任務(wù)工單1.5進(jìn)氣量檢測

1、 任務(wù)工單1.5任務(wù)名稱：進(jìn)氣量檢測班級日期組長組員目的：1、 掌握進(jìn)氣壓力傳感器的檢測方法2、 掌握空氣流量計(jì)的檢測方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 空氣流量計(jì)的檢測AJR發(fā)動機(jī)空氣流量傳感器檢測 （1）用數(shù)值萬用表檢測空氣流量傳感器各腳位的數(shù)值。怠速時(shí)信號為1.5-1.6V 隨節(jié)氣門開度增加信號電壓升高最高2.5-2.8V(2)用示波器觀察輸出信號波形2、 進(jìn)氣壓力傳感器的檢測（豐田）（1）數(shù)值萬用表檢測端子VCC（電源5V）、端子PIM（進(jìn)氣壓力信號電壓）、端子E2（傳感器接地）將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“”，檢測VCC和E2間應(yīng)為5V左右，PIM與E2之間的輸出電壓3.33.9v ; 怠速時(shí)PIM為1.3-1.9

2、V,隨節(jié)氣門的開度增大數(shù)值上升。（2）示波器檢測3、 節(jié)氣門位置傳感器的檢測組長對組員評價(jià)：老師對小組評價(jià)：相關(guān)的理論知識一、空氣流量計(jì)空氣流量計(jì)的類型：葉片式、卡門渦旋式、熱線式和熱膜式。1葉片式空氣流量計(jì)1）結(jié)構(gòu)如圖，空氣流量計(jì)主要由測量板、補(bǔ)償板、回位彈簧、電位計(jì)、旁通氣道組成，此外還包括怠速調(diào)整螺釘、油泵開關(guān)及進(jìn)氣溫度傳感器等。在流量計(jì)內(nèi)還設(shè)有緩沖室和緩沖葉片，利用緩沖室內(nèi)的空氣對緩沖葉片的阻尼作用，可減小發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量急劇的變化引起測量葉片脈動，提高測量精度。 l電位計(jì)滑臂2可變電阻3接進(jìn)氣管4測量葉片5旁通空氣道 6接空氣濾清器2）工作原理來自空氣濾清器的空氣通過空氣流量計(jì)時(shí)，空氣推

3、力使測量板打開一個(gè)角度，當(dāng)吸入空氣推開測量板的力與彈簧變形后的回位力相平衡時(shí)，葉片停止轉(zhuǎn)動。與測量板同軸轉(zhuǎn)動的電位計(jì)檢測出葉片轉(zhuǎn)動的角度，將進(jìn)氣量轉(zhuǎn)換成電壓信號VS送給ECU。3）檢測測量VC與E2、VS與E2、THA與E2之間的電阻。點(diǎn)火開關(guān)ON，測量各端子之間的電壓。測量燃油泵開關(guān)的導(dǎo)通性。葉片式空氣流量計(jì)電路圖2卡門旋渦式空氣流量計(jì)在氣流通道中放一個(gè)錐狀的渦流發(fā)生器，氣體通過時(shí)在錐體后產(chǎn)生許多卡門旋渦的渦流串 ?？ㄩT旋渦的頻率和空氣流速之間存在一定的關(guān)系。測得卡門旋渦的頻率就可以求出空氣的流速，再乘以空氣通道面積就可以得到進(jìn)氣的體積流量。1）分類：按檢測分為超聲波檢測和反光鏡檢測法。2）

4、反光鏡檢測法檢測部分結(jié)構(gòu)：鏡片、發(fā)光二級管和光電晶體管組成。原理：空氣流經(jīng)過發(fā)生器時(shí)，壓力發(fā)生變化，經(jīng)壓力導(dǎo)向孔作用在反光鏡上，使反光鏡發(fā)生振動，從而將發(fā)光二極管投射的光發(fā)射給光電管，對反射光進(jìn)行檢測。即可得到渦流的頻率。頻率高對應(yīng)的進(jìn)氣量大。3）超聲波檢測法結(jié)構(gòu)：由超聲波信號發(fā)生器、超聲波發(fā)射探頭、渦流穩(wěn)定板、渦流發(fā)生器、整流器、超聲波接收探頭和轉(zhuǎn)換電路組成。原理：卡門渦旋造成空氣密度變化，受其影響，信號發(fā)生器發(fā)出的超聲波到達(dá)接收器的時(shí)機(jī)或變早或變晚，測出其相位差，利用放大器使之形成矩形波，矩形波的脈沖頻率為卡門渦旋的頻率。4）檢測：點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”位置，檢測VC與E2間電壓應(yīng)為5V，K

5、S與E2間電壓應(yīng)為46V。發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，KS與E2間電壓應(yīng)為24V，進(jìn)氣量越大，電壓越高。測量THA與E2之間的電阻，與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)對照，不符合要求就更換。3熱線式空氣流量計(jì)1）工作原理：如下圖，熱線電阻RH以鉑絲制成，RH和溫度補(bǔ)償電阻RK均置于空氣通道中的取氣管內(nèi)，與RA、RB共同構(gòu)成橋式電路。RH、RK阻值均隨溫度變化。當(dāng)空氣流經(jīng)RH時(shí)，使熱線溫度發(fā)生變化，電阻減小或增大，使電橋失去平衡，若要保持電橋平衡，就必須使流經(jīng)熱線電阻的電流改變，以恢復(fù)其溫度與阻值，精密電阻RA兩端的電壓也相應(yīng)變化，并且該電壓信號作為熱式空氣流量計(jì)輸出的電壓信號送往ECU。2）自潔功能 車鑰匙在off擋位時(shí)，ECU收

6、到斷電信號，控制油泵繼電器工作4s,使鉑絲溫度達(dá)到1000以上，將鉑絲上雜質(zhì)燒掉。3）檢測接通點(diǎn)火開關(guān)，不起動發(fā)動機(jī)，測E與D、E與C之間的電壓為蓄電池電壓。B與C間的信號電壓：發(fā)動機(jī)工作時(shí)為24V 發(fā)動機(jī)不工作為1.01.5VF與D間電壓，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，電壓應(yīng)回零并在5s后有跳躍上升，1s后在回零，說明自潔信號良好。4熱膜式空氣流量計(jì)（1）組成及原理工作原理：與熱線式相同熱膜：帕金屬片固定在樹脂薄膜上。優(yōu)點(diǎn)是提高可靠性和耐用性，不粘附灰塵。圖為桑塔納2000AJR發(fā)動機(jī)熱膜式空氣流量計(jì)原車電路圖桑塔納2000GSi型轎車發(fā)動機(jī)部分電路圖G39 -氧傳感器 G70-空氣流量計(jì) J17-汽油泵

7、繼電器 J220-發(fā)動機(jī)控制單元 N31-第2缸噴油器 N32-第3缸噴油器 N33-第3缸噴油器 N80-活性炭罐電磁閥 S5-汽油泵保險(xiǎn)絲（10A） T4a-發(fā)動機(jī)線束與氧傳感器插頭連接（4針，在發(fā)動機(jī)艙中間支架上） T8a-發(fā)動機(jī)線束與發(fā)動機(jī)右線束插頭連接（8針，在發(fā)動機(jī)艙中間支架上） T80-發(fā)動機(jī)線束、發(fā)動機(jī)右線束與發(fā)動機(jī)控制單元插頭連接（80針，在發(fā)動機(jī)控制單元上） -正極連接線（在發(fā)動機(jī)線束內(nèi)） -正極連接線（在發(fā)動機(jī)右線束內(nèi)）空氣流量計(jì)：端子2（電源12V）、端子4（參考電壓5V）、端子5和3（空氣流量信號與接地）二、進(jìn)氣管絕對壓力傳感器1進(jìn)氣管絕對壓力傳感器的類型半導(dǎo)體壓面敏

8、電阻式、電容式、膜盒式、表面彈性波式等。2半導(dǎo)體壓面敏電阻式的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)氣管絕對壓力傳感器由壓力轉(zhuǎn)換元件和放大壓力轉(zhuǎn)換元件輸出信號的集成電路和真空室構(gòu)成。壓力轉(zhuǎn)換元件是硅片。硅片的一面是真空，另一面作用的是進(jìn)氣管的壓力。在進(jìn)氣管的壓力作用下，硅片將產(chǎn)生變形，使硅片的電阻阻值發(fā)生變化，從而使電橋的電壓變化，再通過集成放大電路放大后輸入到ECU的PIM端子。3控制電路如圖所示，為皇冠3.0轎車2JZ-GE發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器電路圖。進(jìn)氣壓力傳感器：端子VCC（電源5V）、端子PIM（進(jìn)氣壓力信號電壓）、端子E2（傳感器接地） 4進(jìn)氣管絕對壓力傳感器的檢修檢測：將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“”，檢測VCC和

9、E2間應(yīng)為5V左右，PIM與E2之間的輸出電壓應(yīng)隨著真空度增加而降低。提高充氣效率的措施n 諧振增壓n 可變進(jìn)氣道n 可變配氣相位n 增壓諧振進(jìn)氣系統(tǒng)由于進(jìn)氣過程具有間歇性和周期性，致使進(jìn)氣歧管內(nèi)產(chǎn)生一定幅度的壓力波。此壓力波以當(dāng)?shù)芈曀僭谶M(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)傳播和往復(fù)反射。如果利用一定長度和直徑的進(jìn)氣歧管與一定容積的諧振室組成諧振進(jìn)氣系統(tǒng)，并使其固有頻率與氣門的進(jìn)氣周期調(diào)諧，那么在特定的轉(zhuǎn)速下，就會在進(jìn)氣門關(guān)閉之前，在進(jìn)氣歧管內(nèi)產(chǎn)生大幅度的壓力波，使進(jìn)氣歧管的壓力增高，從而增加進(jìn)氣量。這種效應(yīng)稱作進(jìn)氣波動效應(yīng)。諧振進(jìn)氣系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是沒有運(yùn)動件，工作可靠，成本低。但只能增加特定轉(zhuǎn)速下的進(jìn)氣量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。諧

10、振進(jìn)氣系統(tǒng)可變進(jìn)氣歧管工作原理-伯努利定律在一個(gè)流體系統(tǒng)，比如氣流、水流中，流速越快，流體產(chǎn)生的壓力就越小，這就是被稱為“流體力學(xué)之父”的丹尼爾·伯努利1738年發(fā)現(xiàn)的“伯努利定律”。這個(gè)壓力產(chǎn)生的力量是巨大的，空氣能夠托起沉重的飛機(jī)，就是利用了伯努利定律。飛機(jī)機(jī)翼的上表面是流暢的曲面，下表面則是平面。這樣，機(jī)翼上表面的氣流速度就大于下表面的氣流速度，所以機(jī)翼下方氣流產(chǎn)生的壓力就大于上方氣流的壓力，飛機(jī)就被這巨大的壓力差“托住”了 1.自然進(jìn)氣的汽油發(fā)動機(jī)，利用可變進(jìn)氣系統(tǒng)達(dá)到提高低、中轉(zhuǎn)速及高轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)矩。 2.利用可變進(jìn)氣歧管長度及斷面積的方式 , 在低.中速,空氣經(jīng)過較細(xì)的進(jìn)氣

11、岐管，由于進(jìn)氣流速快，且進(jìn)氣脈動慣性增壓的結(jié)果，使較多的混合氣進(jìn)入氣缸，提高轉(zhuǎn)矩輸出；在高速,空氣經(jīng)過較短的進(jìn)氣岐管，管徑變大，進(jìn)氣阻力小，充填效率高以維持高轉(zhuǎn)矩輸出。3.利用可變進(jìn)氣道的方式時(shí)，在低轉(zhuǎn)速，一個(gè)進(jìn)氣道被控制閥封閉，僅一個(gè)進(jìn)氣道進(jìn)氣,進(jìn)氣氣流增快，提高進(jìn)氣慣性，改善進(jìn)氣效率，且造成強(qiáng)橫渦流或縱渦流，使燃燒迅速，提高轉(zhuǎn)矩輸出；在高轉(zhuǎn)速時(shí)，二個(gè)進(jìn)氣道進(jìn)氣, ，進(jìn)氣充足，維持高轉(zhuǎn)矩輸出?？勺冞M(jìn)氣歧管長度及斷面積式的基本結(jié)構(gòu)如圖21所示，控制閥裝在粗短的副進(jìn)氣歧管，當(dāng)發(fā)動機(jī)低、中轉(zhuǎn)速時(shí)，控制閥關(guān)閉，空氣從較細(xì)長的主進(jìn)氣歧管進(jìn)入氣缸；當(dāng)發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)，控制閥打開，空氣從主、副進(jìn)氣歧管進(jìn)入氣

12、缸?？勺冞M(jìn)氣歧管長度及斷面積式的基本結(jié)構(gòu)如圖與上述各種系統(tǒng)的控制閥開啟方式不相同:1.低轉(zhuǎn)速時(shí)：副進(jìn)氣歧管上的控 制閥全關(guān)，進(jìn)氣流速快，加上進(jìn)氣慣性效果，使充填效率提高，故輸出轉(zhuǎn)矩增加充填效率 最高，發(fā)動機(jī)輸出馬力及轉(zhuǎn)矩均增加。2.中轉(zhuǎn)速時(shí)：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升，控 制閥慢慢打開，進(jìn)氣歧管的斷面積增大，使進(jìn)氣阻力減小，加上進(jìn)氣慣性效 果，故輸出轉(zhuǎn)矩增加。3、高轉(zhuǎn)速時(shí)·控制閥全開，進(jìn)氣斷面積最大，進(jìn)氣阻力最小?？勺儦忾T正時(shí)(與舉升)系統(tǒng)功能1-1 一般發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣門的氣門正時(shí)，在任何轉(zhuǎn)速與負(fù)荷時(shí)，都是在固定位置開閉，例如發(fā)動機(jī)的氣門正時(shí)規(guī)格是6BTDC、40ABDC、3lBBDC與9ATDC

13、時(shí)，表示進(jìn)氣門在上止點(diǎn)前6打開，下止點(diǎn)后40關(guān)閉；排氣門在下止點(diǎn)前31打開，上止點(diǎn)后9關(guān)閉，如圖31所示。1-2. 一般發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣門的氣門正時(shí)，在任何轉(zhuǎn)速與負(fù)荷時(shí)，都是在固定位置開閉，例如發(fā)動機(jī)的氣門正時(shí)規(guī)格是6BTDC、40ABDC、3lBBDC與9ATDC時(shí)，表示進(jìn)氣門在上止點(diǎn)前6打開，下止點(diǎn)后40關(guān)閉；排氣門在下止點(diǎn)前31打開，上止點(diǎn)后9關(guān)閉，如圖31所示。如圖32所示為本田汽車公司ZCSOHC發(fā)動機(jī)的氣門正時(shí)，注意其曲軸系逆轉(zhuǎn)，且無氣門重疊。2.日產(chǎn)汽車公司的VTC設(shè)計(jì)，是在一定的作用條件時(shí)，使進(jìn)氣門提早打開，發(fā)動機(jī)在低速有高轉(zhuǎn)矩，可變氣門正時(shí)只有一段變化；而豐田汽車公司的VVT-i

14、設(shè)計(jì)與寶馬(BMW)汽車公司的VANOS設(shè)計(jì)，均為連續(xù)可變氣門正時(shí)系統(tǒng)，氣門開度是一定的，即舉升是一定的，但氣門開閉時(shí)間隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)荷而連續(xù)可變，達(dá)到省油.怠速穩(wěn)定.提高轉(zhuǎn)矩.增大動力輸出及減小污染 的目的。3. 本田汽車公司的VTEC設(shè)計(jì)，系可變氣門正時(shí)與舉升系統(tǒng)，其氣門打開的舉升可變，因此氣門正時(shí)隨之改變，但氣門舉升改變是分段式，目前最多分成三段，同樣達(dá)到省油.怠速穩(wěn)定.提高轉(zhuǎn)矩.增大動力輸出及減小污染 的目的。VTC1日產(chǎn)汽車公司稱為氣門正時(shí)控制(VTC)，為可變氣門正時(shí)系統(tǒng)，僅改變進(jìn)氣門的氣門正時(shí)。電路控制方塊圖如圖34所示。3ECM由各傳感器信號，依表31所示之條件，使氣門正時(shí)控

15、制電磁閥OFF或ON。 當(dāng)氣門正時(shí)控制電磁閥OFF時(shí)，電磁閥打開，油壓從電磁閥泄放，進(jìn)氣門正常時(shí)間開閉，由于無氣門重疊角度，故怠速平穩(wěn)；且由于進(jìn)氣門較晚關(guān)，故高轉(zhuǎn)速時(shí)充填效率高。當(dāng)氣門正時(shí)控制電磁閥ON時(shí)，電磁閥關(guān)閉，油壓進(jìn)入控制器，使進(jìn)氣凸輪軸位置改變，進(jìn)氣門提前20打開，如圖35所示，在較低轉(zhuǎn)速時(shí)，即可得到較高轉(zhuǎn)矩，如圖36所示。VVT-i智能型可變氣門正時(shí)控制) 系統(tǒng)1豐田汽車公司稱為智能型可變氣門正時(shí)(VVT-i)，為連續(xù)可變氣門正時(shí)系統(tǒng)，首先應(yīng)用在豐田汽車的高級房車LEXUS上，目前國產(chǎn)COROLLA、ALTIS及CAMRY也已開始采用。不同的排氣量與發(fā)動機(jī)時(shí)，進(jìn)氣門的開啟度數(shù)有不同

16、變化，例如COROLLAALTIS在2-42BTDC時(shí)進(jìn)氣門開啟，50一10ABDC時(shí)進(jìn)氣門關(guān)閉。2VVT-i的設(shè)計(jì)理念與VANOS相同，都是移動凸輪軸的位置，以改變氣門正時(shí)與氣門重疊角度，只是移動凸輪軸的機(jī)構(gòu)有點(diǎn)不同。3VVT-i的氣門正時(shí)連續(xù)可變，只針對進(jìn)氣門而設(shè)計(jì)，如圖37所示，排氣門的氣門正時(shí)是固定的。氣門正時(shí)雖然連續(xù)可變，但舉升是固定的。4VVT-i的控制如圖38所示，ECM接收各傳感器信號，經(jīng)由修正及氣門正時(shí)實(shí)際值的回饋，確立氣門正時(shí)目標(biāo)值，以工作時(shí)間比的方式控制凸輪軸正時(shí)油壓控制閥,改變油壓之方向或油壓之進(jìn)出，達(dá)到使進(jìn)氣門正時(shí)提前、延后或固定之目的。5VVT-i的構(gòu)造與作用(1)

17、VVT-i的組成如圖39所示，VVT-i執(zhí)行器裝在進(jìn)氣凸輪軸前端，凸輪軸正時(shí)油壓控制閥裝于其側(cè)端。VVT-i執(zhí)行器的構(gòu)造如圖310所示，葉片與進(jìn)氣凸輪軸固定在一起，在外殼內(nèi)，因油壓的作用，葉片可在一定角度內(nèi)前后位移，帶動進(jìn)氣凸輪軸一起旋轉(zhuǎn)，達(dá)到進(jìn)氣門正時(shí)之連續(xù)不同變化；另外鎖定銷側(cè)有油壓送入時(shí)，柱塞克服彈簧力量向左移，與鏈輪盤分離，故葉片可在執(zhí)行器內(nèi)左右移動；但無油壓進(jìn)入時(shí)，柱塞彈出，葉片與鏈輪盤及外殼等聯(lián)結(jié)成一體轉(zhuǎn)動。(2)VVT-i的作用進(jìn)氣門正時(shí)提前：ECM送出ON時(shí)間較長的工作時(shí)間比信號給凸輪軸正時(shí)油壓電磁閥，如圖3，11所示，閥柱塞移至最左側(cè)，此時(shí)左油道與機(jī)油壓力相通，而右油道則為回

18、油，故機(jī)油壓力將葉片向凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向推動，使進(jìn)氣凸輪軸向前轉(zhuǎn)一角度，進(jìn)氣門提前開啟，進(jìn)排氣門重疊開啟角度最大。進(jìn)氣門正時(shí)固定：ECM送出ON時(shí)間一定之工作時(shí)間比信號給凸輪軸正時(shí)油壓電磁閥，如圖312所示，閥柱塞保持在中間，堵住左、右油道，此時(shí)不進(jìn)油也不回油，葉片保持在活動范圍的中間，故進(jìn)氣門開啟提前角度較少。進(jìn)氣門正時(shí)延遲：ECM送出ON時(shí)間較短的工作時(shí)間比信號給凸輪軸正時(shí)油壓電磁閥，如圖313所示，閥柱塞移至最右側(cè)，此時(shí)左油道回油，右油道與機(jī)油壓力相通，故機(jī)油壓力將葉片逆凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向推動，故進(jìn)氣門開啟提前角度最少。3)VVT-i在各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)及負(fù)荷時(shí)，進(jìn)氣門的提前狀況及其優(yōu)點(diǎn)，如表32所示

19、VTEC1本田汽車公司稱為電子控制可變氣門正時(shí)與舉升系統(tǒng)(VTEC)，當(dāng)改變氣門之舉升時(shí)，氣門正時(shí)與氣門重疊角度隨之改變。21980年代中期，本田汽車公司在可變氣門正時(shí)系統(tǒng)最早開發(fā)成功，并應(yīng)用在量產(chǎn)車上，以現(xiàn)代每缸四氣門發(fā)動機(jī)為例，驅(qū)動進(jìn)氣門的凸輪軸上有兩種不同高度的凸輪，利用氣門搖臂內(nèi)活塞位置的切換，以決定低或高凸輪頂開進(jìn)氣門；甚至每缸凸輪軸上有三種不同高度的進(jìn)氣凸輪，也是利用氣門搖臂內(nèi)活塞位置之切換，使兩支進(jìn)氣門一微開一中開、兩支均中開或兩支均大開，以達(dá)到低速時(shí)省油、轉(zhuǎn)矩高，中速時(shí)轉(zhuǎn)矩與功率輸出兼具，高速時(shí)功率大的特點(diǎn)。3如表33所示為本田汽車公司五種VTEC形式的比較，其中尤以DOHC

20、(頂置氣門，雙上置凸輪軸) VTEC型，進(jìn)、排氣門均可變氣門正時(shí)與舉升，用在本田跑車S2000上，是目前自然進(jìn)氣發(fā)動機(jī)中，每公升(即1,000cc)排氣量的發(fā)動機(jī)輸出的最高紀(jì)錄保持者，20L發(fā)動機(jī)，最大功率輸出可達(dá)179kW，即每10L的功率輸出895kW。SOHC單頂置凸輪軸發(fā)動機(jī) SOHC NEW VTEC概述現(xiàn)代常用的四氣門發(fā)動機(jī)，由于氣門打開舉升是固定不變的，若要具有高轉(zhuǎn)速、高輸出的性能，就無法兼顧到一般行車常用轉(zhuǎn)速范圍之性能，高轉(zhuǎn)速、高輸出的發(fā)動機(jī)：在低轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)矩不足，怠速穩(wěn)定性較差，且燃油消耗量較高；一般回轉(zhuǎn)域轉(zhuǎn)矩輸出 的二氣門發(fā)動機(jī)：高轉(zhuǎn)速性能會降低?，F(xiàn)代的理想發(fā)動機(jī)：能夠適應(yīng)各

21、種轉(zhuǎn)速變化，具有寬廣動力波段的可變氣門正時(shí)與舉升機(jī)構(gòu)的發(fā)動機(jī)。在低轉(zhuǎn)速時(shí)，因主副進(jìn)氣門開度不同，提供一巨大的升降差異，而得到強(qiáng)烈的回轉(zhuǎn)渦流，能產(chǎn)生高燃燒效率，提高低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩、怠速穩(wěn)定性及減低燃油消耗率；在高轉(zhuǎn)速時(shí)，因主副進(jìn)氣門同時(shí)大開，故能產(chǎn)生高功率。構(gòu)造可變氣門正時(shí)及舉升機(jī)構(gòu)，在凸輪軸上，每缸進(jìn)氣門設(shè)有一低一高兩個(gè)低轉(zhuǎn)速用凸輪，及一個(gè)高轉(zhuǎn)速用凸輪，如圖314所示。在一般回轉(zhuǎn)域時(shí)，低轉(zhuǎn)速用凸輪驅(qū)動，主進(jìn)氣門開度比副進(jìn)氣門大；在高回轉(zhuǎn)域時(shí)，高轉(zhuǎn)速用凸輪驅(qū)動，主副進(jìn)氣門以相同開度打開，舉升比低速時(shí)大?？勺儦忾T正時(shí)與舉升機(jī)構(gòu)的構(gòu)造，如圖315所示。由凸輪軸、主搖臂、副搖臂、中間搖臂、正時(shí)活塞、正時(shí)板

22、、同步活塞、同步活塞與主副進(jìn)氣門等所組成。中間搖臂的兩端分別是主搖臂與副搖臂，中間搖臂為高轉(zhuǎn)速用，主搖臂與副搖臂為低轉(zhuǎn)速用。主搖臂內(nèi)有正時(shí)活塞與同步活塞A，中間搖臂內(nèi)有同步活塞B，副搖臂內(nèi)有止擋活塞。每缸的凸輪軸上有三種不同舉升的凸輪，中間凸輪為高回轉(zhuǎn)用，舉升最大，左右凸輪為低回轉(zhuǎn)用，主凸輪舉升次之，副凸輪舉升最小。中間搖臂內(nèi)有運(yùn)動彈簧總成，為一輔助定位裝置，可抑制低回轉(zhuǎn)時(shí)的搖臂空隙，并可在高回轉(zhuǎn)時(shí)，圓滑的驅(qū)動進(jìn)氣門，為使搖臂容易連接與分離，特別加裝了正時(shí)板。 作用低轉(zhuǎn)速時(shí)：如圖316所示，主、副搖臂與中間搖臂分離，分別由主、副凸輪A、B以不同的時(shí)間與舉升驅(qū)動。主進(jìn)氣門開度約9mm，副進(jìn)氣門則

23、微開。 高轉(zhuǎn)速時(shí)：如圖317所示，因油壓進(jìn)入，正時(shí)活塞向右移，主、副與中間搖臂被同步活塞A與B連接成一體動作，故3個(gè)搖臂均由中間凸輪C以高舉升驅(qū)動。此時(shí)主副進(jìn)氣門開度約為12mm。ECM控制 如圖318所示，電腦依據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)負(fù)荷、車速及水溫的信號，在下列條件下切換為高回轉(zhuǎn)的驅(qū)動狀態(tài)：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速：23003200rmin間，依歧管負(fù)壓而變化。發(fā)動機(jī)負(fù)荷：依歧管負(fù)壓值，車速：lOkmh以上。水溫：10C以上。SOHC 3STAGES VTEC其構(gòu)造如圖319所示，具有二組活塞組及二個(gè)油路，氣門搖臂的構(gòu)造也與二段式 VTEC不同，如320所示。利用進(jìn)氣門三段式的不同開度，以達(dá)到的目的：低轉(zhuǎn)

24、速時(shí)省油及轉(zhuǎn)矩提高，中轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)矩及功率保持在高水平，高轉(zhuǎn)速時(shí)輸出功率大。三段式VTEC之作用 第一段時(shí)（低轉(zhuǎn)速）：二個(gè)油路都沒有油壓，三個(gè)氣門搖臂都可自由活動，兩支進(jìn)氣門分別由主搖臂與副搖臂驅(qū)動，舉升分別是7mm與微開，使進(jìn)氣渦流強(qiáng)烈，燃燒完全，達(dá)到省油及轉(zhuǎn)矩提高的效果，如圖321(a)所示。第二段（中速）：上油路送入油壓，活塞移動，使主搖臂與副搖臂結(jié)合為一體，因此兩支進(jìn)氣門均由主搖臂驅(qū)動，即由低速凸輪驅(qū)動，舉升都是7mm，以確保中轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)矩與功率值，如圖321Co)所示。 第三段時(shí)：上、下油路都送入油壓，上油路之油壓仍使主、副搖臂結(jié)合為一體；下油略送人之油壓，使活塞與活塞移動，故中間搖臂與主

25、搖臂及副搖臂結(jié)合為一體，兩支進(jìn)氣門均由中間搖臂驅(qū)動，即由凸輪高度最高的高速凸輪驅(qū)動，兩支進(jìn)氣門的舉升都是10mm，以確保高功率之輸出，如圖321(c)所示。三段 式VTEC的電路及作用油路如圖322所示。進(jìn)氣增壓 吸氣式發(fā)動機(jī): 利用節(jié)氣門上下方的壓力差使空氣進(jìn)入氣缸中。當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉怠速時(shí)，進(jìn)氣歧管真空約73kpa；而節(jié)氣門全開時(shí)，進(jìn)氣歧管真空為零，節(jié)氣門上下方的壓力幾乎一樣。增壓式發(fā)動機(jī): 在相同轉(zhuǎn)速且有增壓作用時(shí)，會有更多的混合氣進(jìn)入氣缸，以產(chǎn)生更大的動力。將額外的棍合氣壓入氣缸中，稱為強(qiáng)制進(jìn)氣，可提高容積效率，比一股吸氣式發(fā)動機(jī)的動力最大可提升3560。 不需要增壓壓力時(shí)，發(fā)動機(jī)作用與一

26、般吸氣式發(fā)動機(jī)幾平完全相同。故可采用較小排氣量發(fā)動機(jī)，在一般行駛時(shí)，可達(dá)到省油的目的；而在重負(fù)荷時(shí)，能有大功率發(fā)動機(jī)的輸出。增壓方式1.機(jī)械增壓系統(tǒng)：裝置在發(fā)動機(jī)上并由皮帶與發(fā)動機(jī)曲軸相連接，從發(fā)動機(jī)輸出軸獲得動力來驅(qū)動增壓器的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而將空氣增壓吹到進(jìn)氣岐道里。優(yōu)點(diǎn)：所以沒有滯后或超前，動力輸出更為流暢；缺點(diǎn)：由于它要消耗部分引擎動力，會導(dǎo)致增壓效率不高。2.廢氣渦輪增壓系統(tǒng)：壓氣機(jī)由內(nèi)燃機(jī)廢氣驅(qū)動的渦輪來帶動。一般增壓壓力可達(dá)，或 左右，需要增設(shè)空氣中間冷卻器來給高溫壓縮空氣進(jìn)行冷卻。優(yōu)點(diǎn)：增加效率高于機(jī)械增壓；缺點(diǎn)：發(fā)動機(jī)動力輸出略滯后于油門的開啟。3.復(fù)合增壓系統(tǒng)：即廢氣渦輪增壓和

27、機(jī)械增壓并用，大功率柴油機(jī)上用的較多。4.氣波增壓系統(tǒng)：利用高壓廢氣的脈沖氣波迫使空氣壓縮。這種系統(tǒng)低速增壓性能好、加速性好、工況范圍大；但尺寸大、笨重和噪聲大。機(jī)械增壓式一、機(jī)械增壓系統(tǒng)電控汽油噴射式發(fā)動機(jī)上所采用的一種機(jī)械增壓系統(tǒng)示意圖。圖中機(jī)械增壓器6為羅茨式壓氣機(jī)，由曲軸帶輪12經(jīng)傳動帶和電磁離合器帶輪11驅(qū)動增壓器6工作。空氣經(jīng)增壓器增壓后再經(jīng)中冷器7降溫，然后進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動機(jī)在小負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不需要增壓，這時(shí)電控單元(ECU)17根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器3的信號，使電磁離合器斷電，增壓器停止工作。與此同時(shí)，電控單元向進(jìn)氣旁通閥5通電使其開啟，空氣經(jīng)旁通閥及旁通管道進(jìn)入氣缸。爆燃傳感器9

28、安裝在發(fā)動機(jī)機(jī)體上，它將發(fā)動機(jī)發(fā)生爆燃的信號傳輸給電控單元，電控單元?jiǎng)t發(fā)出相應(yīng)的指令減小點(diǎn)火提前角，以消除爆燃。二、機(jī)械增壓器在機(jī)械增壓器當(dāng)中，羅茨式壓氣機(jī)最廣為人知。它由轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸、傳動齒輪、殼體、后蓋和齒輪室罩等構(gòu)成。在壓氣機(jī)前端裝有電磁離合器及電磁離合器帶輪。在羅茨式壓氣機(jī)中有兩個(gè)轉(zhuǎn)子。發(fā)動機(jī)曲軸帶輪經(jīng)傳動帶、電磁離合器帶輪和電磁離合器驅(qū)動其中的一個(gè)轉(zhuǎn)子，而另一個(gè)轉(zhuǎn)子則由傳動齒輪帶動與第一個(gè)轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的前后端支承在滾子軸承上，滾子軸承和傳動齒輪用合成高速齒輪油潤滑。在轉(zhuǎn)子軸的前后端裝置油封，以防止?jié)櫥吐┤雺簹鈾C(jī)殼體內(nèi)。羅茨式壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)子有兩葉的，也有三葉的。通常兩葉轉(zhuǎn)子為直線

29、型，而三葉轉(zhuǎn)子為螺旋型。三葉螺旋型轉(zhuǎn)子有較低的工作噪聲和較好的增壓器特性。在相互嚙合的轉(zhuǎn)子之間以及轉(zhuǎn)子與殼體之間都有很小的間隙，并在轉(zhuǎn)子表面涂敷樹脂，以保持轉(zhuǎn)子之間以及轉(zhuǎn)子與殼體間較好的氣密性。轉(zhuǎn)子用鋁合金制造。羅茨式壓氣機(jī)的工作原理。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣從壓氣機(jī)入口吸入，在轉(zhuǎn)子葉片的推動下空氣被加速，然后從壓氣機(jī)出口壓出。出口與進(jìn)口的壓力比可達(dá)1.8。羅茨式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、壽命長，供氣量與轉(zhuǎn)速成正比。三、電磁離合器電磁離合器安裝在傳動帶輪中。電控單元根據(jù)發(fā)動機(jī)工況的需要，發(fā)出接通或切斷電磁離合器電源的指令，以控制增壓器的工作。當(dāng)接通電源時(shí)，電磁線圈通電，主動板吸引從動摩擦片，使離合器

30、處于接合狀態(tài)，增壓器工作。當(dāng)切斷電源時(shí)，電磁線圈斷電，主動板與從動摩擦片分開，增壓器停止轉(zhuǎn)動。渦輪增壓一、渦輪增壓系統(tǒng)1. 單渦輪增壓渦輪增壓系統(tǒng)分為單渦輪增壓系統(tǒng)和雙渦輪增壓系統(tǒng)。只有一個(gè)渦輪增壓器的增壓系統(tǒng)為單渦輪增壓系統(tǒng)。渦輪增壓系統(tǒng)除渦輪增壓器之外，還包括進(jìn)氣旁通閥、排氣旁通閥和排氣旁通閥控制裝置等。2. 雙渦輪增壓六缸汽油噴射式發(fā)動機(jī)的雙渦輪增壓系統(tǒng)。其中兩個(gè)渦輪增壓器并列布置在排氣管中，按氣缸工作順序把1、2、3缸作為一組，4、5、6缸作為另一組，每組三個(gè)氣缸的排氣驅(qū)動一個(gè)渦輪增壓器。因?yàn)槿齻€(gè)氣缸的排氣間隔相等，所以增壓器轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。另外，把三個(gè)氣缸分成一組還可防止各缸之間的排氣干擾

31、。此系統(tǒng)除包括渦輪增壓器、進(jìn)氣旁通閥、排氣旁通閥及排氣旁通閥控制裝置之外，還有中冷器、諧振室和增壓壓力傳感器等。二、 渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理車用渦輪增壓器由離心式壓氣機(jī)和徑流式渦輪機(jī)及中間體三部分組成。增壓器軸通過兩個(gè)浮動軸承支承在中間體內(nèi)。中間體內(nèi)有潤滑和冷卻軸承的油道，還有防止機(jī)油漏入壓氣機(jī)或渦輪機(jī)中的密封裝置等1.離心式壓氣機(jī)離心式壓氣機(jī)由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)葉輪、無葉式擴(kuò)壓管及壓氣機(jī)蝸殼等組成。葉輪包括葉片和輪轂，并由增壓器軸帶動旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣經(jīng)進(jìn)氣道進(jìn)入壓氣機(jī)葉輪，并在離心力的作用下沿著壓氣機(jī)葉片之間形成的流道，從葉輪中心流向葉輪的周邊?？諝鈴男D(zhuǎn)的葉輪獲得能量，使其流速、

32、壓力和溫度均有較大的增高，然后進(jìn)入葉片式擴(kuò)壓管。擴(kuò)壓管為漸擴(kuò)形流道，空氣流過擴(kuò)壓管時(shí)減速增壓，溫度也有所升高。即在擴(kuò)壓管中，空氣所具有的大部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ堋U(kuò)壓管分葉片式和無葉式兩種。無葉式擴(kuò)壓管實(shí)際上是由蝸殼和中間體側(cè)壁所形成的環(huán)形空間。無葉式擴(kuò)壓管構(gòu)造簡單，工況變化對壓氣機(jī)效率的影響很小，適于車用增壓器。葉片式擴(kuò)壓管是由相鄰葉片構(gòu)成的流道，其擴(kuò)壓比大，效率高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工況變化對壓氣機(jī)效率有較大的影響。蝸殼的作用是收集從擴(kuò)壓管流出的空氣，并將其引向壓氣機(jī)出口?？諝庠谖仛ぶ欣^續(xù)減速增壓，完成其由動能向壓力能轉(zhuǎn)變的過程。壓氣機(jī)葉輪由鋁合金精密鑄造，蝸殼也用鋁合金鑄造。2.徑流式渦輪機(jī)渦輪

33、機(jī)是將發(fā)動機(jī)排氣的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功的裝置。徑流式渦輪機(jī)由蝸殼、噴管、葉輪和出氣道等組成。蝸殼4的進(jìn)口與發(fā)動機(jī)排氣管相連，發(fā)動機(jī)排氣經(jīng)蝸殼引導(dǎo)進(jìn)入葉片式噴管。噴管是由相鄰葉片構(gòu)成的漸縮形流道。排氣流過噴管時(shí)降壓、降溫、增速、膨脹，使排氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?。由噴管流出的高速氣流沖擊葉輪，并在葉片所形成的流道中繼續(xù)膨脹作功，推動葉輪旋轉(zhuǎn)。渦輪機(jī)葉輪經(jīng)常在900高溫的排氣沖擊下工作，并承受巨大的離心力作用，所以采用鎳基耐熱合金鋼或陶瓷材料制造。用質(zhì)量輕并且耐熱的陶瓷材料可使渦輪機(jī)葉輪的質(zhì)量大約減小2/3，渦輪增壓加速滯后的問題也在很大程度上得到改善。噴管葉片用耐熱和抗腐蝕的合金鋼鑄造或機(jī)械加工成形。蝸

34、殼用耐熱合金鑄鐵鑄造，內(nèi)表面應(yīng)該光潔，以減少氣體流動損失。3.轉(zhuǎn)子渦輪機(jī)葉輪、壓氣機(jī)葉輪和密封套等零件安裝在增壓器軸上，構(gòu)成渦輪增壓器轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子以超過100000r/min，最高可達(dá)200000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，因此，轉(zhuǎn)子的平衡是非常重要的。增壓器軸在工作中承受彎曲和扭轉(zhuǎn)交變應(yīng)力，一般用韌性好、強(qiáng)度高的合金鋼40Cr或18CrNiWA制造。4.增壓器軸承增壓器軸承的結(jié)構(gòu)是車用渦輪增壓器可靠性的關(guān)鍵之一。現(xiàn)代車用渦輪增壓器都采用浮動軸承。浮動軸承實(shí)際上是套在軸上的圓環(huán)。圓環(huán)與軸以及圓環(huán)與軸承座之間都有間隙，形成雙層油膜。圓環(huán)浮在軸與軸承座之間。一般內(nèi)層間隙為0.05mm左右，外層間隙大約為0.1mm。軸承壁厚約34.5mm，用錫鉛青銅合金制造，軸承表面鍍一層厚度約為0.0050.008mm的鉛錫合金或金屬銦。在增壓器工作時(shí)，軸承在軸與軸承座中間轉(zhuǎn)動。增壓器工作時(shí)產(chǎn)生軸向推力，由設(shè)置在壓氣機(jī)一側(cè)的推力軸承承受。為了減少摩擦，在整體式推力軸承兩端的止推面上各加工有四個(gè)布油槽；在軸承上還加工有進(jìn)油孔，以保證止推面的潤滑和冷卻。4、 增壓壓力的調(diào)節(jié)在有些發(fā)動機(jī)上，排氣旁通閥的開閉由電控單元控制的電磁閥操縱。電控單元根據(jù)發(fā)動機(jī)的工況，由預(yù)存的增壓壓力脈譜圖確定目標(biāo)增壓壓力，并與增壓壓力傳感器檢測到的實(shí)際增壓壓力進(jìn)行比較，然后