进气控制系统
第六章 掌握柴油机的进排气控制系统结构原理及检修方法
第六章 掌握柴油机的进排气控制系统 结构原理及检修方法
❖ ．学习目标 ❖ 1.掌握柴油机的空气预热系统 ❖ 2.掌握柴油发动机的进气控制系统 ❖ 3.掌握柴油机的增压控制系统 ❖ 4.掌握柴油机废气再循环控制系统 ❖ 5.掌握柴油机尾气净化处理系统
一、废气涡轮增压系统
废气涡轮增压系统的功用是利用废气的能量，通过增 压器将发动机的进气先进行压缩，使增压后的空气密度 增大，实际充入的空气量增加（见图6-18和图6-19）。 这样，可以向气缸内喷入更多的燃料并能获得充分燃烧 ，因此提高了柴油机的输出功率。
图6-18废气涡轮增压器在汽车上的应用
图6-19废气涡流增压系统示意图
的一种增压控制系统。典型的电子控制式惯性增压系统 如图6-27所示。它主要由各种传感器、电子控制单元、 电磁阀空气室空气控制气缸、控制阀等组成。
图6-27电子控制式惯性增压系统
一、废气再循环控制系统的作用
EGR系统工作时，将一部分废气引入进气系统， 与新鲜的燃油混合气混合，使混合气变稀，从而降 低了燃烧速度，燃烧温度随之下降，从而有效的减 少NOX的生成，如图6-28所示。其关键部件是EGR 阀，其实物如图6-29所示。
1.涡轮增压器的结构 涡轮增压器一般由涡轮部分、中间壳体、压气机部
分三大部分组成（见图6-20）。
图6-20废气涡轮增压器的组成
2.中冷器的结构 废气涡轮增压系统一般加装有中冷器，以便对从涡
轮增压器压气机出来的温度升高的空气进行冷却，以 提高空气的密度，提高发动机的充气效率。其实物如 图6-21所示。
二、可变截面涡轮增压器
可变截面涡轮增压器的结构如图2-23所示。
图6-23可变涡轮增压系统的结构
进气控制系统
第三节 可变配气相位控制系统
一、可变气门正时
1、智能可变气门正时系统的组成及功用 2、智能可变气门正时系统的工作原理
二、可变气门升程
1、可变气门升程系统概述 2、可变气门升程系统组成及控制原理
一、可变气门正时
1、可变气门正时系统的功能
在普通的发动机上，进气门和排气门的开闭 时间是固定不变的，这种固定不变的正时很 难兼顾到发动机不同转速的工作需求。
采用可变气门正时（variable valve timing ， VVT）技术，改善了发动机在低、中转速下 的扭矩输出，大大增强驾驶的操纵灵活性， 发动机的转速也能够设计得更高。
如何改变配气相位？
ECU根据发动机转速和负荷等传感器信号 来控制凸轮轴调整的机油压力，从而改 变进、排气气门的开启和关闭时刻。
进气控制系统
可变进气管系统影片
目的：提高进气量，改善发动机动力性能。
类型：动力阀控制系统、谐波进气增压系统（ACIS）、可变配气相位控制 系统（VTEC）等多种。
动力阀控制系统：是控制发动机进气道的空气流通截面大小，以适应 发动机不同转速和负荷时的进气量需求，从而改善发动机的动力性。
谐波进气增压系统：利用了进气管内的压力波与进气门的开启配合， 当进气门开启时，使反射回来的压力波正好传到该气门附近，从而形 成进气增压的效果，提高发动机的充气效率和功率。
1.电磁阀的检修
（1）检查电磁阀线圈。在常温下两端子间的电阻是38.5~44.5Ω， 同时两端子与电磁阀壳体也不导通时；否则应予以更换。
谐波进气增压系统的检修
（2）检查电磁阀功能。 电磁阀未通电时，空气应 能从通道E进入，然后从 空气滤清器中排出。当在 电磁阀的两端子上施加 12V电压时，空气应能从 通道E进入，然后从F口 排出。否则应予以更换。
发动机进气ptc控制系统故障实例
发动机进气ptc控制系统故障实例
发动机进气PTC（Positive Temperature Coefficient）控制
系统是用于调节发动机进气温度的系统，它可以帮助发动机在不同
工况下获得最佳的进气温度，从而提高燃烧效率和降低排放。
然而，PTC控制系统也可能出现故障，下面我会举例说明一些可能的故障
实例。
1. PTC控制系统故障灯亮，当发动机进气PTC控制系统出现故
障时，车辆的故障指示灯可能会点亮，提示驾驶员系统存在问题。
这可能是由于传感器故障、线路故障或控制单元故障导致的。
2. 发动机性能下降，PTC控制系统故障还可能导致发动机性能
下降，包括加速不顺畅、动力不足等现象。
这是因为进气温度无法
得到有效控制，影响了发动机的燃烧效率和动力输出。
3. 燃油经济性下降，PTC控制系统故障也可能导致燃油经济性
下降，因为进气温度对燃烧效率的影响，当系统失效时，燃油的燃
烧效率可能会降低，从而导致燃油消耗增加。
4. 发动机工作温度异常，PTC控制系统故障还可能导致发动机
工作温度异常，过热或者过冷都可能发生，这会影响发动机的正常工作状态，甚至可能引发其他故障。
5. 系统自我保护模式，为了保护发动机，一些车辆可能会进入自我保护模式，限制发动机输出功率，以防止进一步损坏。
这种情况下，车辆性能会受到明显影响。
综上所述，发动机进气PTC控制系统故障可能会导致车辆性能下降、燃油经济性降低、发动机工作温度异常等问题，因此一旦发现系统故障，建议及时到专业维修站点进行检修和维护。
电控发动机进气系统的组成
电控发动机进气系统的组成说到电控发动机进气系统，大家可能会觉得这是个高大上的东西，听起来有点晦涩。
但是，别急，让我们一起用轻松的方式聊聊这个话题。
电控发动机进气系统的核心任务，就是给发动机提供清新空气，像大自然给我们的清风一样，让发动机能“畅快呼吸”。
就像人一样，没了空气，发动机可就没法工作了，这可真是头疼。
这个系统主要有几个部分，首先要提的是空气滤清器，简直是个守门员，专门负责把那些脏东西挡在外面。
想象一下，发动机就像个爱干净的孩子，空气滤清器就像妈妈一样，时时刻刻把坏东西都赶走。
那空气滤清器长得怎么样呢？其实就像个大海绵，吸附着灰尘和杂质。
每当我们开车，空气滤清器就忙得不可开交，想象一下，四处都是尘土，然而它始终如一，保护着发动机。
然后，我们说说进气歧管，这家伙就像个喉咙，把空气送进发动机的各个气缸。
进气歧管的设计可是个大学问，得让每个气缸都能均匀地得到空气，就像吃饭要分菜，不能有的多有的少。
这样一来，发动机才能顺畅运行，马力也会提升，不然就像大厨做饭，一锅菜全焦了，谁也吃不下去。
现代的电控发动机还有一个聪明的家伙，那就是节气门。
节气门就像个调音师，负责控制空气的流入量。
我们踩下油门，节气门立刻开得大大滴，让更多空气进来，发动机就会“嗷嗷”叫，动力满满，像是喝了红牛。
反之，如果你轻轻踩一下，节气门就乖乖地关小一些，空气流量少了，发动机就“温柔”很多，适合在城市里悠闲地逛。
咱们得提到进气温度传感器，它可是个小小的侦查员，随时监测进气的温度。
这小家伙一旦发现空气太热，就会把信息告诉发动机控制单元，发动机可不能受热，得马上调整状态，像是给发动机穿上了“空调服”。
这让发动机保持最佳状态，就像我们在炎热的夏天喝一杯冰饮，舒爽无比。
再来聊聊空气流量传感器，别小看这个小东西，它可是决定发动机表现的关键。
想象一下，空气流量传感器就像个超级侦探，能准确测量进入发动机的空气量。
它把这些数据传给大脑——发动机控制单元，让它根据实际情况来调整油量，确保动力和油耗都在合理范围。
进气系统的结构与功能
参考答案：第1部分进气系统的结构与功能1. 下面的示意图显示了与进气系统有关的部件：将图中每一编号与下面清单中的项目对应起来。
12 3456 78910 11 12 ECUy 进气控制系统 5 9 10 11 y 进气旁通（IAB ）控制系统1 2 3 12 y 空气滤清器6 y 共鸣腔8 y 快怠速热敏阀7 y 进气控制阀 42. 下列哪一项正确描述了节气门体的功能？A. X 控制标准空气流量。
B. 调节进气温度。
C. 调节进气速度。
D. 在进气流中产生涡流3. 使用何种介质来操纵快怠速阀？A. 双金属B. X 热蜡C. 电磁阀D. 真空泵4. 下面哪一项正确描述了空气增压阀的功能？A. 迫使空气充入压缩状态下的燃烧室。
B. X 确保在重负荷条件下起动或工作时能够提供要求的空气量。
C. 降低发动机震动。
D. 确保空气温度的恒定。
5. 下面哪一项对EACV进行控制？A. 节气门B. DTC传感器C. 曲轴角度传感器D. X ECM6. 发动机在高转速下工作时，IAB会发生什么情况？A. 保持关闭。
B. X 开启。
C. 按10秒钟的时间间隔开启和关闭。
D. 稍微开启。
7. 使用何种介质来操纵空气控制膜片？A. 电气信号B. X 真空C. 温度D. 磁力参考答案：第2部分进气系统的结构与功能1. 按下图所示，写出汽化式发动机进气控制系统的部件名称。
1 23451. 空气控制膜片2. 放气阀3. 单向阀4. 热空气管5. 空气控制阀2. 下面哪一项可使放气阀开启和关闭？A. 电磁阀B. 热蜡C. 真空D. X 双金属3. 汽化式发动机进气控制系统中的热空气是从哪里吸收热量的？A. 由加热器加热。
B. 由气缸加热。
C. 由外部空气加热。
D. X 排气歧管。
汽车进气系统
a)低速段（n<4400r/min）；b)高速段（n>4400r/min）
当进气管中动力阀关闭时，可变进气管容积及总长大约为70cm的进气管，能在发动机转速n=3300r/min时， 形成谐振进气压力波，提高了充气效率，使转矩达到最大值。当发动机转速大于4000r/min时，进气管中便不能 形成有效的进气压力波，于是动力阀门打开，两个中间进气通道便连接成一体。优化选择在每个气缸与总管连接 的支管容积后，能形成高速(如：n=4400r/min)下谐振进气脉冲波，使转矩值达到较高值。于是在n=1500～ 5000r/min的范围内，转矩曲线变化平缓。
发动机油耗可以通过一扇门的运动来说明。门开启的大小和时间长短，决定了进出入的人流量。门开启的角 度越大，开启时间越长，进出入的人流量越大，门开启的角度越小，开启时间越短，进出入的人流量就越少。在 剧院入场看戏，要一个一个观众验票进场，就要控制大门的开启角度，有些匣道还设置栏杆，象地铁出入口一样。 在剧院散场时要尽快疏散观众，就要撤除匣道栏杆，将大门完全打开。大门开启角度和时间决定人流量，这非常 容易理解。同样的道理用于发动机上，就产生了气门升程和正时的概念。气门升程就好像门开启的角度，正时就 好象门开启的时间。以立体的思维观点看问题，角度加时间就是一个容积空间的大小，它的大小决定了耗油量。
可变配气
可变配气技术，从大类上分，包括可变气门正时和可变气门行程两大类。
首先谈一下普通发动机配气机构，大家都知道气门是由发动机的曲轴通过凸轮轴带动的，气门的配气正时取 决于凸轮轴的转角。在发动机运转的时候，我们需要让更多的新鲜空气进入到燃烧室，让废气能尽可能的排出燃 烧室，最好的解决方法就是让进气门提前打开，让排气门推迟关闭。这样，在进气行程和排气行程之间，就会发 生进气门和排气门同时打开的情况，这种进排气门之间的重叠被称为气门叠加角。在普通的发动机上，进气门和 排气门的开闭时间是固定不变的，气门叠加角也是固定不变的，是根据试验而取得的最佳配气定时，在发动机运 转过程中是不能改变的。然而发动机转速的高低对进，排气流动以及气缸内燃烧过程是有影响的。转速高时，进 气气流流速高，惯性能量大，所以希望进气门早些打开，晚些关闭，使新鲜气体顺利充入气缸，尽量多一些混合 气或空气。反之在在发动机转速较低时，进气流速低，流动惯性能量也小，如果进气门过早开启，由于此时活塞 正上行排气，很容易把新鲜空气挤出气缸，使进气反而少了，发动机工作不稳定。因此，没有任何一种固定的气 门叠加角设置能让发动机在高低转速时都能完美输出的，如果没有可变气门正时技术，发动机只能根据其匹配车 型的需求，选择最优化的固定的气门叠加角。例如，赛车的发动机一般都采用较小的气门叠加角，以有利于高转 速时候的动力输出。而普通的民用车则采用适中的气门叠加角，同时兼顾高速和低速时的动力输出，但在低转速 和高转速时会损失很多动力。而可变气门正时技术，就是通过技术手段，实现气门叠加角的可变来解决这一矛盾。
进气控制系统课件
类型
常见的空气滤清器有纸质 滤清器、油浸滤清器等。
更换周期
空气滤清器的更换周期一 般为每行驶1万公里至2万 公里，具体根据行驶环境 和滤清器类型而定。
进气管路
功能
将经过空气滤清器滤清后 的空气引导至发动机进气门。
设计要点
进气管路的设计需要考虑 气流动力学，以减少气流 阻力和涡流产生，提高充 气效率。
常见故障的排除技巧和案例分享
案例一：一辆汽车发动机动力 不足，经检查发现空气滤清器 严重堵塞。更换新的空气滤清
器后，发动机动力恢复正常。
案例三：一辆汽车燃油经济性 变差，经检查发现进气歧管存 在漏气现象。更换新的进气歧 管后，燃油经济性恢复正常。
案例二：一辆汽车怠速不稳， 通过诊断仪读取故障码，发现 是节气门脏污导致的。清洗节 气门后，怠速稳定性得到明显
提高充气效率：优化进气歧管的设计和 气流特性，提高发动机的充气效率。
功能
调节空气流量：根据发动机的工况和需 求，调节进入发动机的空气量。
进气控制系统的组成和工作原理
组成 空气滤清器：清除空气中的尘埃和杂质，保护发动机免受磨损。
进气歧管：将空气引导至发动机的各个气缸。
进气控制系统的组成和工作原理
节气门体
材料选择
一般选用耐高温、耐油蚀、 耐老化的材料，如硅胶、 橡胶等。
节气门体
功能 控制发动机的进气量，从而调节发动机的输出功率和转速。
结构 一般由节气门片、节气门轴、节气门位置传感器等组成。
控制方式 常见的节气门体控制方式有机械式、电子式等。电子式通 过节气门位置传感器将节气门开度信号传递给ECU，ECU 根据信号调整喷油量和点火提前角等参数。
排放。
进气控制系统的故障诊断 与排除
汽车进气系统
汽车进气系统汽车进气系统是车辆发动机中至关重要的一个部件，扮演着引入空气、混合空气与燃料的角色。
它的性能直接影响着发动机的功率、燃油效率和排放。
在现代汽车技术中，进气系统已经经历了多次演进和优化，以提高发动机性能和燃油经济性。
进气系统组成汽车进气系统通常包括空气滤清器、进气管道、节气门、进气歧管、进气门和气缸等组件。
空气滤清器空气滤清器主要作用是过滤进入发动机的空气，阻止灰尘、杂质等颗粒物污染进气系统，保护发动机不受损。
一个高效的空气滤清器能够保证发动机正常运行，延长发动机寿命。
进气管道进气管道将空气从空气滤清器引导至发动机。
设计合理的进气管道能够减少气流阻力，提升发动机的进气效率。
节气门节气门是控制进气量的调节器件，通过调节节气门的开合程度，可以控制发动机的运转速度和功率输出。
进气歧管进气歧管将来自不同缸的进气汇聚到一起，确保每个气缸获取到相同的燃烧条件，提高发动机的运行平稳性。
进气门进气门是进气系统最末端的组件，负责控制气缸内空气的进出。
进气门的设计与运作直接关系到发动机的进气效率和性能输出。
进气系统工作原理汽车的进气系统工作原理基本上遵循以下步骤：1.空气吸入：车辆行驶时，发动机通过空气滤清器吸入外部空气。
2.混合：空气与燃料在进气系统中混合，形成可燃气体，便于点燃。
3.进气调节：节气门调节空气的进入量，根据驾驶员的要求控制发动机的输出功率。
4.进气均衡：进气歧管将各缸的进气均匀分配，保证每个气缸工作条件相同。
5.燃烧：混合气体进入气缸后与火花塞点燃，产生燃烧反应，推动活塞运动。
6.废气排放：燃烧完毕后，废气通过排气阀排出排气系统。
进气系统维护和故障为了确保进气系统的正常运行，需要定期进行维护保养。
常见的维护方式包括更换空气滤清器、清洗节气门，检查进气管道是否有漏气等。
进气系统故障可能导致发动机性能下降、燃油经济性降低、尾气排放超标等问题。
常见故障包括空气滤清器堵塞、节气门失灵、进气歧管破裂等，一旦发现故障，应及时修复以免影响车辆的正常运行。
进气道是如何自动调节空气流速和压力的？
进气道是如何自动调节空气流速和压力的？一、气门的作用1. 气门的定义及作用气门是发动机进气道的关键部件，它可以自动调节空气流速和压力。
气门的主要作用是控制进气和排气过程，使燃烧室内的燃油和空气按照一定比例混合，提供燃料燃烧所需的氧气。
2. 进气气门和排气气门的区别进气气门和排气气门是气门系统中的两个重要组成部分，它们的作用和工作原理有一定差异。
进气气门主要负责让新鲜空气进入燃烧室，而排气气门则负责将燃烧后的废气排出。
两者密切配合，共同完成燃烧循环的工作。
二、进气歧管的设计原理1. 进气歧管的定义及作用进气歧管是将空气引入发动机燃烧室的管道系统，它对空气流速和压力的调节起着关键性的作用。
进气歧管通过合理的设计和优化，可以提高发动机的燃烧效率和动力输出。
2. 进气歧管的结构及工作原理进气歧管通常由多个管道组成，这些管道被设计成不同长度和直径，以使得在不同转速和负载下能够获得最佳的空气流速和压力。
进气歧管的工作原理是通过改变管道的长度和形状，使得空气在进入燃烧室之前能够形成合适的涡流和旋涡，以提高燃烧效率和动力输出。
三、进气道控制系统的工作原理1. 进气道控制系统的定义及作用进气道控制系统是指使发动机在不同工况下能够获得最佳的空气流速和压力的一系列装置。
进气道控制系统的主要作用是根据发动机的转速、负载和工况要求，实时调节气门和进气歧管的工作状态，以确保发动机的性能和经济性。
2. 进气道控制系统的组成及工作原理进气道控制系统通常由气门控制单元、进气歧管控制单元和传感器等组成。
通过接收来自传感器的信息和发动机控制单元的指令，气门控制单元可以调节气门的开启和关闭时间，进而控制空气的流量和压力；进气歧管控制单元则通过改变进气歧管的形状和尺寸，以实现对空气流速和压力的调节。
综上所述，进气道能够自动调节空气流速和压力，是通过气门的开启和关闭、进气歧管的设计以及进气道控制系统的工作原理来完成的。
这一过程关键性地影响发动机的性能和经济性。
发动机进气增压控制系统
通过进气增压，发动机能够吸入 更多的空气，从而增加燃料燃烧 效率，提高发动机的功率和扭矩
输出。
增压后，气缸内的空气密度增加， 使得燃油和空气混合物燃烧更加 充分，提高了发动机的功率和扭
矩。
增压压力的调节可以针对不同工 况进行优化，使得发动机在各种 转速和负载下都能获得最佳的动
力输出。
燃油经济性的改善
进气增压能够提高发动机的容 积效率，使得燃油能够更加充 分地燃烧，减少了燃油的浪费。
由于增压后发动机的功率和 扭矩提高，车辆可以更加高 效地加速和爬坡，减少了不
必要的燃油消耗。
增压控制系统能够根据车辆行 驶状态和驾驶员需求进行智能 调节，实现燃油经济性的最大
化。
排放性能的改善
1
进气增压能够提高发动机的燃烧效率，减少不完 全燃烧和未燃烧的燃料排放，从而降低污染物排 放。
发动机扭矩控制
电子控制单元（ECU）
根据车辆行驶状态、驾驶员意图和传感器信号，计算出所需的扭 矩。
燃油喷射系统
根据ECU指令，精确控制燃油喷射量，以实现所需的扭矩输出。
废气再循环系统
通过回收部分废气来调节发动机的扭矩输出，降低氮氧化物排放。
04 进气增压控制系统对发动 机性能的影响
功率和扭矩的提高
功能
通过提高进气压力，增加发动机 的充气效率，从而提高发动机的 功率和扭矩输出，改善发动机的 动力性能和燃油经济性。
增压系统的种类
01
02
03
机械增压系统
通过机械方式将空气压缩 并送入发动机，通常由皮 带或链条驱动。
涡轮增压系统
通过涡轮将发动机排出的 废气能量转化为压缩空气 的能量，再送入发动机。
发动机进气增压控制系统
汽车发动机进气系统
汽车发动机进气系统
汽车发动机进气系统主要由空气滤清器、空气流量计、进气压力传感器、节气门体、附加空气阀、怠速控制阀、谐振腔、动力腔、进气歧管等组成。
其工作原理如下：
进入发动机的空气经空气滤清器滤去尘埃等杂质后，流经空气流量计，沿节气门通道进入动力腔，再经进气歧管分配到各个气缸中；发动机冷车怠速运转时，部分空气经附加空气阀或怠速控制阀绕过节气门进入气缸。
进气系统的主要功用是为发动机输送清洁、干燥、充足而稳定的空气以满足发动机的需求，避免空气中杂质及大颗粒粉尘进入发动机燃烧室造成发动机异常磨损。
此外，进气系统的另一个重要功能是降低噪声，进气噪声不仅影响整车通过噪声，而且影响车内噪声，这对乘车舒适性有着很大的影响。
关于汽车发动机进气系统如何优化设计以提高效率的问题，需要考虑多个因素。
首先，进气歧管的长度设计需要精确，以确保压缩波在适当的时间到达进汽阀门，从而提高引擎的容积效率。
此外，较长的进气歧管在引擎低转速时的容积效率较高，最大扭力值会较高，但随转速的提高，容积效率及扭力都会急剧降低，不利高速运转。
较短的进气歧管则可提高引擎高转速运转时的容积效率，但会降低引擎的
最大扭力及其出现时机。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询汽车工程师。
进气系统基本知识介绍
空气滤清器的作用
①除掉吸入空气中的灰尘，防止发动机磨损； ②起消声降噪作用 ③连同进气管路一起，利用谐振原理起到增压效果，以
提高充量系零件组成。滤芯一般采用 可更换和可清理结构，从滤芯的性质分类有干式和湿 式两种。湿式空滤芯（又称油浴式）目前只有少数重 型车使用；广泛使用的干式滤芯多用特种纸和无纺布 （化纤、毛毡等）做成，而无纺布又多用于安全滤芯 。
进气门开启相位提前，一方面为进气过程提供了较多的时间， 特别是有利于解决高转速时进气时间不足的问题。另一方面，气 门叠开角增大，有更多的废气进入进气管，随后又同新鲜充量一 起返回气缸，造成了较高的内部排气再循环率，可降低NOx排放， 但同时也导致启动困难，怠速不稳定和低速工作粗暴。
配气系统的基本参数
现代轿车电喷发动机带进气谐振腔，为了增强发动机的进气谐振效果，
空气滤清器的进气导流管需要有较大的容积，但是导流管不能太粗，以保
证一定的空气流速，因此，进气导流管只能做得很长。进气导管尽量从车 外吸气。因为车外空气温度一般比发动机罩下的温度约低30℃，所以从车 外吸入的空气密度可增加10%左右，燃油消耗率可降低3%。
变换凸轮型线的可变配气相位机构
该机构可以提供两种以上凸轮型线，在不同转速和负荷下， 采用不同的凸轮型线驱动气门。本田的VTEC机构属于改类型。
低速工作时，发动机处于单进 双排工作状态。
高速工作时，发动机处于双进 双排工作状态。
其它结构的可变配气相位机构
1. 改变凸轮轴与曲轴的相对转角的可变配气 相位机构该机构
谐振进气系统
进气过程具有间歇性和周期性，因此进气支管内产生一定幅 度的压力波，此压力波以当地声速在进气系统内传播和往复反射。 如果利用一定长度和直径的进气岐管与一定容积的谐振室组成谐 振进气系统，并使其自振频率与气门的进气周期调谐，那么在特 定的转速下，就会在进气门关闭之前，在进气岐管内产生大幅度 的压力波，使进气岐管的压力增高，从而增加进气量。这种效应 称作进气波动效应。
汽车电控发动机系统结构和原理- 发动机进气控制
发动机进气控制对汽油发动机的负荷和功率控制是依靠控制进气量来实现的。
当司机松开油门踏板时（非巡航车型）怠速控制，怠速的进气量由电脑根据各种传感器控制。
当司机踏下油门踏板后，节气门开度随着油门踏板变化，此时进气量的多少和节气门的开度有关，汽车巡航也是通过控制节气门的开度实现的。
在节气门上装有节气门位置传感器，需要说明的是，进气量的多少虽然是由节气门开度决定的，但对进气量检测并不是节气门位置传感器，是空气流量传感器或进气压力传感器。
在拉线式节气门上，要把节气门和节气门位置传感器独立分析。
一些汽车为了保证更为充足的进气量，装有进气增压系统和配气正时系统，以提高发动机的输出功率和输出扭矩。
任务一怠速控制任务目标1.发动机怠速控制学习目标1.了解发动怠速控制怠速控制就是怠速转速控制，发动机怠速时，发动机电脑ECU 根据车速传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、空调器开关、自动变速器档位开关和动力转向开关等信号所确定的目标转速与发动机的实际怠速转速进行比较，并通过调节供给电控系统补充空气阀的电流强度，来调节怠速空气通道的面积，改变其空气流量，以使发动机的怠速保持在目标转速上。
怠速控制系统原理图一、传感器功能车速传感器提供车速信号，节气门位置传感器提供怠速触点关闭信号，这两个信号用来判定发动机是否处于怠速状态。
发动机怠速时节气门关闭，节气门位置传感其的怠速触点闭合，此时如果车速为零就说明发动机处于怠速状态，如车速不为零则说明发动机处于减速状态。
冷却液温度信号用于修正怠速，在电脑内部存储有不同水温对应的最佳怠速转速。
在冷车启动后暖机过程中，电脑根据发动机温度信号，通过控制怠速进气量，来控制相应的快怠速转速。
当冷却液温度达到正常温度时，怠速转速恢复正常怠速转速。
空调开关，动力转向开关，空挡启动开关信号和电源电压信号等向电脑提供发动机负荷变化的状态信息，在电脑内部存储有不同负荷状态下对应的最佳怠速转速，当发动机怠速负荷增大（如开启空调）时，电脑控制怠速进气量增大，当怠速负荷减小（如关闭空调）时，电脑控制怠速进气量减小。
可变进气系统的控制原理
可变进气系统的控制原理可变进气系统（Variable Intake System，简称VIS）是一种根据发动机负荷和转速变化自动调整进气道长度和形状的系统。
通过改变进气道的长度和形状，可变进气系统可以优化进气流动，提高发动机的燃烧效率和动力输出。
可变进气系统的控制原理主要包括以下几个方面：1. 进气道长度调节：可变进气系统通过改变进气道长度来控制进气气流的速度和压力。
在低转速下，进气道较长，气流速度较慢，使得气流更加充分地混合，在低转矩输出时能够提供更好的低扭矩性能。
而在高转速下，进气道较短，气流速度较快，使得进气量更大，从而提供更大的动力输出。
2. 进气道形状调节：可变进气系统可以通过改变进气道的形状来优化进气气流的流向和速度。
在特定的转速和负荷条件下，进气道的形状可以被改变以减少空气流动的阻力，从而提高气流进入缸内的效率。
这种调节进气道形状的方式可以通过利用可变进气道阀门或可变长度进气道来实现。
3. 涡轮增压系统控制：可变进气系统一般与涡轮增压系统结合使用，通过控制涡轮增压器的气流进口来调节发动机的进气量。
当发动机负荷较大时，涡轮增压器需要提供更多的气流压力，此时可变进气系统可以调节进气管道的阀门或长度，以增加进气道的流量和压力。
而在负载较小的情况下，可变进气系统则会减少进气道的长度和形状，以减少进气阻力，提高燃烧效率。
4. 电子控制单元（ECU）：可变进气系统的控制需要借助于电子控制单元（ECU）来实现。
ECU通过传感器获取发动机的转速、负荷、温度等参数，并根据这些参数来判断可变进气系统的工作状态。
ECU会根据不同的负荷和转速要求来调整可变进气系统的工作模式，从而实现最佳的进气调节效果。
总的来说，可变进气系统的控制原理是通过改变进气道的长度和形状，调节进气的速度、压力和流向，以优化进气流动，提高发动机的燃烧效率和动力输出。
这一控制过程通常需要依赖于涡轮增压系统和电子控制单元的协调工作。
可变进气系统的应用能够提高发动机的效率和动力性能，减少排放，对于提升发动机的性能和环保性能有着重要的作用。
发动机试验室进气空调控制系统研究
发动机试验室进气空调控制系统研究摘要：本文根据对现有发动机试验进气空调控制现状和原理进行分析，给出能够精确控制进出风温湿度及风量的合理化建议，对以后的研发工作有指导意义。
发动机性能开发是汽车研发试验过程重要的组成内容。
发动机在同一试验台架上做相同目的的试验，由于进气的压力、温度、湿度不同，其试验所得的结果也不相同，而不同地区、不同季节大气的状态参数也是不一致和不稳定的。
为了研发高技术水平、低污染排放、工作效率高的发动机，必须排除地区、季节和气候差异对试验结果的影响，确保实验结果的精确性、同一性、可比性，对试验环境和发动机燃烧空气的参数进行控制是十分重要的，这也间接地提高了对进气空调设备的要求。
发动机台架试验进气空调(以下简称进气空调)由空调机组、增压风机、送风风阀、回风风阀、稳压箱和相应的管道组成。
空调机组内有表冷器、加热器和加湿器，在工业控制器的控制下，对空气加热或者降温，加湿或者除湿。
在增压风机和减压风机的作用下使空气在主管道中流动。
通过调节增压风阀和减压风阀的开度来实现对稳压箱内压力的调节。
当发动机动态运转时，进气空调将提供标准的空气给发动机试验用。
目前国内试验中心用到的进气空调多以进口为主，而国产设备存在体积过大，控制精度不高，系统根据试验工况变化应变能力差等特点。
而且，随着国家对发动机检测标准的提高，与发动机试验相匹配的进气空调的制造、调节与控制也必须有所提高，在执行新的ETC试验标准下，发动机每秒改变一个工况，其进气量的波动频率将非常大，而试验要求是必须保证发动机吸气口的压力、温度和湿度维持在标准范围之内。
国内目前所生产的进气空调所达到的技术要求是动态响应时间_<60s，而新试验的要求是动态响应时间52s，这对于空气调节技术来说是一个巨大挑战。
对于进气空调的生产制造商来说，动态响应时间大大缩短将带来多方面的技术难题，首先，产品硬件配置必须提高，如阀门执行器动作必须迅速精确，风机最好能够变频运行；其次，快速调节必然造成短时间内风量变化大，进而空气温湿度变化大，控制系统和执行机构必须能在短时间内做出响应，因此，产品技术要求大大提高后，需要综合考虑多方面的因素。
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5）涡轮增压系统－内循环工作原理
机械式空气内循环阀安装在增压器前，它是由真 空打开，用来卸掉节气门前多余的空气，避免发 动机产生喘震。因此当功率不足或由于负荷变化 产生的发动机抖动时，需要检查内循环系统。 发动机控制单元在超速切断，怠速和部分负荷时 打开。防止进气管进气过量。
涡轮增压系统－内循环演示
进气控制系统
一、进气控制系统
目的：提高进气量，改善发动机动力性能。 类型：动力阀控制系统、谐波进气增压系统（ACIS）、可变配气 相位控制系统（VTEC）、可变气门正时（VVT）等多种。 动力阀控制系统：是控制发动机进气道的空气流通截面大小，以 适应发动机不同转速和负荷时的进气量需求，从而改善发动机的 动力性。 谐波进气增压系统：利用了进气管内的压力波与进气门的开启配 合，当进气门开启时，使反射回来的压力波正好传到该气门附近， 从而形成进气增压的效果，提高发动机的充气效率和功率。 可变配气相位控制系统：根据发动机转速、负荷等参数变化来控 制VTEC机构工作，改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮，以调 整进气门的配气相位及升程，并实现单进气门工作和双进气门工 作的切换。
3）可变配气相位控制系统VTEC （1）对配气相位的要求 要求配气相位随着发动机转速的变化， 适当的改变进、排气门的提前或推迟开启角 和迟后关闭角。
（2）结构
如图，同一缸有主进气门和次进气门，主摇臂驱动主进气门， 次摇臂驱动次进气门，中间摇臂在主次之间，不与任何气门直接 接触。 进气摇臂总成如图 与不同配气机构相比较， 主要区别是：凸轮轴上的凸轮 较多，且升程不等，结构复杂。
3、涡轮增压系统－特点 1）增压发动机对高海拔地区有很强的适应力，由 于增压器在高工况下增压力有富余，因此可以用 放气阀晚关的方法来提高空气密度，从而减缓发 动机功率的下降。增压发动机控制单元都有海拔 高低传感器，一般安装在其内部。
2）增压发动机的排温都非常高，在经过较长时间
的高速行驶，往往排气歧管温度很高，颜色通红， 这属于正常现象。但要注意发动机短时间运转， 排温很高就不正常，要检测是否有混合气过浓， 燃烧点火不正常而造成的发动机后燃现象。
三、上海大众涡轮增压系统
1、前言：发动机是靠燃料在气缸内燃烧作功来产生功率的， 输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制，所产生的功 率也会受到限制，如果发动机的运行性能已处于最佳状态， 再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加 燃料量，提高燃烧作功能力。在目前的技术条件下，涡轮 增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输 出功率的机械装置 2、构造： 涡轮增压器是由涡轮室和增压器组成的机器，涡轮室进 气口与排气歧管相连，排气口接在排气管上；增压器进气 口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上。涡轮 和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。
3）涡轮增压器的最高转速有100000转左右，因此 涡轮增压器的转速上升和下降需要较长时间，和 发动机转速相比，有非常大的滞后。为了解决这 个滞后问题，在发动机增压器控制上增加了高工 况放气，低工况旁通的办法，所以在发动机控制 系统图上有了放气阀，内循环阀和增压压力传感 器等控制元件。 4）涡轮增压器安装浮油轴承。因此安装新涡轮增压 器后，使发动机怠速运行1分钟以上，不要马上提 高转速，以确保涡轮增压器的浮油轴承建立其正 常润滑油膜。
（4）VTEC系统电路
发动机控制ECU根据发动机转速、负荷、冷却液温度和 车速信号控制VTEC电磁阀。电磁阀通电后，通过压力开关给 电脑提供一个反馈信号，以便监控系统工作。
（5）VTEC系统的检修 拆下VTEC电磁阀总成后，检查电磁阀滤 清器，若滤清器有堵塞现象，应更换滤清器 和发动机润滑油。电磁阀密封垫，一经拆下， 必须更换新件。拆开VTEC电磁阀，用手指检 查阀的运动是否自如，若有发卡现象，应更 换电磁阀。
（2）废气涡轮增压器转速控制系统
有些增压控制系统中，通过控 制增压器的转速来控制增压压力 。 ECU根据发动机的运行工况（加速、 爆燃、冷却液温度、进气量等信号） ，确定增压压力的目标值，并通过 进气管压力传感器来检测发动机的实 际增压压力值。
1—爆燃传感器 2—切换阀控制电磁阀 3—ECU 4—进气管绝对压力传感器 5—空气流量计 6—喷嘴环控制电磁问 7—喷嘴环驱动气室 8—切换阀驱动气室
控制方式：ECU→真空电磁阀→真空→膜片真空气室→动力阀
低速时发动机转速慢，真空吸力小，进气翻板关闭， 气流从歧管的上通道进入气缸内，进气量少。高速时 发动机转速快，真空吸力大，进气翻板打开，气流从 歧管的上、下通道进入气缸内，进气量大。
2、谐波增压控制系统（ACIS）
1）压力波的产生及利用
当气体高速流向进气门时，如进气门突然关闭， 进气门附近气流流动突然停止，但由于惯性，进气 管仍在进气，于是将进气门附近气体压缩，压力上 升。当气体的惯性过后，被压缩的气体开始膨胀， 向进气气流相反方向流动，压力下降。膨胀气体的 波传到进气管口时又被反射回来，形成压力波。 一般而言，进气管长度长时，压力波长大，可 使发动机中低转速区功率增大；进气管长度短时， 压力波波长短，可使发动机高速区功率增大。
ACIS组成
ACIS电磁阀电阻：38.5～44.5Ω
控制方式：ECU→ACIS电磁阀→真空→真空驱动器→进气控制阀
上海大众ANQ发动机中有一个具有双进气道的进气歧管。双 进气道进气歧管的设计特点是能够在长进气道和短进气道之 间进行切换。长进气道可以对汽缸进行最优化的配气，从而 在低速范围内产生高扭矩。短进气道可以在高速范围内获得 高输出功率。
放气电磁阀N75的电 阻：25-35欧姆
用最终控制诊断结合 数据流08-114检测。 内循环电磁阀N249电 阻：21-24欧姆 用最终控制诊断03功 能结合数据组检测。
增压压力是增压发动机的 关键参数，增压压力不够 会造成发动机提速困难。在 节气门全开，3000转（挡 位2），压力1.5－1.7bar. 由于增压系统的阀门控制 都通过空气压力进行，因 此增压发动机的气管检测是 非常重要和必须的。
2）波长可变的谐波进气增压控制系统
ECU根据转速信号控制电磁真空通道阀的开闭。 低速时，电磁真空孔道阀电路不通，真空通道关闭，真 空罐的真空度不能进入真空气室，受真空气室控制的进气增 压控制阀处于关闭状态。此时进气管长度长，压力波长大， 以适应低速区域形成气体动力增压效果。 高速时，ECU接通电磁真空道阀的电路，真空通道打开， 真空罐的真空度进入真空气室，吸动膜片，从而将进气增压 控制阀打开，由于大容量空气室的参与，缩短了压力波的传 播距离，使发动机在高速区域也得到较好的气体动力增压效 果。 维修时检查空气真空电磁阀的电阻为38.5～44.5Ω。
（3） VTEC机构的工作原理
发动机低速时，电磁阀断电，油道关闭。在弹簧作用下，各活塞均 回到各自孔内，三个摇臂彼此分离。此时，主凸轮通过主摇臂驱动主进 气门，中间摇臂驱动中间摇臂空摆（不起作用），次凸轮升程非常小， 通过次摇臂驱动次进气门微量开闭，以防止进气门附近积聚燃油。配气 机构处于单进、双排气门工作状态。 发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速均达到 设定值时，电磁阀通电，油道打开。在机油作用下，同步活塞A和同步 活塞B分别将主摇臂与中间摇臂、次摇臂与中间摇臂插接成一体，成为一 个同步工作的组合摇臂。此时，由于中凸轮升程最大，组合摇臂由中凸 轮驱动，两个进气门同步工作，进气门配气相位和升程与发动机低速时 相比，气门的升程、提前开启角度和迟后关闭角度均较大。此时配气机 构处于双进、双排气门工作状态。
二、增压控制系统
1、增压控制系统功能及类型
根据发动机进气压力的大小，控制增压 装置的工作，以达到控制进气压力、提高发 动机动力性和经济性的目的。 根据增压装置使用的动力源不同，增压 装置可分为废气涡轮增压和动力增压两种类 型。
2、废气涡轮增压系统
（1）工作原理：
当ECU检测到进气压力在0.098MPa以下时，释 压电磁阀关闭。涡轮增压器出口引入的压力空气， 废气进入涡轮室的通道打开，排气旁通道口关闭， 此时废气流经涡轮室使增压器工作。 当ECU检测到的进气压力高于0.098MPa时，释 压电磁阀打开，关闭进入涡轮室的通道，同时排气 旁通道口打开，废气不经涡轮室直接排出，增压器 停止工作。直到进气压力降至规定的压力时，ECU又 将释压阀关闭，切换阀又将进入涡轮室的通道口打 开，废气涡轮增压器又开始工作。
6）涡轮增压系统－放气阀工作原理
7）涡轮增压系统－ 控制阀电路图
• 增压系统的控制电磁阀由 油泵继电器输入电源，发 动机控制单元通过接地方 式控制其打开和关闭。其 中放气电磁阀N75和104针 脚相连，内循环电磁阀和 -检测和调整 内循环组合阀可以用真空发生 器来检测其功能，是否能正常 打开。当阀门无法正常打开， 则转速迅速下降时，会引起发 动机剧烈抖动。 放气组合阀可以目测其是否可 以全开或全关。在1位置处的 拉杆可能回移动，造成放气组 合阀的工作失灵，用观察记号 来检测。
1、动力阀控制系统
在进气量较小的低速、小负荷工况下，使进气道空气流通截面减小， 可提高进气流速，从而提高充气效率，改善发动机的低速性能； 在进气量较大的高速、大负荷工况下，适当增大进气道空气流通截 面，可减少进气阻力，提高进气量，从而改善发动机的高速性能。
膜片真空气室 真空电磁阀 ECU 空 气 动力阀 真空管
大众车废气机械涡轮增压作用：提高进气压力，增加充 气量，在一定负荷下可提高发动机动力。 1）一般当节气门开度超过3/5(2000r/min)时增压开始工 作。另外发动机转速较低时，应该有较高的增压压力， 以保证发动机有较大的转矩，大负荷时也需要有较大的 转矩。1.4T发动机其转速在1500转以上就开始工作。 2）有些增压控制系统中，通过控制增压器的转速来控制 增压压力 。 3）ECU根据发动机的运行工况（加速、爆燃、冷却液温 度、进气量等信号），确定增压压力的目标值，并通过 进气管压力传感器来检测发动机的实际增压压力值。