第二章 进气控制系统

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1、进气系统 了了解解汽汽车车电电控控发发动动机机中中空空气气供供给给系系统统的的组组成成，掌握各部件的安装位置、结构和工作原理；掌握各部件的安装位置、结构和工作原理；掌掌握握空空气气流流量量计计、进进气气绝绝对对压压力力传传感感器器和和节节气气门位置传感器的结构、线路及检测方法；门位置传感器的结构、线路及检测方法；了解现代可变进气控制技术了解现代可变进气控制技术 。学习目标学习目标 本章主要内容：本章主要内容：n 空气供给系统空气供给系统现代可变进气控制技术现代可变进气控制技术 一、一、空气供给系统空气供给系统1.1 功用 为发动机提供清洁的空气并控制发动机正为发动机提供清洁的空气并控制发动机正

2、常工作时的供气量。常工作时的供气量。 1.2 组成1.2.1 D型空气供给系统型空气供给系统1.2.2 L型空气供给系统型空气供给系统1.3 空气供给系统的基本元件1.3.1 空气滤清器空气滤清器 用于滤除空气中的灰尘，一般都为纸质滤心。 一般5000公里清洁一次 , 20000公里更换。 1.1.纸制滤芯纸制滤芯 2.2.上壳体上壳体 3.3.下壳体下壳体 4.4.进气管进气管1.3.2 节气门体节气门体 节气门体用来控制发动机正常工况下的进气量。 节气门体主要由节气门、旁通道、节气门位置传感器、怠速控制装置等组成。 节气门体检修时应检查是否有积垢或结胶,必要时清洗。续一:1.3.3 进气管

3、进气管 为了消除进气波动和保证各缸进气均匀，对进气总管和进气歧管的形状、容积都有严格的要求。 各进气歧管长度应相等。进气总管须适应谐波增压的要求。 检查是否漏气，连接是否可靠，密封垫是否完好，与气缸盖接合的平面度。工作任务1： 空气供给系统的基本维护检查空气滤清器滤芯是否赃污，必要时用压缩空气吹净或更换；检查各连接部位应连接可靠，密封垫应完好；检查节气门体是否有积垢和积胶情况，必要时进行清洗。1.3.4 空气流量计空气流量计 功用：功用： 在L型电控燃油喷射系统中，用于测量进入发动机的进气量，转换成电信号并输入ECU。决定基本喷油量和基本点火提前角，如表1所示。 表1 桑塔纳AJR发动机部分负

4、荷进气流量试验进气流量（g/s）10111213141516 点火提前角（） 39.0 37.5 36.7 36.0 33.7 32.2 30.7 喷油脉宽（ms） 4.93 5.44 5.95 6.37 6.9 7.31 7.82 类型类型叶片式空气流量计热式空气流量计 卡门旋涡式空气流量计1.3.4.1 叶片式空气流量计 由测量板、补偿板、回位弹簧、电位计、旁通气道等组成。此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关及进气温度传感器等。 空气通过测量板打开测量板同轴的电位计检测出叶片转动的角度将进气量转换成电压信号VS送给ECU。 测量板打开，油泵开关FC和E1闭合。反之，则断开。 进气温度传感器是采

5、用热敏电阻，温度高，THA和E2之间阻值降低，从而使THA输出电压值小。1.3.4.2 热式空气流量计 热式空气流量计按测量元件形式分：热线式和热膜式。 结构简单，进气阻力小，精度高，耐久性，应用广泛。 热线式热线式 热线式空气流量计结构简单，进气阻力小，检测精度高，使用耐久性好，各种性能较好，应用越来越广泛。 如图RA、RB、RH和RK构成惠斯顿电桥，当空气通过时，使RH温度下降，为了保持电桥的平衡，空气流量越大，U0的值越大。续一：续一： 热线式空气流量计按测量位置分：主流测量方式、旁通测量方式。 大排量的发动机采用主流量检测方式，排量小的发动机则采用旁通测量方式 。 主流测量方式一般设置

6、了“自洁”功能：发动机转速1500r/min以上，关闭点火开关时，热线瞬间温度升高至1000，将热线上的灰尘烧掉。a a）旁通测量方式）旁通测量方式 b b）主流测量方式）主流测量方式 热膜式热膜式 热膜式空气流量计是热线式空气流量计的改进产品，其发热元件采用平面形铂金属膜电阻器，增加了发热体的强度，提高了工作可靠性，且无需加热清洁电路。1.3.4.3 卡门旋涡式空气流量计 气体通过涡流发生器时会产生许多涡旋。 旋涡数量与空气流速成正比，因此，通过测量涡流的数量就可计算空气流速和流量。 体积小、质量轻、进气道结构简单、进气阻力小。 工作任务2：热膜式空气流量计的检修万用表检测桑塔纳AJR发动机

7、热膜式流量传感器信号线：信号线：插好连接器，起动，测量插头5与搭铁间的电压，怠速时，为1.5V，并随进气流量的增大而增大。搭铁线：搭铁线：拔下连接器，点火开关OFF，测量插头3与搭铁间的电阻，应小于1。电源线：电源线：拔下连接器，起动，测量插头2与搭铁间的电压，应为12V；点火开关ON，但不需启动时，插头4与搭铁间的电压，应为5V。搭铁搭铁 信号信号起动，运起动，运行时行时5V 起动、运起动、运行行12V续一：续一：示波器检测（信号） 通常热线（热膜）式空气流量传感器输出信号电压范围是从怠速时超过1.25V变至节气门全开时超过4V，当急减速时输出信号电压应比怠速时的电压稍低。案例分析案例：进气

8、流量传感器脏污车型：桑塔纳2000GSi型轿车，装备AJR发动机，采用博世M3.8.2电喷系统，1999年出厂。故障：发动机急加速回火、行驶无力。检查：检查油路/点火系统/进气管道正常。检查进气流量传感器。用万用表检测传感器的2号电源端子，电压为12V，正常。5号端子为信号电压输出端，正常时怠速应为1.3V左右，急加速时应为3.54.5V。检测中发现急加速时为2.8V左右，显然传感器的输出信号电压偏低。随即拆下进气流量传感器，检查发现传感器取样管内的热膜金属铂（电阻）上有一些絮丝状的杂物，用化油器清洗剂喷洗干净后，装复试车，发动机不再回火，故障排除。分析：进气流量传感器脏污，检测不到流量的变化

9、。信号偏低，混合气偏稀。1.3.5 进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器 功用：在D型电控燃油喷射系统中，用来测量进气管压力。 位置：通过软管安装在进气管附近；直接安装在进气管上。 特点：结构简单，体积小，抗震性好，工作可靠，价格低。1.3.5.1 进气歧管压力传感器构造由硅膜片、真空室、混合集成电路、线束、插头和壳体组成。硅膜片是压力转换元件，薄膜片表面上，有四只阻值相等的应变电阻片连接成惠斯顿电桥电路。压力越高，硅膜片的变形越大，输出电压越高。工作任务3：进气压力传感器的检修（1）万用表检测信号线：接脚PIM与E2间的动态信号电压，随进气压力增大而增大,大气压3.33.9V。搭铁线：插头E

10、2与搭铁间的搭铁电阻电阻，应为0。电源线：插头ACC与搭铁间的供电电压，应为4.5-5.5V。（2）示波器检测信号 模拟信号：通常信号电压在怠速时为1.25V，当节气门全开时略低于5V，全减速时接近0V。搭铁搭铁 信号信号 电源电源 案例分析案例：案例：进气压力传感器的真空管破裂。车型：车型：凯迪拉克4.1L。故障：故障：油耗大但不冒黑烟，怠速稳定，动力性和加速性能也较好。检检查查：用诊断仪读取发动机数据，其中MAP=0kPa，MAP=5V，02S在07-08V。从数据看主要原因是MAP=0kPa，可能原因是进气压力传感器损坏或真空管脱落、破裂。检查发现接在进气压力传感器上的真空管破裂，更换真

11、空管后怠速时信号05v，踩下加速踏板时信号电压上升，故障排除。分分析析：真空管破裂，造成真空度为零，压力最大，所以信号电压一直是5V，发动机控制单元根据信号认为一直是全负荷工况，所以不断增加喷油量，造成油耗大。1.3.6 节气门位置传感器节气门位置传感器 功用：检测节气门的开度及变化，输入ECU，作为控制燃油喷射及其他辅助系统的信号。位置：节气门轴类型：开关式和线性式1.3.6.1 线性式节气门位置传感器结构：由可变电阻、滑动触点、怠速触点等组成。原理：滑动触点随着节气门轴同步运转，如图由A转至B。怠速触点是当节气门全关闭时提供怠速信号。节气门全关，UVTA=0V；节气门全开， UVTA=5V

12、；1.3.6.2 开关式节气门位置传感器当节气门关闭时，怠速触点闭合、功率触点断开。（左图）当节气门开度增大时，凸轮随节气门轴转动使怠速触点顶开，功率触点断开。（中间图）节气门接近全开时，凸轮使功率触点闭合，怠速触点断开。（右图）续一：续一：端子1为ECU供电线（5V）端子2为输出信号线，端子3接地。打开点火开关， U1-3=5V；节气门全闭： U2-3= 0.10.9V；节气门全开： U2-3= 3.04.8V。工作任务4：节气门位置传感器检修搭铁线：插头2与搭铁间的电阻，应小于0。5。电源线：V与搭铁间的电压5V；IDL与搭铁间12V。传感器电阻：插座各接角间的电阻，应与规定相符。提取波形

13、，应如图所示，输出信号电压随节气门开度的增大而增大。传感器的电压应从怠速时的低于1V到节气门全开时的低于5V。V VV V案例分析车型：车型：旁蒂克车。故障：故障：怠速低且不稳，行驶时正常，行驶时踩制动发动机转速下降直至熄火。检检查查：行驶时正常说明喷油、点火基本正常，用诊断仪读取发动机数据，发现怠速时节气门位置传感器信号082V（标准为05v ），踩下加速踏板，节气门位置传感器信号连续上升，放开加速踏板信号又回至082V，这说明节气门位置传感器信号错误。检查发现节气门位置传感器损坏，更换后恢复正常。分分析析：082v即告之控制电脑目前发动机处于小负荷状态，热车后发动机控制系统处于闭环控制，根

14、据氧传感器信号修正喷油量，使空燃比在147附近，使实际怠速时混合气稀，从而怠速低，甚至熄火。1.3.7 进气温度传感器进气温度传感器功功用用：给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。位位置置：进气管路中，常装在空气滤清器、空气流量计或进气管。结构：负热敏电阻，随着温度升高，电阻值降低。1.3.8 怠速（辅助）空气阀怠速（辅助）空气阀 功功用用：在发动机低温启动及暖机过程中，提供附加空气量，以利快怠速运转和加速暖机。 原原理理：辅助空气阀根据发动机的温度，自动调整旁通阀的大小，以调节空气量。2.1 空气供给系统的维护检查空气滤清器滤芯是否赃污，必要时用压缩空气吹净或更换检查各连接部位应连接可靠，密封垫应完好；检查节气门内腔是否有积垢和积胶情况，必要时进行清洗。