《汽车发动机电控技术 教学课件 ppt 李百华新 项目四 汽油发动机进气控制系统认识与检修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车发动机电控技术 教学课件 ppt 李百华新 项目四 汽油发动机进气控制系统认识与检修（143页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、项目四 汽油发动机进气控制系统认识与检修,一、项目要求 一直以来，发动机最大输出功率和转矩受到进气量的限制，难以有效提高，多气门技术的投入应用使这一长期困扰发动机设计师的问题在一定程度上得到解决，而近几年通过各国汽车工程师的努力，使进气控制技术得到了长足的发展。,为了使发动机在一定的条件下吸入更多的空气，电控发动机的进气系统引入了较多的控制技术，这些控制系统主要包括动力阀控制系统、谐波增压控制系统、可变气歧管控制系统、可变气门正时控制系统、可变气门配气相位和气门升程电控系统进气增压控制系统和进气恒温控制系统等。,这些控制系统经常出现控制不准确或者控制失效等情况。 该项目通过汽油发动机进气控制系
2、统故障的安装调整、诊断和检修过程的介绍，使读者在掌握汽油发动机进气控制系统等方面理论知识的同时，具备对常见故障进行分析与排除的能力。,【知识要求】 1掌握动力阀控制系统的结构及工作原理 2掌握谐波增压控制系统的结构及控制原理,3掌握可变气管控制系统的结构及控制原理 4掌握可变气门正时控制系统的结构及控制原理,5掌握可变气门升程控制系统的结构及控制原理 6掌握可变配气相位控制系统的结构及工作过程,7掌握进气增压控制系统的结构及工作过程 8掌握进气恒温控制系统的结构及控制过程,重点掌握内容：动力阀控制系统的结构及工作原理、可变气门升程控制系统的结构及控制原理和可变气管控制系统的结构及控制原理。,【
3、能力要求】 1能对发动机的进气系统进行检测，能够对进气系统的工作情况给出正确的评价 2能根据进气系统的常见故障现象做出正确的诊断，并能对常见故障进行检修,二、相关知识,（一）动力阀控制系统 1动力阀控制系统的功能与结构 功能：控制发动机进气道的空气流通截面大小，以满足发动机不同转速和负荷时的进气要求，从而改善发动机的动力性。,在进气量较少的低速、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，增大进气流惯性，从而提高发动机的充气效率。, 动力阀控制系统主要由ECU、真空罐、真空电磁阀、膜片真空室、动力阀等组成，其结构如图4-1所示。,图4-1 动力阀的结构 1真空罐 2真空电磁阀 3E
4、CU 4膜片真空气室 5动力阀,2动力阀的工作原理,受真空控制的动力阀在进气管上，控制进气管空气通道的大小。 发动机小负荷运转时，受ECU控制的真空电磁阀关闭，真空室的真空度不能进入动力阀上部的真空室，动力阀关闭，进气通道变小，发动机输出小功率。,当发动机负荷增大时，ECU根据转速、温度、空气流量信号，将真空电磁阀电路接通，真空电磁阀打开，真空室的真空度进入动力阀，将动力阀打开，进气通道变大，发动机输出大的扭矩和功率。,动力阀控制的主要信号是发动机转速信号、温度传感器信号、空气流量的信号等。,3动力阀控制系统控制电路,ECU根据接收发动机转速、温度传感器、空气流量等传感器传来的信号，来感知发动
5、机的负荷大小。,当ECU接收到的信号反应发动机处在小负荷工况时，动力阀将被真空电磁阀关闭，如图4-2（a）所示。 反之，真空电磁阀打开，如图4-2（b）所示，进气道变大，进气量增加，满足大负荷的要求。,图4-2 动力阀的控制系统 1真空罐 2真空电磁阀 3ECU 4膜片真空气室 5）动力阀,（二）谐波增压控制系统,1谐波增压控制系统结构 （1）压力波的产生 （2）压力波的利用方法 （3）ACIS的结构组成,图4-3 ACIS的结构图 1进气导流管 2副谐振室 3空气滤清器 4空气流量传感器 5主谐振室 6进气歧管,2谐波进气增压控制系统的工作过程,谐波进气增压控制系统的工作原理如图4-4所示，
6、ECU根据转速信号控制谐振室的电磁真空通道阀的开闭。,图4-4 ACIS系统工作原理,3谐波进气增压系统控制原理,如图4-5所示，ECU根据转速信号控制电磁真空通道阀的开闭。 低速时，电磁真空通道阀电路不通，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压控制阀处于关闭状态，使低速区域达到气动增压的效果。,高速时，ECU接通电磁真空道阀的电路，将进气增压控制阀打开，由于大容量谐振室的参与，缩短了压力波的传播距离，使发动机在高速区域得到气体动力增压效果。,图4-5 谐波进气增压系统控制原理,（三）可变气歧管控制系统,1可变气歧管控制系统的分类 可变进气歧管有以下3种类型，即可变长度进气歧
7、管、双通道可变进气歧管和主、副通道式可变进气歧管。,（1）可变长度进气歧管,图4-6 可变长度进气歧管结构图 1空气滤清器 2节气门 3转换阀 4转换阀控制机构 5汽油发动机电控模块（ECM）,（2）双通道可变进气歧管,图4-7 双通道可变进气歧管机构图 1短进气通道 2旋转阀 3长进气通道 4喷油器 5缸盖上的进气道 6进气门,（3）主、副通道式可变进气歧管,图4-8 主、副通道式可变进气歧管的流量控制及其在各种转速下的充气系数 1主通道 2喷油器 3阀通道 4控制阀,（四）可变气门正时控制系统,1帕萨特轿车可变气门正时控制系统 （1）可变气门正时控制系统的工作原理,图4-9 发动机可变气门
8、正时传动方式 以及进排气凸轮轴分布,图4-10 可变正时控制系统的工作原理 1正时调节器 2排气凸轮轴 3进气凸轮轴,（2）可变气门正时控制系统的工作状态,图4-11 两种工作方式,（3）可变气门正时控制系统的结构,图4-12 可变气门正时控制系统的结构,图4-13 电磁阀与调节器的结构图 1可变气门正时电磁阀 2液压缸 3排气凸轮轴 4进气凸轮轴 5可变气门正时调节器,2丰田轿车可变气门正时控制系统,（1）VVT-i控制系统的结构组成,图4-14 VVT-i控制系统结构组成,（2）VVT-i控制系统的控制器,图4-15 VVT-i控制器,（3）VVT-i控制系统的凸轮轴正时机油控制阀,图4-
9、16 凸轮轴正时机油控制阀,（4）VVT-i控制系统控制过程,表4-1 凸轮轴正时机油控制阀的3种工作状态,续表,图4-17 VVT-i系统控制原理,（五）可变气门配气相位和气门升程电控系统,1VTEC系统的组成,图4-18 VTEC系统气门与摇臂机构图,2VTEC系统的工作原理,当发动机低速时，小活塞在原位置上，3根摇臂分离，主凸轮a和次凸轮b分别推动主摇臂A和次摇臂B，控制两个进气门的开闭，气门升量较少，情形好像普通的发动机，如图4-19（a）所示。,图4-19 可变气门升程的控制凸轮,虽然中间凸轮c也推动中间摇臂C，但由于摇臂之间分离，其他两根摇臂不受它的控制，中间摇臂驱动中间摇臂空摆（
10、不起作用），所以不会影响气门的开闭状态。,次凸轮升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量开闭，以防止进气门附近积聚燃油。 进气量主要由主凸轮驱动主摇臂，推动主气门来决定。,3VTEC系统的控制电路,图4-20 VTEC系统控制电路,图4-21 VTEC整体结构图,（六）进气增压控制系统,废气涡轮增压控制系统的组成如图 4-22所示，整个系统由切换阀、驱动气室、空气冷却器、空气滤清器、ECU和释压电磁阀组成。,图4-22 涡轮增压系统的组成 1切换阀 2驱动气室 3空气冷却器 4空气滤清器 5ECU 6释压电磁阀,有些废气涡轮增压控制系统，可以通过控制增压器转速来控制进气压力，其控制系统如图4-2
11、3所示，ECU根据发动机的运行工况（加速、爆燃、冷却水温度、进气量等信号），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际增压压力值实现闭环控制。,图4-23 废气涡轮增压器转速控制系统的工作原理 1爆燃传感器 2切换阀控制电磁阀 3ECU 4进气管绝对压力传感器 5空气流量计 6喷嘴环控制电磁阀 7喷嘴环驱动气室 8切换阀驱动气室,（七）进气恒温控制系统,下面以桑塔纳轿车为例说明发动机的恒温控制系统的组成及工作原理。,桑塔纳轿车恒温进气系统主要通过电加热器加热、用冷却水预热进气和恒温式空气滤清器三种途径共同控制发动机进气温度，使进气温度达到恒温。,（1）进气电加热器 （2）用
12、冷却水预热进气 （3）恒温式空气滤清器,图4-24 恒温进气系统的组成,图4-25 进气加热器,图4-26 恒温式空气滤清器的结构,三、项目实施,（一）项目实施要求 （1）通过该项目的实施，应能够对汽油发动机进气控制系统进行拆装与调整，并掌握汽油发动机进气控制系统故障的检测步骤与排除方法。,（2）该项目应具备汽油发动机进气控制系统，螺丝刀、扳手、解码器、万用表等拆装与检修工具和汽车点火系统的电路图等资料。,（二）项目实施步骤,1动力阀控制系统的故障检测 对于动力阀控制系统，主要检查真空罐、真空气室和真空管路有无漏气，真空电磁阀电路有无短路或断路。,若发现真空罐、真空室及真空管路有漏气情况，应该
13、对其进行更换处理。 若真空电磁阀的电路有短路或者断路情况，应该进行排除。 维修时检查空气真空电磁阀的电阻为38.5 44.5 。,2谐波增压控制系统零件检测,（1）电磁阀的检修 （2）真空驱动器的检修 （3）真空罐的检修,图4-27 用电阻表检查电磁阀,图4-28 电磁阀的检修,图4-29 真空罐的检查,3可变气歧管控制系统检测,可变气歧管控制系统的故障主要是当发动机负荷变化时，进气管的长度不能发生变化。 检查时，主要针对控制电磁阀进行检修。 检测电磁阀的电阻情况，来判断电磁阀是否正常，若电磁阀不正常，则应该更换新件。,4VVT-i控制系统零件检测与故障排查,（1）检查凸轮轴正时机油控制阀线圈
14、电阻及工作状况 （2）检查发动机ECU与凸轮轴正时机油控制阀间的配线和连接器,5VTEC系统零件检测与故障排查,（1）VTEC电磁阀及其电路的检修 （2）VTEC压力开关的检修 （3）VTEC电磁阀及液压控制活塞的检修 （4）摇臂机构的检修 （5）解码器自诊断的方法步骤,6检查VVT-i可变正时系统,当VVT-i可变正时系统发生故障时，会产生3个有关的故障码：P1346、P1349和P1656。产生这3个故障码的原因及故障处理如下。 （1）故障码P1346, 检查曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器端子间的电阻，冷态时分别为1 630 2 740 、835 1 400 ，热态时分别为2 065 3
15、 225 、1 060 1 645 。若 正常，则进行下一步检查；若不正常，则更换曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器。, 检查如图4-30所示的电路中发动机ECU与曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器间的配线和连接器。,图4-30 故障码为P1346的检查电路, 检查曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的安装情况，若不正常，则紧固曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器。检查曲轴位置传感器信号齿盘，若不正常，则修理或更换曲轴位置传感器信号齿盘。, 在完成上述步骤后，检查气门正时。若正常，则检查并更换发动机ECU；气门正时若不正常，则调整气门正时。,（2）故障码P1349, 检查气门正时。若不正常，则调整气门正时
16、。 检查凸轮轴正时机油控制阀线圈电阻及工作状况。 检查发动机ECU。,（3）故障码P1656, 将点火开关转至ON位置，用示波器检测如图4-31所示电路中的发动机ECU连接器E9端子24（OCV+）与23（OCV）间的波形。若不正常，则检查并更换发动机ECU。,图4-31 故障码为P1349或P1656时， 检测发动机ECU的电路, 检查凸轮轴正时机油控制阀线圈电阻。 检查图4-31所示电路中发动机ECU与凸轮轴正时机油控制阀间的配线和连接器。,7进气增压系统的常见故障诊断,涡轮增压器故障表现在整车上主要有发动机功率不足、增压器工作噪声过大、涡轮增压器压气机侧漏油、涡轮增压器涡轮侧漏油、发动机润滑油消耗量过大或排气冒蓝烟等。,如果遇到以上问题，应采用以下步骤进行机上诊断，确定故障原因以后，再决定是否更换涡轮增压器。 其判断方法如下。,发动机功率不足
