浅析汽车发动机进气控制技术

浅析汽车发动机的进气控制技术 第一章第一章 概述概述 1.11.1 本课题的研究内容介绍本课题的研究内容介绍 本课题主要是介绍汽车发动机供给系统，包括进气系统的组成、空气供给系统的 主要零件以及进气系统的工作原理，除此之外，还探讨包括现代汽车进气控制的运用 和有关进气控制常见的故障分析和诊断方法，以及一些典型的故障事例。 同时也讨论其他辅助装置控制同时新技术研发面临着关键技术问题和机遇与挑 战并存，而现在的电控喷神系统、共轨式燃油喷射系统、涡轮增压及中冷技术、二次 进气系统、谐波增压控制系统以及进气涡流控制等利用新技术的控制装置。 1.21.2 课题研究的意义课题研究的意义 从二十世纪九十年代开始，随着汽车保有量的增加,环境保护的呼声越来越高， 各个国家越来越重视大气环境的保护，苛刻的环保法规不断出台，汽车的排放成为进 入市场的先决条件；而石油资源的日益减少又导致对汽车耗油量的要求也日益严格； 进入二十一世纪后，这些要求更加严格。因此，各个汽车厂家不惜投入大量的资金进 行技术研究、设计和开发，电子计算机模拟技术的使用使新技术的研发实验周期大幅 度缩短， 尤其在这几年新材料的不断应用， 汽车发动机技术的进展可以说是日新月异， 出现了长足的进步。除了发动机本体没有太大改动之外，其它各个系统都发生了质的 变化，很多原来在理论上认为不可能成立的想法，在今天竟然成为现实；不管是从体 积、质量、转速、功率、稳定性还是可靠性方面，传统发动机与现代发动机简直无法 同日而语，以及生活水平的提高，汽车发动机的发展使得人们对汽车的动力性能舒适 性能、可靠性能以及经济性能都达到一个新的定点，所以汽车的各个配件部位的控制 也达到一个新的技术要求，进气系统影响了汽车发动机的工作工况，新技术的使用， 使得发动机能达到最佳的空燃比，具有最大的功率和转矩，同时在排放方面能达到标 准的一个最理想的值。本文将浅析发动机进气系统的控制技术，其中包含（进气系统 的结构、工作原理充、气效率和现代汽车所用的进气控制技术）。重点讲述现代汽车 发动机进气控制所运用的技术和产生的效果。 1.31.3 现有燃料汽车领域的技术现有燃料汽车领域的技术 汽油机虽采用挥发性较好的汽油为燃料，但在起动时，发动机温度低，进气系统 和气缸中的汽油不能很好地雾化、蒸发并与空气形成均匀的混合气，以致燃烧不良， 所以在动力上与效率上还有很大的欠缺，导致燃油消耗过大，同时也造成了一定的环 境污染，因为汽车上各个装置的作用与理论值有一定的偏差，而且在空燃比上也不能 达到 14.7 的理论值，而是在那受传感器偏差控制，现在的燃油燃烧的能量转换成机 械能的少，不能达到一个较高的水平，所以说现在汽车达到了一个电子与机械一体化 第1页共 17 页 的发展阶段，尽可能的精确工作精度，但技术的创新还需要时间与现实的一个考核， 现在汽车的进气控制多种不同的装置，都有不同的效果，L 型和 D 性的进气方式不同 但控制的结果都一样的，还有各个部件的传感器的运用。 现代汽车技术主要电子控制为基础，目前向着安全、环保、节能、轻松舒适、防 盗智能的方向发展，尤以轿车为最大突破，其中有些技术已普及，成为汽车的标准配 置； 有些只用少数高级轿车； 有些还处于试验阶段。 在这些技术中， 以安全技术居多。 各汽车厂家为强调汽车技术的先进性或配置较高， 往往把该技术的英文缩写字母表在 车上，如 ESP、ASR、VVTC 等。 现代汽车的安全技术都使用电子控制动力转向系统、主动悬架、胎压监控系统和 智能轮胎、倒车雷达和倒车影像系统、双级爆燃气囊、主动头部约束系统、减轻碰撞 系统、 防侧翻系统、 盲点和车道偏离警告系统、 前照灯照距自动调节系统。 而在舒适、 轻松、防盗、智能的技术有，定速巡航系统、智能巡航系统、汽车导航技术、车载自 动诊断系统、事故辅助上传系统、汽车防盗技术、汽车智能安全气囊、汽车智能空调 汽车夜视系统、汽车智能钥匙。 第2页共 17 页 第二章第二章汽车发动机进气系统汽车发动机进气系统 2.12.1 汽车进气系统的论述汽车进气系统的论述 发动机的进气系统是把空气或混合气导入发动机汽缸的零部件集合体称为发动 机的进气系统。以 L 型系统为例，用空气流量计测量，通过节气门体进入进气总管， 再分配到各个歧管。在进气歧管内，从喷油器喷出的汽油和空气混合后被吸入气缸内 燃烧。 在冷却液温度较低时为发动机暖机的过程，设计了快怠速装置，由空气阀来控制 快怠速所需的空气，这时经空气流量计计量后的空气，绕过节气门体经空气阀直接进 入总管。 可以通过怠速调整螺钉调节怠速转速，用空气阀控制怠速转速，也可以用 ECU 操作怠速控制阀控制怠速与快怠速。 2.22.2 进气系统的组成进气系统的组成 发动机进气系统主要有空气滤清器、空气流量计、节气门体、进气室，各种连接 管和真空管等组成此外还有计量节气门位置传感器和用于发动机怠速控制的怠速控 制阀。 2.32.3. 进气系统的各个部件的作用进气系统的各个部件的作用 节气门体节气门体内装有副节气门和主节气门用于控制进气量（即发动机的负 荷大小）外部还有主节气门位置传感器、副节气门位置传感器、节气门缓冲器和节气 门强制开启器，为节气门体的外部配置。 进气室和进气歧管进气室位于 v 型汽缸体内，进气室犹如一只大容量的空气室， 其作用以减少进气脉动和各缸的充气量，进气室的两侧各设有 4 个进气管， 8 个进 气歧管相互交叉布置，目的是增加进气歧支管的长度，提高进气谐波压力，有利于进 一步提高充气量。进气室的前端装有 ISC 阀左侧装有 EGR 阀。进气歧管是将由节气门 导入的空气分配到每个缸，与喷入的燃油雾化后参与引擎燃烧室内的重要部件，对整 台引擎的工作效率和动力输出起着至关重要的作用。 进气歧管的不同设计取决于引擎 的工作特性，管越扭曲细长，越注重低转扭力输出，适用于低转速区域的工况，而越 笔直粗壮，越是注重高扭力输出，适用于高转速的设计。 空气流量计空气流量计安装在空气滤清器和节气门之间它的作用是检查吸入空 气量的多少并把检测结果转换成电信号传给电脑， 按结构分空气流量传感器分为热线 式和热膜式传感器，他们的工作原理都相同，是通过流经传感器后热量损失的多少， 通过带走的热量来计算流过的空气量。通过 ECU 来确定喷油量。 节气门位置传感器节气门位置传感器传感器安装在节气门体上，他将节气门的 开度转换成电压信号以便微机控制喷油量，节气门位置传感器又分成很多种，比如开 关式节气门位置传感器，线性节气门位置传感器、综合位置传感器。下面主要介绍综 第3页共 17 页 合性节气门位置传感器他在线性节气门位置传感器的基础上附加一个怠速触电而成， 它的结构、等效电路即输出特性，这是现在运用最多的节气门位置传感器。 空气滤清器空气滤清器是用来过滤清除空气中的微小杂质的一种清除过滤装 置。空气滤清器主要应用于内燃机，作用是为了使发动机机械设备提供清洁的空气， 以防止发动机吸入带有杂质的颗粒增加磨蚀和耗损的几率。 空气滤清器的组要成分有 滤芯承担着气体的过滤工作，而机壳起到保护的作用。按照结构和条件不同，空气滤 清器分为干惯性式空气滤清器、湿惯性式，干惯性式空气滤清器除尘罩