥和中冷器等組成。3、渦輪增壓控制●控制目的：渦輪增壓后，平均有效壓力增加，爆675、增壓控制原理放氣閥門由膜片式控制閥控制，放氣控制閥由ECU通過增壓電磁閥控制。當發(fā)動機出現爆震傾向，ECU指令電磁閥，提高控制閥膜片式中的壓力，通過推桿使旁通閥門開度增大，部分廢氣通過旁通道排出，增壓壓力減小。當ECU需要提高增壓壓力，則減小旁通閥門的開度，增大通過渦輪的廢氣量，使增壓器轉速升高。5、增壓控制原理放氣閥門由膜片式控制閥控制，放氣控制閥由EC68奧迪增壓控制系統(tǒng)奧迪增壓控制系統(tǒng)69廢氣渦輪增壓控制策略1、控制模式：閉環(huán)控制2、控制對象：增壓壓力3、信號表征：進氣歧管絕對壓力傳感器、空氣流量傳感器4、依據：ECU中根據節(jié)氣門轉角和發(fā)動機轉速存儲著發(fā)動機增壓壓力特性圖的有關數據。5、措施：采用調節(jié)點火正時和調節(jié)增壓壓力相結合的辦法。實際進氣壓力與存儲的理論值進行比較。當實際進氣壓力低于理論值時，放氣閥門關閉；當實際進氣壓力高于理論值時，放氣閥門打開。廢氣渦輪增壓控制策略1、控制模式：閉環(huán)控制2、控制對象：增壓70當ECU鑒別出爆震時，立刻使點火提前角推遲，推遲點火提前角是最快的措施。同時又平行地降低增壓壓力。在這兩方面調節(jié)生效（爆燃消失）時，再將增壓壓力慢慢降低，通過點火正時調節(jié)裝置，又將點火提前角調節(jié)至最佳值，以便盡可能保持發(fā)動機的更大轉矩。當點火提前角到達最佳值時，再慢地地增加增壓壓力。當ECU鑒別出爆震時，立刻使點火提前角推遲，推遲點火提前角是71發(fā)動機起動后，不能急踩加速踏板，至少怠速運轉3分鐘。發(fā)動機長期高速運轉后，不能立即熄火，熄火前應運轉3分鐘左右。按規(guī)定合理選用機油。經常檢查渦輪增壓器的密封環(huán)是否密封，以防廢氣會通過密封環(huán)進入發(fā)動機潤滑系統(tǒng)渦輪增壓發(fā)動機的使用

發(fā)動機起動后，不能急踩加速踏板，至少怠速運轉3分鐘。渦輪增壓72動動腦提出問題（考查學生知識儲備）3、普通發(fā)動機的配氣相位和氣門升程能否改變？它有什么缺陷？

4、四沖程發(fā)動機對氣門定時有什么要求？

1、什么是配氣相位？2、為什么進、排氣門要提前打開、延遲關閉？可變氣門正時控制動動腦提出問題（考查學生知識儲備）3、普通發(fā)動機的配氣相位和73可變氣門正時控制1、概念：根據發(fā)動機工作需要，對氣門正時（開始開啟和關閉時刻所對應的曲軸轉角）和氣門升程規(guī)律進行改變的控制。2、類型●改變氣門正時，氣門升程不變。（VVTC）●改變氣門升程，氣門正時不變。●既改變氣門正時，又改變氣門升程。（VTEC+VTC）●部分氣門保持關閉。進氣遲閉角和排氣提前角應隨發(fā)動機轉速的升高而加大，怠速時，氣門疊開角要?。浑S著轉速的上升，氣門疊開角要加大。四沖程發(fā)動機對氣門定時的要求？可變氣門正時控制1、概念：根據發(fā)動機工作需要，對氣門正時（開74本田的VTEC發(fā)動機一直是享有“可變氣門發(fā)動機的代名詞”之稱，它不只是輸出馬力超強，它還具有低轉速時尾氣排放環(huán)保、低油耗的特點。還象按照人類大腦的要求那樣進行控制，因此被形象地稱之為“智能化”VTEC本田可變氣門正時及升程控制系統(tǒng)本田的VTEC發(fā)動機一直是享有“可變氣門發(fā)動機的代名詞”之稱75VTEC：利用一種以上的凸輪外形改變氣門升程和正時。VTC：通過油壓改變進氣凸輪軸的相位，還可連續(xù)改變進氣門的正時。i-VTEC：VTEC和VTC系統(tǒng)的組合，包括一套在進氣凸輪軸上的VTC（可變氣門正時控制）機械機構。它能夠控制氣門升程、正時，并連續(xù)不斷的控制凸輪相位，以便優(yōu)化低速、中速、高速時的燃燒。本田可變氣門正時及升程控制系統(tǒng)優(yōu)點：該機構在各種發(fā)動機轉速、車速和發(fā)動機負荷下提高燃油效率，降低廢氣排放。VTEC：利用一種以上的凸輪外形改變氣門升程和正時。本田可變76本田VTEC控制系統(tǒng)1、VTEC的結構（1）有兩個進氣門，兩個排氣門，每個氣門均有凸輪通過搖臂來驅動。驅動主、次進氣門的凸輪分別叫主、次凸輪。與主、次進氣門接觸的搖臂叫主、次搖臂。主、次搖臂之間有一個特殊的中間搖臂。本田VTEC控制系統(tǒng)1、VTEC的結構（1）有兩個進氣門，兩77在主、次搖臂和中間搖臂相對應的凸輪軸上有三個不同升程的凸輪（主、次和中間凸輪）。中間搖臂不與任何氣門直接接觸。三個搖臂并列在一起，均可在搖臂軸上轉動。1、VTEC的結構（2）在主、次搖臂和中間搖臂相對應的凸輪軸上有三個不同升程的凸輪（782、VTEC工作原理當電磁閥關閉時，油道內無油壓，四個活塞處于各自的搖臂內，各搖臂獨自運動。當電磁閥打開時，油壓推動正時柱塞移動，使得兩個進氣搖臂連成一體，由開啟時間最長、升程最大中間凸輪來驅動氣門。

2、VTEC工作原理當電磁閥關閉時，油道內無油壓，四個活塞處79ECM根據相關傳感器信息，通過對電磁閥的控制，決定何時改變氣門正時與氣門升程。1）低速時，ECM對VTEC無指令，油道內無工作油壓，活塞處于各自孔內，各搖臂獨自運動，發(fā)動機處于“單進”工作狀態(tài)。3、控制原理：ECM根據相關傳感器信息，通過對電磁閥的控制，決定何時改變氣802）當轉速達到2300~3200r/min，溫度、負荷一定時，ECM給電磁閥線圈供12V電，工作油道開啟，油壓推動正時柱塞移動，發(fā)動機處于“雙進”工作狀態(tài)。3）當電磁閥通電開啟時，“油壓開關”在油壓的作用下斷開，向ECM反饋+5V高電位信號，ECM確認可變氣門已進入切換狀態(tài)，開始對空燃比、點火正時的控制程序進行切換。當系統(tǒng)出現故障，將鎖定在低轉速氣門規(guī)律上運行。3、控制原理：2）當轉速達到2300~3200r/min，溫度、負荷一定時812003年，Honda開發(fā)出了比VTEC更先進的i-VTEC（VTEC/VTC）發(fā)動機，實現了低油耗、清潔尾氣排放，以及高功率性能的高度結合，新一代清潔運動型發(fā)動機面世。

2003年，Honda開發(fā)出了比VTEC更先進的i-VT82電控發(fā)動機進氣控制系統(tǒng)解讀課件83本田VTC控制系統(tǒng)凸輪軸相位傳感器VTC電磁閥VTC油壓開關VTC機油控制電磁閥VTC執(zhí)行機構1、系統(tǒng)組成：機油泵機油控制閥機油濾清器通向提前腔油道進氣凸輪軸作動器鎖止銷提前腔延遲腔葉片VTC作動器：由鎖銷、提前腔和延遲腔組成。它們之間由葉片分隔。本田VTC控制系統(tǒng)凸輪軸相位傳感器1、系統(tǒng)組成：機油泵機油控842、結構：葉片調節(jié)器直接安裝在進氣凸輪軸上。葉片調節(jié)器由帶外轉子的殼體和內轉子組成，帶外轉子的殼體與正時鏈條連接，內轉子直接與凸輪軸相連。3、作動器工作原理：解鎖：發(fā)動機不運轉時，鎖銷彈簧給鎖銷施力，讓銷子在最大延遲正時位置鎖定作動器。當發(fā)動機開始運轉時，機油泵產生的機油壓力增大，并發(fā)送到VTC作動器，當機油壓力增大到某一特定水平時，鎖銷解鎖，VTC開始工作。當機油壓力下降到某一不安全水平，或者，當發(fā)動機不運轉時，VTC作動器將被鎖銷鎖止，在非工作位置（最大延遲正時位置）。2、結構：葉片調節(jié)器直接安裝在進氣凸輪軸上。葉片調節(jié)器由帶外85提前當ECM/PCM決定將凸輪正時提前時，將給VTC機油控制電磁閥發(fā)送一個信號。機油控制電磁閥打開提前側通道，讓機油流入VTC作動器提前腔，機油壓力推動葉片朝向另外一側，將凸輪相位提前。遲時當ECM/PCM決定將凸輪正時延遲時，將給VTC機油控制電磁閥發(fā)送一個信號。機油控制電磁閥打開延遲側通道，讓機油流入VTC作動器延遲腔，機油壓力推動葉片朝向另外一側，將凸輪相位延遲。3、系統(tǒng)控制原理提前遲時3、系統(tǒng)控制原理86整個系統(tǒng)的油壓由VTC電磁閥控制。3、系統(tǒng)控制原理葉片調節(jié)器受機油控制電磁閥操控。調節(jié)流經葉片調節(jié)器的機油壓力，推動內轉子并調節(jié)凸輪軸轉動。機油控制電磁閥、VTC電磁閥均受ECU控制。當需要調節(jié)進氣凸輪軸時，ECU根據相關傳感器信號，通過電磁閥開啟機油通道，機油經控制電磁閥調節(jié)流入葉片調節(jié)器，葉片調節(jié)器旋轉，并根據發(fā)動機電控單元的要求調節(jié)凸輪軸旋轉范圍，調節(jié)曲線取決于存儲在電控單元的脈譜圖。如果發(fā)生故障，VTC系統(tǒng)控制失效，進氣正時被固定于完全延遲的位置上。整個系統(tǒng)的油壓由VTC電磁閥控制。3、系統(tǒng)控制原理葉片調節(jié)器87電控發(fā)動機進氣控制系統(tǒng)解讀課件88電控發(fā)動機進氣控制系統(tǒng)解讀課件89保時捷可變氣門控制系統(tǒng)1、可變升程結構三個不同升程的凸輪采用雙層氣門挺桿低速時，中間小凸輪推動內挺桿起作用。高速時，內外挺桿連成一體，兩側大凸輪起作用。保時捷911發(fā)動機可變升程機構保時捷可變氣門控制系統(tǒng)1、可變升程結構三個不同升程的凸輪保時90采用葉片式相位調節(jié)器2、可變氣門相位結構相位調節(jié)器安裝在進氣凸輪軸上。調節(jié)流經葉片調節(jié)器的機油壓力，推動內轉子并調節(jié)凸輪軸轉動。采用葉片式相位調節(jié)器2、可變氣門相位結構相位調節(jié)器安裝在進氣91通過凸輪軸布置高速、低速兩種不同夾角和升程的凸輪，控制系統(tǒng)根據發(fā)動機的轉速，利用油壓使氣門切換到不同凸輪，以改變氣門相位和升程。低速時，中間小凸輪推動內挺桿工作，氣門升程?。?.6mm）。轉速超過4000r/min，油壓使銷子從外挺桿插入內挺桿，使內外挺桿連為一體，此時，外側大凸輪起作用，升程增大至11mm。3、工作原理通過凸輪軸布置高速、低速兩種不同夾角和升程的凸輪，控制系統(tǒng)根92寶馬可變氣門正時系統(tǒng)寶馬可變氣門正時系統(tǒng)能改變氣門的正時與升程，氣門升程是連續(xù)可變的。可變升程機構寶馬可變氣門正時系統(tǒng)寶馬可變氣門正時系統(tǒng)能改變氣門的正時與升931、可變氣門升程結構步進電機蝸輪偏心軸上部旋轉點凸輪軸中間杠桿回位彈簧滾子搖臂液壓挺柱進氣門

可變氣門升程系統(tǒng)有一根與普通發(fā)動機一樣的凸輪軸，另有一組偏心軸與中間杠桿機構，并由步進電機帶動，步進電機改變偏心凸輪的偏移量，經機械傳動間接地改變進氣門的作動。1、可變氣門升程結構步進電機蝸輪偏