項(xiàng)目五汽油發(fā)動機(jī)輔助控制系統(tǒng)檢修

1、一、項(xiàng)目情境引入一、項(xiàng)目情境引入一輛轎車如果發(fā)動機(jī)的尾氣不合格應(yīng)如一輛轎車如果發(fā)動機(jī)的尾氣不合格應(yīng)如何排除故障？何排除故障？想解決電控發(fā)動機(jī)尾氣不合格的故障，想解決電控發(fā)動機(jī)尾氣不合格的故障，應(yīng)具備排氣控制系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、空氣應(yīng)具備排氣控制系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、點(diǎn)火控制系統(tǒng)、電控發(fā)動機(jī)的機(jī)供給系統(tǒng)、點(diǎn)火控制系統(tǒng)、電控發(fā)動機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等基本知識，本項(xiàng)目重點(diǎn)械系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等基本知識，本項(xiàng)目重點(diǎn)學(xué)習(xí)排氣輔助控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與檢修知學(xué)習(xí)排氣輔助控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與檢修知識，能夠?yàn)榕懦娍匕l(fā)動機(jī)尾氣排放不合格識，能夠?yàn)榕懦娍匕l(fā)動機(jī)尾氣排放不合格的故障提供幫助。的故障提供幫

2、助。（一）汽車排放污染物的種類（一）汽車排放污染物的種類隨著人們對環(huán)境保護(hù)越來越重視，對隨著人們對環(huán)境保護(hù)越來越重視，對汽車排放污染物的控制也越來越嚴(yán)格。汽車排放污染物的控制也越來越嚴(yán)格。汽車排放污染物主要是指從排氣管排汽車排放污染物主要是指從排氣管排出的出的CO、HC、NOx等有害污染物。等有害污染物。CO是一種無色無味的有毒氣體，它能是一種無色無味的有毒氣體，它能使血液的輸氧能力降低，從而使心臟、大腦使血液的輸氧能力降低，從而使心臟、大腦等重要器官嚴(yán)重缺氧，引起頭暈、頭痛、惡等重要器官嚴(yán)重缺氧，引起頭暈、頭痛、惡心等癥狀，輕則使中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損，重則心等癥狀，輕則使中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損，重則會

3、使心血管工作困難，直至死亡。會使心血管工作困難，直至死亡。CO主要是燃油混合氣過濃，燃燒時的主要是燃油混合氣過濃，燃燒時的氧氣不足造成的。氧氣不足造成的。HC包括未燃燒和未完全燃燒的燃油、包括未燃燒和未完全燃燒的燃油、潤滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化物，其中有潤滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化物，其中有些成分會對眼睛和皮膚有強(qiáng)烈的刺激作用，些成分會對眼睛和皮膚有強(qiáng)烈的刺激作用，且濃度高時會引起頭暈、惡心、貧血甚至急且濃度高時會引起頭暈、惡心、貧血甚至急性中毒。性中毒。HC是由于混合氣過稀、噴油器過臟、點(diǎn)是由于混合氣過稀、噴油器過臟、點(diǎn)火不良（點(diǎn)火正時不當(dāng)或火花塞過臟）、排火不良（點(diǎn)火正時不當(dāng)或火花塞過臟

4、）、排氣門泄漏等，導(dǎo)致燃燒不完全而產(chǎn)生的。氣門泄漏等，導(dǎo)致燃燒不完全而產(chǎn)生的。NOx是燃燒過程中形成的多種氮氧化物，是燃燒過程中形成的多種氮氧化物，主要是主要是NO，還有，還有NO2、N2O3、N2O5等。等。其中其中NO是無色無味的氣體，具有輕度刺是無色無味的氣體，具有輕度刺激性，毒性不大。激性，毒性不大。NO2是一種棕紅色強(qiáng)刺激性的有毒氣體。是一種棕紅色強(qiáng)刺激性的有毒氣體。NOx是由于混合氣在高溫、富氧下燃燒是由于混合氣在高溫、富氧下燃燒時，含在混合氣中的時，含在混合氣中的N2和和O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。根據(jù)污染物來自排氣管、曲軸箱和根據(jù)污染物來自排氣管、曲軸箱和燃

5、油系統(tǒng)的不同，汽車排氣控制系統(tǒng)一燃油系統(tǒng)的不同，汽車排氣控制系統(tǒng)一般分為排氣污染物控制系統(tǒng)和非排氣污般分為排氣污染物控制系統(tǒng)和非排氣污染物控制系統(tǒng)。染物控制系統(tǒng)。排氣污染物控制系統(tǒng)排氣污染物控制系統(tǒng)排氣污染物控制系統(tǒng)主要有三元催排氣污染物控制系統(tǒng)主要有三元催化系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)、二次空化系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)、二次空氣噴射系統(tǒng)和廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。氣噴射系統(tǒng)和廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。非排氣污染物控制系統(tǒng)非排氣污染物控制系統(tǒng)非排氣污染物是指由排氣管以外的非排氣污染物是指由排氣管以外的其他途徑排放到大氣中的有害污染物，其他途徑排放到大氣中的有害污染物，主要是曲軸箱竄氣和燃油蒸發(fā)兩種方式主要是曲軸箱

6、竄氣和燃油蒸發(fā)兩種方式所產(chǎn)生的所產(chǎn)生的HC排放。排放。非排氣污染物控制系統(tǒng)主要有曲軸非排氣污染物控制系統(tǒng)主要有曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)和燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)。箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)和燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)。1曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)如果發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)的混合氣和燃如果發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)的混合氣和燃燒后的廢氣順著活塞和汽缸體的內(nèi)壁漏燒后的廢氣順著活塞和汽缸體的內(nèi)壁漏入曲軸箱內(nèi)，將稀釋和污染機(jī)油，造成入曲軸箱內(nèi)，將稀釋和污染機(jī)油，造成機(jī)油的潤滑性能下降，因此必須將這些機(jī)油的潤滑性能下降，因此必須將這些污染物從曲軸箱內(nèi)排出污染物從曲軸箱內(nèi)排出。此外，曲軸箱內(nèi)的壓力隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高此外，曲軸箱內(nèi)的壓力隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高而

7、增加，如果不通風(fēng)，會將機(jī)油從油封或汽缸而增加，如果不通風(fēng)，會將機(jī)油從油封或汽缸墊壓出。墊壓出。由于環(huán)保的原因，不能將這些混合氣直接由于環(huán)保的原因，不能將這些混合氣直接排入大氣，所以為解決此問題，現(xiàn)代汽車一般排入大氣，所以為解決此問題，現(xiàn)代汽車一般都采用曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)（都采用曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)（PositiveCrankcaseVentilation，PCV）系統(tǒng)，將這些漏入曲軸箱）系統(tǒng)，將這些漏入曲軸箱的氣體導(dǎo)入進(jìn)氣歧管，使其重新燃燒。的氣體導(dǎo)入進(jìn)氣歧管，使其重新燃燒。圖圖5-1 曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)動機(jī)不工作時，彈簧將錐形閥壓發(fā)動機(jī)不工作時，彈簧將錐形閥壓在閥座上，此時閥內(nèi)沒有

8、真空度，沒有在閥座上，此時閥內(nèi)沒有真空度，沒有蒸汽流量，這樣可以防止回火，如圖蒸汽流量，這樣可以防止回火，如圖5-2所示。所示。圖圖5-2 發(fā)動機(jī)不工作時，發(fā)動機(jī)不工作時，PCV閥的狀況閥的狀況怠速或減速時，進(jìn)氣歧管真空度大，怠速或減速時，進(jìn)氣歧管真空度大，它克服彈簧壓力，將錐形閥向上吸起。它克服彈簧壓力，將錐形閥向上吸起。這時在錐形閥與這時在錐形閥與PCV閥殼體之間，存閥殼體之間，存在小縫隙，如圖在小縫隙，如圖5-3所示。所示。在怠速或減速工作時，發(fā)動機(jī)泄漏氣在怠速或減速工作時，發(fā)動機(jī)泄漏氣體很少，這些氣體可以從體很少，這些氣體可以從PCV閥的小縫隙閥的小縫隙流出曲軸箱。流出曲軸箱。圖圖5-

9、3 怠速或減速時，怠速或減速時，PCV閥的狀況閥的狀況在部分節(jié)氣門開度下（常速行駛）在部分節(jié)氣門開度下（常速行駛）工作時，進(jìn)氣管真空度比怠速時小。工作時，進(jìn)氣管真空度比怠速時小。這時，彈簧向下推壓錐形閥，使錐這時，彈簧向下推壓錐形閥，使錐形閥與形閥與PCV閥殼體間的縫隙增大，如圖閥殼體間的縫隙增大，如圖5-4所示。所示。因?yàn)樵诓糠止?jié)氣門開度下，發(fā)動機(jī)因?yàn)樵诓糠止?jié)氣門開度下，發(fā)動機(jī)泄漏的氣體比較多，錐形閥與泄漏的氣體比較多，錐形閥與PCV閥殼閥殼體間的較大縫隙可以使所有泄漏氣體被體間的較大縫隙可以使所有泄漏氣體被吸入出氣管。吸入出氣管。 圖圖5-4 常速行駛時，常速行駛時，PCV閥的狀況閥的狀況

10、當(dāng)發(fā)動機(jī)在大負(fù)荷下工作時，節(jié)氣門當(dāng)發(fā)動機(jī)在大負(fù)荷下工作時，節(jié)氣門全開，進(jìn)氣管真空度減小，彈簧將錐形閥全開，進(jìn)氣管真空度減小，彈簧將錐形閥進(jìn)一步向下推壓，從而使錐形閥與進(jìn)一步向下推壓，從而使錐形閥與PCV閥閥殼體間的縫隙更大，如圖殼體間的縫隙更大，如圖5-5所示。所示。因?yàn)榇筘?fù)荷工作時，產(chǎn)生更多泄漏氣因?yàn)榇筘?fù)荷工作時，產(chǎn)生更多泄漏氣體，所以需要更大的縫隙才能使泄漏氣體體，所以需要更大的縫隙才能使泄漏氣體流入進(jìn)氣管。流入進(jìn)氣管。圖圖5-5 發(fā)動機(jī)大負(fù)荷或加速時，發(fā)動機(jī)大負(fù)荷或加速時，PCV閥的狀況閥的狀況當(dāng)發(fā)動機(jī)發(fā)生回火時，火焰?zhèn)鞑サ疆?dāng)發(fā)動機(jī)發(fā)生回火時，火焰?zhèn)鞑サ竭M(jìn)氣管進(jìn)入進(jìn)氣管進(jìn)入PCV閥體內(nèi)，

11、火焰的壓力壓閥體內(nèi)，火焰的壓力壓緊緊PCV閥使其關(guān)閉，以防止火焰?zhèn)鞯角y使其關(guān)閉，以防止火焰?zhèn)鞯角S箱中。軸箱中。如果系統(tǒng)中沒有如果系統(tǒng)中沒有PCV閥，發(fā)動機(jī)回閥，發(fā)動機(jī)回火時，曲軸箱中的蒸汽就有可能發(fā)生爆火時，曲軸箱中的蒸汽就有可能發(fā)生爆炸。炸。廢氣再循環(huán)（廢氣再循環(huán)（ExhaustGasRecirculation，EGR）系統(tǒng)的作用是把一部分排氣引入進(jìn)氣系）系統(tǒng)的作用是把一部分排氣引入進(jìn)氣系統(tǒng)中，使其和新鮮混合氣一起進(jìn)入汽缸中參與統(tǒng)中，使其和新鮮混合氣一起進(jìn)入汽缸中參與燃燒，其主要目的是減少氮氧化合物（燃燒，其主要目的是減少氮氧化合物（NOx）的排放。的排放。氮氧化合物（氮氧化合物（NOx

12、）是混合氣在高溫）是混合氣在高溫和富氧條件下燃燒時，含在混合氣中的和富氧條件下燃燒時，含在混合氣中的N2和和O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的。燃燒溫度越高，燃燒溫度越高，N2和和O2越容易反應(yīng)，越容易反應(yīng)，排出的排出的NOx越多，如圖越多，如圖5-6所示。所示。所以減少所以減少NOx的最好方法就是降低燃的最好方法就是降低燃燒室的溫度。燒室的溫度。圖圖5-6 燃燒溫度與燃燒溫度與NOx排放量的關(guān)系排放量的關(guān)系EGR系統(tǒng)工作時，將一部分廢氣引入進(jìn)系統(tǒng)工作時，將一部分廢氣引入進(jìn)氣系統(tǒng)，與新鮮的燃油混合氣混合，使混合氣系統(tǒng)，與新鮮的燃油混合氣混合，使混合氣變稀，從而降低了燃燒速度，燃燒溫度隨

13、氣變稀，從而降低了燃燒速度，燃燒溫度隨之下降，有效地減少了之下降，有效地減少了NOx的生成。的生成。圖圖5-7 點(diǎn)火提前角不變時，點(diǎn)火提前角不變時，EGR率對油率對油耗和排放的影響耗和排放的影響圖圖5-8 點(diǎn)火提前角改變時，點(diǎn)火提前角改變時，EGR率對發(fā)動機(jī)性能的影響率對發(fā)動機(jī)性能的影響1）普通電子式）普通電子式EGR控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)圖圖5-9為日產(chǎn)為日產(chǎn)NISSAN車車VG30型發(fā)動型發(fā)動機(jī)所用的普通電子式機(jī)所用的普通電子式EGR控制系統(tǒng)示意控制系統(tǒng)示意圖。圖。圖圖5-9 普通電子式普通電子式EGR控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)這種系統(tǒng)在早期的這種系統(tǒng)在早期的NISSAN車上曾經(jīng)車上曾經(jīng)采用，它由采用，它

14、由EGR控制電磁閥、節(jié)氣門位置控制電磁閥、節(jié)氣門位置傳感器、傳感器、EGR閥、曲軸位置傳感器、發(fā)動閥、曲軸位置傳感器、發(fā)動機(jī)機(jī)ECU、冷卻液溫度傳感器等組成。、冷卻液溫度傳感器等組成。其工作原理是在發(fā)動機(jī)工作時，發(fā)其工作原理是在發(fā)動機(jī)工作時，發(fā)動機(jī)動機(jī)ECU根據(jù)各傳感器信號，如曲軸位根據(jù)各傳感器信號，如曲軸位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門置傳感器、冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、點(diǎn)火開關(guān)等送來的信號，位置傳感器、點(diǎn)火開關(guān)等送來的信號，確定發(fā)動機(jī)目前在哪一種工況下工作，確定發(fā)動機(jī)目前在哪一種工況下工作，以便發(fā)出控制指令，控制以便發(fā)出控制指令，控制EGR閥的打開閥的打開或關(guān)閉，使廢氣再循環(huán)

15、進(jìn)行或停止。或關(guān)閉，使廢氣再循環(huán)進(jìn)行或停止。在發(fā)動機(jī)的某些工況下，發(fā)動機(jī)在發(fā)動機(jī)的某些工況下，發(fā)動機(jī)ECU控制控制EGR控制電磁閥通電，從而切斷了控制電磁閥通電，從而切斷了EGR閥的真閥的真空通道，使空通道，使EGR閥關(guān)閉。閥關(guān)閉。2）可變）可變EGR率廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)率廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)可變可變EGR率廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)是一率廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)是一種開環(huán)控制系統(tǒng)。種開環(huán)控制系統(tǒng)。其工作原理是：將其工作原理是：將EGR率與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)率與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量的對應(yīng)關(guān)系經(jīng)試驗(yàn)確定后，以速、進(jìn)氣量的對應(yīng)關(guān)系經(jīng)試驗(yàn)確定后，以數(shù)據(jù)形式存入發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)形式存入發(fā)動機(jī)ECU的的ROM中。中。發(fā)動機(jī)工作時，發(fā)動機(jī)

16、發(fā)動機(jī)工作時，發(fā)動機(jī)ECU根據(jù)各種根據(jù)各種傳感器送來的信號，并經(jīng)過與其內(nèi)部數(shù)據(jù)傳感器送來的信號，并經(jīng)過與其內(nèi)部數(shù)據(jù)對照和計(jì)算修正，輸出適當(dāng)?shù)闹噶?，控制對照和?jì)算修正，輸出適當(dāng)?shù)闹噶?，控制EGR閥的開度，以調(diào)節(jié)廢氣再循環(huán)的閥的開度，以調(diào)節(jié)廢氣再循環(huán)的EGR率。率?？勺兛勺僂GR率廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)如率廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)如圖圖5-10所示，當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，發(fā)動機(jī)所示，當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，發(fā)動機(jī)ECU根據(jù)曲軸位傳感器、節(jié)氣門位置傳根據(jù)曲軸位傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、點(diǎn)火開關(guān)、感器、冷卻液溫度傳感器、點(diǎn)火開關(guān)、電源電壓等信號，給電源電壓等信號，給EFR控制電磁閥提控制電磁閥提供不同占空比

17、的脈沖電壓，使其通電與供不同占空比的脈沖電壓，使其通電與斷電的平均時間不同，從而得到控制斷電的平均時間不同，從而得到控制EGR閥不同開度所需的各種真空度，獲閥不同開度所需的各種真空度，獲得適合發(fā)動機(jī)工況的不同的得適合發(fā)動機(jī)工況的不同的EGR率。率。圖圖5-10 可變可變EGR率廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)率廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)1進(jìn)氣歧管真空度進(jìn)氣歧管真空度2EGR控制電磁閥控制電磁閥3至點(diǎn)火至點(diǎn)火4EGR閥（常閉）閥（常閉） 脈沖電壓信號的占空比越大，脈沖電壓信號的占空比越大，EGR控制控制電磁閥通電時間越長，電磁閥通電時間越長，EGR率越大；反之，率越大；反之，脈沖電壓信號的占空比越小，脈沖電壓信號的占

18、空比越小，EGR率越小，率越小，當(dāng)小至某一值時，當(dāng)小至某一值時，EGR控制電磁閥斷電，廢控制電磁閥斷電，廢氣再循環(huán)系統(tǒng)停止工作。氣再循環(huán)系統(tǒng)停止工作。3）帶壓力反饋電子（）帶壓力反饋電子（PFE）傳感器的廢）傳感器的廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)氣再循環(huán)控制系統(tǒng)這種系統(tǒng)由這種系統(tǒng)由EGR閥、真空調(diào)節(jié)器、閥、真空調(diào)節(jié)器、計(jì)量孔和壓力反饋電子傳感器等組成。計(jì)量孔和壓力反饋電子傳感器等組成。通過檢測計(jì)量孔處的壓力，再綜合通過檢測計(jì)量孔處的壓力，再綜合發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)ECU接收的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、海拔高接收的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、海拔高度、真空度、冷卻液溫度和節(jié)氣門位置度、真空度、冷卻液溫度和節(jié)氣門位置等輸入信號來控制廢氣再循環(huán)的時

19、間和等輸入信號來控制廢氣再循環(huán)的時間和流量，如圖流量，如圖5-11所示。所示。圖圖5-11 帶壓力反饋電子傳感器的廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)帶壓力反饋電子傳感器的廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)1壓力反饋電子傳感器壓力反饋電子傳感器2EGR閥閥3真空調(diào)節(jié)器真空調(diào)節(jié)器4計(jì)量孔計(jì)量孔 4）帶壓差反饋電子（）帶壓差反饋電子（DPFE）傳感器的）傳感器的廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)帶壓差反饋電子傳感器的廢氣再循帶壓差反饋電子傳感器的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)如圖環(huán)系統(tǒng)如圖5-12所示。所示。帶壓差反饋電子傳感器的廢氣再循帶壓差反饋電子傳感器的廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)的工作方式和帶壓力反饋電環(huán)控制系統(tǒng)的工作方式和帶壓力反饋電子傳感器的

20、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)基本一樣，子傳感器的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)基本一樣，只是它還需檢測排氣系統(tǒng)的廢氣壓力，只是它還需檢測排氣系統(tǒng)的廢氣壓力，它的控制更精確。它的控制更精確。圖圖5-12帶差壓反饋電子傳感器的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)帶差壓反饋電子傳感器的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)1壓差反饋電子傳感器壓差反饋電子傳感器2EGR閥閥3計(jì)量孔計(jì)量孔PFE傳感器和傳感器和DPFE傳感器都是三線傳感器都是三線傳感器，其中，傳感器，其中，PFE傳感器有一個壓力輸傳感器有一個壓力輸入口，入口，DPFE傳感器有兩個壓力輸入口。傳感器有兩個壓力輸入口。5）帶）帶EGR位置傳感器的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)位置傳感器的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)圖圖5-13所示為廣州本田雅閣

21、轎車發(fā)動所示為廣州本田雅閣轎車發(fā)動機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由EGR真空真空控制閥、控制閥、EGR控制電磁閥、控制電磁閥、EGR閥以及閥以及各種傳感器組成。各種傳感器組成。圖圖5-13 帶帶EGR位置傳感器的位置傳感器的EGR控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)1EGR控制電磁閥控制電磁閥 2EGR真空控制閥真空控制閥 3進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管4EGR閥閥5EGR閥位置傳感器閥位置傳感器 在在EGR閥上部裝有一個可以檢測閥上部裝有一個可以檢測EGR閥升程閥升程的的EGR閥位置傳感器，該傳感器利用由一個柱塞閥位置傳感器，該傳感器利用由一個柱塞推動的電位計(jì)向發(fā)動機(jī)推動的電位計(jì)向發(fā)動機(jī)ECM/PCM傳

22、送信號，作傳送信號，作為控制廢氣再循環(huán)的參考信號，實(shí)現(xiàn)為控制廢氣再循環(huán)的參考信號，實(shí)現(xiàn)EGR系統(tǒng)的系統(tǒng)的閉環(huán)控制。閉環(huán)控制。發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)ECM/PCM中存儲有多種工況下中存儲有多種工況下EGR閥的最佳提升高度信號。閥的最佳提升高度信號。6）裝有背壓修正閥的）裝有背壓修正閥的EGR控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)圖圖5-14所示為裝有背壓修正閥的所示為裝有背壓修正閥的EGR控制系統(tǒng)，廣州三星道奇、尼桑千里馬等控制系統(tǒng)，廣州三星道奇、尼桑千里馬等車型就采用這種系統(tǒng)。車型就采用這種系統(tǒng)。在在EGR控制電磁閥和控制電磁閥和EGR閥之間的真閥之間的真空管路中裝有一個背壓修正閥?？展苈分醒b有一個背壓修正閥。其功用是根據(jù)排

23、氣歧管中的背壓，控其功用是根據(jù)排氣歧管中的背壓，控制廢氣再循環(huán)。制廢氣再循環(huán)。圖圖5-14 帶背壓修正閥的帶背壓修正閥的EGR控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)1EGR控制電磁閥控制電磁閥 2節(jié)氣門節(jié)氣門 3真空孔真空孔4排氣歧管排氣歧管 5空氣流量傳感器空氣流量傳感器 6轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器7冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器 8背壓修正閥背壓修正閥 9EGR閥閥（1）燃油蒸發(fā)（）燃油蒸發(fā)（EVAP）控制系統(tǒng)的功能）控制系統(tǒng)的功能EVAP控制系統(tǒng)是為防止汽油箱內(nèi)的汽控制系統(tǒng)是為防止汽油箱內(nèi)的汽油蒸氣排入大氣產(chǎn)生污染而設(shè)的，其功能油蒸氣排入大氣產(chǎn)生污染而設(shè)的，其功能是收集汽油箱和浮子室（化油器式汽油機(jī)是收集汽油箱

24、和浮子室（化油器式汽油機(jī)）內(nèi)蒸發(fā)的汽油蒸氣，并將汽油蒸氣導(dǎo)入）內(nèi)蒸發(fā)的汽油蒸氣，并將汽油蒸氣導(dǎo)入汽缸參加燃燒，從而防止汽油蒸氣直接排汽缸參加燃燒，從而防止汽油蒸氣直接排入大氣而造成污染。入大氣而造成污染。同時，還必須根據(jù)發(fā)動機(jī)工況，控制同時，還必須根據(jù)發(fā)動機(jī)工況，控制導(dǎo)入汽缸參加燃燒的汽油蒸氣量。導(dǎo)入汽缸參加燃燒的汽油蒸氣量。（2）EVAP控制系統(tǒng)的組成與工作原理控制系統(tǒng)的組成與工作原理燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的組成和構(gòu)造，隨燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的組成和構(gòu)造，隨汽車制造廠和生產(chǎn)年代的不同而不同。汽車制造廠和生產(chǎn)年代的不同而不同。早期的燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)多是利用真早期的燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)多是利用真空進(jìn)行控制，而

25、現(xiàn)在基本上都采用發(fā)動機(jī)空進(jìn)行控制，而現(xiàn)在基本上都采用發(fā)動機(jī)ECU進(jìn)行控制。目前常見的比較簡單的燃進(jìn)行控制。目前常見的比較簡單的燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)如圖油蒸發(fā)控制系統(tǒng)如圖5-15所示。所示。圖圖5-15燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)示意圖燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)示意圖1油箱油箱2燃油止回閥燃油止回閥3燃油蒸氣通氣管路燃油蒸氣通氣管路4接緩沖器接緩沖器5炭罐控制電磁閥炭罐控制電磁閥6節(jié)氣門節(jié)氣門7進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管8活性炭罐活性炭罐9定量排放小孔定量排放小孔10主節(jié)氣門室主節(jié)氣門室11排放控制閥排放控制閥12油箱蓋附真空泄放閥油箱蓋附真空泄放閥 它主要由油箱、活性炭罐、炭罐控它主要由油箱、活性炭罐、炭罐控制電磁閥等組成，能夠

26、提供比較精確的制電磁閥等組成，能夠提供比較精確的蒸發(fā)流量的控制。蒸發(fā)流量的控制。（3）燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的控制）燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的控制為了防止破壞發(fā)動機(jī)正常工作時的為了防止破壞發(fā)動機(jī)正常工作時的混合氣成分，影響發(fā)動機(jī)正常工作，必混合氣成分，影響發(fā)動機(jī)正常工作，必須對燃油蒸氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管的時須對燃油蒸氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管的時機(jī)和進(jìn)入量進(jìn)行控制。機(jī)和進(jìn)入量進(jìn)行控制。目前，盡管各汽車生產(chǎn)廠家都采用目前，盡管各汽車生產(chǎn)廠家都采用發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)ECU控制炭罐控制電磁閥的通斷控制炭罐控制電磁閥的通斷來控制其開啟和關(guān)閉，線圈通電時，電來控制其開啟和關(guān)閉，線圈通電時，電磁閥開啟，線圈斷電時，電磁閥關(guān)閉，磁閥

27、開啟，線圈斷電時，電磁閥關(guān)閉，但它們在控制電磁閥開閉的時機(jī)和方法但它們在控制電磁閥開閉的時機(jī)和方法上并不完全一樣。上并不完全一樣。發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)ECU使炭罐控制電磁閥通電使炭罐控制電磁閥通電通?？紤]以下條件。通?？紤]以下條件。發(fā)動機(jī)啟動已超過規(guī)定的時間。發(fā)動機(jī)啟動已超過規(guī)定的時間。冷卻液溫度已高于規(guī)定值。冷卻液溫度已高于規(guī)定值。怠速觸點(diǎn)開關(guān)處于斷開狀態(tài)。怠速觸點(diǎn)開關(guān)處于斷開狀態(tài)。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于規(guī)定值。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于規(guī)定值。圖圖5-16 活性炭罐活性炭罐1濾清器濾清器 2炭粒炭粒 3活性炭罐外殼活性炭罐外殼 4通風(fēng)和凈化管接頭通風(fēng)和凈化管接頭（1）三元催化轉(zhuǎn)換器（）三元催化轉(zhuǎn)換器（TWC）的功能）

28、的功能發(fā)動機(jī)工作時會產(chǎn)生一些有害的燃發(fā)動機(jī)工作時會產(chǎn)生一些有害的燃燒產(chǎn)物，因此，當(dāng)今汽車普遍安裝三元燒產(chǎn)物，因此，當(dāng)今汽車普遍安裝三元催化轉(zhuǎn)換器，這個裝置串聯(lián)在排氣系統(tǒng)催化轉(zhuǎn)換器，這個裝置串聯(lián)在排氣系統(tǒng)中，目的是在排氣氣流的一系列化學(xué)反中，目的是在排氣氣流的一系列化學(xué)反應(yīng)中起催化作用，促使發(fā)動機(jī)排出的廢應(yīng)中起催化作用，促使發(fā)動機(jī)排出的廢氣中的有害氣體轉(zhuǎn)換成無害氣體。氣中的有害氣體轉(zhuǎn)換成無害氣體。（2）TWC的工作原理的工作原理三元催化轉(zhuǎn)換器安裝在排氣管中部，三元催三元催化轉(zhuǎn)換器安裝在排氣管中部，三元催化轉(zhuǎn)換器中主要起作用的是三元催化劑，它是鉑化轉(zhuǎn)換器中主要起作用的是三元催化劑，它是鉑（或鈀）和

29、銠的混合物，使汽車尾氣中有害物質(zhì)（或鈀）和銠的混合物，使汽車尾氣中有害物質(zhì)碳?xì)浠衔铮ㄌ細(xì)浠衔铮℉C）、一氧化碳（）、一氧化碳（CO）、氮氧化）、氮氧化合物（合物（NOx），經(jīng)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無害的二氧化），經(jīng)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳（碳（CO2）、水（）、水（H2O）及氮?dú)猓ǎ┘暗獨(dú)猓∟2）。）。但是只有當(dāng)混合氣的空燃比保持穩(wěn)定但是只有當(dāng)混合氣的空燃比保持穩(wěn)定時，三元催化轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率才能得到時，三元催化轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率才能得到精確控制。精確控制。圖圖5-17所示為三元催化轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換所示為三元催化轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率與混合氣空燃比的關(guān)系曲線。效率與混合氣空燃比的關(guān)系曲線。從圖中可以看出，

30、只有當(dāng)發(fā)動機(jī)在標(biāo)從圖中可以看出，只有當(dāng)發(fā)動機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)的理論空燃比準(zhǔn)的理論空燃比14.7:1下運(yùn)轉(zhuǎn)時，三元催化下運(yùn)轉(zhuǎn)時，三元催化轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率才最佳。轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率才最佳。圖圖5-17 TWC的轉(zhuǎn)換效率與混合氣濃度的關(guān)系的轉(zhuǎn)換效率與混合氣濃度的關(guān)系為此必須對可燃混合氣的空燃比進(jìn)為此必須對可燃混合氣的空燃比進(jìn)行精確的控制，把空燃比盡量保持在理行精確的控制，把空燃比盡量保持在理論空燃比論空燃比14.7:1附近很窄的范圍內(nèi)。附近很窄的范圍內(nèi)。（3）TWC的構(gòu)造的構(gòu)造三元催化轉(zhuǎn)換器一般為整體不可拆三元催化轉(zhuǎn)換器一般為整體不可拆卸式，安裝在排氣消聲器的前面，由三卸式，安裝在排氣消聲器的前面，由三元催化轉(zhuǎn)

31、換芯子和外殼等構(gòu)成，如圖元催化轉(zhuǎn)換芯子和外殼等構(gòu)成，如圖5-18所示。所示。圖圖5-18 三元催化轉(zhuǎn)換器三元催化轉(zhuǎn)換器1催化劑催化劑2內(nèi)筒內(nèi)筒3外筒外筒4殼體殼體5排氣溫度傳感器排氣溫度傳感器6消聲器消聲器7排泄口塞排泄口塞8排氣管排氣管 大多數(shù)三元催化轉(zhuǎn)換芯子以蜂窩狀大多數(shù)三元催化轉(zhuǎn)換芯子以蜂窩狀陶瓷作為承載催化劑的載體，在陶瓷載陶瓷作為承載催化劑的載體，在陶瓷載體上浸漬鉑（或鈀）和銠的混合物作為體上浸漬鉑（或鈀）和銠的混合物作為催化劑。催化劑。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作不正常時，排氣中的當(dāng)發(fā)動機(jī)工作不正常時，排氣中的CO、HC含量會急劇升高，催化器負(fù)擔(dān)含量會急劇升高，催化器負(fù)擔(dān)加重，導(dǎo)致溫度急劇升高。加

32、重，導(dǎo)致溫度急劇升高。若高溫持續(xù)時間過長，將會導(dǎo)致催化若高溫持續(xù)時間過長，將會導(dǎo)致催化性能惡化或損壞（芯子破碎），使排氣不性能惡化或損壞（芯子破碎），使排氣不暢，同時由于其安裝位置靠近車身底板，暢，同時由于其安裝位置靠近車身底板，容易出危險(xiǎn)。容易出危險(xiǎn)。所以在有些轎車的三元催化轉(zhuǎn)換器還所以在有些轎車的三元催化轉(zhuǎn)換器還加有檢測排氣溫度的排氣溫度傳感器。加有檢測排氣溫度的排氣溫度傳感器。二次空氣噴射系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是將一定量二次空氣噴射系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是將一定量的新鮮空氣引入排氣管或三元催化轉(zhuǎn)換器的新鮮空氣引入排氣管或三元催化轉(zhuǎn)換器中，使廢氣中的有害氣體與空氣進(jìn)一步燃中，使廢氣中的有害氣體與空氣進(jìn)一步燃燒，以

33、進(jìn)一步減少有害物的排放。燒，以進(jìn)一步減少有害物的排放。發(fā)動機(jī)處于正常工作溫度時，二次空發(fā)動機(jī)處于正常工作溫度時，二次空氣噴射系統(tǒng)可降低氣噴射系統(tǒng)可降低HC和和CO的排放量。的排放量。發(fā)動機(jī)剛啟動時，二次空氣噴射系統(tǒng)發(fā)動機(jī)剛啟動時，二次空氣噴射系統(tǒng)不但能降低不但能降低HC的排放量，而且會縮短氧的排放量，而且會縮短氧傳感器的加熱時間，使發(fā)動機(jī)傳感器的加熱時間，使發(fā)動機(jī)ECU盡快進(jìn)盡快進(jìn)入空燃比閉環(huán)控制過程。入空燃比閉環(huán)控制過程。圖圖5-19 二次空氣噴射系統(tǒng)簡圖二次空氣噴射系統(tǒng)簡圖許多二次空氣噴射系統(tǒng)都是用空氣許多二次空氣噴射系統(tǒng)都是用空氣泵將空氣泵入排氣歧管或三元催化轉(zhuǎn)換泵將空氣泵入排氣歧管或三

34、元催化轉(zhuǎn)換器。器?？諝獗孟到y(tǒng)如圖空氣泵系統(tǒng)如圖5-20所示，由真空控所示，由真空控制空氣旁通閥和空氣分流閥，它們又控制空氣旁通閥和空氣分流閥，它們又控制從空氣泵到排氣歧管或三元催化轉(zhuǎn)換制從空氣泵到排氣歧管或三元催化轉(zhuǎn)換器的空氣量。器的空氣量?？諝夥至鏖y到排氣歧管和三元催化空氣分流閥到排氣歧管和三元催化轉(zhuǎn)換器之間各有一個單向閥，以防止在轉(zhuǎn)換器之間各有一個單向閥，以防止在減速等情況時，排氣管中的廢氣倒流至減速等情況時，排氣管中的廢氣倒流至二次空氣噴射系統(tǒng)。二次空氣噴射系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)ECU控制兩個電磁線圈，分控制兩個電磁線圈，分別給旁通閥和分流閥供應(yīng)真空。別給旁通閥和分流閥供應(yīng)真空。同空氣泵系統(tǒng)

35、相比，脈沖空氣系統(tǒng)同空氣泵系統(tǒng)相比，脈沖空氣系統(tǒng)不需要動力源注入空氣，而是依靠大氣不需要動力源注入空氣，而是依靠大氣壓力與廢氣真空脈沖之間的壓力差使空壓力與廢氣真空脈沖之間的壓力差使空氣進(jìn)入排氣歧管，因此減少了成本及功氣進(jìn)入排氣歧管，因此減少了成本及功率消耗。率消耗。其工作原理如圖其工作原理如圖5-21所示。所示?？諝鈦碜钥諝鉃V清器，發(fā)動機(jī)空氣來自空氣濾清器，發(fā)動機(jī)ECU控制電磁閥的打開及關(guān)閉，電磁閥與單控制電磁閥的打開及關(guān)閉，電磁閥與單向閥相連。向閥相連。由于排氣中壓力是正負(fù)交替的脈沖由于排氣中壓力是正負(fù)交替的脈沖壓力波，當(dāng)發(fā)動機(jī)以較低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時，壓力波，當(dāng)發(fā)動機(jī)以較低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時，排氣壓力為

36、負(fù)，空氣由濾清器通過電磁排氣壓力為負(fù)，空氣由濾清器通過電磁閥和單向閥進(jìn)入排氣歧管，與排出的閥和單向閥進(jìn)入排氣歧管，與排出的HC進(jìn)一步燃燒，故可降低進(jìn)一步燃燒，故可降低HC的排放量；當(dāng)?shù)呐欧帕?；?dāng)排氣壓力為正時，因有單向閥，所以空排氣壓力為正時，因有單向閥，所以空氣不能反向流動，但此時也沒有新鮮空氣不能反向流動，但此時也沒有新鮮空氣進(jìn)入排氣歧管，即不能降低氣進(jìn)入排氣歧管，即不能降低HC的排放的排放量。量。脈沖空氣系統(tǒng)的上、下游空氣道各脈沖空氣系統(tǒng)的上、下游空氣道各有一個電磁閥和一個單向閥。有一個電磁閥和一個單向閥。因?yàn)榕艢馄绻艿牡蛪好}沖持續(xù)時間因?yàn)榕艢馄绻艿牡蛪好}沖持續(xù)時間隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高而縮

37、短，所以脈沖隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高而縮短，所以脈沖式二次空氣噴射系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低式二次空氣噴射系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低時，降低時，降低HC排放的效果更好。排放的效果更好。圖圖5-20 空氣泵系統(tǒng)空氣泵系統(tǒng) 圖圖5-21 脈沖空氣系統(tǒng)原理圖脈沖空氣系統(tǒng)原理圖現(xiàn)在最常用的進(jìn)氣控制技術(shù)有可變進(jìn)現(xiàn)在最常用的進(jìn)氣控制技術(shù)有可變進(jìn)氣技術(shù)和渦輪增壓技術(shù)，它們的目的都是氣技術(shù)和渦輪增壓技術(shù)，它們的目的都是為了增大發(fā)動機(jī)的扭矩和功率，改善發(fā)動為了增大發(fā)動機(jī)的扭矩和功率，改善發(fā)動機(jī)在不同運(yùn)行狀況下的動力性，但兩者在機(jī)在不同運(yùn)行狀況下的動力性，但兩者在實(shí)現(xiàn)方式上卻有很大的不同，下面分別進(jìn)實(shí)現(xiàn)方式上卻有很大的不同，下面分

38、別進(jìn)行介紹。行介紹。（1）可變進(jìn)氣系統(tǒng)的概念）可變進(jìn)氣系統(tǒng)的概念可變進(jìn)氣系統(tǒng)是利用發(fā)動機(jī)工作時可變進(jìn)氣系統(tǒng)是利用發(fā)動機(jī)工作時進(jìn)氣管道的進(jìn)氣動態(tài)效應(yīng)來提高充氣效進(jìn)氣管道的進(jìn)氣動態(tài)效應(yīng)來提高充氣效率，以達(dá)到在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)增大發(fā)率，以達(dá)到在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)增大發(fā)動機(jī)的扭矩和功率的目的。動機(jī)的扭矩和功率的目的。進(jìn)氣慣性效應(yīng)。進(jìn)氣慣性效應(yīng)，一般進(jìn)氣慣性效應(yīng)。進(jìn)氣慣性效應(yīng)，一般是指利用進(jìn)氣行程時進(jìn)氣管內(nèi)高速流動是指利用進(jìn)氣行程時進(jìn)氣管內(nèi)高速流動氣體的慣性作用來提高充氣效率。在發(fā)氣體的慣性作用來提高充氣效率。在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣行程前期，由于活塞下行的吸動機(jī)進(jìn)氣行程前期，由于活塞下行的吸入作用，汽缸內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。

39、入作用，汽缸內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。新鮮空氣從進(jìn)氣管進(jìn)入，同時傳出新鮮空氣從進(jìn)氣管進(jìn)入，同時傳出負(fù)壓波，經(jīng)進(jìn)氣門、氣道，沿進(jìn)氣管向負(fù)壓波，經(jīng)進(jìn)氣門、氣道，沿進(jìn)氣管向外傳播。外傳播。當(dāng)負(fù)壓波傳到穩(wěn)壓室等空腔的開口當(dāng)負(fù)壓波傳到穩(wěn)壓室等空腔的開口端時，又從開口端向汽缸方向反射回正端時，又從開口端向汽缸方向反射回正壓波。壓波。如果進(jìn)氣管的長度和直徑適當(dāng)，從如果進(jìn)氣管的長度和直徑適當(dāng)，從負(fù)壓波發(fā)出到正壓波返回進(jìn)氣門所經(jīng)歷負(fù)壓波發(fā)出到正壓波返回進(jìn)氣門所經(jīng)歷的時間，正好與進(jìn)氣門從開啟到關(guān)閉所的時間，正好與進(jìn)氣門從開啟到關(guān)閉所需的時間配合，即正壓波返回到進(jìn)氣門需的時間配合，即正壓波返回到進(jìn)氣門時，正值進(jìn)氣門關(guān)閉前夕，提高

40、了進(jìn)氣時，正值進(jìn)氣門關(guān)閉前夕，提高了進(jìn)氣門的正壓力，起到增壓作用，達(dá)到提高門的正壓力，起到增壓作用，達(dá)到提高充氣量的效果。充氣量的效果。進(jìn)氣波動效應(yīng)。進(jìn)氣波動效應(yīng)，一般進(jìn)氣波動效應(yīng)。進(jìn)氣波動效應(yīng)，一般是指利用進(jìn)氣門關(guān)閉后，進(jìn)氣管的氣體是指利用進(jìn)氣門關(guān)閉后，進(jìn)氣管的氣體還在繼續(xù)來回波動的作用來提高充氣效還在繼續(xù)來回波動的作用來提高充氣效率。在進(jìn)氣門關(guān)閉時，氣流的波動在進(jìn)率。在進(jìn)氣門關(guān)閉時，氣流的波動在進(jìn)氣管中周而復(fù)始地來回傳播，致使進(jìn)氣氣管中周而復(fù)始地來回傳播，致使進(jìn)氣門處的壓力時高時低。門處的壓力時高時低。如果進(jìn)氣管的形狀、長度和直徑較如果進(jìn)氣管的形狀、長度和直徑較適合，有利于壓力波的反射和諧

41、振，使適合，有利于壓力波的反射和諧振，使正壓波與下循環(huán)進(jìn)氣過程重合，就能使正壓波與下循環(huán)進(jìn)氣過程重合，就能使進(jìn)氣結(jié)束時的壓力升高，達(dá)到提高充氣進(jìn)氣結(jié)束時的壓力升高，達(dá)到提高充氣效率的目的。效率的目的。進(jìn)氣氣流在進(jìn)氣管中的變化是非常進(jìn)氣氣流在進(jìn)氣管中的變化是非常復(fù)雜的。復(fù)雜的。為了有效地利用進(jìn)氣動態(tài)效應(yīng)、提為了有效地利用進(jìn)氣動態(tài)效應(yīng)、提高充氣效率，在汽車發(fā)動機(jī)上采用設(shè)置高充氣效率，在汽車發(fā)動機(jī)上采用設(shè)置動力腔、諧振腔及各種結(jié)構(gòu)形式的可變動力腔、諧振腔及各種結(jié)構(gòu)形式的可變進(jìn)氣系統(tǒng)。進(jìn)氣系統(tǒng)。一個長度和截面面積固定的進(jìn)氣道，只一個長度和截面面積固定的進(jìn)氣道，只能在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)有較好動態(tài)效應(yīng)和充能

42、在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)有較好動態(tài)效應(yīng)和充氣效果。氣效果。一般在低速轉(zhuǎn)速工作時，較細(xì)長的進(jìn)氣一般在低速轉(zhuǎn)速工作時，較細(xì)長的進(jìn)氣道充氣效果較好，而在高速轉(zhuǎn)速工作時，短道充氣效果較好，而在高速轉(zhuǎn)速工作時，短而粗的進(jìn)氣道充氣效果較好。而粗的進(jìn)氣道充氣效果較好。如果采用長度可變的進(jìn)氣道，則可使發(fā)如果采用長度可變的進(jìn)氣道，則可使發(fā)動機(jī)在較大的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都有較好的充氣效動機(jī)在較大的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都有較好的充氣效果。果。對于采用多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)動對于采用多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)來說，可以按照氣體壓力波傳播的特機(jī)來說，可以按照氣體壓力波傳播的特點(diǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)氣道，使進(jìn)氣道的長度、形狀點(diǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)氣道，使進(jìn)氣道的長度、形狀都可

43、以改變，利用進(jìn)氣動態(tài)效應(yīng)來提高都可以改變，利用進(jìn)氣動態(tài)效應(yīng)來提高充氣效率。充氣效率。在各種車型上采用的可變進(jìn)氣系統(tǒng)在各種車型上采用的可變進(jìn)氣系統(tǒng)并不完全一樣。并不完全一樣。下面簡單介紹幾種常見的可變進(jìn)氣下面簡單介紹幾種常見的可變進(jìn)氣系統(tǒng)。系統(tǒng)。奧迪奧迪V6發(fā)動機(jī)的可變進(jìn)氣系統(tǒng)。圖發(fā)動機(jī)的可變進(jìn)氣系統(tǒng)。圖5-22所示為奧迪所示為奧迪V6發(fā)動機(jī)可變進(jìn)氣系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)可變進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣歧管的幾何形狀。在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣進(jìn)氣歧管的幾何形狀。在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管內(nèi)設(shè)置進(jìn)氣轉(zhuǎn)換閥，受發(fā)動機(jī)控制歧管內(nèi)設(shè)置進(jìn)氣轉(zhuǎn)換閥，受發(fā)動機(jī)控制模塊（模塊（ECU）的控制。）的控制。在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于4100r/min

44、時，每個時，每個汽缸進(jìn)氣道中的轉(zhuǎn)換閥門總是處于關(guān)閉位汽缸進(jìn)氣道中的轉(zhuǎn)換閥門總是處于關(guān)閉位置，形成路徑較長而截面較小的進(jìn)氣管道，置，形成路徑較長而截面較小的進(jìn)氣管道，如圖如圖5-22（a）所示；當(dāng)轉(zhuǎn)速大于）所示；當(dāng)轉(zhuǎn)速大于4100r/min，進(jìn)氣道中的轉(zhuǎn)換閥門開啟，構(gòu)成的路徑較短進(jìn)氣道中的轉(zhuǎn)換閥門開啟，構(gòu)成的路徑較短而截面較大的進(jìn)氣管道，如圖而截面較大的進(jìn)氣管道，如圖5-22（b）所）所示。示。圖圖5-22 奧迪奧迪V6可變進(jìn)氣系統(tǒng)可變進(jìn)氣系統(tǒng)發(fā)動機(jī)采用這種可變進(jìn)氣系統(tǒng)后，發(fā)動機(jī)采用這種可變進(jìn)氣系統(tǒng)后，提高了充氣效率，其輸出扭矩和功率都提高了充氣效率，其輸出扭矩和功率都有提高，圖有提高，圖5-2

45、3所示為采用可變進(jìn)氣系所示為采用可變進(jìn)氣系統(tǒng)后輸出特性的比較。統(tǒng)后輸出特性的比較。圖圖5-23 奧迪奧迪V6發(fā)動機(jī)輸出特性發(fā)動機(jī)輸出特性日產(chǎn)汽車發(fā)動機(jī)可變進(jìn)氣系統(tǒng)。圖日產(chǎn)汽車發(fā)動機(jī)可變進(jìn)氣系統(tǒng)。圖5-24所示為日產(chǎn)汽車發(fā)動機(jī)可變進(jìn)氣系統(tǒng)所示為日產(chǎn)汽車發(fā)動機(jī)可變進(jìn)氣系統(tǒng)的示意圖。當(dāng)發(fā)動機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)，小負(fù)的示意圖。當(dāng)發(fā)動機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)，小負(fù)荷工作時，轉(zhuǎn)換閥關(guān)閉，進(jìn)氣僅通過細(xì)荷工作時，轉(zhuǎn)換閥關(guān)閉，進(jìn)氣僅通過細(xì)長的進(jìn)氣管流入，可以提高進(jìn)氣流速。長的進(jìn)氣管流入，可以提高進(jìn)氣流速。圖圖5-24 日產(chǎn)汽車發(fā)動機(jī)可變進(jìn)氣系統(tǒng)的原理圖日產(chǎn)汽車發(fā)動機(jī)可變進(jìn)氣系統(tǒng)的原理圖由于細(xì)長管的動態(tài)效應(yīng)，改善了中由于細(xì)長管的動態(tài)

46、效應(yīng)，改善了中低速的扭矩特性，當(dāng)發(fā)動機(jī)在高轉(zhuǎn)速大低速的扭矩特性，當(dāng)發(fā)動機(jī)在高轉(zhuǎn)速大負(fù)荷工作時，轉(zhuǎn)換閥開啟，空氣流經(jīng)短負(fù)荷工作時，轉(zhuǎn)換閥開啟，空氣流經(jīng)短而粗的進(jìn)氣管道，大大提高了充氣量，而粗的進(jìn)氣管道，大大提高了充氣量，從而獲得較大的功率。從而獲得較大的功率。a豐田汽車發(fā)動機(jī)可變進(jìn)氣系統(tǒng)。圖豐田汽車發(fā)動機(jī)可變進(jìn)氣系統(tǒng)。圖5-25所示為豐田汽車公司采用的雙進(jìn)氣管分所示為豐田汽車公司采用的雙進(jìn)氣管分別參加工作的可變進(jìn)氣系統(tǒng)示意圖。圖中別參加工作的可變進(jìn)氣系統(tǒng)示意圖。圖中顯示每個汽缸配有顯示每個汽缸配有4個氣門（個氣門（2個進(jìn)氣門和個進(jìn)氣門和2個排氣門），個排氣門），2個進(jìn)氣門各配有一個進(jìn)氣個進(jìn)氣門各

47、配有一個進(jìn)氣管道，其中一個進(jìn)氣通道中裝有進(jìn)氣轉(zhuǎn)換管道，其中一個進(jìn)氣通道中裝有進(jìn)氣轉(zhuǎn)換閥。閥。在發(fā)動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，小負(fù)荷工作時，轉(zhuǎn)換閥在發(fā)動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，小負(fù)荷工作時，轉(zhuǎn)換閥關(guān)閉，只利用一個進(jìn)氣通路，即將發(fā)動機(jī)總的進(jìn)關(guān)閉，只利用一個進(jìn)氣通路，即將發(fā)動機(jī)總的進(jìn)氣通路數(shù)減半，如圖氣通路數(shù)減半，如圖5-22（a）所示，此時進(jìn)氣）所示，此時進(jìn)氣流速提高，進(jìn)氣慣性大，可提高發(fā)動機(jī)扭矩；當(dāng)流速提高，進(jìn)氣慣性大，可提高發(fā)動機(jī)扭矩；當(dāng)發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速大負(fù)荷工作時，轉(zhuǎn)換閥開啟，兩條發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速大負(fù)荷工作時，轉(zhuǎn)換閥開啟，兩條進(jìn)氣通路同時工作，見圖進(jìn)氣通路同時工作，見圖5-25（b），此時進(jìn)氣），此時進(jìn)氣截面大大增加，進(jìn)氣阻

48、力減小，充氣量增加，使截面大大增加，進(jìn)氣阻力減小，充氣量增加，使高轉(zhuǎn)速時的動力性得到很大的提高。高轉(zhuǎn)速時的動力性得到很大的提高。圖圖5-25 豐田汽車雙進(jìn)氣管可變進(jìn)氣系統(tǒng)原理圖豐田汽車雙進(jìn)氣管可變進(jìn)氣系統(tǒng)原理圖圖圖5-26所示為豐田汽車發(fā)動機(jī)可變所示為豐田汽車發(fā)動機(jī)可變進(jìn)氣控制系統(tǒng)的示意圖（圖中只畫帶有進(jìn)氣控制系統(tǒng)的示意圖（圖中只畫帶有轉(zhuǎn)換閥的進(jìn)氣道，另一不帶轉(zhuǎn)換閥的進(jìn)轉(zhuǎn)換閥的進(jìn)氣道，另一不帶轉(zhuǎn)換閥的進(jìn)氣道未畫）。氣道未畫）。圖圖5-26 豐田汽車發(fā)動機(jī)可變進(jìn)氣控制豐田汽車發(fā)動機(jī)可變進(jìn)氣控制系統(tǒng)的構(gòu)成原理圖系統(tǒng)的構(gòu)成原理圖如圖如圖5-26所示進(jìn)氣道中進(jìn)氣轉(zhuǎn)換閥所示進(jìn)氣道中進(jìn)氣轉(zhuǎn)換閥的關(guān)閉和開啟

49、，是由膜片式執(zhí)行器來完的關(guān)閉和開啟，是由膜片式執(zhí)行器來完成的。成的。膜片式執(zhí)行器的工作壓力，則由發(fā)膜片式執(zhí)行器的工作壓力，則由發(fā)動機(jī)控制模塊通過控制電磁真空通道閥動機(jī)控制模塊通過控制電磁真空通道閥來進(jìn)行控制。來進(jìn)行控制。進(jìn)氣轉(zhuǎn)換閥（通路）的控制過程如進(jìn)氣轉(zhuǎn)換閥（通路）的控制過程如下。下。b豐田諧波增壓進(jìn)氣控制系統(tǒng)（豐田諧波增壓進(jìn)氣控制系統(tǒng)（ACIS）?；剩??；使谵I車冠轎車2JZ-GE發(fā)動機(jī)采用諧波增壓進(jìn)氣控制發(fā)動機(jī)采用諧波增壓進(jìn)氣控制系統(tǒng)。它的進(jìn)氣管長度不能變化，但由于在進(jìn)系統(tǒng)。它的進(jìn)氣管長度不能變化，但由于在進(jìn)氣管中加設(shè)了一個大容量的空氣室和電控真空氣管中加設(shè)了一個大容量的空氣室和電控真空閥

50、，實(shí)現(xiàn)了壓力波傳播路線長度的改變，從而閥，實(shí)現(xiàn)了壓力波傳播路線長度的改變，從而達(dá)到了低速和高速的進(jìn)氣增壓效果。達(dá)到了低速和高速的進(jìn)氣增壓效果。諧波增壓進(jìn)氣控制系統(tǒng)的工作原理如諧波增壓進(jìn)氣控制系統(tǒng)的工作原理如圖圖5-27所示，通過控制進(jìn)氣增壓閥就可改所示，通過控制進(jìn)氣增壓閥就可改變進(jìn)氣管內(nèi)的脈動壓力波傳遞長度，即是變進(jìn)氣管內(nèi)的脈動壓力波傳遞長度，即是從空氣濾清器到進(jìn)氣門還是空氣室出口到從空氣濾清器到進(jìn)氣門還是空氣室出口到進(jìn)氣門。進(jìn)氣門。諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)的控制系統(tǒng)如圖諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)的控制系統(tǒng)如圖5-28所示，控制原理如圖所示，控制原理如圖5-29所示。所示。ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速信號控制電磁真空通根據(jù)轉(zhuǎn)

51、速信號控制電磁真空通道閥的開啟和關(guān)閉。道閥的開啟和關(guān)閉。低速時，電磁真空通道閥電路不通低速時，電磁真空通道閥電路不通（真空通道閥關(guān)閉），真空罐的真空度（真空通道閥關(guān)閉），真空罐的真空度不能進(jìn)入真空氣室，受真空氣室控制的不能進(jìn)入真空氣室，受真空氣室控制的進(jìn)氣增壓閥處于關(guān)閉狀態(tài)。進(jìn)氣增壓閥處于關(guān)閉狀態(tài)。進(jìn)氣管內(nèi)的脈動壓力波傳遞長度是進(jìn)氣管內(nèi)的脈動壓力波傳遞長度是空氣濾清器到進(jìn)氣門的距離，這一距離空氣濾清器到進(jìn)氣門的距離，這一距離較長，適應(yīng)于發(fā)動機(jī)中低速時增加氣體較長，適應(yīng)于發(fā)動機(jī)中低速時增加氣體動力，如圖動力，如圖5-29（a）所示。）所示。高速時，高速時，ECU接通電磁真空通道閥接通電磁真空通道

52、閥的電路（真空通道閥打開），真空罐的的電路（真空通道閥打開），真空罐的真空進(jìn)入真空氣室，吸動膜片，將進(jìn)氣真空進(jìn)入真空氣室，吸動膜片，將進(jìn)氣增壓控制閥打開。增壓控制閥打開。由于大容量空氣室的參與，使進(jìn)氣由于大容量空氣室的參與，使進(jìn)氣脈動壓力波只能從空氣室出口到進(jìn)氣門脈動壓力波只能從空氣室出口到進(jìn)氣門之間傳播，縮短了壓力波的傳播距離，之間傳播，縮短了壓力波的傳播距離，使發(fā)動機(jī)在高速區(qū)也能得到較好的氣體使發(fā)動機(jī)在高速區(qū)也能得到較好的氣體動力增壓效果，如圖動力增壓效果，如圖5-29（b）所示。）所示。圖圖5-27 諧波增壓進(jìn)氣控制系統(tǒng)工作原理圖諧波增壓進(jìn)氣控制系統(tǒng)工作原理圖圖圖5-28 諧波增壓進(jìn)氣控

53、制系統(tǒng)圖諧波增壓進(jìn)氣控制系統(tǒng)圖圖圖5-29 諧波增壓進(jìn)氣控制系統(tǒng)控制原理圖諧波增壓進(jìn)氣控制系統(tǒng)控制原理圖所謂增壓是將進(jìn)入汽缸前的新鮮空氣預(yù)先進(jìn)所謂增壓是將進(jìn)入汽缸前的新鮮空氣預(yù)先進(jìn)行壓縮，然后再以高密度送入汽缸。行壓縮，然后再以高密度送入汽缸。增壓器的結(jié)構(gòu)型式有多種，但目前在轎車上增壓器的結(jié)構(gòu)型式有多種，但目前在轎車上應(yīng)用最普遍、最有效的是廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，它應(yīng)用最普遍、最有效的是廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，它是根據(jù)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷來控制排氣的流動路線，并是根據(jù)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷來控制排氣的流動路線，并通過渦輪增壓器提高進(jìn)氣壓力，增加進(jìn)氣量，從通過渦輪增壓器提高進(jìn)氣壓力，增加進(jìn)氣量，從而大大改善發(fā)動機(jī)的動力性。而

54、大大改善發(fā)動機(jī)的動力性。國內(nèi)常見的奧迪國內(nèi)常見的奧迪A61.8T、帕薩特、帕薩特B51.8T、寶來以及日本的三菱、馬自達(dá)、日產(chǎn)等轎車的寶來以及日本的三菱、馬自達(dá)、日產(chǎn)等轎車的汽油發(fā)動機(jī)都曾先后采用廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。汽油發(fā)動機(jī)都曾先后采用廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的主要部件有渦廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的主要部件有渦輪增壓器、增壓壓力控制電磁閥、膜片輪增壓器、增壓壓力控制電磁閥、膜片式控制閥和冷卻器。式控制閥和冷卻器。1）渦輪增壓器）渦輪增壓器渦輪增壓器內(nèi)有動力渦輪和增壓渦渦輪增壓器內(nèi)有動力渦輪和增壓渦輪，它們安裝在同一根軸上，當(dāng)廢氣從輪，它們安裝在同一根軸上，當(dāng)廢氣從排氣歧管流至動力渦輪的葉輪處

55、，其壓排氣歧管流至動力渦輪的葉輪處，其壓力就使動力渦輪葉輪轉(zhuǎn)動，同時增壓渦力就使動力渦輪葉輪轉(zhuǎn)動，同時增壓渦輪也轉(zhuǎn)動，迫使空氣進(jìn)入汽缸。輪也轉(zhuǎn)動，迫使空氣進(jìn)入汽缸。圖圖5-31所示為奧迪所示為奧迪A61.8T轎車的渦轎車的渦輪增壓器。輪增壓器。圖圖5-30 廢氣渦輪增壓原理圖廢氣渦輪增壓原理圖圖圖5-31 奧迪奧迪A6 1.8T轎車的渦輪增壓器轎車的渦輪增壓器2）增壓壓力控制電磁閥和膜片式控制閥）增壓壓力控制電磁閥和膜片式控制閥發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)ECU通過控制增壓壓力控制通過控制增壓壓力控制電磁閥，進(jìn)一步控制膜片式控制閥使旁電磁閥，進(jìn)一步控制膜片式控制閥使旁通閥門動作，從而改變實(shí)際渦輪增壓壓通閥門動

56、作，從而改變實(shí)際渦輪增壓壓力。力。閥門打開，增壓壓力下降；閥門關(guān)閥門打開，增壓壓力下降；閥門關(guān)閉，增壓壓力上升。閉，增壓壓力上升。3）冷卻器）冷卻器在廢氣渦輪增壓系統(tǒng)中，一般都帶在廢氣渦輪增壓系統(tǒng)中，一般都帶有冷卻器（也稱為中冷器），它可降低有冷卻器（也稱為中冷器），它可降低進(jìn)氣溫度，對消除發(fā)動機(jī)爆燃、提高進(jìn)進(jìn)氣溫度，對消除發(fā)動機(jī)爆燃、提高進(jìn)氣效率等都十分有利。氣效率等都十分有利。能提高進(jìn)氣密度，增加充其量。能使能提高進(jìn)氣密度，增加充其量。能使發(fā)動機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下達(dá)到較高的充氣效發(fā)動機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下達(dá)到較高的充氣效率，增加輸出功率，提高扭矩、降低油率，增加輸出功率，提高扭矩、降低油耗。耗。能消除大

57、氣壓力的不同引起的實(shí)際充其能消除大氣壓力的不同引起的實(shí)際充其量的變化對發(fā)動機(jī)的影響。對一般發(fā)動機(jī)量的變化對發(fā)動機(jī)的影響。對一般發(fā)動機(jī)來說，海拔高度升高來說，海拔高度升高1000m，功率下降，功率下降8%10%，油耗增加，油耗增加4%5%。增壓器所消耗的功率是由排出的廢氣提增壓器所消耗的功率是由排出的廢氣提供，對發(fā)動機(jī)輸出的有效功率影響不大。供，對發(fā)動機(jī)輸出的有效功率影響不大。采用渦輪增壓技術(shù)后，由于平均有采用渦輪增壓技術(shù)后，由于平均有效壓力增加，發(fā)動機(jī)爆燃傾向增大，熱效壓力增加，發(fā)動機(jī)爆燃傾向增大，熱負(fù)荷偏高。負(fù)荷偏高。為了保證發(fā)動機(jī)在不同轉(zhuǎn)速及工況為了保證發(fā)動機(jī)在不同轉(zhuǎn)速及工況下都得到最佳增

58、壓值，并防止發(fā)動機(jī)爆下都得到最佳增壓值，并防止發(fā)動機(jī)爆燃和限制熱負(fù)荷，對渦輪增加系統(tǒng)增壓燃和限制熱負(fù)荷，對渦輪增加系統(tǒng)增壓壓力必須進(jìn)行控制。壓力必須進(jìn)行控制。目前多是采用旁通的方法，即調(diào)節(jié)目前多是采用旁通的方法，即調(diào)節(jié)進(jìn)入動力渦輪室的廢氣量，從而對增壓進(jìn)入動力渦輪室的廢氣量，從而對增壓壓力進(jìn)行控制。壓力進(jìn)行控制。當(dāng)需要增加進(jìn)氣壓力時，排氣歧管當(dāng)需要增加進(jìn)氣壓力時，排氣歧管排出的廢氣進(jìn)入渦輪增壓器，經(jīng)動力渦排出的廢氣進(jìn)入渦輪增壓器，經(jīng)動力渦輪排出；隨著節(jié)氣門開度的增加和發(fā)動輪排出；隨著節(jié)氣門開度的增加和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，動力渦輪的轉(zhuǎn)速加快，機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，動力渦輪的轉(zhuǎn)速加快，與其同軸的增壓渦輪的轉(zhuǎn)

59、速也加快，致與其同軸的增壓渦輪的轉(zhuǎn)速也加快，致使進(jìn)氣增壓壓力增大。使進(jìn)氣增壓壓力增大。如果此時旁通閥打開，通過動力渦如果此時旁通閥打開，通過動力渦輪的廢氣量和氣壓就會減小，動力渦輪輪的廢氣量和氣壓就會減小，動力渦輪和增壓渦輪轉(zhuǎn)速降低，進(jìn)氣增壓壓力就和增壓渦輪轉(zhuǎn)速降低，進(jìn)氣增壓壓力就會減小。會減小。由此可見，通過控制旁通閥，就可改由此可見，通過控制旁通閥，就可改變通過動力渦輪的廢氣量，從而實(shí)現(xiàn)對增變通過動力渦輪的廢氣量，從而實(shí)現(xiàn)對增壓壓力的控制。壓壓力的控制。通常，旁通閥由膜片式控制閥控制，通常，旁通閥由膜片式控制閥控制，而膜片式控制閥則由發(fā)動機(jī)而膜片式控制閥則由發(fā)動機(jī)ECU通過增壓通過增壓壓力

60、控制電磁閥進(jìn)行控制。壓力控制電磁閥進(jìn)行控制。圖圖5-32帶有廢氣渦輪增壓的發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)帶有廢氣渦輪增壓的發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)1空氣濾清器空氣濾清器2空氣流量傳感器空氣流量傳感器3增壓渦輪增壓渦輪4渦輪增壓器渦輪增壓器5動力渦輪動力渦輪6膜片式控制閥膜片式控制閥7爆燃傳感器爆燃傳感器8冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器9增壓壓力傳感器增壓壓力傳感器10節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器11冷卻器冷卻器12噴油器噴油器13點(diǎn)火線圈點(diǎn)火線圈14火花塞火花塞15增壓壓力控制電磁閥增壓壓力控制電磁閥16點(diǎn)火控制模塊點(diǎn)火控制模塊17曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器 （一）實(shí)施要求（一）實(shí)施要求豐田豐田5A、A