电子气门工作原理

浅谈发动机电子气门控制技术前言随着排放法规越来越严格，尤其是国六排放实施的最后期限逼近，提高发动机热效率和减少排放是各大汽车公司需要迫切解决的主要问题，而问题的关键所在就是发动机技术的革新。

发动机燃烧所产生的动能通过传动机构转化为汽车的驱动力，如何提高动力、提高燃油经济性和减少尾气排放是所有发动机研发人员需要投入大量精力研究的重要课题。

可变气门正时技术（Variable Valve Timing，简称VVT）是发动机技术革新过程中的关键技术，其原理是根据发动机的运行情况，通过控制进排气门的开闭时间和角度，调整进排气流量，使进入燃烧室的空气量达到最佳，油气混合气燃烧更充分，燃烧过程更平稳，热效率更高，排放物更少。

技术介绍可变气门正时技术可分为连续可变正时技术和非连续可变正时两大类，包括可变气门相位和可变气门升程两种，按照控制形式可分为机械控制和电子控制（Valvetronic，如图1所示）两种方式，市面上车型常见的是VVT、VVT-i、VCT、CVCT、CVVT 、VVL、VVTL-i等称谓，这些车型都采用可变正时技术，但是VVL和VVTL-i也采用了可变气门升程技术。

本文主要讲电子气门控制技术（Valvetronic）。

Valeo e-Valve系统Valeo公司开发出了没有凸轮轴的可变气门正时机构——e-Valve系统，改变了传统的气门控制机构，只保留了进排气气门，开启和关闭气门不再由凸轮轴控制，而是由电磁控制系统依靠曲轴的位置信号单独控制每一个气门，该系统结构如图1所示，这种弹性的气门控制系统可以无限调整气门开启正时和气门打开的时间长短，其主要优势是像日产的VVEL系统那样通过控制气门升程控制进气。

对于采用e-Valve系统的发动机不但可以按照驾驶者的需求来发挥发动机的最大动力性，同时还可以提高燃油经济性，降低NO x、CO2和HC排放，使废气再循环更加容易。

在综合工况下，Valeo的e-Valve技术可使车辆油耗和排放降低5%-20%，同时还可以显著提高发动机低转速时的扭矩，改善低速驾驶操纵性。

吉普指南者电子气门的工作原理The electronic throttle control, also known as electronic throttle body, is an important component in the Jeep Compass's engine system. It works by controlling the amount of air that enters the engine, which in turn affects the speed of the vehicle. The electronic throttle control system uses sensors and actuators to communicate with the engine control unit and adjust the throttle opening accordingly. This results in better fuel efficiency, smoother acceleration, and overall improved performance for the vehicle.电子气门控制，也被称为电子节气门，是吉普指南者引擎系统中的重要组成部分。

它通过控制进入引擎的空气量来影响车辆的速度。

电子气门控制系统利用传感器和执行器与发动机控制单元通信，并相应调整节气门开度。

这样可以提高燃油效率，加速更加平稳，从而提升整车性能。

One of the key components of the electronic throttle control system is the throttle position sensor. This sensor is responsible for monitoring the position of the throttle pedal and sending that information to the engine control unit. The engine control unit then uses this data to determine how much air should be allowed into theengine. By accurately reading the position of the throttle pedal, the throttle position sensor helps ensure that the engine is operating at optimal levels.电子气门控制系统的关键组件之一是节气门位置传感器。

宝马VANOS发动机技术电子气门控制系统的工作原理电子气门控制系统的工作原理电子气门控制系统的工作原理与人类在身体紧张时的状态类似。

假设您去跑步。

您身体所吸进的空气质量将由肺来调节。

您会不由自主地深吸气并由此为肺提供较多的空气，以便在身体中进行能量转换。

如果您现在由跑步换成一种较慢的步法，例如散步，则身体需要的能量和空气相对减少。

您的肺将以平缓呼吸的方式对此进行自动调节。

在这种情况下，如果您在嘴上堵上一块手帕呼，吸将非常费力。

在电子气门控制系统的新鲜空气进气装置中“取消了”节气门（与手帕类似）。

气门升程肺根据空气需要量进行调节。

发动机可以自由呼吸。

在发动机电子气门控制系统进气过程中，节气门几乎一直打开一个合适的角度，以保证出现一个50 mbar 的近似真空。

负荷控制通过气门的关闭时刻实现。

与通过节气门实现负荷控制的普通发动机相比，在进气系统中只产生一个较小的真空，也就是说省去了产生真空的能耗，通过进气过程中较小的功率损失获得较高的效率。

与柴油发动机不同在常规汽油发动机中，进气量通过加速踏板和节气门进行调节并按化学计算比例ë =1 喷射所需要的燃油量。

在带电子气门控制系统的发动机上所吸进的空气量由气门的开启升程和开启持续时间决定。

通过精确控制供油量这里也能实现按ë =1 运行。

与此相反，带汽油直接喷射和浓度分区功能的发动机，在较宽的负荷范围内以低燃油空气混合比工作。

昂贵且易受硫腐蚀的废气后处理装置，例如直喷式汽油发动机上使用的在带有电子气门控制系统的发动机上因此就不需要了。

宝马VANOS发动机技术图中每个进气门分别有两组凸轮控制，一组是高速凸轮，一组是低速凸轮。

红色圆框内就是可变气门行程的控制机构。

当发动机在低转速范围时，红色的控制活塞是落在气门座内的。

这样高速凸轮只能驱动气门座向下行程而不能带动整个气门动作，整个气门由低速凸轮驱动气门顶向下行程，这样获得的气门开度就较小。

当发动机在高转速范围时，红色的控制活塞在液压的驱动下从气门座推入到气门顶中，等于是把气门座和气门刚性的连接在一起，当高速凸轮驱动气门座时就能带动气门向下行程获得较大的气门开度。

汽车电⼦节⽓门的⼯作原理汽车电⼦节⽓门控制(Electronic Throttle Control，ETC)系统是伴随汽车电⼦驱动理念⽽诞⽣的．ETC系统由位于发动机进⽓歧管内的电⼦节⽓门体(ETB)和专门的控制系统组成．它通过传感器、控制器、节⽓门驱动装置实现与发动机管理系统(EMS)的配合：根据驾驶员和发动机转矩需求、汽车⾏驶状态等相关信息快速且精确地控制节⽓门开度，以此来精确调节进⽓量，使发动机在最合适的状态下⼯作；使车辆具有良好的怠速、加速及减速⼯况过渡性能，从⽽有效降低排放和燃油消耗，提⾼汽车的动⼒性、平稳性、安全性和舒适性；同时ETC系统也能按照车辆其他系统，如驱动防滑控制(ASR)系统、巡航控制(CCS)系统、车辆稳定性控制(VSC)系统等的要求，改变节⽓门开度和发动机扭矩输出．ETC系统已成为⾼档轿车的标准配置。

1. 电⼦节⽓门的结构组成及⼯作原理1.1 节⽓门的结构1.1.1 传统节⽓门传统节⽓门的连接⽅式如图1所⽰．传统拉线式机械节⽓门采⽤的是刚性连接⽅式，其结构包括加速踏板、杠杆、拉绳、节⽓门阀体等。

踏板通过拉索或连杆与节⽓门挡板相连，驾驶员以踩下或释放加速踏板的⽅式控制进⼊⽓缸的空⽓流量。

这种刚性连接⽅式的优点在于结构简单、可靠性较⾼、能快速反映驾驶员意图，但节⽓门开度由驾驶员主观控制，即将控制发动机进⽓量的任务完全交给了驾驶员，未考虑车辆⼯况、道路、天⽓等条件。

此时节⽓门开度不⼀定是最佳开度，不能保证发动机的⼯作状态与汽车的运⾏情况实现最佳匹配。

随着EMS的出现，以及对汽车经济性、舒适性和排放指标的要求越来越苛刻，电⼦节⽓门应运⽽⽣。

1.1.2 电⼦节⽓门电⼦节⽓门作为机电⼀体化产品，主要由位置传感器、控制系统和执⾏机构组成，如图2所⽰。

其中执⾏机构由ETB、驱动电机、减速齿轮组和复位弹簧等组成。

(1)电⼦节⽓门阀体节⽓门阀体由节⽓门阀⽚和转轴构成．节⽓门阀⽚具有⼀定厚度，阀门完全关闭会导致阀⽚卡在进⽓管，因此完全关闭⾓(节⽓门阀⽚和空⽓流进⼊阀体的垂直⽅向的夹⾓)并不是0°，⽽是2°。

电子气门工作原理
电子气门工作原理是指利用电子信号来控制汽车发动机进气门的开启和关闭。

它是现代汽车发动机电控系统中的重要部件，通过精确控制进气门的开闭时间和角度，以提高汽车发动机的燃烧效率，降低燃油消耗，并减少尾气排放。

一般而言，电子气门由两个主要组成部分构成：电动执行机构和电控单元。

电动执行机构负责控制气门的开闭，而电控单元则负责接收和处理来自车载计算机的信号，并生成相应的控制信号，以控制电动执行机构的动作。

在发动机工作时，电子气门的开闭由车载计算机根据实时工况和驾驶需求来调节。

一方面，若需要增加发动机的输出功率，车载计算机会通过电控单元发送控制信号，使电动执行机构将进气门开启时间延长，以增加气缸内的进气量；另一方面，若需要减小发动机负荷，车载计算机则会通过电控单元发送控制信号，使电动执行机构将进气门关闭时间提前，以降低气缸内的进气量。

实现电子气门的开闭主要依靠电动执行机构中的电磁阀。

当电控单元发送相应的控制信号时，电磁阀会接通或切断电流，从而改变阀门的开闭状态。

具体而言，当电磁阀接通电流时，电磁体会产生磁场，使阀门打开；相反，当电磁阀切断电流时，电磁体的磁场消失，阀门自动关闭。

综上所述，电子气门通过接收车载计算机的控制信号，利用电磁阀控制进气门的开闭，从而实现对发动机进气量的精确调节。

这种原理使得发动机的燃烧效率更高，动力性能更优，同时也降低了尾气排放和燃油消耗，为汽车的环保和经济性提供了有力支持。

电子节气门工作原理
电子节气门是一种通过控制电子元件来调节发动机进气量的技术装置。

其工作原理是通过电脉冲信号控制节气门的开启和关闭。

具体来说，电子节气门由电动机驱动，通过与节气门装置相连的齿轮和开关来控制进气量。

当发动机需要增加进气量时，发动机控制单元（ECU）会发送一个电脉冲信号给电子节气门，电动机收到信号后会旋转齿轮，使节气门打开。

随着节气门的打开，进气量随之增加。

当发动机需要减少进气量时，ECU会发送一个相反的电脉冲信号，
使电子节气门关闭。

电子节气门通过控制进气量，可以实现对发动机的精确控制，从而提高燃油效率和减少尾气排放。

此外，电子节气门还可以与其他发动机控制系统，如传感器和喷油系统等进行协同工作，实现更加精确的动力输出和优化的驾驶体验。

总之，电子节气门是一种通过电脉冲信号控制进气量的技术装置，通过精确调节进气量，可以提高发动机的效率和性能。

可变气门电子控制一、可变气门电子控制的概念可变气门电子控制是指发动机工作时，根据工作需要对气门正时（指气门开始开启和关闭终了的时刻所对应的曲轴转角位置）和气门升程规律进行改变的电子控制装置。

在现代汽车发动机中，有的采用了可变气门电子控制装置，在发动机运行过程中，气门正时及气门升程并不是始终固定的，而是根据发动机的工作需要可以进行改变的。

近几十年来，基于提高汽车发动机动力性、经济性和降低排污的要求，许多国家和发动机厂商、科研机构投入了大量的人力、物力进行新技术的研究与开发。

目前，这些新技术和新方法，有的已在内燃机上得到应用，有些正处于发展和完善阶段，有可能成为未来内燃机技术的发展方向。

二、可变气门电子控制的优点发动机转速不同，要求不同的配气定时。

这是因为：当发动机转速改变时，由于进气流速和强制排气时期的废气流速也随之改变，因此在气门晚关期间利用气流惯性增加进气和促进排气的效果将会不同。

例如，当发动机在低速运转时，气流惯性小，若此时配气定时保持不变，则部分进气将被活塞推出气缸，使进气量减少，气缸内残余废气将会增多。

当发动机在高速运转时，气流惯性大，若此时增大进气迟后角和气门重叠角，则会增加进气量和减少残余废气量，使发动机的换气过程臻于完善。

总之，四冲程发动机的配气定时应该是进气迟后角和气门重叠角随发动机转速的升高而加大。

如果气门升程也能随发动机转速的升高而加大，则将更有利于获得良好的发动机高速性能。

采用可变配气定时机构可以改善发动机的性能在现在汽车发动机中，当采用可变气门电子控制系统装置后，根据发动机的工作需要（主要指转速和负荷），可以对气门正时和气门升程适时的进行改变，对提高发动机的动力性、降低油耗、降低排放和提高驱动性都有重要影响，其原因是发动机工况不同，对气门正时和气门升程的要求不同，主要表现在：在发动机转速较高时，希望进气门提早开启、推迟关闭。

一方面它能在进气工程中提供较多的时间，较好的解决高转速时进气时间不足的问题，同时也因高速气体流动惯性得到充分利用，能使新鲜空气继续流入气缸，从而有利于提高体积效率，增大充气量，提高发动机的功率；另一方面由于进排气重叠角增大，特别实在中等负荷时，有更多的废气可以进入进气管，随同新鲜空气一起进入气缸，的排放和降低油耗。

电子节气门相关控制研究一．电子节气门介绍节气门的作用是控制进入发动机的空气流量，汽车节气门按照控制方式可分为刚性控制节气门和柔性控制节气门。

柔性控制的电子节气门按照节气门驱动执行器可分为：电液式、线性电磁铁式、真空膜片式、步进电机式和直流电机式。

BOSCH 公司的 DV－E5 型电子节气门，该型号电子节气门采用直流电机控制电子节气门的转动。

该电子节气门由节气门阀体、直流电机、回位弹簧等组成。

其结构示意图如图1：图1 电子节气门二．电子节气门控制系统组成及原理电子节气门系统由加速踏板位置传感器、节气门控制单元、节气门体等组成。

踏板位置传感器将加速踏板的位置信号转换为电压信号输入到电控单元，电控单元同时接受其它系统的控制数据，进行运算处理后输出PWM驱动信号给电机，控制电机的输出力矩。

电机带动节气门克服回位弹簧力转动到相应的开度。

PWM驱动信号占空比与电机输出力矩成正比。

电机的输出力矩与回位弹簧力矩平衡时，节气门开度保持不变；占空比增大时，电机驱动力矩大于回位弹簧阻力矩，节气门开度增加；反之，电子节气门开度减小。

与节气门轴相连的开度传感器将节气门开度信号反馈给电控单元，构成闭环位置控制系统。

直流电动机PWM控制系统中，当开关管MOSFET的栅极输入高电平时，开关管导通，直流电动机电枢绕组两端有电压Us。

t1秒后，栅极输入变为低电平，开关管截止，电动机电枢两端电压为0。

t2秒后，栅极输入重新变为高电平。

开关管的动作重复前面的过程。

这样，对应着输入的电平高低，直流电动机电枢绕组两端的电压波形如下图所示。

电动机的电枢绕组两端的电压平均Uo为：U0=t1U s+0t1+t2=t1TU s=αU s式中，α——占空比，α= t1 T图2 PWM控制原理和电压波形图占空比α表示在一个周期T里，开关管导通的时间与周期的比值。

α的变化范围为0≤α≤1。

由式（7.1）可知，当电源电压Us不变的情况下，电枢的端电压的平均值Uo取决于占空比α的大小，改变α值就可以改变端电压的平均值，从而达到控制转矩的目的，这就是PWM控制的原理。

电子节气门和普通机械节气门的区别??普通节气门是有一根油门拉线来控制的 , 他有阀片位置传感器和步进电机组成 . 怠速是有步进电机控制 . 加油时 , 油门线拉动阀片打开 , 节气门阀片位置传感器也跟着转动 (它是一个可变电阻器 , 改变其阻值大小 , 然后把变化电压信号输出给ECU.电子节气们是有加速传感器 , 执行电机和 2个节气门阀片位置传感器组成 . 加油们的时候加速传感器本身的电压就信号就开始变化 , 然后给执行电机的电压也就变化 , 电机工作打开阀片的角度也就变化 ,2个传感器是一样的 (一个是备用把信号给汽车 ECU.电子节气门系统的基本工作原理1、前言节气门的作用是控制发动机的进气流量,决定发动机的运行工况。

驾驶员通过操作加速踏板来操纵节气门开度。

加速踏板和节气门的连接方式有两种:刚性连接和柔性连接。

传统油门采用刚性连接, 即通过拉杆或拉索传动连接加速踏板和节气门的机械连接方式, 因此节气门开度完全取决于加速踏板的位置, 即驾驶员的操作意图, 但从动力性和经济性角度来看, 发动机并不总是完全处于最佳运行工况, 而且驾驶员的误操作也给安全性带来隐患。

在混合动力车中, 由于发动机和电池组成多能源动力系统, 刚性连接方式不能实现各动力源之间的能量分配管理, 因此, 它必将被柔性连接方式所取代。

柔性连接方式取消了传统的机械连接, 通过电控单元控制节气门快速精确地定位, 因此又称为电子节气门。

它的优点在于能根据驾驶员的需求愿望以及整车各种行驶状况确定节气门的最佳开度, 保证车辆最佳的动力性和燃油经济性, 并具有牵引力控制、巡航控制等控制功能, 提高安全性和乘坐舒适性。

本文通过阐述电子节气门系统的基本结构、工作原理、控制策略和发展现状, 使读者对电子节气门有深入的理解。

2、电子节气门系统的基本结构和工作原理2.1 电子节气门系统的基本结构电子节气门系统的基本结构主要包括:a. 加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器由两个无触点线性电位器传感器组成, 在同一基准电压下工作, 基准电压由 ECU 提供。

电子节气门工作原理
节气门是当今电喷车发动机系统最重要的部件，他的上部是空气滤清器，下部是发动机缸体，是汽车发动机的咽喉。

在电子节气门控制系统中，不采用常规的与加速踏板相连的机械控制系统，该控制系统采用的是飞机上使用的有线操纵（Fly-by-wire）技术，此项技术目前在汽车上的应用很少，只有在一些概念车上会用该项技术。

电子节气门系统的基本结构有以下几个部分组成：
1、发动机
2、转速传感器
3、节气门位置传感器
4、节气门执行器
5、节气门
6、加速踏板位置传感器
7、车速传感器
8、变速器
9、加速踏板
10、节气门电子控制单元（ECU）、
其中转速传感器也可以用曲轴位置传感器或者凸轮轴位置传感器来代替；节气门执行器是一个步进电机，由它来推动节气门以控制节气门的开度；加速踏板位置传感器的构造及工作原理和节气门位置传感器的构造及工作原理是一样的；节气门电子控制单元一般是和发动机电子控制单元做在一起的。

电子节气门控制系统的工作原理如上图所示。

加速踏板位置传感器（6）将司机需要加速或减速的信息传递给节气门电子控制单元（10），ECU 根据得到的信息，计算出相应的最佳节气门位置，发出控制信号给节气门执行器（4），由节气门执行器将节气门开到计算出的最佳节气门的开度位置。

ECU 通过与其它电子控制单元（如发动机电子控制单元，自动变速器电子控制单元等）进行通讯，ECU 根据得到的节气门位置传感器（3）信息、发动机转速传感器（2）信号、车速传感器（7）的信息对节气门的最佳位置进行不断的修正，使节气门的开度达到司机所需要的理想位置。

电子节气门控制系统的最大优点是可以实现发动机全范围的最佳扭矩的输出。

、维修技巧 I Maintenance Skill栏目编辑：桂江一 guijy@ •李明权（本刊编委会委员）深圳市博诺技术有限公司研发、测试工程师，广东省劳动模范、广东省技术能手q 2015年，深圳市总工会批准成立了 “李明权劳模创 新工作室”。

宝马Valvetronic 电子气门控制系统的工作原理解析♦文/广东李明权发动机功率损失主要是发动机进气以及排气过程中导致的功 率损失，是燃烧后的废气从汽缸中排岀并将新鲜空气吸入汽缸内所必须消耗的能量。

吸气过程中的功率损失主要来自于新鲜空气 在节气门和进气门处受到阻力所导致的功率损失。

为了减少这部 分功率损失，往往采取两种应对策略：一种是通过改变进气门的形状及开度，以减少进气阻力，大多数汽车厂商采用这种策略； 另一种是让节气门一直处于全开位置，以减少进气阻力，宝马采 取的就是这种应对策略。

宝马采用全可变电子气门控制系统Valvetronic 的发动机，在 进气过程中，节气门几乎一直完全开启，通过控制气门升程及关闭时刻来实现对进气量的控制，以减少节气门处的进气阻力。

与通过节气门控制进气量的传统发动机相比，宝马的Valvetronic 发 动机进气装置内不会岀现真空，也就是说不会因为产生真空而消 耗能量，达到通过降低进气过程中的功率损失来提高发动机效率的目的。

宝马B58发动机上采用的是第四代ValvetroniCo 在第一代和第二代Valvetronic （图1）系统当中，电机驱动偏心轴，再通过偏 心轴传感器探测用于全可变气门行程调节装置的偏心轴位置。

偏 心轴传感器采用冗余设计，两个偏心轴传感器元件安装在一个壳体内，一个偏心轴传感器元件执行控制功能，另一个偏心轴传感 器元件执行监控功能。

这两个偏心轴传感器元件采用反向运行设计。

偏心轴由最小行程变化到最大行程时，控制传感器提供增大 角度的信号，基准传感器提供减小角度的信号。

宝马第三代Valvetronic （图2）系统中的偏心轴传感器（图3）集 成在Valvetronic 伺服电机内，传感器在伺服电机内间接进行偏心轴位置探测。