电控发动机进气控制系统演示文稿

电控发动机进气控制系统演示文稿目前一页\总数四十九页\编于二十点优选电控发动机进气控制系统目前二页\总数四十九页\编于二十点可变波长惯性增压可变进气管长度可变进气管截面可变气门正时涡轮增压进气控制系统可变进气控制的技术应用：目前三页\总数四十九页\编于二十点1、可变进气系统：利用发动机工作时进气管道的进气动态效应来提高充气效率，以达到增大发动机的扭矩和功率。进气动态效应：进气惯性效应、进气波动效应。2、进气惯性效应：利用进气行程时进气管内高速流动气体惯性作用来提高充气效率。3、进气波动效应：利用进气门关闭后，进气管的气体还在继续来回波动的作用来提高充气效率。可变进气系统的概念进气控制提出问题：为什么要对进气进行控制？目前四页\总数四十九页\编于二十点在发动机的进气行程中,气体高速流向进气门,如果此时突然关闭进气门,进气门附近的气体流动突然停止,但由于惯性作用,进气管仍在进气,于是进气门附近的气体被压缩,压力上升;当气体的惯性过后,被压缩的气体开始膨胀,并向着与进气气流相反的方向流动,压力下降,膨胀气体传到进气管口时被反射回来,形成压力波.如果这一脉动压力波与进气门的开、闭相互配合,使反射的压力波集中在要打开的进气门旁,当进气门打开时,就会形成增压进气的效果,从而提高发动机的充气效率和功率.进气波动效应目前五页\总数四十九页\编于二十点进气惯性增压控制（ACIS）2、压力波的利用方法进气管长度长时，压力波波长长，进气频率小，可使发动机中、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。压力波的传递，通常受进气管长度的影响。1、进气惯性增压机理利用进气脉动的压力波，在进气门打开时，进气门上游出现压力高峰，就形成进气增压的效果。目前六页\总数四十九页\编于二十点结构1、结构2、工作原理当控制阀关闭，进气管内的脉动压力波传递长度：空滤器进气门。当控制阀打开，由于大容量空气室加入，进气管内的脉动压力波传递长度缩短。进气惯性增压控制（ACIS）进气管长度虽不能改变，但在进气管中部增设了大容量的空气室和电控真空阀，实现了对压力波传播路线长度的改变。应用车辆：丰田皇冠2JZ—GE发动机目前七页\总数四十九页\编于二十点3、控制原理

ECU→ACIS电磁阀→真空→真空驱动器→进气控制阀，低速时，真空电磁阀断电，真空不能进入真空控制阀，进气控制阀关闭，进气管长度长。高速时，真空电磁阀通电，真空阀打开，真空罐真空进入真空控制阀的气室，吸动膜片，进气控制阀打开，大容量空气加入，压力波距离缩短。目前八页\总数四十九页\编于二十点

奥迪-V6的可变进气管系统在进气歧管内设置进气转换阀，转换阀则由ECU通过电磁真空阀和真空拉力腔控制。1、结构目前九页\总数四十九页\编于二十点2、进气管长度可变原理：低转速－－转换阀关闭，进气路径较长，进气管长度长。（流速慢，压力波长）高转速－－转换阀开启，进气路径变短，进气管长度短。（流速快，压力波短）转速低于4100r/min，每个进气管道中的转换阀门处于关闭状态，形成路径细而长的进气管道；当转速大于4100r/min，进气道中的转换阀门开启，形成路径粗而短的进气管道。目前十页\总数四十九页\编于二十点丰田汽车可变进气系统进气歧管截面积可变：低转速－－进气管截面积小（增加吸力）高转速－－进气管截面积大（减少阻力）1、结构每个汽缸配有2进2排共4个气门，2个进气门各配有一个进气管道，其中一个进气管道中设有进气转换阀。目前十一页\总数四十九页\编于二十点

当发动机高转速、大负荷工作时，转换阀开启，此时进气管截面增加，进气阻力减小，充气量增加，使高转速大负荷的动力性得到提高。在中等转速时，阀微微地开启，以免在两种运行模式改变时输出转矩发生突变。当发动机低速、中小负荷工作时，转换阀关闭，只利用一个进气通路，此时进气流速提高，进气惯性大，可提高发动机低速时转矩。2、工作原理目前十二页\总数四十九页\编于二十点中、低转速时，三通电磁阀断电，执行器与电磁阀的空气滤清器之间的通路被关断，执行器与真空罐之间形成通路，由于负压作用，吸动执行器的膜片室，执行器带动拉杆，关闭进气转换阀，即关闭了各气缸中的一个进气道。3、控制原理中、低转速时大负荷、高转速时目前十三页\总数四十九页\编于二十点进气管长度和截面积可变高速：短粗管中低速：细长管日产汽车发动机可变进气系统目前十四页\总数四十九页\编于二十点●提高进气密度，增加充气量。●消除大气压力的不同引起的实际充气量的变化对发动机的影响。●不消耗发动机输出的有效功率。涡轮增压控制系统1、概念：将进入气缸前的新鲜空气预先进行压缩，然后再以高密度送入气缸。2、优点：3、存在问题：4、解决措施：爆震倾向增大带有中冷器目前十五页\总数四十九页\编于二十点1、增压器结构涡轮增压器内有动力涡轮和增压涡轮，它们安装在同一根轴上。外部形状内部结构目前十六页\总数四十九页\编于二十点2、增压原理利用发动机排出的废气，驱动增压器中的动力涡轮转动，再带动增压涡轮一起转动，增压涡轮转动时，将进入的新鲜空气进行压缩后再送入气缸。目前十七页\总数四十九页\编于二十点3、涡轮增压控制●控制目的：涡轮增压后，平均有效压力增加，爆震倾向增大，热负荷偏高，为保证发动机在不同转速及工况下取得最佳增压效果。●控制方式：多数采用放气的方法，即调节进入动力涡轮室的废气。4、增压控制系统组成ECU、涡轮增压器、增压压力电磁阀、膜片式放气控制阀和中冷器等组成。目前十八页\总数四十九页\编于二十点5、增压控制原理放气阀门由膜片式控制阀控制，放气控制阀由ECU通过增压电磁阀控制。当发动机出现爆震倾向，ECU指令电磁阀，提高控制阀膜片式中的压力，通过推杆使旁通阀门开度增大，部分废气通过旁通道排出，增压压力减小。当ECU需要提高增压压力，则减小旁通阀门的开度，增大通过涡轮的废气量，使增压器转速升高。目前十九页\总数四十九页\编于二十点奥迪增压控制系统目前二十页\总数四十九页\编于二十点废气涡轮增压控制策略1、控制模式：闭环控制2、控制对象：增压压力3、信号表征：进气歧管绝对压力传感器、空气流量传感器4、依据：ECU中根据节气门转角和发动机转速存储着发动机增压压力特性图的有关数据。5、措施：采用调节点火正时和调节增压压力相结合的办法。实际进气压力与存储的理论值进行比较。当实际进气压力低于理论值时，放气阀门关闭；当实际进气压力高于理论值时，放气阀门打开。目前二十一页\总数四十九页\编于二十点当ECU鉴别出爆震时，立刻使点火提前角推迟，推迟点火提前角是最快的措施。同时又平行地降低增压压力。在这两方面调节生效（爆燃消失）时，再将增压压力慢慢降低，通过点火正时调节装置，又将点火提前角调节至最佳值，以便尽可能保持发动机的更大转矩。当点火提前角到达最佳值时，再慢地地增加增压压力。目前二十二页\总数四十九页\编于二十点发动机起动后，不能急踩加速踏板，至少怠速运转3分钟。发动机长期高速运转后，不能立即熄火，熄火前应运转3分钟左右。按规定合理选用机油。经常检查涡轮增压器的密封环是否密封，以防废气会通过密封环进入发动机润滑系统涡轮增压发动机的使用

目前二十三页\总数四十九页\编于二十点动动脑提出问题（考查学生知识储备）3、普通发动机的配气相位和气门升程能否改变？它有什么缺陷？

4、四冲程发动机对气门定时有什么要求？

1、什么是配气相位？2、为什么进、排气门要提前打开、延迟关闭？可变气门正时控制目前二十四页\总数四十九页\编于二十点可变气门正时控制1、概念：根据发动机工作需要，对气门正时（开始开启和关闭时刻所对应的曲轴转角）和气门升程规律进行改变的控制。2、类型●改变气门正时，气门升程不变。（VVTC）●改变气门升程，气门正时不变。●既改变气门正时，又改变气门升程。（VTEC+VTC）●部分气门保持关闭。进气迟闭角和排气提前角应随发动机转速的升高而加大，怠速时，气门叠开角要小；随着转速的上升，气门叠开角要加大。四冲程发动机对气门定时的要求？目前二十五页\总数四十九页\编于二十点本田的VTEC发动机一直是享有“可变气门发动机的代名词”之称，它不只是输出马力超强，它还具有低转速时尾气排放环保、低油耗的特点。还象按照人类大脑的要求那样进行控制，因此被形象地称之为“智能化”VTEC本田可变气门正时及升程控制系统目前二十六页\总数四十九页\编于二十点VTEC：利用一种以上的凸轮外形改变气门升程和正时。VTC：通过油压改变进气凸轮轴的相位，还可连续改变进气门的正时。i-VTEC：VTEC和VTC系统的组合，包括一套在进气凸轮轴上的VTC（可变气门正时控制）机械机构。它能够控制气门升程、正时，并连续不断的控制凸轮相位，以便优化低速、中速、高速时的燃烧。本田可变气门正时及升程控制系统优点：该机构在各种发动机转速、车速和发动机负荷下提高燃油效率，降低废气排放。目前二十七页\总数四十九页\编于二十点本田VTEC控制系统1、VTEC的结构（1）有两个进气门，两个排气门，每个气门均有凸轮通过摇臂来驱动。驱动主、次进气门的凸轮分别叫主、次凸轮。与主、次进气门接触的摇臂叫主、次摇臂。主、次摇臂之间有一个特殊的中间摇臂。目前二十八页\总数四十九页\编于二十点在主、次摇臂和中间摇臂相对应的凸轮轴上有三个不同升程的凸轮（主、次和中间凸轮）。中间摇臂不与任何气门直接接触。三个摇臂并列在一起，均可在摇臂轴上转动。1、VTEC的结构（2）目前二十九页\总数四十九页\编于二十点2、VTEC工作原理当电磁阀关闭时，油道内无油压，四个活塞处于各自的摇臂内，各摇臂独自运动。当电磁阀打开时，油压推动正时柱塞移动，使得两个进气摇臂连成一体，由开启时间最长、升程最大中间凸轮来驱动气门。

目前三十页\总数四十九页\编于二十点ECM根据相关传感器信息，通过对电磁阀的控制，决定何时改变气门正时与气门升程。1）低速时，ECM对VTEC无指令，油道内无工作油压，活塞处于各自孔内，各摇臂独自运动，发动机处于“单进”工作状态。3、控制原理：目前三十一页\总数四十九页\编于二十点2）当转速达到2300~3200r/min，温度、负荷一定时，ECM给电磁阀线圈供12V电，工作油道开启，油压推动正时柱塞移动，发动机处于“双进”工作状态。3）当电磁阀通电开启时，“油压开关”在油压的作用下断开，向ECM反馈+5V高电位信号，ECM确认可变气门已进入切换状态，开始对空燃比、点火正时的控制程序进行切换。当系统出现故障，将锁定在低转速气门规律上运行。3、控制原理：目前三十二页\总数四十九页\编于二十点2003年，Honda开发出了比VTEC更先进的i-VTEC（VTEC/VTC）发动机，实现了低油耗、清洁尾气排放，以及高功率性能的高度结合，新一代清洁运动型发动机面世。

目前三十三页\总数四十九页\编于二十点目前三十四页\总数四十九页\编于二十点本田VTC控制系统凸轮轴相位传感器VTC电磁阀VTC油压开关VTC机油控制电磁阀VTC执行机构1、系统组成：机油泵机油控制阀机油滤清器通向提前腔油道进气凸轮轴作动器锁止销提前腔延迟腔叶片VTC作动器：由锁销、提前腔和延迟腔组成。它们之间由叶片分隔。目前三十五页\总数四十九页\编于二十点2、结构：叶片调节器直接安装在进气凸轮轴上。叶片调节器由带外转子的壳体和内转子组成，带外转子的壳体与正时链条连接，内转子直接与凸轮轴相连。3、作动器工作原理：解锁：发动机不运转时，锁销弹簧给锁销施力，让销子在最大延迟正时位置锁定作动器。当发动机开始运转时，机油泵产生的机油压力增大，并发送到VTC作动器，当机油压力增大到某一特定水平时，锁销解锁，VTC开始工作。当机油压力下降到某一不安全水平，或者，当发动机不运转时，VTC作动器将被锁销锁止，在非工作位置（最大延迟正时位置）。目前三十六页\总数四十九页\编于二十点提前当ECM/PCM决定将凸轮正时提前时，将给VTC机油控制电磁阀发送一个信号。机油控制电磁阀打开提前侧通道，让机油流入VTC作动器提前腔，机油压力推动叶片朝向另外一侧，将凸轮相位提前。迟时当ECM/PCM决定将凸轮正时延迟时，将给VTC机油控制电磁阀发送一个信号。机油控制电磁阀打开延迟侧通道，让机油流入VTC作动器延迟腔，机油压力推动叶片朝向另外一侧，将凸轮相位延迟。3、系统控制原理目前三十七页\总数四十九页\编于二十点整个系统的油压由VTC电磁阀控制。3、系统控制原理叶片调节器受机油控制电磁阀操控。调节流经叶片调节器的机油压力，推动内转子并调节凸轮轴转动。机油控制电磁阀、VTC电磁阀均受ECU控制。当需要调节进气凸轮轴时，ECU根据相关传感器信号，通过电磁阀开启机油通道，机油经控制电磁阀调节流入叶片调节器，叶片调节器旋转，并根据发动机电控单元的要求调节凸轮轴旋转范围，调节曲线取决于存储在电控单元的脉谱图。如果发生故障，VTC系统控制失效，进气正时被固定于完全延迟的位置上。目前三十八页\总数四十九页\编于二十点目前三十九页\总数四十九页\编于二十点目前四十页\总数四十九页\编于二十点保时捷可变气门控制系统1、可变升程结构三个不同升程的凸轮采用双层气门挺杆低速时，中间小凸轮推动内挺杆起作用。高速时，内外挺杆连成一体，两侧大凸轮起作用。保时捷911发动机可变升程机构目前四十一页\总数四十九页\编于二十点采用叶片式相位调节器2、可变气门相位结构相位调节器安装在进气凸轮轴上。调节流经叶片调节器的机油压力，推动内转子并调节凸轮轴转动。目前四十二页\总数四十九页\编于二十点通过凸轮轴布置高速、低速两种不同夹角和升程的凸轮，控制系统根据发动机的转速，利用油压使气门切换到不同凸轮，以改变气门相位和升程。低速时，中间小凸轮推动内挺杆工作，气门升程小（3.6mm）。转速超过4000r/min，油压使销子从外挺杆插入内挺杆，使内外挺杆连为一体，此时，外侧大凸轮起作用，升程增大至11mm。3、工作原理目前四十三页\总数四十九页\编于二十点宝马可变气门正时