进气增压系统.

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1、第六章：其它组成系统 l学习目标： 1、认识进气谐波增压系统 2、认识谐振进气增压系统 3、认识可变气门正时系统 l应会技能： 1、能检测进气谐波增压系统 2、能检测谐振进气增压系统 3、能检测可变气门正时系统 l专业术语：谐振进气增压、进气谐波增压、可变气门正时 1三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.1.1进气谐波增压系统（ACIS） l1、概念：进气谐波增压系统是指通过改变进气的行程或截面积来改变 进气量，以达到低速增大扭矩、怠速转速稳定，高速动力充 足的目的。 l2、进气谐波增压的方式：改变进气道长度或改变进气道截面积。 l3、各种改变方式及组成： 改变进气截面积： a：改变进气惯性

2、（组成：大容量气室、空气控制阀、真空膜 盒或电磁控制执行元件等）； b：直接改变进气管截面积（常把进气管铸造成双层结构，用 和节气门翻板、电机来来控制上层气道的打开和关闭。） ：改变进气行程：（影响进气压力波长度） a：进气总管改变（组成：空气控制阀、真空膜盒执行元件、 VSV真空电磁阀、真空罐等） b：改变进气歧管（将进气歧管做成多段互通类型，在中间安装 翻板和电机，通过控制翻板的开启和关闭控制进气道长度） 2三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.1.2通过进气惯性增压系统 l1、增大进气截面积及压力 l2、工作原理：低速时，进气 增压控制阀（电磁阀）处于 关闭状态，大容量气室不参 与进气

3、，但是由于系统进气 压力，大容量气室会充满空 气；当高速或大负荷时，电 磁阀控制大容量气室参与到 进气中，进气道截面积（影 响进气量）和进气压力（大 容量气室增大进气质量）大 大增加从而获得高速和动力 性能。 3三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.1.3改变进气道截面积 空滤节气门 进气歧管下层 进气歧管上层 控制上层翻板 1、改变进气道界面积的进 气谐波增压方式：如右图 2、工作原理：低速、小负 荷和怠速时，上层翻板在 ECU控制下关闭，进气仅通 过下层进入汽缸，进气量较 小；当高速时，ECU控制打 开上层翻板，进气道截面积 加大，充气量大大增加，通 过增加进气量改变高速下的 输出功率。

4、 4三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.1.4 改变进气总管行程 l谐波进气增压系统控制原理图如下图所示。 ECU根据转速信号控制真空电磁阀的开闭。低速时，真空电磁阀电路不通，真空阀关 闭，真空不能通过真空罐进入真空控制阀的真空气室，受真空控制阀控制的进气增压 阀处于关闭状态。此时进气管长度长，压力波波长大，以适应低速区域形成气体动力 增压要求。高速时ECU接通真空电磁阀的电路，真空阀打开，真空罐的真空进人真空 控制阀的真空气室，吸动其膜片，将进气增压控制阀打开，由于大容量空气室加入， 缩短了压力波的传播距离，使发动机在高速区也能得到较好的气体动力增压效果。 5三大科谷教育（机电一体化汽车

5、专业） 6.1.5 改变进气歧管行程 l1、这是一种常用的改变进 气歧管长度的方法，例如 Audi A6 2.4 V6发动机就是 用这种进气方式，途中所示 的是V型缸进气谐波增压原 理。 l2、低速时空气沿着蓝色气 流方向运行；高速时，翻板 顺时针旋转一个角度（ECU 控制），气流沿着红色方向 运行；大大减小进气行程， 从而提供高速下的快速充足 进气以增大发动机功率。 控制翻板 进气总管 进气歧管 6三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.1.6 该笔那进气道长度的控制方式 7三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.1.7进气谐波增压VSV电磁阀检测 l谐波增压系统控制电路如下图所示。 主继电

6、器触点闭合后，通过端子“3”给真空电磁阀供电，ECU通 过“ACIS”端子控制真空电磁阀的搭铁回路。维修时，检查真空电磁阀 的电阻，正常应为38.544.5（皇冠3.0轿车）。 8三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.1.8进气谐波增压机械部分的检测 l当发动机管理系统记忆故障码或者油耗高、高速功率低时 应做的机械部分的检测： 1、检查进气歧管的转换阀 2、检查真空罐的密闭性 3、检查真空管路安装是否正确 4、检查转换机构是否动作灵活，是否存在卡滞现象。 9三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.2.1 谐振进气增压 l由于进气过程具有间歇性和周期性，致使进气歧管内产生 一定幅度的压力波。此

7、压力波以当地声速在进气系统内传 播和往复反射。如果利用一定长度和直径的时气歧管与一 定容积的谐振室组成谐振进气系统（下图），并使其固有 频率与气门的进气周期调谐，那么在特定的转速下，就会 在时气门关闭之前，在进气歧管内产生大幅度的压力波， 使进气歧管的压力增高，从而增加进气量。这种效应称作 时气波动效应。 l 谐振进气系统的优点是没有运动条件，工作可靠，成本 低。但只能增加特定转速下的进气量和发动机转矩。 10三大科谷教育（机电一体化汽车专业） l雪佛兰03年款锦程谐振增压进气系统结构 11三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.2.2 谐振进气增压原理 l如图所示，03年产雪佛兰锦程 轿车（

8、节气门体单点喷射技术 ，直列四缸2.0L）。通过在空 滤上面引一个很粗的进气管道 车头的整流栅格上方，汽车在 行驶过程中，由于空气阻力， 气压会将空气压入进气系统， 车速越高，压力越大。同比进 气量越大，功率有效升高。这 种结构的设计价格低，耐用， 增压效果好，一般在L、D-LH 型电控常见。 12三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.3.1 可变气门正时系统 l可变气门正时系统又叫可变配气相位，或者叫做可变凸轮轴调 整系统，主要通过调整气门的打开和关闭时间来改变发动机的 性能。（进气门开启时间越长，对于多点喷射系统来说，进气 量越充足。） l气门的演变、机构的进化，提升了车辆的动力，减少了

9、油耗。 发动机在实际运转过程中，容积效率大约为80%，高速时，容 积效率只有50%，现代汽车都对气门进行了改进型的设计，如 进、排气门早开晚关，增加新鲜空气的进气量，将废气尽可能 全部排除等。最初的发动机是一个进气门一个排气门，现代的 发动机一般都使用多气门（二进二排、三进二排等），常常我 们在直列四缸发动机罩盖上看到16V，表示16气门（二进二排 ）。还有许多发动机采用可变气门正时系统：如：HONDA 的 VTEC技术；Benz和BMW的VANOS系统；TOYOTA的VVT-i系 统。 13三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.3.2 可变气门正时系统的优点 l1、发动机可以以较小的排量获

10、得较大的功率； l2、发动机效率好、油耗低、经济性好； l3、扭矩特性好，牵引力大； l4、结构小巧，发动机质量小； l5、充气效率高； l6、连杆轴承盖与连杆的定位问题的解决。 14三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.3.3 VTEC系统的构成 l1、VTEC系统的结构和组成 15三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.3.4 VTEC系统的工作原理 lVTEC配气机构与普通配气机构相比，在结构上的主要区别是 ：凸轴上的凸轮较多，且升程不等，进气摇臂总成的结构复杂 。排气门的工作情况与普通配气机构相同。 l （1）低速状态 三个摇臂独立工作，主凸轮驱动的主摇臂打开的进气量大 ，辅助凸轮驱

11、动辅助摇臂打开气门升程小，进气量小，此系统 不工作。 l （2）高速状态 发动机高速运转时，三个摇臂连接成一体（液压推动活塞 将三个摇臂锁在一起）由中间凸轮来驱动，此时两个时气门打 开的紧度均增大，进气量增加，系统工作。 16三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.3.5 VTEC的控制原理 l发动机的转速、负荷、车速和冷却液温度信号送入发动机ECM 后，经运算分析，ECM决定对VTEC进行有效控制，若满足控 制条件，ECM就给VTEC电磁阀的线圈绕阻提拱一电流，使电 磁阀在电磁吸力下打开，来自机油泵的油压就加在摇臂轴的同 步活塞上。当VTEC电磁阀开启后，控制系统还可以通过VTEC 压力开关

12、的反馈一信号给ECM，以便对该系统的工作实现监控 。（ECM即ECU，这是HONDA的叫法不同） l工作条件： 发动机转速达到23003200r/min以上，水温10。车速 ：10km/h以上。 17三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.3.6 VTEC系统的检修（1） l在维修时，拆下VTEC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。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，若有发卡现象，应更换电磁 阀。发动机不工作时，拆下气门室罩盖，转动曲轴分别使各 缸处于压缩上止点位置，用手按压中间摇臂，应能与主摇

13、臂 和次摇臂分离单独运动。用专用堵塞堵住油道减压孔，拆下 油压检查孔处的密封螺栓，通入压力为400kPa的压缩空气 ，用手推动正时片端部使其向上移动23mm当转动曲轴使 气缸内活塞处于压缩上止点位置，三个摇臂并列平行时，从 三个摇臂的缝隙中观察同步活塞的结合情况，同步活塞应将 三个摇臂连接为一体，用手按压中间摇臂应不能单独运动； 当停止输入压缩空气时，再推动正时片使其向上移动，摇臂 内的同步活塞应迅速回位。进气摇臂总成的工作情况若不符 合上述要求，应分解检查摇臂总成，必要时成组更换进气摇 臂。 18三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.3.6 VTEC系统的检修（2） l在使用中， 本田车系

14、若有故障码21，说明VTEC电磁阀或其电路有故障，应按 以下进行检查： 1、清除故障码，并重新起动发动机，必要时进行路试，再次调取故障码，若不再 有故障码21，说明VTEC机构存在间歇性故障，应检查VTEC电磁阀连接线路是 否连接不良。 2、关闭点火开关，拆开VTEC电磁阀线束连接器，测量电磁阀线圈电阻（1号端子 与搭铁间），如下图所示。标准电阻应为1430，否则应更换电磁阀 3、若电磁阀电阻符合标准，检查VTEC电 磁阀与电脑之间的连接线路是否有短路或 断路故障。 4、若上述检查均正常，接好VTEC电磁阀 线束连接器，拆下电磁阀上的螺栓，将专 用接头和压力表连接到电磁阀上。然后起 动发动机，

15、当达到正常工作温度后（冷却 风扇转动），检查发动机转速分别为 1000r/min、2000r/min和4000r/min时的机 油压力，若机油压力均高于49kPa，则说明 电磁阀不能开启，必要时应更换电磁阀。 5、用换件法检查电脑是否有故障，必要时 更换电脑。 19三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.3.7 Benz&BMW的VANOS技术 lVANOS：Variable Camshaft Control，翻译成中文为可 变凸轮轴正时控制系统。 l常见的凸轮轴正时控制系统有两种：螺旋齿轮型和正时皮 带（正时链条）型。有关正时的概念在学习发动机的时候 讲过，这里就不做过多的讲述。 l控制原理

16、：通过控制凸轮轴顺时针或逆时针旋转一定的角 度，让气缸提前充气（以增大进气量）和提前排气（尽可 能排除废气）。 l对于螺旋齿轮式的结构BMW、BENZ上用的很多；对于可 变正时皮带（链条）大众车车系运用较为广泛。 20三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.3.8 螺旋齿轮型可变气门正时结构 电磁阀、液压控制活塞机构螺旋齿轮机构凸轮轴 正常情况下，凸 轮轴保持原来的 正时位置，气门 按照设定的周期 开启，当电磁阀 控制螺旋齿轮结 合，螺旋齿轮带 动凸轮轴旋转一 个角度，例如 12.5，此时将 提前12.5开启 进气门，提前进 气以获得更加充 裕的进气量。同 样提前排气，让 废气更加充分排 除从而提高发动 机功率 21三大科谷教育（机电一体化汽车专业） 6.3.9 螺旋齿轮型可变气门正时检修 l1、通过电阻测量电磁阀的好坏和电阻值是否正常 l2、用示波器检测其是否在特定工况下工作还是在所有工 况下工作，如果在所有工况下都工作，则应检测电磁阀好 坏、活塞是否存在卡滞现象。 l3、检测通入活塞的油压是否能达到