汽车可变进气系统
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可变进气系统的种类和工作原理1. 引言可变进气系统(Variable Intake System,简称VIS)是一种用于发动机的进气系统,旨在优化发动机的性能和燃油经济性。
可变进气系统通过改变进气道的几何形状或长度来调整进气流量和速度,以适应不同工况下的需求。
本文将详细介绍可变进气系统的种类和工作原理。
2. 可变进气系统的种类可变进气系统可以根据其工作原理和结构特点分为以下几种类型:2.1 可变长度进气歧管(Variable Length Intake Manifold,简称VLIM)可变长度进气歧管是一种通过改变歧管长度来调整进气道几何形状的可变进气系统。
它通常由一个或多个活塞组成,这些活塞可以沿着歧管轴向移动。
当活塞向外移动时,歧管长度增加;当活塞向内移动时,歧管长度减少。
这样可以改变进气道的共振频率,以提高发动机在不同转速下的输出功率和扭矩。
2.2 可变截面进气歧管(Variable Cross Section Intake Manifold,简称VCSIM)可变截面进气歧管是一种通过改变进气道的横截面积来调整进气流量和速度的可变进气系统。
它通常由一个或多个活动阀门组成,这些阀门可以控制进气道的开口面积。
当阀门打开时,进气道的横截面积增大;当阀门关闭时,进气道的横截面积减小。
这样可以调整进气流量和速度,以适应不同转速下的需求。
2.3 可变长度和截面进气歧管(Variable Length and Cross Section Intake Manifold,简称VLCSIM)可变长度和截面进气歧管是一种综合了可变长度和可变截面两种调节方式的可变进气系统。
它通过同时改变歧管长度和横截面积来调整进气道的几何形状和特性。
这样可以更加精确地控制进气流量、速度和共振频率,以实现更高效的燃烧过程。
3. 可变进气系统的工作原理不同类型的可变进气系统在工作原理上有所差异,下面将分别介绍各种类型的可变进气系统的工作原理。
马自达6发动机进气系统可变进气歧管工作原理1、背景介绍:马自达6发动机进气系统可变进气歧管是一种先进的技术,通过调节进气歧管的长度和形状,实现在不同转速下提供最佳的进气道。
本文将详细介绍可变进气歧管的工作原理。
2、进气系统概述:进气系统是引入空气并使其与燃料混合的关键系统。
在马自达6中,进气系统包括进气道、进气滤清器、进气歧管和进气活门等组件。
可变进气歧管是进气系统的一个重要部分。
3、进气歧管的功能:进气歧管的主要功能是将来自进气道的空气分配到发动机各个缸体中。
在可变进气歧管中,歧管可以根据发动机的负荷和转速的变化来调节形状和长度,以优化进气效果。
4、可变进气歧管的工作原理:可变进气歧管通过一个可调节长度和形状的结构来实现优化进气效果。
在低转速下,进气歧管会调整为较长的形状,以增加进气管道的长度,提高流速和进气动能。
而在高转速下,进气歧管会调整为较短的形状,以减小进气管道的长度,提高进气道压力组成负荷。
5、可变进气歧管的控制系统:可变进气歧管的控制由发动机控制单元(ECU)完成。
ECU通过传感器获取发动机的负荷和转速信息,并根据预设的工作策略来控制可变进气歧管的运动,以实现最佳的进气效果。
6、本文涉及的附件:本文所涉及的附件包括马自达6发动机进气系统的示意图和控制系统原理图。
通过查阅附件,读者可以更加清晰地了解可变进气歧管的工作原理。
7、本文涉及的法律名词及注释:●进气歧管:将来自进气道的空气分配到发动机缸体的管道系统。
●可变进气歧管:可以根据发动机负荷和转速的变化来调节形状和长度的进气歧管。
●进气动能:进气流动所具有的动能。
●发动机控制单元(ECU):负责管理和控制发动机各个系统的电子控制单元。
可变进气系统的工作原理
可变进气系统是一种能够根据发动机工作状态和负荷需求来调节进气道尺寸和形状的装置。
它旨在提高发动机的功率、扭矩输出和燃油效率。
可变进气系统的工作原理是通过改变进气道的长度或形状来优化进气流动。
当发动机需要高扭矩输出时,进气道会被调节为较长的形状,这样可以提供更大的机械压缩比,增加进气冲量和提高低转速下的动力输出。
而当发动机需要更高的功率输出时,可变进气系统会将进气道调节为较短的形状。
短进气道可以提供更大的空气流速和进气阻力,使得燃烧更加充分,从而提高动力输出,并在高转速范围内实现更高的功率输出。
此外,可变进气系统还可以根据发动机的工作状态和负荷需求进行实时调节。
通过使用传感器来监测发动机转速、负荷和油门位置,系统可以根据这些参数来调节进气道的形状和长度,以实现最佳的进气效果。
总的来说,可变进气系统的工作原理是通过调节进气道的长度和形状来优化进气流动,以提高发动机的功率、扭矩输出和燃油效率。
这种系统能够根据发动机的实际工作状态和负荷需求进行实时调节,从而实现最佳的性能表现。
可变进气系统的作用随着汽车技术的不断进步,汽车的性能和燃油经济性越来越受到人们的关注。
而可变进气系统作为一种新型的汽车发动机技术,已经成为了提高汽车性能和燃油经济性的重要手段之一。
本文将从可变进气系统的原理、作用和优缺点等方面进行介绍和分析。
一、可变进气系统的原理可变进气系统是指在汽车发动机进气系统中,通过改变进气道的长度和形状来实现进气量的调整。
它可以根据发动机的工作状态和负荷情况,自动调整进气道的长度和形状,从而改变进气阻力和进气速度,使发动机在不同的转速范围内都能够获得最佳的进气效果。
可变进气系统的工作原理主要是通过利用进气道中的某些元件(如变形器、旋转阀门、可调节进气歧管等)改变进气道的长度和形状。
当发动机转速较低时,进气道的长度和形状会被调整为较长和较窄的状态,从而增加进气阻力和进气速度,使得燃烧更加充分,提高发动机的低速扭矩和动力输出。
当发动机转速较高时,进气道的长度和形状会被调整为较短和较宽的状态,从而降低进气阻力和进气速度,使得发动机在高速运转时能够更好地吸气,提高发动机的高速输出功率。
二、可变进气系统的作用1、提高发动机的低速扭矩和动力输出可变进气系统通过改变进气道的长度和形状,可以使发动机在低速运转时能够获得更好的进气效果,从而提高发动机的低速扭矩和动力输出。
这对于需要大量低速扭矩和动力输出的汽车(如SUV、越野车等)来说尤为重要。
2、提高发动机的高速输出功率可变进气系统同样可以使发动机在高速运转时能够获得更好的进气效果,从而提高发动机的高速输出功率。
这对于需要高速输出功率的汽车(如跑车、赛车等)来说尤为重要。
3、提高燃油经济性可变进气系统可以根据发动机的工作状态和负荷情况,自动调整进气道的长度和形状,从而使发动机在不同的转速范围内都能够获得最佳的进气效果。
这不仅可以提高发动机的性能,还可以提高燃油经济性。
4、减少排放可变进气系统可以使发动机在低速运转时能够获得更好的进气效果,从而使燃烧更加充分,减少未燃烧的燃料和氧化物的排放,从而降低车辆的排放量。
可变进气系统的工作原理可变进气系统是现代汽车发动机中常见的一种技术,它通过调节进气道的长度和形状,来实现在不同转速下的最佳进气效果,从而提高发动机的动力性能和燃油经济性。
在本文中,我们将深入探讨可变进气系统的工作原理及其对发动机性能的影响。
首先,让我们来了解一下可变进气系统的基本构成。
可变进气系统通常由进气歧管、进气门、进气道长度调节装置和控制单元等部件组成。
进气歧管负责将空气引入发动机,进气门则控制空气的流量,而进气道长度调节装置则根据发动机转速的变化,调节进气道的长度和形状,以实现最佳的进气效果。
控制单元则根据发动机负荷、转速等参数,来控制进气道长度调节装置的工作。
接下来,我们将详细介绍可变进气系统的工作原理。
在低转速时,发动机需要更多的进气量来提高动力输出,此时进气道长度调节装置会调节进气道的长度,使得空气在进入气缸前能够更好地旋涡和充分混合,从而提高燃烧效率和动力输出。
而在高转速时,发动机需要更多的空气流量来满足燃烧需求,此时进气道长度调节装置会调节进气道的长度和形状,以减小进气阻力,提高空气流量,从而提高发动机的输出功率。
此外,可变进气系统还可以通过改变进气道的长度和形状,来优化发动机在不同转速下的进气效果,减少进气阻力和涡流损失,提高燃烧效率和动力输出。
这种技术不仅可以提高发动机的动力性能,还可以提高燃油经济性,减少排放,符合现代汽车节能环保的发展趋势。
总的来说,可变进气系统通过调节进气道的长度和形状,来实现在不同转速下的最佳进气效果,从而提高发动机的动力性能和燃油经济性。
它是现代汽车发动机中一种常见的技术,对提高发动机性能和节能环保具有重要意义。
希望本文能够帮助您更好地了解可变进气系统的工作原理及其对发动机性能的影响。
汽车可变进气系统广州本田雅阁轿车可变进气广州本田雅阁轿车缸盖与配气机构的结构如下图所示。
因该车采用单定置凸轮轴(SOHC)16气阀式配气机构,故其配气机构的凸轮轴摇臂轴支坐和气组等部件均布置在缸盖上。
该缸由铝合金制成,用中置火花塞,半球型燃烧室。
每个燃烧室分别有进气阀坐和两排气阀座。
凸轮轴由合金钢模煅而成,采用五点支撑并配有八个平衡重。
凸轮轴有一同步带驱动,而其两平衡轴则由一同步平衡带驱动。
广州本田雅阁轿车的配气机构还配备有先进的VTEC(Variable Valve Life Timing &Valve Electronic Control)。
可变气阀正时及气阀升程电子控制机构。
该机构由发动机控制模块ECM控制,在发动机高速时,它可以同时改变进气阀的正时与升程,使发动机在低速时有较高的燃烧效率和较低的燃油消耗,而在高速时则可以充分的发挥其强劲的动力,因而大大地改善了汽车的动力性和使用经济性。
如下图。
一、VTEC电磁阀的工作原理如图所示,VTEC发动机的凸轮轴除原由控制两气阀的一队凸轮轴外,还增设有一高位凸轮。
其气阀摇臂也因此分成三部分,即主摇臂中间摇臂和辅助摇臂。
三根摇臂轴的内部装有液压控制的同步活塞A和B,液压系统则由ECM根据发动机的转速、负荷、冷却液温度和车速等参数进行控制。
如下图。
下图为广州本田雅阁轿车VTEC的结构式意图。
其工作过程如下:1、低速状态如下图所示,发动机在低转速时,主摇臂中间摇臂和辅助摇臂是彼此分离独立动作的。
此时,凸轮轴A和B分别驱动主摇臂和辅助摇臂以控制其阀的开闭。
由于凸轮轴B的升程很小,因而进气阀只稍微打开。
虽然此时中间摇臂已被凸轮轴C驱动,但由于中间要臂与主摇臂辅助摇臂是彼此分离的,故不影响气阀的正常开闭。
即在低速状态,VTEC机构不工作,气阀的开闭情况与普通顶置凸轮轴式配气机构相同。
2、高速状态如图所示,当发动机转速达到某一特定转速时,ECM将控制液压系统,由正时活塞推动三摇臂内的同步活塞移动,并使三根摇臂锁成一体,从而一起动作。
此时,由于凸轮C较凸轮B高,所以便于它来驱动整个摇臂,并且使气阀开启时间延长,开启的升程增大,从而达到改变气阀正时和气阀升程的目的。
当发动机转速低至设定值时,摇臂中的同步活塞端的油压也将由ECM控制而降低,同步活塞将回位弹簧推回原位,三根摇臂又将彼此分离独立工作。
VTEC机构摇臂分解图如下所示。
3、如图所示为VTEC控制系统原理图。
发动机转速、负荷和冷却液温度等信号输入发动机控制模块ECM后,经运算处理,ECM将决定对配气机构是否实行VTEC控制。
若实行该项控制,ECM则给VTEC电磁阀的电磁绕组提供一电流,使电磁阀在电磁力的作用下被吸起,这样来自油泵的油压便加向同步活塞。
另外,VTEC电磁阀开启后,控制系统还可以通过VTEC压力开关反馈一信号给ECM,以便监控系统工作。
(见下图)4、正时机构的工作原理可变气阀正时机构在实行单气阀与双气阀之间的切换主要是依据发动机的转速。
为顺利实行切换,在主摇臂上设有一正时片。
正时机构的工作原理如下:(1)油压已建立时1)气阀无上升动作:当正时片进入正时活塞时,切换动作无法进行,气阀无上升动作。
2)气阀上升开始:当正时片推出镶合位置后,正时活塞开始移动。
但由于摇臂之间错位,同步活塞仍无法移动。
3)气阀无上升动作:正时片拉出后,气阀就开始由单向气阀切换为双气阀工作,由于此时摇臂对正,故同步活塞便在油压作用下开始移动。
4)气阀无上升动作:切换动作完成。
(2)系统泄压时1)气阀无上升动作:当正时片插入正时活塞时,切换动作无法进行。
2)气阀上升开始:当正时片开始上升,因为摇臂之间有负荷,同步活塞无法开始移动。
3)气阀无上升动作:当正时片重又进入嵌合位置时,摇臂之间的负荷解除,同步活塞被阻挡弹簧推回,气阀开始由双气阀切换为单气阀工作。
4)气阀无上升动作:切换动作完成。
上述工作过程可用流程图示意如下:二、专用工具三、VTEC电磁阀的故障分析当仪表板上的发动机故障指示灯(MIL)被点亮时,通过规定方进行故障的读取若其故障码(DTC)为21,则表明发动机VTEC电磁阀或其电路哟故障.此时可按下述方法进行故障分析。
1、重新设置ECM/PCM(即清除故障码),并再次起动发动机(必要时可进行路试),重新读取故障码。
如故MIL不再闪烁显示故障码21,则说明VTEC系统只是存在间歇性故障。
此时应检查VTEC电磁阀与ECM/PCM的连接是否有连接不良的现象。
2、如果MIL仍闪示故障码21,则:1)关闭点火开关;2)拆下VTEC电磁阀插头;3)检查VTEC电磁阀插头1号端子与车身搭铁之间的电阻。
如果被测电阻值不在14-30Ω的范围内,则说明VTEC电磁阀故障,应更换。
3、如果步骤2检测的电阻值为14-30Ω,则检查VTEC电磁阀插头1号端子与ECM/PCM插头端子B1之间的导通情况。
如果检测结果为不导通,则说明ECM/PCM的端子B12与VTEC电磁阀插头之间的绿/黄导线有短路故障。
4、如果步骤3的检测结果为导通,则检查VTEC电磁阀插头1号端子与车体搭铁之间的导通情况。
如下图:如果检测结果为不导通,则说明ECM/PCM的端子B12与VTEC电磁阀插头之间的红/黄导线有短路故障。
5、如果步骤4的检查结果为不导通,则:1)连接VTEC电磁阀插头;2)拆下10mm直径的螺栓,如图所示装上专用工具低压压力表(07406-0070001)和机油压力表接头(07NAJ-P070100)。
3)连接转速表;4)起动并热起发动机至正常工作温度(冷却风扇转动)。
5)检测发动机转速分别为1000r/min、2000r/min和4000r/min时的机油压力值。
(应尽量缩短测量时间不要超过一分钟,因为发动机是在无负荷状态下工作的)。
如果检测的机油压力均高于49kPa,则应检查VTEC电磁阀是否有故障,必要时予以更换。
6、如果步骤5检测的机油压力均低于49kPa,则:1)关闭点火开关;2)拆开VTEC电磁阀的电插头;3)如图所示,将蓄电池的正极与VTEC的红/黄端子相连接;4)起动发动机,检查发动机转速为3000 r/min时的机油压力值。
如果此时的机油压力低于250kpa,则使用确信无故障的ECM/PCM进行更换,并再次检查。
如果此时车辆的故障症状和MIL故障的显示均不再出现,则更换原来的ECM/PCM。
四、VTEC电磁阀的检测1、从缸盖上拆下VTEC电磁阀总成,检测其滤清器是否堵塞。
如果堵塞,则应更换机油滤清器和发动机机油,同时必须更换电磁阀的密封垫(一经拆下便应更换)见下图。
2、如果电磁阀滤清器未堵塞,则用手指推动VTEC电磁阀,检查其上下运动情况。
3、如果VTEC电磁阀手检正常,则应按上述故障分析中的介绍检查发动机机油压力。
五、VTEC摇臂的检查(未分解时)1、人工检查(1)使第一缸处于压缩行程上止点位置。
(2)拆下缸盖罩(安装时必须参阅本节的后述内容)。
(3)用手按压第一缸的中间摇臂(进气侧),要求其能与主摇臂辅助摇臂分离而单独运动。
(见图)(4)按做功顺序(1-3-4-2)分别使各缸处于压缩行程上止点位置,并依次用上述方法检查每一个缸的中间摇臂,结果应同上。
如果中间摇臂不能单独运动,则应将主摇臂、中间摇臂和辅助摇臂组拆下,并检查中间和主摇臂内的同步活塞A是否能移动自如。
如果某根摇臂需要更换,则必须整组地更换三根摇臂。
2、用专用工具检查使用专用工具检查时,应注意以下问题:1)使用专用工具气阀检查组件时,应确认空气压缩机上的气压表示值已超过400kpa。
2)检查前,应先检查气阀间隙。
3)用维修用布遮盖同步带,以防油污溅身。
检查步骤如下:(1)拆下缸盖罩。
(2)使用专用工具空气堵塞器,(07LAJ-PR30201)堵塞油道减压孔。
如下图。
(07LAJ-PR30201)。
(4)旋松气阀检查组件上的调节阀,按规定气压400kpa(4kpa/cm2)对摇臂内的同步活塞A、B进行加压。
(5)加上稳定的压力后,用手推动正时片的端部,使其向上移动2-3mm。
此时,正时活塞将弹出,(图示方向)推动同步活塞A、B接合,使的主摇臂、中间摇臂和辅助摇臂锁成一体,在此状况,监视同步活塞A、B的结合情况(见图)。
说明:同步活塞可以从三根摇臂之间的缝隙中看到。
将正时片与正时活塞的第二个槽相镶合,正时活塞就被锁在图示(剖视图)伸出的位置上。
在向上推动正时片时,不要用力过大。
(6)通过目侧检视,确认主摇臂中间摇臂和辅助摇臂已由同步活塞机械连接,而且中间摇臂用手按压不再独立于主摇臂和辅助摇臂而单独行动(因三根摇臂已连成一体,相当于发动机的高速状态)(见下图)。
(7)按发动机作功顺序依次使各缸处在压缩行程上止点位置,并对各缸的VTEC摇臂作以上同样的检查,结果应相同。
如果检查时某缸的中间摇臂独立于主摇臂和辅助摇臂而单独运动,则整组更换VTEC三根摇臂。
(8)停止施加空气压力并向上推动正时片,各活塞将在回位弹簧的作用下迅速回位。
(9)拆下专用工具。
(10)检查完毕,确认发动机故障指示灯(MIL)不亮。
广州本田雅阁VTEC广本采用的发动机为F23A1—F23A6型,目前较多的是F23A1—F23A3,以下F23A3发动机特点。
1、VTECECU根据发动机工况(转速、温度、负荷、车速)决定对VTEC控制。
当实行该项控制时,ECM给VTEC电磁阀通电,使来自机油泵的油压便加向同步活塞。
油压接通后,系统还可以通过VTEC压力开关反馈信号给ECM,以便监控系统工作。
工作条件:1)、发动机转速:2300—3200r/min以上。
2)、车速:10km/h以上。
3)、水温:10℃以上。
4)、负荷:由歧管负压判断。
工作过程当无油压时,同步活塞不动作,三个摇臂为分离状态,两个主摇臂分别由两个主凸轮轴顶动,气门升程角度较小;当有油压时,同步活塞动作,将三个摇臂锁为整体,同时由副凸轮(高凸轮)顶动,使气门升程角度变大。
2、ISCVIAC阀的控制则是由动力系统控制模块(PCM)根据各传感器(空调信号、交流发电机ALT FR信号、制动开关信号、起动机开关信号、动力转向压力PSP开关信号等)的信号通过改变IAC阀工作电流的大小来实现的怠速阀为旋转阀式,但定子线圈只有一组,内部带有电子电路,通过控制线圈的电流方向来控制旋转阀的打开角度。
ECM向怠速阀内的控制器输出一个占空比信号,当占空比大时,ECU内T管导通时间大,怠速阀内IC控制T1和T4的导通的时间就长,电流由主继电器→T1→a点→线圈→b点→T4→搭铁,此时阀门逐渐打开。
当占空比小时,ECU内T管截止时间长,怠速阀内IC控制T2和T3导通的时间就长,电流会从主继电器→T2→b点→线圈→a点→T3--搭铁,此时阀门逐渐关闭。