第4章輔助控制系統(tǒng)

1、第第4 4章章 電控發(fā)動(dòng)機(jī)輔助控制系統(tǒng)電控發(fā)動(dòng)機(jī)輔助控制系統(tǒng) 通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，應(yīng)做到：通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，應(yīng)做到：(1) 掌握汽車(chē)排放物的分類(lèi)，了解排氣凈化的掌握汽車(chē)排放物的分類(lèi)，了解排氣凈化的途徑及措施。途徑及措施。(2) 掌握現(xiàn)代汽車(chē)上所采用的機(jī)外凈化方法的掌握現(xiàn)代汽車(chē)上所采用的機(jī)外凈化方法的種類(lèi)、特點(diǎn)及原理。種類(lèi)、特點(diǎn)及原理。(3) 了解電控可變氣門(mén)控制系統(tǒng)、電子節(jié)氣門(mén)了解電控可變氣門(mén)控制系統(tǒng)、電子節(jié)氣門(mén)和廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理。和廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理。(4)了解車(chē)載診斷系統(tǒng)的原理和了解車(chē)載診斷系統(tǒng)的原理和OBD-的主要的主要內(nèi)容內(nèi)容 第第1 1節(jié)節(jié) 排放控制排

2、放控制一、汽車(chē)排放的主要有害氣體：一、汽車(chē)排放的主要有害氣體：lCOlHClNOX二、汽車(chē)有害氣體排入大氣的三條途二、汽車(chē)有害氣體排入大氣的三條途徑：徑：l廢氣廢氣l曲軸箱排出曲軸箱排出l汽油蒸發(fā)汽油蒸發(fā)三、汽車(chē)排氣污染物的性質(zhì)及危害三、汽車(chē)排氣污染物的性質(zhì)及危害四、排氣污染物的形成機(jī)理四、排氣污染物的形成機(jī)理（一）（一）COCO的形成的形成汽油、柴油：汽油、柴油：CnHm完全燃燒：完全燃燒：CnHm + O2 CO2+H2O不完全燃燒：不完全燃燒：CnHm + O2 CO+H2O所以：所以：（1）CO是在空氣量不足情況下的不完全是在空氣量不足情況下的不完全燃燒的產(chǎn)物。燃燒的產(chǎn)物。（2）CO的

3、排量基本上受空燃比支配。的排量基本上受空燃比支配。空燃比空燃比14.7： 理論上不會(huì)有理論上不會(huì)有CO。 但因：但因：（1）混合氣混合及分配不均）混合氣混合及分配不均（2）燃燒后高溫：）燃燒后高溫：CO2CO+O2H2OH2+O2H2+CO2CO+H2O會(huì)有少量的會(huì)有少量的CO產(chǎn)生。產(chǎn)生。（二）（二）HCHC的形成的形成HC是不完全燃燒的產(chǎn)物是不完全燃燒的產(chǎn)物主要是未燃的或主要是未燃的或燃料分解的產(chǎn)物。燃料分解的產(chǎn)物。一切妨礙燃料燃燒的因素都是一切妨礙燃料燃燒的因素都是HC形成的原因。形成的原因。HC的形成與空燃比的關(guān)系：的形成與空燃比的關(guān)系：空燃比空燃比 14.7：空燃比空燃比混入廢氣混入廢

4、氣量增多量增多氧化氧化反應(yīng)慢反應(yīng)慢HC（三）（三）NONOX X的形成的形成NOX主要是：主要是：NO（99%）和）和NO2（1%）1、NO熱熱NO：由空氣中的：由空氣中的N生成（主要）生成（主要）燃料燃料NO：由燃料中含：由燃料中含N成分生成。成分生成。(0.02%)NO生成三要素：生成三要素：高溫高溫富氧富氧氧與氮在高溫中停留時(shí)間長(zhǎng)氧與氮在高溫中停留時(shí)間長(zhǎng)2 2、 NONO2 2的生成的生成NO2不是在汽缸內(nèi)產(chǎn)生的，而是在不是在汽缸內(nèi)產(chǎn)生的，而是在廢氣排入大氣，溫度下降后，由廢氣排入大氣，溫度下降后，由NO生成的，即：生成的，即：NO+O2NO2NO2數(shù)量取決于燃料產(chǎn)物和外界空數(shù)量取決于燃

5、料產(chǎn)物和外界空氣之間的擴(kuò)散條件。氣之間的擴(kuò)散條件。NONOX X的生成與空燃比的關(guān)系的生成與空燃比的關(guān)系空燃比空燃比14.7：空燃比空燃比NO大于理論空燃比大于理論空燃比10%處，燃燒速處，燃燒速度和溫度最高度和溫度最高NO生成生成量最大量最大之后之后：空燃比空燃比燃燒溫度燃燒溫度下降下降NO五、排氣凈化的途徑五、排氣凈化的途徑汽車(chē)有害氣體排入大氣的三條途徑汽車(chē)有害氣體排入大氣的三條途徑：l廢氣（廢氣（65%85%）l曲軸箱排出（曲軸箱排出（20%左右）左右）l汽油蒸發(fā)（油箱、化油器等）汽油蒸發(fā)（油箱、化油器等）排氣凈化的途徑排氣凈化的途徑l研制低污染動(dòng)力源的汽車(chē)研制低污染動(dòng)力源的汽車(chē)l促進(jìn)燃

6、料的完全燃燒促進(jìn)燃料的完全燃燒l對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行排氣凈化處理對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行排氣凈化處理l防止汽油蒸氣的泄漏防止汽油蒸氣的泄漏：l曲軸箱通風(fēng)曲軸箱通風(fēng)l蒸發(fā)損失控制蒸發(fā)損失控制（一）（一）防止汽油蒸氣的泄漏防止汽油蒸氣的泄漏曲軸箱通風(fēng)曲軸箱通風(fēng)傳統(tǒng)方法：是將曲軸箱和空氣濾清器傳統(tǒng)方法：是將曲軸箱和空氣濾清器用管子連接起來(lái)。使竄入曲軸箱的氣用管子連接起來(lái)。使竄入曲軸箱的氣體經(jīng)由管子吸入空氣濾清器，再進(jìn)入體經(jīng)由管子吸入空氣濾清器，再進(jìn)入汽缸燃燒。汽缸燃燒。缺點(diǎn)：空氣濾清器負(fù)壓小，處理不夠缺點(diǎn)：空氣濾清器負(fù)壓小，處理不夠徹底，且機(jī)油和水會(huì)污染空氣濾清器徹底，且機(jī)油和水會(huì)污染空氣濾清器的濾芯。的濾芯。 現(xiàn)在一

7、般采用現(xiàn)在一般采用曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置：曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置：在原先通風(fēng)在原先通風(fēng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，再通過(guò)再通過(guò)PCV閥（曲軸箱閥（曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)閥）強(qiáng)制通風(fēng)閥）將曲軸箱和將曲軸箱和進(jìn)氣管連接進(jìn)氣管連接起來(lái)。閥門(mén)起來(lái)。閥門(mén)開(kāi)度由進(jìn)氣開(kāi)度由進(jìn)氣管真空度自管真空度自動(dòng)控制。動(dòng)控制。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，進(jìn)氣歧管形成進(jìn)氣歧管形成相對(duì)真空，把相對(duì)真空，把曲軸箱蒸氣和曲軸箱蒸氣和吸入的空氣混吸入的空氣混合（空氣通過(guò)合（空氣通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣濾發(fā)動(dòng)機(jī)空氣濾清器中的清器中的PCV濾清器和軟濾清器和軟管），再通過(guò)管），再通過(guò)軟管和軟管和PCV閥閥導(dǎo)入進(jìn)氣歧管導(dǎo)入進(jìn)氣歧管進(jìn)入氣缸燃燒。進(jìn)入氣缸燃燒。2.

8、2. 蒸發(fā)損失控制蒸發(fā)損失控制活性炭罐活性炭罐利用活性炭吸利用活性炭吸附原理，把油附原理，把油箱、化油器等箱、化油器等蒸發(fā)出來(lái)的蒸發(fā)出來(lái)的HC收起來(lái)，再?gòu)氖掌饋?lái)，再?gòu)幕钚蕴恐蟹蛛x活性炭中分離出來(lái)，送入發(fā)出來(lái)，送入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒。動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒。 燃油蒸發(fā)排放控制裝置一般由燃油箱、活性炭罐燃油蒸發(fā)排放控制裝置一般由燃油箱、活性炭罐 、一些控制閥和相互連接的軟管與專(zhuān)用管路組一些控制閥和相互連接的軟管與專(zhuān)用管路組成。成。 在發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，燃油蒸發(fā)排放控制裝置將燃油在發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，燃油蒸發(fā)排放控制裝置將燃油蒸氣收集到活性炭罐中。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，在燃油蒸蒸氣收集到活性炭罐中。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，在燃油蒸發(fā)排放裝置

9、的控制下，燃油蒸氣從活性炭罐中排出發(fā)排放裝置的控制下，燃油蒸氣從活性炭罐中排出并進(jìn)入進(jìn)氣歧管或空氣濾清器，最后到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)燃并進(jìn)入進(jìn)氣歧管或空氣濾清器，最后到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室燃燒。燒室燃燒。 微機(jī)控制的活性碳罐，其驅(qū)氣量控制閥的真空微機(jī)控制的活性碳罐，其驅(qū)氣量控制閥的真空度由真空度電磁閥控制。度由真空度電磁閥控制。ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各工況、根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各工況、狀態(tài)傳感器的電信號(hào)確定一個(gè)最佳的驅(qū)氣流量值，狀態(tài)傳感器的電信號(hào)確定一個(gè)最佳的驅(qū)氣流量值，以不同占空比的脈沖電壓形式輸出控制信號(hào)，控制以不同占空比的脈沖電壓形式輸出控制信號(hào)，控制電磁閥工作，將驅(qū)氣量閥的真空度調(diào)到適當(dāng)?shù)闹?，電磁閥工作，將驅(qū)氣量閥的真

10、空度調(diào)到適當(dāng)?shù)闹?，使膜片閥處于最佳的開(kāi)度位置，從而使最佳數(shù)量的使膜片閥處于最佳的開(kāi)度位置，從而使最佳數(shù)量的驅(qū)氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管。驅(qū)氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管。1.燃油箱燃油箱 2.加油口蓋加油口蓋 3.單向閥單向閥 4.驅(qū)氣量控制閥驅(qū)氣量控制閥 5.去去進(jìn)氣歧管空氣進(jìn)氣歧管空氣 6.真空度電磁閥真空度電磁閥 7.活性碳罐活性碳罐 8.新鮮空新鮮空氣氣 9.發(fā)動(dòng)機(jī)電信號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)電信號(hào)1.燃油蒸汽進(jìn)口燃油蒸汽進(jìn)口2.燃油蒸汽排泄口燃油蒸汽排泄口3.7.柵格柵格4.塑料外殼塑料外殼 5.活性碳活性碳6.濾清網(wǎng)濾清網(wǎng)8.空氣空氣存儲(chǔ)燃油蒸氣的活性存儲(chǔ)燃油蒸氣的活性炭罐，一般為黑色圓炭罐，一般為黑色圓柱形，常位于發(fā)動(dòng)機(jī)柱

11、形，常位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙室的右前角或左前艙室的右前角或左前角。角。 來(lái)自燃油箱的蒸來(lái)自燃油箱的蒸氣從燃油蒸氣進(jìn)口進(jìn)氣從燃油蒸氣進(jìn)口進(jìn)入，被活性粒子吸附，入，被活性粒子吸附，在真空的作用下可從在真空的作用下可從燃油蒸氣排泄口吸出，燃油蒸氣排泄口吸出，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，同時(shí)空氣經(jīng)濾清網(wǎng)進(jìn)同時(shí)空氣經(jīng)濾清網(wǎng)進(jìn)入活性碳罐。入活性碳罐。（二）機(jī)外凈化方法（二）機(jī)外凈化方法即在排氣管中安裝附加裝置，用化學(xué)或即在排氣管中安裝附加裝置，用化學(xué)或物理方法對(duì)排氣中的有害成分加以?xún)艋锢矸椒▽?duì)排氣中的有害成分加以?xún)艋幚?。處理。常用方法有：常用方法有：l空氣噴射法（二次空氣法）空氣噴射法（二次空氣法）l熱

12、反應(yīng)器法熱反應(yīng)器法l催化劑法催化劑法1、空氣噴射法（二次空氣法）空氣噴射法（二次空氣法）將新鮮空氣將新鮮空氣（二次空氣）（二次空氣）噴射到排氣門(mén)噴射到排氣門(mén)的背后，使高的背后，使高溫廢氣中的溫廢氣中的HC、CO在這在這里與空氣接觸里與空氣接觸進(jìn)一步燃燒。進(jìn)一步燃燒。典型的二次空氣系統(tǒng)典型的二次空氣系統(tǒng) 暖機(jī)時(shí)，空氣旁通閥（暖機(jī)時(shí)，空氣旁通閥（AIRD ）將空氣導(dǎo)入排氣歧）將空氣導(dǎo)入排氣歧管管暖機(jī)后，排氣歧管過(guò)多的空氣會(huì)影響暖機(jī)后，排氣歧管過(guò)多的空氣會(huì)影響EGR的工作的工作AIRB將空氣導(dǎo)入到催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)將空氣導(dǎo)入到催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)熱真空開(kāi)關(guān)控制空氣控制閥上的真空度。冷卻液溫?zé)嵴婵臻_(kāi)關(guān)控制空氣控制閥

13、上的真空度。冷卻液溫度較低時(shí)，讓控制閥把空氣引入排氣歧管內(nèi)。當(dāng)發(fā)度較低時(shí)，讓控制閥把空氣引入排氣歧管內(nèi)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度達(dá)到正常的工作溫度時(shí)，熱敏真空開(kāi)關(guān)動(dòng)機(jī)的溫度達(dá)到正常的工作溫度時(shí)，熱敏真空開(kāi)關(guān)會(huì)讓控制閥把空氣引入催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)。會(huì)讓控制閥把空氣引入催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)。 空氣旁通閥（空氣旁通閥（ AIRB ）：裝在空氣泵和空氣控制閥）：裝在空氣泵和空氣控制閥之間，有時(shí)與空氣控制閥作成一體。減速時(shí)真空信之間，有時(shí)與空氣控制閥作成一體。減速時(shí)真空信號(hào)作用于空氣旁通閥，使壓縮空氣被引入大氣中，號(hào)作用于空氣旁通閥，使壓縮空氣被引入大氣中，避免排氣系統(tǒng)中產(chǎn)生回火。避免排氣系統(tǒng)中產(chǎn)生回火。含油較多的廢氣中導(dǎo)入過(guò)

14、多的空氣會(huì)在消聲器內(nèi)產(chǎn)生含油較多的廢氣中導(dǎo)入過(guò)多的空氣會(huì)在消聲器內(nèi)產(chǎn)生回火甚至爆炸。當(dāng)節(jié)氣門(mén)突然關(guān)閉時(shí)會(huì)產(chǎn)生較濃的回火甚至爆炸。當(dāng)節(jié)氣門(mén)突然關(guān)閉時(shí)會(huì)產(chǎn)生較濃的混合氣。尾氣中的混合氣。尾氣中的HC能夠與來(lái)自空氣泵的空氣燃燒，能夠與來(lái)自空氣泵的空氣燃燒，形成回火。為了避免這種現(xiàn)象，空氣泵的空氣要很形成回火。為了避免這種現(xiàn)象，空氣泵的空氣要很快分流到大氣中?？旆至鞯酱髿庵?。 可分主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種?？煞种鲃?dòng)式和被動(dòng)式兩種。 主動(dòng)式帶空氣泵，用在計(jì)算機(jī)控制的主動(dòng)式帶空氣泵，用在計(jì)算機(jī)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)上。被動(dòng)式（不帶空氣泵）主要發(fā)動(dòng)機(jī)上。被動(dòng)式（不帶空氣泵）主要用在化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)上；用在化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)上；

15、被動(dòng)式空氣噴射裝置：發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)皮被動(dòng)式空氣噴射裝置：發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，空氣經(jīng)壓縮以后通帶驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，空氣經(jīng)壓縮以后通過(guò)管道由空氣噴嘴向排氣門(mén)的方向噴出。過(guò)管道由空氣噴嘴向排氣門(mén)的方向噴出。整個(gè)裝置除空氣壓縮機(jī)外，還必須有防整個(gè)裝置除空氣壓縮機(jī)外，還必須有防止發(fā)動(dòng)機(jī)減速時(shí)產(chǎn)生后燃現(xiàn)象的防后燃止發(fā)動(dòng)機(jī)減速時(shí)產(chǎn)生后燃現(xiàn)象的防后燃閥，防止廢氣倒流到空氣壓縮機(jī)去的單閥，防止廢氣倒流到空氣壓縮機(jī)去的單向閥等。向閥等。電動(dòng)空氣泵空氣旁通閥空氣旁通閥空氣換向閥2 2、熱反應(yīng)器法、熱反應(yīng)器法常與空氣二次噴射并用。常與空氣二次噴射并用。 這種反應(yīng)器安裝在排氣道出口處，它將排氣這種反應(yīng)器安裝在排氣道

16、出口處，它將排氣中的未燃?xì)怏w和噴射的空氣混合起來(lái)，并保持中的未燃?xì)怏w和噴射的空氣混合起來(lái)，并保持在高溫下給予一定的反應(yīng)時(shí)間，從而使廢氣中在高溫下給予一定的反應(yīng)時(shí)間，從而使廢氣中的的CO、HC進(jìn)一步燃燒，以降低其排放量。進(jìn)一步燃燒，以降低其排放量。3 3、催化劑法、催化劑法相應(yīng)的裝置稱(chēng)為催化轉(zhuǎn)換器，是利用催相應(yīng)的裝置稱(chēng)為催化轉(zhuǎn)換器，是利用催化劑促使排氣中的化劑促使排氣中的HC、CO、NOX起氧起氧化或還原反應(yīng)，降低其含量的裝置?；蜻€原反應(yīng)，降低其含量的裝置。分類(lèi)：分類(lèi)：l氧化催化轉(zhuǎn)換器氧化催化轉(zhuǎn)換器l還原催化轉(zhuǎn)換器還原催化轉(zhuǎn)換器l三元催化轉(zhuǎn)換器三元催化轉(zhuǎn)換器1）氧化催化轉(zhuǎn)換器氧化催化轉(zhuǎn)換器采用

17、鉑等貴金屬（在氧化鋯或氧化鋁等顆粒采用鉑等貴金屬（在氧化鋯或氧化鋁等顆粒狀或蜂窩狀載體中充填狀或蜂窩狀載體中充填鉑鉑-鈀鈀等貴金屬或銅、等貴金屬或銅、錳等的金屬氧化物）作催化劑，放在象消聲錳等的金屬氧化物）作催化劑，放在象消聲器的容器內(nèi)，靠近排氣歧管安裝。使排氣中器的容器內(nèi)，靠近排氣歧管安裝。使排氣中的的CO、HC能利用排氣中的剩余空氣在較低能利用排氣中的剩余空氣在較低的溫度下以較高的速度進(jìn)行氧化反應(yīng)。的溫度下以較高的速度進(jìn)行氧化反應(yīng)。催化劑本身不發(fā)生氧化反應(yīng)，其催化作用是催化劑本身不發(fā)生氧化反應(yīng)，其催化作用是靠廢氣本身的熱量激發(fā)。靠廢氣本身的熱量激發(fā)。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1）轉(zhuǎn)化效率高）轉(zhuǎn)化效率

18、高（2）能在較低溫度（）能在較低溫度（250左右）完左右）完成氧化反應(yīng)。成氧化反應(yīng)。2）還原催化轉(zhuǎn)換器還原催化轉(zhuǎn)換器針對(duì)針對(duì)NOX須造成化學(xué)上還原的環(huán)境，需要燃須造成化學(xué)上還原的環(huán)境，需要燃用濃混合氣用濃混合氣犧牲燃油經(jīng)濟(jì)性犧牲燃油經(jīng)濟(jì)性在還原在還原NO時(shí)，常產(chǎn)生時(shí)，常產(chǎn)生NH3，有毒。，有毒。不常用。不常用。3）三元催化轉(zhuǎn)換器三元催化轉(zhuǎn)換器三元催化反應(yīng)器是利用三元催化反應(yīng)器是利用鉑、鈀、銠鉑、鈀、銠等催化劑等催化劑將排氣中的三種有害成分將排氣中的三種有害成分CO、HC、NOx進(jìn)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)害的行化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)害的CO2、H2O和和N2的的一種反應(yīng)器。一種反應(yīng)器。目前，常用的催化劑有

19、貴金屬類(lèi)的目前，常用的催化劑有貴金屬類(lèi)的鉑、鈀、鉑、鈀、銠等。銠等。鉑（鉑（Pt）、鈀（）、鈀（Pd）作催化劑使）作催化劑使CO、HC進(jìn)一步氧化；銠（進(jìn)一步氧化；銠（Rh）作為催化劑、）作為催化劑、 CO、HC作還原劑使作還原劑使NO還原為還原為N2。也有采用稀土。也有采用稀土金屬氧化物作為催化劑，雖然成本比貴金屬金屬氧化物作為催化劑，雖然成本比貴金屬低，但其凈化性能不及貴金屬。低，但其凈化性能不及貴金屬。 催化劑的作用是降低反應(yīng)溫度，加快轉(zhuǎn)化催化劑的作用是降低反應(yīng)溫度，加快轉(zhuǎn)化速度，其反應(yīng)過(guò)程如下：速度，其反應(yīng)過(guò)程如下： 氧化反應(yīng)如下：氧化反應(yīng)如下： 4HC+5O2 = 4CO2+2H2O（

20、蒸汽）（蒸汽） 2CO+O2 = 2CO2 還原反應(yīng)如下：還原反應(yīng)如下： NOx+CO - N2+CO2 NOx+HC - N2+CO2+H2O NOx - N2+O2 三元催化反應(yīng)器，外形類(lèi)似消聲器，由金屬外殼、三元催化反應(yīng)器，外形類(lèi)似消聲器，由金屬外殼、鋼絲網(wǎng)內(nèi)襯、載體和催化劑涂層組成。載體有顆粒鋼絲網(wǎng)內(nèi)襯、載體和催化劑涂層組成。載體有顆粒狀、蜂窩狀整體陶瓷等形式。目前廣泛使用的是陶狀、蜂窩狀整體陶瓷等形式。目前廣泛使用的是陶瓷蜂窩狀的載體，載體上有無(wú)數(shù)的孔穴，從而擴(kuò)大瓷蜂窩狀的載體，載體上有無(wú)數(shù)的孔穴，從而擴(kuò)大了催化劑的表面積。當(dāng)廢氣通過(guò)載體中的孔穴時(shí)，了催化劑的表面積。當(dāng)廢氣通過(guò)載體中

21、的孔穴時(shí)，因反應(yīng)表面積增加而提高轉(zhuǎn)化率。因反應(yīng)表面積增加而提高轉(zhuǎn)化率。采用鉑催化劑采用鉑催化劑時(shí)，時(shí)，CO、HC開(kāi)開(kāi)始反應(yīng)溫度為始反應(yīng)溫度為200，而較高，而較高轉(zhuǎn)化率的溫度轉(zhuǎn)化率的溫度為為400600。 三元催化反應(yīng)器需要發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，且其混合三元催化反應(yīng)器需要發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，且其混合氣的空燃比控制在理論值附近時(shí)，才有較高氣的空燃比控制在理論值附近時(shí)，才有較高的轉(zhuǎn)化率。的轉(zhuǎn)化率。必須采用閉環(huán)控制空燃比，即用氧傳感器不斷必須采用閉環(huán)控制空燃比，即用氧傳感器不斷檢測(cè)排氣中的檢測(cè)排氣中的O2含量，并將檢測(cè)信號(hào)送給含量，并將檢測(cè)信號(hào)送給ECU，使之修正燃油量，以保持用理論混合氣工作。使之修正燃油量，以保持

22、用理論混合氣工作。下圖為控制框圖。下圖為控制框圖。 4 4、廢氣再循環(huán)（機(jī)內(nèi)凈化）、廢氣再循環(huán)（機(jī)內(nèi)凈化）廢氣再循環(huán)（廢氣再循環(huán)（ EGR，EXHAUST GAS RECIRCULATION）主要用來(lái)減少）主要用來(lái)減少NOx的的排放。排放。 廢氣再循環(huán)是發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中通過(guò)廢氣再循環(huán)是發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中通過(guò)EGR閥門(mén)，將部分廢氣返回進(jìn)氣管送入閥門(mén)，將部分廢氣返回進(jìn)氣管送入燃燒室進(jìn)行再循環(huán)，以降低燃燒最高溫燃燒室進(jìn)行再循環(huán)，以降低燃燒最高溫度，從而降低度，從而降低NOx排放。排放。因?yàn)橐驗(yàn)镹Ox主要是在高溫富氧的條件下生主要是在高溫富氧的條件下生成的，而廢氣（主要是惰性氣體）在燃成的，而廢氣（主要

23、是惰性氣體）在燃燒過(guò)程中吸收熱量。燒過(guò)程中吸收熱量。 EGR率：率：EGR率率=EGR氣體量氣體量（吸入空氣量（吸入空氣量+EGR空空氣量）氣量）100%過(guò)度的廢氣再循過(guò)度的廢氣再循環(huán)將會(huì)影響發(fā)動(dòng)環(huán)將會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，機(jī)的正常運(yùn)行，特別是在怠速或特別是在怠速或低轉(zhuǎn)速時(shí)，所以低轉(zhuǎn)速時(shí)，所以EGR系統(tǒng)只能在系統(tǒng)只能在某些工況下工作。某些工況下工作。 EGR系統(tǒng)的分類(lèi)：系統(tǒng)的分類(lèi)：l普通電子式普通電子式l可變可變EGR率式率式l閉環(huán)控制式閉環(huán)控制式1）普通電子式普通電子式EGREGR系統(tǒng)系統(tǒng)由由EGREGR電磁閥、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、電磁閥、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、EGREGR控制控制閥、曲軸位置傳感

24、器、發(fā)動(dòng)機(jī)的閥、曲軸位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)的ECUECU、水溫傳、水溫傳感器、啟動(dòng)信號(hào)等組成。感器、啟動(dòng)信號(hào)等組成。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，微處理機(jī)根據(jù)各傳感器，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，微處理機(jī)根據(jù)各傳感器，如曲軸位置傳感器、水溫傳感器、節(jié)氣門(mén)位如曲軸位置傳感器、水溫傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)等送來(lái)的信號(hào)，確定發(fā)置傳感器、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)等送來(lái)的信號(hào)，確定發(fā)動(dòng)機(jī)目前在那一種工況下工作，以輸出指令，動(dòng)機(jī)目前在那一種工況下工作，以輸出指令，控制排氣再循環(huán)電磁閥打開(kāi)或關(guān)閉，從而控控制排氣再循環(huán)電磁閥打開(kāi)或關(guān)閉，從而控制排氣再循環(huán)控制閥打開(kāi)或關(guān)閉，使排氣再制排氣再循環(huán)控制閥打開(kāi)或關(guān)閉，使排氣再循環(huán)進(jìn)行或停止。循環(huán)進(jìn)行或停

25、止。 在下面各種工況下，即發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)、在下面各種工況下，即發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)、節(jié)氣門(mén)位置傳感器的怠速觸點(diǎn)接通時(shí)、節(jié)氣門(mén)位置傳感器的怠速觸點(diǎn)接通時(shí)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于900rmin900rmin或高于或高于3200rmin3200rmin時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的的ECUECU向排氣再循環(huán)電磁閥供給向排氣再循環(huán)電磁閥供給“接通接通”信號(hào)時(shí)，閥門(mén)關(guān)閉，切斷了控制排氣再信號(hào)時(shí)，閥門(mén)關(guān)閉，切斷了控制排氣再循環(huán)控制閥的真空通道，使循環(huán)控制閥的真空通道，使EGREGR系統(tǒng)不再系統(tǒng)不再進(jìn)行排氣再循環(huán)；進(jìn)行排氣再循環(huán)；其它工況時(shí)，其它工況時(shí)，ECUECU斷開(kāi)電磁閥信號(hào)，則進(jìn)斷

26、開(kāi)電磁閥信號(hào)，則進(jìn)行排氣再循環(huán)。行排氣再循環(huán)。2）可變可變EGREGR率式率式可變可變EGR率排氣再循環(huán)的控制，又稱(chēng)開(kāi)環(huán)控率排氣再循環(huán)的控制，又稱(chēng)開(kāi)環(huán)控制式排氣再循環(huán)。制式排氣再循環(huán)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)確定的根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)確定的EGR率與發(fā)動(dòng)機(jī)率與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將有關(guān)數(shù)據(jù)存入轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將有關(guān)數(shù)據(jù)存入發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU內(nèi)微機(jī)的內(nèi)微機(jī)的ROM中。發(fā)動(dòng)機(jī)工作中。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，微處理機(jī)根據(jù)各種傳感器送來(lái)的信號(hào)，時(shí)，微處理機(jī)根據(jù)各種傳感器送來(lái)的信號(hào)，確定發(fā)動(dòng)機(jī)在那一種工況下工作，經(jīng)過(guò)查表確定發(fā)動(dòng)機(jī)在那一種工況下工作，經(jīng)過(guò)查表和計(jì)算修正，輸出適當(dāng)?shù)闹噶?，控制電磁閥和計(jì)算修

27、正，輸出適當(dāng)?shù)闹噶?，控制電磁閥的開(kāi)度，以調(diào)節(jié)排氣再循環(huán)的的開(kāi)度，以調(diào)節(jié)排氣再循環(huán)的EGR率。率。1.EGR控制閥控制閥 2.EGR通路通路3.排氣管排氣管 4.節(jié)氣門(mén)閥開(kāi)關(guān)節(jié)氣門(mén)閥開(kāi)關(guān) 5.電磁閥部電磁閥部 6.定壓閥部定壓閥部 7.VCM閥閥 圖中圖中VCM閥是一個(gè)真空調(diào)節(jié)閥，內(nèi)有兩個(gè)電閥是一個(gè)真空調(diào)節(jié)閥，內(nèi)有兩個(gè)電磁閥（一個(gè)為再循環(huán)控制電磁閥，另一個(gè)為磁閥（一個(gè)為再循環(huán)控制電磁閥，另一個(gè)為怠速調(diào)節(jié)電磁閥）。怠速調(diào)節(jié)電磁閥）。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，微處理機(jī)根據(jù)曲軸位置傳當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，微處理機(jī)根據(jù)曲軸位置傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、水溫傳感器、點(diǎn)感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、水溫傳感器、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、電源電壓

28、等，給排氣再循環(huán)控制閥火開(kāi)關(guān)、電源電壓等，給排氣再循環(huán)控制閥提供不同占空比的脈沖電壓使其具有不同打提供不同占空比的脈沖電壓使其具有不同打開(kāi)、關(guān)閉頻率，以調(diào)節(jié)進(jìn)入開(kāi)、關(guān)閉頻率，以調(diào)節(jié)進(jìn)入VCM閥負(fù)背壓室閥負(fù)背壓室的空氣量，得到控制的空氣量，得到控制EGR閥不同開(kāi)度所需的閥不同開(kāi)度所需的各種真空度，從而獲得為適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況所各種真空度，從而獲得為適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況所需的不同的需的不同的EGR率。率。 脈沖電壓信號(hào)的占空比越大，電磁閥打脈沖電壓信號(hào)的占空比越大，電磁閥打開(kāi)的時(shí)間越長(zhǎng)，進(jìn)入開(kāi)的時(shí)間越長(zhǎng)，進(jìn)入VCM閥負(fù)壓室的空閥負(fù)壓室的空氣量越多，真空度越小，排氣再循環(huán)控氣量越多，真空度越小，排氣再循環(huán)控制

29、閥開(kāi)度越小，制閥開(kāi)度越小，EGR率越小，當(dāng)小至某率越小，當(dāng)小至某一值時(shí)，排氣再循環(huán)閥關(guān)閉，排氣再循一值時(shí)，排氣再循環(huán)閥關(guān)閉，排氣再循環(huán)系統(tǒng)停止工作。反之，脈沖電壓信號(hào)環(huán)系統(tǒng)停止工作。反之，脈沖電壓信號(hào)的占空比越小，的占空比越小，EGR率越大。率越大。 EGREGR閥實(shí)物圖閥實(shí)物圖3 3）閉環(huán)控制式）閉環(huán)控制式在閉環(huán)控制在閉環(huán)控制式排氣再循式排氣再循環(huán)系統(tǒng)中，環(huán)系統(tǒng)中，微處理機(jī)是微處理機(jī)是以以EGR率作率作為反饋信號(hào)為反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的。制的。 新鮮空氣經(jīng)節(jié)氣門(mén)進(jìn)入穩(wěn)壓箱，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣新鮮空氣經(jīng)節(jié)氣門(mén)進(jìn)入穩(wěn)壓箱，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的一部分經(jīng)控制閥進(jìn)入穩(wěn)壓箱。中的一部分經(jīng)控制閥進(jìn)入穩(wěn)壓箱。

30、穩(wěn)壓箱中有穩(wěn)壓箱中有EGR率傳感器，對(duì)穩(wěn)壓箱中新鮮率傳感器，對(duì)穩(wěn)壓箱中新鮮空氣與廢氣所形成的混合氣中的氧氣濃度進(jìn)空氣與廢氣所形成的混合氣中的氧氣濃度進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果輸入微處理機(jī)。行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果輸入微處理機(jī)。微處理機(jī)經(jīng)過(guò)分析計(jì)算后，向控制閥輸出控微處理機(jī)經(jīng)過(guò)分析計(jì)算后，向控制閥輸出控制信息，不斷地調(diào)整制信息，不斷地調(diào)整EGR率，使排氣再循環(huán)率，使排氣再循環(huán)的的EGR率時(shí)刻在微處理機(jī)的控制下保持在理率時(shí)刻在微處理機(jī)的控制下保持在理想狀況，從而有效地減少想狀況，從而有效地減少NOx的排放量。的排放量。4.2 其它發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)4.2.1 可變氣門(mén)驅(qū)動(dòng)電子控制 4.2.2 電子節(jié)氣門(mén)控

31、制（ETC）4.2.3 廢氣渦輪增壓電子控制 4.2.1 可變氣門(mén)驅(qū)動(dòng)電子控制 進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的特性參數(shù)主要有3個(gè)：氣門(mén)開(kāi)啟相位，氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)角度（指氣門(mén)保持升起持續(xù)的曲軸轉(zhuǎn)角）和氣門(mén)升程。這3個(gè)特性參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、油耗和排放有重要影響。發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位圖如圖4-20所示。 圖4-20 發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位圖近年來(lái)有些汽車(chē)采用了“可變式”的氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，即可變氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（Vallabe Valve Actuaion，縮寫(xiě)為 VVA）。 若僅是氣門(mén)開(kāi)啟相位和開(kāi)啟持續(xù)角度可變，便稱(chēng)為可變氣門(mén)正時(shí)（Variable Valve Timing，縮寫(xiě)為 VVT）。圖4-21所示為凸輪相位可變的可變氣門(mén)

32、機(jī)構(gòu)。 圖4-21 可變氣門(mén)正時(shí)機(jī)構(gòu)1-硅油緩沖器；2-螺紋花鍵；3-活塞；4-凸輪軸；5-回位彈簧。與普通發(fā)動(dòng)機(jī)相比，VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)所不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法，它有中低速用和高速用兩組不同的氣門(mén)驅(qū)動(dòng)凸輪，并可通過(guò)電子控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。圖4-22是Honda公司的可變氣門(mén)控制系統(tǒng)（VTEC） 圖4-22 Honda公司的可變氣門(mén)控制系統(tǒng)VTEC1-凸輪軸；2-低速凸輪；3-高速凸輪；4-主搖臂；5-中間搖臂；6-次搖臂；7-液壓柱銷(xiāo)A；8-液壓柱銷(xiāo)B；9-止推銷(xiāo)；10-空行程彈簧；11-排氣門(mén)；12-進(jìn)氣門(mén)。它的進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸都為每個(gè)缸設(shè)置了并列的3個(gè)凸輪，相應(yīng)地有

33、3個(gè)搖臂。凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，處在外側(cè)的2個(gè)低速凸輪2分別推動(dòng)外側(cè)的主搖臂4和次搖臂6；處在中間的高速凸輪3推動(dòng)中間的中間搖臂。這3個(gè)搖臂繞同一根搖臂軸擺動(dòng)，但其中只有主搖臂和次搖臂才能推動(dòng)氣門(mén)，而中間搖臂則須通過(guò)安置在內(nèi)部的液壓柱銷(xiāo)A和B帶動(dòng)兩側(cè)的主搖臂和次搖臂方能推動(dòng)氣門(mén)，如圖4-23所示。 圖4-23 低速時(shí)的搖臂傳動(dòng)1-低速凸輪；2-凸輪軸；3-液壓柱銷(xiāo)A；4-液壓柱銷(xiāo)B；5-主搖臂；6-中間搖臂；7-次搖臂；8-復(fù)位彈簧；9-止推銷(xiāo)；10-搖臂軸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處在高轉(zhuǎn)速范圍時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)通過(guò)搖臂10中心的油道將機(jī)油壓入液壓柱銷(xiāo)A左方的油腔，使液壓柱銷(xiāo)A和B克服復(fù)位彈簧的作用力向右移動(dòng)一段距

34、離，如圖4-24所示。 圖4-24 高速時(shí)的搖臂傳動(dòng)1-高速凸輪；2-機(jī)油；3-液壓壓力。VTEC系統(tǒng)的電子控制與大多數(shù)同類(lèi)系統(tǒng)一樣，不考慮負(fù)荷信息。ECU只根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車(chē)速和發(fā)動(dòng)機(jī)溫度控制電磁閥，使油路中的滑閥令搖臂中液壓柱銷(xiāo)A左方油腔或與壓力油接通，或泄壓，如圖4-25所示。 圖4-25 VTEC系統(tǒng)電子控制框圖從ECU發(fā)出信號(hào)到建立油壓而切換氣門(mén)規(guī)律所經(jīng)歷的時(shí)間稱(chēng)為切換響應(yīng)時(shí)間。反過(guò)來(lái)，系統(tǒng)從高轉(zhuǎn)速氣門(mén)規(guī)律切換到低轉(zhuǎn)速氣門(mén)規(guī)律的過(guò)程依靠液壓柱銷(xiāo)B右方的復(fù)位彈簧而實(shí)現(xiàn)。這一過(guò)程也需要切換響應(yīng)時(shí)間。這兩種切換響應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短取決于液壓力和復(fù)位彈簧力的對(duì)比。液壓力取決于油壓，其改變速度與機(jī)油

35、的粘度有關(guān)，因而與油溫有關(guān)；復(fù)位彈簧力則取決于它的預(yù)置載荷。所以，對(duì)于確定的系統(tǒng)，切換響應(yīng)時(shí)間與機(jī)油溫度和復(fù)位彈簧預(yù)置載荷有關(guān)，如圖4-26和圖4-27所示。 圖4-26 切換響應(yīng)時(shí)間與機(jī)油溫度的關(guān)系圖4-27 切換響應(yīng)時(shí)間與復(fù)位彈簧與之時(shí)間的關(guān)系VTEC系統(tǒng)通過(guò)切換氣門(mén)規(guī)律，使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩曲線在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)變得相當(dāng)平坦，如圖4-28所示。 圖4-28 裝有VTEC系統(tǒng)的NSX發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線氣門(mén)可變驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)氣門(mén)可變驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)配氣相位：配氣相位：將發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的開(kāi)將發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的開(kāi)啟開(kāi)始與關(guān)閉終止的時(shí)刻用曲軸轉(zhuǎn)角表示。啟開(kāi)始與關(guān)閉終止的時(shí)刻用曲軸轉(zhuǎn)角表示。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的轉(zhuǎn)速很

36、高，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)一發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的轉(zhuǎn)速很高，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作行程僅千分之幾秒，這么短的時(shí)間往個(gè)工作行程僅千分之幾秒，這么短的時(shí)間往往會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)往會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不足，排氣不凈進(jìn)氣不足，排氣不凈，造成，造成功率下降。為了解決這一問(wèn)題，一般發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。為了解決這一問(wèn)題，一般發(fā)動(dòng)機(jī)都采用都采用延長(zhǎng)進(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間延長(zhǎng)進(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間，增大氣，增大氣體的進(jìn)出容量以改善進(jìn)、排氣門(mén)的工作狀態(tài)，體的進(jìn)出容量以改善進(jìn)、排氣門(mén)的工作狀態(tài)，藉以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。藉以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。 根據(jù)配氣相位圖，活塞從上止點(diǎn)移到下止點(diǎn)的根據(jù)配氣相位圖，活塞從上止點(diǎn)移到下止點(diǎn)的進(jìn)氣過(guò)程中（綠色），進(jìn)氣門(mén)會(huì)提前開(kāi)

37、啟（進(jìn)氣過(guò)程中（綠色），進(jìn)氣門(mén)會(huì)提前開(kāi)啟（）和延遲關(guān)閉（和延遲關(guān)閉（）。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)作功完畢，活塞）。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)作功完畢，活塞從下止點(diǎn)移到上止點(diǎn)的排氣過(guò)程中（桔色），從下止點(diǎn)移到上止點(diǎn)的排氣過(guò)程中（桔色），排氣門(mén)會(huì)提前開(kāi)啟（排氣門(mén)會(huì)提前開(kāi)啟（）和延遲關(guān)閉（和延遲關(guān)閉（）。出現(xiàn)）。出現(xiàn)“氣門(mén)重疊氣門(mén)重疊”進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的時(shí)刻，和排氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的時(shí)刻，可能會(huì)造成廢氣倒流?？赡軙?huì)造成廢氣倒流。 怠怠速時(shí)候（速時(shí)候（ 1000轉(zhuǎn)以下）最轉(zhuǎn)以下）最明顯，容易造成怠速工作明顯，容易造成怠速工作不暢順，振動(dòng)過(guò)大，功率不暢順，振動(dòng)過(guò)大，功率下降等現(xiàn)象。下降等現(xiàn)象。 怠速工作下的怠速工作下的“重疊重疊”

38、時(shí)間是中等速度工作條件下時(shí)間是中等速度工作條件下的的7倍。尤其是采用四氣門(mén)的發(fā)動(dòng)機(jī)，倍。尤其是采用四氣門(mén)的發(fā)動(dòng)機(jī)， “重疊階段重疊階段”更容易造成怠速運(yùn)轉(zhuǎn)不暢順的現(xiàn)象。為了消除這一更容易造成怠速運(yùn)轉(zhuǎn)不暢順的現(xiàn)象。為了消除這一缺陷，采用了缺陷，采用了“可變式可變式”的氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。的氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。氣門(mén)可變驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能根據(jù)轎車(chē)的運(yùn)行狀況，隨時(shí)改氣門(mén)可變驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能根據(jù)轎車(chē)的運(yùn)行狀況，隨時(shí)改變配氣相位，改變變配氣相位，改變氣門(mén)升程氣門(mén)升程和和氣門(mén)開(kāi)啟的持續(xù)時(shí)間氣門(mén)開(kāi)啟的持續(xù)時(shí)間，其凸輪軸、凸輪軸上的凸輪或氣門(mén)挺桿等元件是可其凸輪軸、凸輪軸上的凸輪或氣門(mén)挺桿等元件是可以變動(dòng)的。以變動(dòng)的。氣門(mén)可變驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可

39、以通過(guò)兩種形式實(shí)現(xiàn)：氣門(mén)可變驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以通過(guò)兩種形式實(shí)現(xiàn)：l凸輪軸和凸輪可變系統(tǒng)凸輪軸和凸輪可變系統(tǒng)：通過(guò)凸輪軸或凸輪的變換來(lái)改變：通過(guò)凸輪軸或凸輪的變換來(lái)改變配氣相位和氣門(mén)升程；配氣相位和氣門(mén)升程；l氣門(mén)挺桿可變系統(tǒng)氣門(mén)挺桿可變系統(tǒng)：工作時(shí)凸輪軸和凸輪不變動(dòng)，氣門(mén)挺：工作時(shí)凸輪軸和凸輪不變動(dòng)，氣門(mén)挺桿、搖臂或拉桿靠機(jī)械力或液壓力的作用而改變。桿、搖臂或拉桿靠機(jī)械力或液壓力的作用而改變。VTECVTEC發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù) VTEC是本田開(kāi)發(fā)的、世界上第一個(gè)能同時(shí)控是本田開(kāi)發(fā)的、世界上第一個(gè)能同時(shí)控制氣門(mén)開(kāi)閉時(shí)間及升程兩種不同情況的氣門(mén)制氣門(mén)開(kāi)閉時(shí)間及升程兩種不同情況的氣門(mén)控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)。

40、VTEC（Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System）的意思的意思“可變氣門(mén)配氣相位和氣門(mén)升程電子可變氣門(mén)配氣相位和氣門(mén)升程電子控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)”。與普通發(fā)動(dòng)機(jī)相比，與普通發(fā)動(dòng)機(jī)相比， VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)所不同的發(fā)動(dòng)機(jī)所不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法，它有是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法，它有中低中低速用速用和和高速用高速用兩組不同的氣門(mén)驅(qū)動(dòng)凸輪，并兩組不同的氣門(mén)驅(qū)動(dòng)凸輪，并可通過(guò)電子控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。可通過(guò)電子控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 VTEC以雅閣以雅閣F22B1發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣凸發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣凸輪軸為例，除

41、了原有控制兩輪軸為例，除了原有控制兩個(gè)氣門(mén)的一對(duì)凸輪（主凸輪個(gè)氣門(mén)的一對(duì)凸輪（主凸輪a和次凸輪和次凸輪b）和一對(duì)搖臂（主）和一對(duì)搖臂（主搖臂搖臂A和次搖臂和次搖臂B）外，還增）外，還增加了一個(gè)較高的中間凸輪加了一個(gè)較高的中間凸輪c和和相應(yīng)的搖臂（中間搖臂相應(yīng)的搖臂（中間搖臂C），），三根搖臂內(nèi)部裝有由液壓控三根搖臂內(nèi)部裝有由液壓控制移動(dòng)的小活塞。制移動(dòng)的小活塞。 發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，小活塞在原位置上，三根搖臂發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，小活塞在原位置上，三根搖臂分離，主凸輪分離，主凸輪a和次凸輪和次凸輪b分別推動(dòng)主搖臂分別推動(dòng)主搖臂A和和次搖臂次搖臂B，控制兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)閉，氣門(mén)升量，控制兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)閉，氣門(mén)升

42、量較少，情形好像普通的發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然中間凸輪較少，情形好像普通的發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然中間凸輪c也推動(dòng)中間搖臂也推動(dòng)中間搖臂C，但由于搖臂之間已分離，但由于搖臂之間已分離，其它兩根搖臂不受它的控制，所以不會(huì)影響氣其它兩根搖臂不受它的控制，所以不會(huì)影響氣門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài)。門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài)。 發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到某一個(gè)設(shè)定的高轉(zhuǎn)速（發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到某一個(gè)設(shè)定的高轉(zhuǎn)速（3500轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分）時(shí)，電腦即會(huì)指令電磁閥啟動(dòng)液壓系分）時(shí)，電腦即會(huì)指令電磁閥啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，推動(dòng)搖臂內(nèi)的小活塞，使三根統(tǒng)，推動(dòng)搖臂內(nèi)的小活塞，使三根ABC搖臂搖臂鎖成一體，一起由中間凸輪鎖成一體，一起由中間凸輪c驅(qū)動(dòng)，由于中驅(qū)動(dòng)，由于中間凸輪比其它凸輪都高，升程大，所以進(jìn)

43、氣間凸輪比其它凸輪都高，升程大，所以進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)間延長(zhǎng)，升程也增大了。門(mén)開(kāi)啟時(shí)間延長(zhǎng)，升程也增大了。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低到某一個(gè)設(shè)定的低轉(zhuǎn)到某一個(gè)設(shè)定的低轉(zhuǎn)速時(shí)，搖臂內(nèi)的液壓速時(shí)，搖臂內(nèi)的液壓也隨之降低，活塞在也隨之降低，活塞在回位彈簧作用下退回回位彈簧作用下退回原位，三根搖臂分開(kāi)。原位，三根搖臂分開(kāi)。 VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)與一般四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同：發(fā)動(dòng)機(jī)與一般四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同：兩進(jìn)氣門(mén)兩進(jìn)氣門(mén)的搖臂在中、低轉(zhuǎn)速下分別由不同的凸輪驅(qū)動(dòng)的搖臂在中、低轉(zhuǎn)速下分別由不同的凸輪驅(qū)動(dòng)，因此，因此在中低轉(zhuǎn)速下兩氣門(mén)的配氣相位和升程是不同的。此在中低轉(zhuǎn)速下兩氣門(mén)的配氣相位和升程是不同的。此時(shí)時(shí)一個(gè)

44、氣門(mén)升程很小，幾乎不參與進(jìn)氣過(guò)程，進(jìn)氣通一個(gè)氣門(mén)升程很小，幾乎不參與進(jìn)氣過(guò)程，進(jìn)氣通道基本上相當(dāng)于兩氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)。道基本上相當(dāng)于兩氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)。由于進(jìn)氣的流動(dòng)方向由于進(jìn)氣的流動(dòng)方向不通過(guò)氣缸中心，故能產(chǎn)生較強(qiáng)的進(jìn)氣渦流，對(duì)于低不通過(guò)氣缸中心，故能產(chǎn)生較強(qiáng)的進(jìn)氣渦流，對(duì)于低速，尤其是冷車(chē)條件下提高混合氣均勻度、增大燃燒速，尤其是冷車(chē)條件下提高混合氣均勻度、增大燃燒速率、減少壁面激冷效應(yīng)和余隙的影響，使燃燒更加速率、減少壁面激冷效應(yīng)和余隙的影響，使燃燒更加充分，從而提高了經(jīng)濟(jì)性，大幅降低了充分，從而提高了經(jīng)濟(jì)性，大幅降低了HC、CO的排的排放。放。高速時(shí)高速時(shí)，通過(guò)，通過(guò)VTEC電磁閥控制壓力油的走向

45、，電磁閥控制壓力油的走向，使得使得兩進(jìn)氣搖臂連成一體并由開(kāi)啟時(shí)間最長(zhǎng)、升程最兩進(jìn)氣搖臂連成一體并由開(kāi)啟時(shí)間最長(zhǎng)、升程最大的進(jìn)氣凸輪來(lái)驅(qū)動(dòng)大的進(jìn)氣凸輪來(lái)驅(qū)動(dòng)，兩進(jìn)氣門(mén)按照大凸輪的輪廓同，兩進(jìn)氣門(mén)按照大凸輪的輪廓同步進(jìn)行。大大增加了進(jìn)氣流通面積和開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，步進(jìn)行。大大增加了進(jìn)氣流通面積和開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的動(dòng)力性。從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的動(dòng)力性。 通過(guò)通過(guò)VTEC系統(tǒng)裝置，發(fā)動(dòng)機(jī)可以根據(jù)行系統(tǒng)裝置，發(fā)動(dòng)機(jī)可以根據(jù)行駛工況自動(dòng)改變氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間和提升駛工況自動(dòng)改變氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間和提升程度，即改變進(jìn)氣量和排氣量，從而達(dá)程度，即改變進(jìn)氣量和排氣量，從而達(dá)到增大功率、降低油耗及減少污

46、染的目到增大功率、降低油耗及減少污染的目的。的。整個(gè)整個(gè)VTEC系統(tǒng)由系統(tǒng)由ECU控制，接收發(fā)動(dòng)機(jī)控制，接收發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器（包括轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力、車(chē)速、傳感器（包括轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力、車(chē)速、水溫等）的參數(shù)并進(jìn)行處理，輸出相應(yīng)水溫等）的參數(shù)并進(jìn)行處理，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)的控制信號(hào)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速工況下由不同的凸輪控制，獲得所需速工況下由不同的凸輪控制，獲得所需的動(dòng)力的動(dòng)力 最近，本田又推出了比最近，本田又推出了比VTEC更先進(jìn)的更先進(jìn)的i-VTEC系統(tǒng)，系統(tǒng)，i-VTEC系統(tǒng)是在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)是在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，添加了一個(gè)添加了一個(gè)“可變正時(shí)控制系統(tǒng)可變正時(shí)控制系統(tǒng)”

47、，通過(guò)，通過(guò)ECU控制程序調(diào)節(jié)進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)啟關(guān)閉，使氣控制程序調(diào)節(jié)進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)啟關(guān)閉，使氣門(mén)的重疊時(shí)間更加精確，達(dá)到最佳的進(jìn)、排門(mén)的重疊時(shí)間更加精確，達(dá)到最佳的進(jìn)、排氣時(shí)機(jī)，并且進(jìn)一步提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。氣時(shí)機(jī)，并且進(jìn)一步提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。從遠(yuǎn)期來(lái)看，從遠(yuǎn)期來(lái)看，VTEC將會(huì)被將會(huì)被 i-VTEC所取代。所取代。它的原理是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)令每缸其中一它的原理是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)令每缸其中一只進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，讓燃燒室內(nèi)形成一道稀薄的只進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，讓燃燒室內(nèi)形成一道稀薄的混合氣渦流，結(jié)集在火花塞周?chē)c(diǎn)燃作功。混合氣渦流，結(jié)集在火花塞周?chē)c(diǎn)燃作功。發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)則在原有基礎(chǔ)上提高進(jìn)氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)則在原有

48、基礎(chǔ)上提高進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)度及時(shí)間，以獲取最大的充氣量。的開(kāi)度及時(shí)間，以獲取最大的充氣量。 i-VTEC 系統(tǒng)與系統(tǒng)與 VTEC 系統(tǒng)相比較是在系統(tǒng)相比較是在VTEC 系統(tǒng)上增加了系統(tǒng)上增加了VTC 機(jī)構(gòu)，即機(jī)構(gòu)，即i-VTEC=VTEC+VTC，為了獲得最合適的，為了獲得最合適的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的氣門(mén)正時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的氣門(mén)正時(shí)，ECU對(duì)對(duì)VTC油壓油壓控制閥進(jìn)行負(fù)荷控制，向控制閥進(jìn)行負(fù)荷控制，向VTC執(zhí)行器內(nèi)執(zhí)行器內(nèi)的進(jìn)氣提前角油壓室或者進(jìn)氣延遲角油的進(jìn)氣提前角油壓室或者進(jìn)氣延遲角油壓室供給油壓，壓室供給油壓，VTC執(zhí)行器根據(jù)供給的執(zhí)行器根據(jù)供給的油壓改變凸輪軸的相位，以獲得該負(fù)荷油壓改變凸輪軸的相位，以獲

49、得該負(fù)荷下最佳的配氣相位。下最佳的配氣相位。 i-VTEC i-VTEC 技術(shù)技術(shù)i-VTEC DOHCi-VTEC DOHCVTCVTC對(duì)凸輪轉(zhuǎn)角的控制對(duì)凸輪轉(zhuǎn)角的控制 VTC令氣門(mén)重疊時(shí)間更加精確，達(dá)到最佳的令氣門(mén)重疊時(shí)間更加精確，達(dá)到最佳的進(jìn)、排氣門(mén)重疊時(shí)間，并將發(fā)動(dòng)機(jī)功率提高進(jìn)、排氣門(mén)重疊時(shí)間，并將發(fā)動(dòng)機(jī)功率提高20%。同時(shí)，同時(shí)，i-VTEC系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用進(jìn)氣歧管放在系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用進(jìn)氣歧管放在前，排氣歧管放在后（靠車(chē)廂一端）的布置。前，排氣歧管放在后（靠車(chē)廂一端）的布置。在進(jìn)氣歧管上增設(shè)了可變長(zhǎng)度裝置，低轉(zhuǎn)速在進(jìn)氣歧管上增設(shè)了可變長(zhǎng)度裝置，低轉(zhuǎn)速時(shí)增長(zhǎng)進(jìn)氣行程提高氣流速度，有利于提升

50、時(shí)增長(zhǎng)進(jìn)氣行程提高氣流速度，有利于提升扭矩；而排氣歧管則縮短了長(zhǎng)度，也就是縮扭矩；而排氣歧管則縮短了長(zhǎng)度，也就是縮短了與三元催化器之間的距離，使三元催化短了與三元催化器之間的距離，使三元催化器更快進(jìn)入適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟?，能有效控制廢器更快進(jìn)入適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟?，能有效控制廢氣排放。由于發(fā)動(dòng)機(jī)一啟動(dòng)后氣排放。由于發(fā)動(dòng)機(jī)一啟動(dòng)后i-VTEC系統(tǒng)就系統(tǒng)就進(jìn)入狀態(tài)，不論低轉(zhuǎn)速或者高轉(zhuǎn)速進(jìn)入狀態(tài)，不論低轉(zhuǎn)速或者高轉(zhuǎn)速VTC都在都在工作，也就消除了原來(lái)工作，也就消除了原來(lái)VTEC系統(tǒng)存在的缺系統(tǒng)存在的缺陷。陷。 VVT-i發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)VVT-i是豐田獨(dú)有的領(lǐng)先發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，過(guò)去是豐田獨(dú)有的領(lǐng)先發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，過(guò)去僅裝備于

51、豐田的進(jìn)口原裝高檔車(chē)上。僅裝備于豐田的進(jìn)口原裝高檔車(chē)上。VVT-i （Variable Valve Timing and Lift with intelligence）的意思是）的意思是“智能可變配氣正智能可變配氣正時(shí)系統(tǒng)時(shí)系統(tǒng)”。該系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是可根據(jù)發(fā)動(dòng)。該系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)控制進(jìn)氣凸輪軸，通過(guò)調(diào)整凸輪軸機(jī)的狀態(tài)控制進(jìn)氣凸輪軸，通過(guò)調(diào)整凸輪軸轉(zhuǎn)角對(duì)配氣時(shí)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，以獲得最佳的配轉(zhuǎn)角對(duì)配氣時(shí)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，以獲得最佳的配氣正時(shí)，從而在所有速度范圍內(nèi)提高扭矩，氣正時(shí)，從而在所有速度范圍內(nèi)提高扭矩，并能大大改善燃油經(jīng)濟(jì)性，有效提高汽車(chē)的并能大大改善燃油經(jīng)濟(jì)性，有效提高汽車(chē)的功率與性能，減少油耗和廢氣排放。功率與性能，減少油耗和廢氣排放。 VVTi系統(tǒng)由傳感器、電控單元、液壓系統(tǒng)由傳感器、電控單元、液壓控制閥和控制器等部分組成?？刂崎y和控制器等部分組成。按控制器的安裝部位不同而分成兩種：按控制器的安裝部位不同而分成兩種：l一種是安裝在排氣凸輪軸上的，稱(chēng)為一種是安裝在排氣凸輪軸上的，稱(chēng)為葉片式葉片式VVTi，比如說(shuō)豐田大霸王；，比如說(shuō)豐田大霸王；l另一種是安裝在進(jìn)氣凸輪軸上的，稱(chēng)另一種是安裝在進(jìn)氣凸輪軸上的，稱(chēng)為螺旋槽式為螺旋槽式VVTi，凌志，凌志400、430等等高級(jí)轎車(chē)就是采用的此種型式。高級(jí)轎車(chē)就是采用的此種型式。4.2.2 電子節(jié)氣門(mén)控