可变进气涡流系统
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可变进气系统
可变气门按气门升程分类
Ho nda 的VTEC可变气门系统
DOHC-VTEC引擎的进气凸轮轴和排气凸轮轴都为每个气缸设置了并列 的三个凸轮，相应地有三个摇臂。当发动机处在低速范围内示，三个摇 臂各自独立运动，主摇臂和次摇臂各自推动一个气门，中间臂摇推动空 行程弹簧，并依靠弹簧复位。高速时中间摇臂柱通过液压柱销分别带动 主摇臂和次摇臂一起绕摇臂轴摆动，推动进气门。由于高速凸轮型线的 升程大于低速凸轮，因此进气门提前开启、滞后关闭，气门升程增大。
３-stage VTEC
其三个工作凸轮形状各异，左端的凸 轮型线近似基圆，在stage-1状态时， 三个摇臂各自独立工作，此时只有一 个进气门不断的开启关闭，另一个进 气门由近似基圆的凸轮驱动而始终处 于关闭状态，如图所示，新鲜充气只 经过一个气门流入，在气缸内形成了 强烈的进气涡流，进气涡流使燃料充 分混合，同时有助于实现分层燃烧。 当发动机转速接近2500rpm左右时， 进入stage-２状态，这时第一个油压 管道开始起作用，液压柱销跨越另外 一个摇臂的销孔，由中间凸轮同时驱 动两个气门，此时的工作情况就和 DOHC-VTEC的低速情况近似了。大 约在4500rpm左右时，进入stage-３ 状态，此时第二个油道中的 油压也开 始动作，另外一个柱销穿过凸轮摇臂 和位于两个摇臂之间的凸轮从动件， 凸轮从动件从高速凸轮获得驱动能力， 气门被高速凸轮驱动，其工作状况和 DOHC-VTEC的高速凸轮相似
无凸轮驱动可变气门系统
由电控单元控制的电磁、液压气门驱动机构，已 成为气门机构的发展趋向，目前，无凸轮气门驱 动的研究主要包括电控液压和电磁驱动这两种方 式 电控液压气门驱动是将气门与一个液压活塞相连， 通过电磁阀控制液压缸内高、低压液体的流入和 流出来控制气门的运动 电磁驱动气门机构由电磁线圈直接驱动气门，通 过改变线圈的通电和断电时刻控制气门的开启始 点和开启持续期。气门动作调节灵活，响应迅速， 调节能力强，噪声大
一汽奔腾B70维修手册上册【发动机】01-13
（参见 01-14-２５ 喷油嘴的拆卸 / 安装 [LF， L3]。）
16 燃油分配器 17 进气歧管 18 VAD 止回阀 （L3）
01-13-3
进气系统 [LF, L3]
节流阀体的拆卸说明 1. 排出发动机冷却液。 （参见 01-12-4 发动机冷却液的更换 [LF，L3]。）
谐振腔的拆卸说明 1. 拆下前挡泥板 （LH），然后拆下谐振腔。
可变进气道 VARIABLE AIR DUCT C （VAD）止回阀的检查 （单向）[L3]
1. 拆下 VAD 止回阀 （单向）。 （参见 01-13-2 进气系统的拆卸 / 安装 [LF，L3] 2. 从 A吹入空气，自 B流出。 3. 通过 B抽风并确认空气从 A 流入。
• 如果与指定不符，请更换 VAD 止回阀 （单向）。
ℹ偸
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A BA
C
B
01-13-6
进气系统 [ LF, L3]
电路开路 / 短路的检查
1. 断开 PCM线束端子。 （参见 01-40-7 PCM 拆卸 / 安装 [LF，L3]。）
2. 检查以下线束是否开路或短路 （导通检查）。
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可变进气道 （VAD）电磁阀的检查 [L3] 1. 拆下 VAD 电磁阀。 （参见 01-13-2 进气系统的拆卸 / 安装 [LF，L3]。） 2. 检查以下条件下阀口之间的气流量。
• 如果与指定不符，请更换 VAD 电磁阀。 • 如果与指定相符，请进行 “电路开路 / 短路检查”。
16 燃油分配器 17 进气歧管 18 VAD 止回阀 （L3）
01-13-3
进气系统 [LF, L3]
节流阀体的拆卸说明 1. 排出发动机冷却液。 （参见 01-12-4 发动机冷却液的更换 [LF，L3]。）
谐振腔的拆卸说明 1. 拆下前挡泥板 （LH），然后拆下谐振腔。
可变进气道 VARIABLE AIR DUCT C （VAD）止回阀的检查 （单向）[L3]
1. 拆下 VAD 止回阀 （单向）。 （参见 01-13-2 进气系统的拆卸 / 安装 [LF，L3] 2. 从 A吹入空气，自 B流出。 3. 通过 B抽风并确认空气从 A 流入。
• 如果与指定不符，请更换 VAD 止回阀 （单向）。
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A BA
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01-13-6
进气系统 [ LF, L3]
电路开路 / 短路的检查
1. 断开 PCM线束端子。 （参见 01-40-7 PCM 拆卸 / 安装 [LF，L3]。）
2. 检查以下线束是否开路或短路 （导通检查）。
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可变进气道 （VAD）电磁阀的检查 [L3] 1. 拆下 VAD 电磁阀。 （参见 01-13-2 进气系统的拆卸 / 安装 [LF，L3]。） 2. 检查以下条件下阀口之间的气流量。
• 如果与指定不符，请更换 VAD 电磁阀。 • 如果与指定相符，请进行 “电路开路 / 短路检查”。
柴油机进气系统对排放的影响及其控制策略
图１ 涡 流 强 度对 Ｈ Ｃ浓 度 和油 耗 率 的影 响
（ ｎ 。 为试验台上的涡流转速 。 ａ 、 ａ １ 为谷值点 ）
四气门柴油机的主要优点是扩大进排气门的总流通面积．一般可比 二气 门柴油机大 １ ５ ｃ ７ ￣２ ０ ％． 从而降低进排气流动阻力 。 提高充量系数。 由于这些原 因．在 同样 Ｎ Ｏ ｘ 排放条件下 ．四气 门柴油机排气烟 度、 微粒排放和 Ｈ Ｃ排放都低于二气门柴油机 （ 图３ ） 。此外 ， 四气 门柴 油机喷油器的冷却情况与二气 门机相 比得到改善 ． 燃烧室在活塞头部
原涡流比 Ｓ Ｒ＝ ２ ． ３ １ ａ ） 转速 １ Ｏ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ｂ ） 转速 ２ Ｏ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ Ｃ ） 转速 ２ ９ ０ ０ ｒ ／ ａｉ ｒ ｎ
图３ 四气门柴油机与二气 门柴油机在若干典型工况下排放 的对 比 （ 增压中冷发动机 Ｄ ｘ ｓ ＝ ９ ３ ｍｍｘ ９ ２ ｍｍ。 二气 门时喷油器偏心 ４ ． ２ ｍｍ。 倾斜 角 ２ ５ ｏ 四气 门时喷油器无偏心 无倾角
成分１ 增加所致。所以 ， 可以推断 ， 在高转速下 ， 适当降低 Ｓ Ｒ （ 例如从 ２ － ３ 降到 １ ． ７ ～ １ ． ８ ） ， 可同时使 和 Ｎ Ｏ ｘ 排放 ； 在低转速下 ， 适 当提高 Ｓ Ｒ （ 例 如从 ２ ． ３ 升到 ３ ． ５ ～ ４ ． ０ ） ， 可使 排放下降（ 特别是碳烟 Ｄ ｓ 下降明显 ） ， 当然 ， 这会引起 Ｎ Ｏ 的上升 （ 可以用别的方法加以降低 ） 。 在每缸 只有一个进气 门的柴油机上 ． 要 改变由进气道形状决定的 进气涡流比是很 困难 的 在得出图 ２ 所示 的结果的试 验中 ． 进气涡流 比ｓ Ｒ是依靠 向进气道喷射压缩空气加以改变 ， 这种手段很难实用化。
（ ｎ 。 为试验台上的涡流转速 。 ａ 、 ａ １ 为谷值点 ）
四气门柴油机的主要优点是扩大进排气门的总流通面积．一般可比 二气 门柴油机大 １ ５ ｃ ７ ￣２ ０ ％． 从而降低进排气流动阻力 。 提高充量系数。 由于这些原 因．在 同样 Ｎ Ｏ ｘ 排放条件下 ．四气 门柴油机排气烟 度、 微粒排放和 Ｈ Ｃ排放都低于二气门柴油机 （ 图３ ） 。此外 ， 四气 门柴 油机喷油器的冷却情况与二气 门机相 比得到改善 ． 燃烧室在活塞头部
原涡流比 Ｓ Ｒ＝ ２ ． ３ １ ａ ） 转速 １ Ｏ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ｂ ） 转速 ２ Ｏ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ Ｃ ） 转速 ２ ９ ０ ０ ｒ ／ ａｉ ｒ ｎ
图３ 四气门柴油机与二气 门柴油机在若干典型工况下排放 的对 比 （ 增压中冷发动机 Ｄ ｘ ｓ ＝ ９ ３ ｍｍｘ ９ ２ ｍｍ。 二气 门时喷油器偏心 ４ ． ２ ｍｍ。 倾斜 角 ２ ５ ｏ 四气 门时喷油器无偏心 无倾角
成分１ 增加所致。所以 ， 可以推断 ， 在高转速下 ， 适当降低 Ｓ Ｒ （ 例如从 ２ － ３ 降到 １ ． ７ ～ １ ． ８ ） ， 可同时使 和 Ｎ Ｏ ｘ 排放 ； 在低转速下 ， 适 当提高 Ｓ Ｒ （ 例 如从 ２ ． ３ 升到 ３ ． ５ ～ ４ ． ０ ） ， 可使 排放下降（ 特别是碳烟 Ｄ ｓ 下降明显 ） ， 当然 ， 这会引起 Ｎ Ｏ 的上升 （ 可以用别的方法加以降低 ） 。 在每缸 只有一个进气 门的柴油机上 ． 要 改变由进气道形状决定的 进气涡流比是很 困难 的 在得出图 ２ 所示 的结果的试 验中 ． 进气涡流 比ｓ Ｒ是依靠 向进气道喷射压缩空气加以改变 ， 这种手段很难实用化。
可变涡流对直喷汽油机进气流动和油气混合特性影响的数值模拟
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荷 工况和涡流调节 阀开启与关 闭不 同状态 下的进气 、 喷雾 和混合气形 成过 程进 行数值模 拟。结果 表明 ： 通过 涡流调
节 阀开启和关闭可 以改变进气 门周 围进气 流动速度分布 ， 进 而调节缸 内滚 流强 度。在低 转速时 ， 涡流 阀流 阀开启时的 ４— ６倍 ； 关 闭涡流阀产生 的大滚流强度加快 了缸 内燃油雾化速 度 ， 有 助于在 点 火时刻形成浓度均匀一致 的混合气 。但在高转速 时 ， 关闭涡流 阀使进气道流通能力受 到抑 制 ， 缸 内进气质量仅 为
１ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆＭｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆＳ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ９ ３ ２ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆＡ ｕ ｔ ｏ ｍ ｏ ｂ ｉ ｌ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｅｅ ｎ ｉ ｒ ｎ ｇ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｎ ｉ ￣ｏ ｆＥ ｎ ｇ ｉ ｅｅ ｎ ｉ ｒ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ １ ６ ２ ０
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。
发动机的进气新技术
这种现象叫做壅塞。 按照气体动力学孔口流动定律，当空口 上游滞止压力不变时，在孔口流速到达 音速后，无论孔口下游的压力降到何等 程度，孔口的流量都保持不变。 当平均马赫数Mam达到0.5左右时，虽然未 达到音速，但是小升程段的气流已接近 壅塞。
2）、有效降低Mam的多气门措施 采用多气门措施，4气门可达活塞面积的30%，比二气 门方案加大30%-50%，这样既可使Mam远离0.5的限值， 可使功率加大的百分率远超过转矩的增大值。 五气门一般是3进2排。 优点：多气门方案可使火花塞或喷油器垂直布置在气 缸中心线上，有利于提高压缩比和混合气形成的质量； 还可以减小系统运动部件质量以适应转速提高的要求； 两个以上进气门还是与灵活控制进气旋流，有利于燃 烧合理组织和排放控制。 缺点：多气门结构复杂，顶置凸轮结构是发动机总结 构增加。可见利大于弊。
根据进气过程缸内质量的平衡关系有： （μs*fa）m*Vtm=Fp*Vm 式中：Fp-活塞面积 Vm-活塞平均速度 Vm=2ns n-发动机转速 s-活 塞行程 μs-进气口流量系数 fa-进气门开启的通路面积 （μs*fa）m-进气门平均有效开启通路面积
把上式代入可得： Mam=2nsFp/[a* （μs*fa）m] Fp/ （μs*fa）m经近似推导出Fp/ （μs*fa）m与 （D/d）的平方成正比。 其中D、d分别为活塞机进气门盘的直径。 这样可以得到Mam和D、d的关系。 结论：对于小型的四冲程发动机，Mam〉0.5之 后，充量系数φc会加速下降。具体表现:只要转 速不断上升。缸内压力将不断的下降，发动机功 率不仅不会增大，反而因机械损失的增大而下降。
3、可变增压涡轮喷嘴截面 喷嘴截面可调的增压器 废气涡轮增压技术是上世纪60 年代后得到大量应用的技术，不仅可以大幅度提高发 动机的功率输出，而且可以相应地减少燃油消耗。目 前这一技术在柴油机上得到广泛应用。欧美的柴油机 约95%都采用废气涡轮增压。但是增压器自身的质量 使加速响应和低速性能受到影响，造成低速扭矩下降、 排烟增加。要想弥补这一缺陷，简单的方法是牺牲高 速性能或牺牲一定的经济性，变截面喷嘴技术便解决 了这个难题。采用这项技术，低速时减少喷嘴截面减 小排气阻力，从而使发动机的扭矩特性得到大幅度提 高，废气排放品质也相应得到改善。
第五章内燃机机内净化技术
（1）点火提前角对燃烧过程的影响。
火花质量和点火正时对排放产生影响
25
1-4 点火系统优化
2.点火正时对排放的影响
（2）点火提前角对有害排放物的影响。
26
1-4 点火系统优化
2.点火正时对排放的影响
（3）点火提前角对燃油消耗率和有害排放物的影响。
推迟点火
未燃 HC排 放下降
NOx排放 降低
影响动 力性和 经济性
1-3 缸内直喷技术
三、汽油机缸内直喷分层燃烧原理：
1. 在火花塞间隙周围局部形成具有良好着火条件的较浓 混合气（12~13.4），在燃烧室大部分区域是较稀混 合气；
2. 两者之间为了有利于火焰传播，混合气浓度从火花塞 开始由浓到稀逐步过渡，这就是所谓的分层燃烧。
3. 汽油机分层燃烧可分为两大类：进气道喷射分层燃烧 方式和缸内直喷分层燃烧方式，以下主要介绍缸内直 喷分层燃烧方式。
三菱的GDI发动机通过稀薄燃烧技术，让燃料消 耗减少20%-35%，让二氧化碳排放减少20%， 而输出功率则比普通的同排量发动机10%。
1-3 缸内直喷技术
Ⅱ 三菱— GDI技术：
1-3 缸内直喷技术
Ⅱ 三菱— GDI技术：
GDI 发 动 机 的 喷 油 过程共分两次喷油：
辅喷油阶段：进气行程，发动机进行一次喷油，喷油数量不 大，这部分汽油会汽化挥发吸收热量，降低汽缸内的温度， 气缸内混合气密度增大。可以提高进气密度，让更多的空气 进入汽缸，确保汽油跟空气均匀的混合。
1-2 汽油喷射电控系统
五、电控汽油喷射系统控制
断油控制
超速断油控制——当发动机转速超过允许的最高转速时， 由ECU自动中断喷油，减少有害物排放。
减速断油控制——当汽车在高速运转时突然减速，发动机 仍在汽车惯性的带动下高速旋转。此时节气门接近关闭， 进入气缸的空气量很少，若继续正常喷油，则会造成燃烧 不完全与废气中HC和CO排放物增多。 其目的是为了控制急减速时有害物的排放，减少燃油消耗 量，促使发动机转速尽快下降，有利于汽车减速。
火花质量和点火正时对排放产生影响
25
1-4 点火系统优化
2.点火正时对排放的影响
（2）点火提前角对有害排放物的影响。
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1-4 点火系统优化
2.点火正时对排放的影响
（3）点火提前角对燃油消耗率和有害排放物的影响。
推迟点火
未燃 HC排 放下降
NOx排放 降低
影响动 力性和 经济性
1-3 缸内直喷技术
三、汽油机缸内直喷分层燃烧原理：
1. 在火花塞间隙周围局部形成具有良好着火条件的较浓 混合气（12~13.4），在燃烧室大部分区域是较稀混 合气；
2. 两者之间为了有利于火焰传播，混合气浓度从火花塞 开始由浓到稀逐步过渡，这就是所谓的分层燃烧。
3. 汽油机分层燃烧可分为两大类：进气道喷射分层燃烧 方式和缸内直喷分层燃烧方式，以下主要介绍缸内直 喷分层燃烧方式。
三菱的GDI发动机通过稀薄燃烧技术，让燃料消 耗减少20%-35%，让二氧化碳排放减少20%， 而输出功率则比普通的同排量发动机10%。
1-3 缸内直喷技术
Ⅱ 三菱— GDI技术：
1-3 缸内直喷技术
Ⅱ 三菱— GDI技术：
GDI 发 动 机 的 喷 油 过程共分两次喷油：
辅喷油阶段：进气行程，发动机进行一次喷油，喷油数量不 大，这部分汽油会汽化挥发吸收热量，降低汽缸内的温度， 气缸内混合气密度增大。可以提高进气密度，让更多的空气 进入汽缸，确保汽油跟空气均匀的混合。
1-2 汽油喷射电控系统
五、电控汽油喷射系统控制
断油控制
超速断油控制——当发动机转速超过允许的最高转速时， 由ECU自动中断喷油，减少有害物排放。
减速断油控制——当汽车在高速运转时突然减速，发动机 仍在汽车惯性的带动下高速旋转。此时节气门接近关闭， 进入气缸的空气量很少，若继续正常喷油，则会造成燃烧 不完全与废气中HC和CO排放物增多。 其目的是为了控制急减速时有害物的排放，减少燃油消耗 量，促使发动机转速尽快下降，有利于汽车减速。
发动机换气过程
3) 进气过程
进气门是在上止点前开始打开，以保证活塞下行时有足够大 的开启面积，新鲜工质可以顺利流入气缸。一般进气门提前开启 角为上止点前0°~40°曲轴转角。 进气门也必须在下止点后才关闭，因为需要利用高速气流的 惯性，在下止点后继续充气，以增加进气量。一般进气门迟闭角 为下止点后40°~70°曲轴转角。
2. 进气管和进气道
减少进气系统的阻力
进气道和进气管必须保证足够的流通面积，避免转弯及 截面突变，改善管道表面的光洁程度等，以减小阻力，提高 效率。为此，在高性能的汽油机上采用了直线型进气系统。 在直线化的同时，还应合理设计气道节流和进气管长度，布 臵适当的稳压腔容积等，以期达到高转速、高功率的目的。 发动机除要求动力性外，还必须有好的经济性和排放性 能。在汽油机上，进气管还必须考虑燃料的雾化、蒸发、分 配以及压力波的利用等问题。在柴油机上，还要求气流通过 进气道在气缸中形成进气涡流，以改善混合气形成和燃烧。
五、 进气管的动态效应
由于间歇进、排气，进、排气管存在压力波，在用特定的 进气管条件下，可以利用此压力波来提高进气门关闭前的进气 压力，增大充气效率，这就称之为动态效应。动态效应一般分 为惯性效应与波动效应两类。 1.进气管的惯性效应
四冲程发动机的换气过程
2.换气损失
换气损失是由排气损失和进气损失两部分组成。
1）排气损失
从排气门提前打开直到进气行程开始，缸内压力到达 大气压力前循环功的损失，称为排气损失。它可分为：
自由排气损失，它是因排气门提前打开，排气压力线 偏离理想循环膨胀线，引起膨胀功的减少。
强制排气损失，它是活塞将废气推出所消耗的功。 减小排气系统阻力及排气门处的流动损失，是降低排 气损失的主要方法。
1.充气效率的概念 充气效率ηv是实际进入气缸的新鲜工质量与进气状态下 充满气缸工作容积的新鲜工质量的比值
减少柴油机排放污染的措施
谐振进气系统是利用气流惯性提高充气效率的系统但一般的谐振进气系统只能在柴油机某一较窄的工况范围内起作用而可变谐振进气系统可以在全负荷和部分负荷的整个转速范围内改善充气效率减 少 柴Βιβλιοθήκη 油 机 排 放 污 染 的 措 施
陈少华& ， 李宝霞 " （ &* 鲁东大学 交通学院，山东 烟台 "$)#"( ； "* 临沭县农机局 ， 山东 临沂 "+$+## ） 摘要： 柴油机的排放控制包括减少柴 油机燃烧时 有害成分的生成和对排气进行后处理。介绍了合 理组织燃烧、 改善燃料品质、 进行废气再循环等减 少柴油机燃烧时有害成分的措施； 介绍了催化转 换器、 颗粒过滤器等排气后处理措施。 关键词： 汽车工程 ； 柴油机； 燃烧； 排放控制 ,)$)* &+ 中图分类号： 文献标识码： 烧更加迅速完全， 而且由于喷雾质量的改善， 可以 将碳烟降低到最低水平。试验表明， 喷油压力为 &"# —&(#345 ， 可以达到比较满意的效果 。 尽管采用机械装置控制喷油规律和喷油定时 以及提高喷油压力等 ， 对降低柴油机排放有比较 显著的效果 ， 但只有采用电控技术 ， 才能真正解决 柴油机的排放问题。目前已开发的柴油机电控喷 — —嘴 系统、 射系统有电控液压泵 — 蓄 压式电控高 压喷射系统和高压共轨电控喷射系统。柴油机电 控燃油喷射系统的控制内容包 括喷油压力控制、 喷油量控制、 喷油定时控制和喷 油规律控制。 燃 油喷射控制系统由传感器、 控制器和执行器三部 分组成 。传感器将柴油机 转速、 负荷 、 进 气温度、 进气压力、 水温 、 起动信号 、 空档开关等信号送至 控制器， 控制器根据传感器信号， 对喷油进行最佳 控制。 喷油量的精确控制是减少排气污染的重要方 面， 特别是在大负荷、 满负荷以及加速工况下。如 果在这些工况下喷油量过大 ， 将直接造成燃烧不 完全和碳烟。柴油机电控喷射可以根据发动机负 荷精确控制喷油量， 从而减少排气污染。 柴油机的喷油定时和喷油规律对柴油机的排 放的影响非常敏感。柴油机的喷油定时和喷油规 律必须根据发动机的转速、 负荷 、 温度等工况迅速 而准确地变化。 实际喷油定时与最佳喷油定时的 最大允许偏差为 6 &# 的曲轴转角。这些要求只有 通过采用电控喷射技术才能实现。 （"） 进气系统。提高充 气效率， 增加进 气涡 ， ， 流 可以有效改进柴油机的燃烧 降低排气污染。 柴油机进气系统常采用谐振进气 系统、 可变涡流 进气系统、 多气门技术和增压技术。 谐振进气系 统是利 用气流 惯性提 高充 气效 率的系统， 但一般的谐振进气系统只能在柴油机 某一较窄的工况范围内起作用， 而可变谐振进气 系统可以在 全负荷和 部分负 荷的整 个转速 范围 内改善充气效率。 进气涡流可以加强气缸内的气流运动， 促进 混合气的形成均质化 ， 从而减少或消除燃烧室内 — %7 —
陈少华& ， 李宝霞 " （ &* 鲁东大学 交通学院，山东 烟台 "$)#"( ； "* 临沭县农机局 ， 山东 临沂 "+$+## ） 摘要： 柴油机的排放控制包括减少柴 油机燃烧时 有害成分的生成和对排气进行后处理。介绍了合 理组织燃烧、 改善燃料品质、 进行废气再循环等减 少柴油机燃烧时有害成分的措施； 介绍了催化转 换器、 颗粒过滤器等排气后处理措施。 关键词： 汽车工程 ； 柴油机； 燃烧； 排放控制 ,)$)* &+ 中图分类号： 文献标识码： 烧更加迅速完全， 而且由于喷雾质量的改善， 可以 将碳烟降低到最低水平。试验表明， 喷油压力为 &"# —&(#345 ， 可以达到比较满意的效果 。 尽管采用机械装置控制喷油规律和喷油定时 以及提高喷油压力等 ， 对降低柴油机排放有比较 显著的效果 ， 但只有采用电控技术 ， 才能真正解决 柴油机的排放问题。目前已开发的柴油机电控喷 — —嘴 系统、 射系统有电控液压泵 — 蓄 压式电控高 压喷射系统和高压共轨电控喷射系统。柴油机电 控燃油喷射系统的控制内容包 括喷油压力控制、 喷油量控制、 喷油定时控制和喷 油规律控制。 燃 油喷射控制系统由传感器、 控制器和执行器三部 分组成 。传感器将柴油机 转速、 负荷 、 进 气温度、 进气压力、 水温 、 起动信号 、 空档开关等信号送至 控制器， 控制器根据传感器信号， 对喷油进行最佳 控制。 喷油量的精确控制是减少排气污染的重要方 面， 特别是在大负荷、 满负荷以及加速工况下。如 果在这些工况下喷油量过大 ， 将直接造成燃烧不 完全和碳烟。柴油机电控喷射可以根据发动机负 荷精确控制喷油量， 从而减少排气污染。 柴油机的喷油定时和喷油规律对柴油机的排 放的影响非常敏感。柴油机的喷油定时和喷油规 律必须根据发动机的转速、 负荷 、 温度等工况迅速 而准确地变化。 实际喷油定时与最佳喷油定时的 最大允许偏差为 6 &# 的曲轴转角。这些要求只有 通过采用电控喷射技术才能实现。 （"） 进气系统。提高充 气效率， 增加进 气涡 ， ， 流 可以有效改进柴油机的燃烧 降低排气污染。 柴油机进气系统常采用谐振进气 系统、 可变涡流 进气系统、 多气门技术和增压技术。 谐振进气系 统是利 用气流 惯性提 高充 气效 率的系统， 但一般的谐振进气系统只能在柴油机 某一较窄的工况范围内起作用， 而可变谐振进气 系统可以在 全负荷和 部分负 荷的整 个转速 范围 内改善充气效率。 进气涡流可以加强气缸内的气流运动， 促进 混合气的形成均质化 ， 从而减少或消除燃烧室内 — %7 —
马自达车系维修笔记③
图 13 因为外接线路导致熔丝脱落
表供电进行检查。通过查找电路图得知
（ 图 12）， 仪表 通 过 METER1 10 A 以 及
ROOM 15 A 的熔丝供电。检查发现有外
加 设 备 在 METER1 10 A 熔 丝 处 取电，
该熔丝的 1 个端子已经脱离熔丝插座
（图 13），导致无法为仪表供电。
连 接 专 用 诊 断 仪 IDS， 读 取 到 故 障 码“P0087— 00-EC-PCM（ 燃 油 压 力 传 感 器 电 路 范 围 / 性 能 故 障 ）” 和 “P0171— 00-64-PCM（燃油补偿系统 浓度过低）”。
024
AUTO DRIVING & SERVICE 2021 . 01
PCM
IDS 进 入 PCM 数 据记录 器对 IMRC # 驱 达 CX-4 运动型多功能车，搭载 2.0 L 发
动时，插接器两端为蓄电池电压 ；断开 动机和 6 挡手自一体变速器，行驶里程
故障现象 ：一辆 2009 年产一汽马自 驱动时插接器两端电压为 1 V 左右。测 3.4 万 km。用户反映该车可以正常行驶，
排除。
可确定可变进气涡流电磁阀没正常工作。 故障 11
根据电路图（图 11），拔下可变进气 关键词 ：仪表、熔丝
故障 10
涡流电磁阀插接器，起动车辆待热车后，
关 键 词 ：可 变 进 气 涡 流 电 磁 阀、 用 万用 表 测 量 插 接 器 两 端电 压。 当用
故障现象 ：一辆 2018 年产一汽马自
标准值应为 425 ～ 505 kPa。燃油轨压 可变进气涡流执行器无动作。检查可变 短路。
力比标准数值低很多，推测是低压燃油 进气涡流电磁阀真空供给正常，但是用
福克斯发动机的技术特点
福克斯发动机的技术特点（送XYZ日历）福克斯发动机的技术特点：VIS（可变进气系统）和TSCV（可变涡流控制阀）详解(鄙视那些不知所以就抨击福克斯发动机老旧的人)可变进气系统（降低排放，提高功率和低转速扭矩）将六缸机的进气道分成前后两组，这就相当于两个三缸机的进气管，每个气缸有240°的进气冲程，各气缸之间不会有进气脉冲波的互相干扰。
上述可变进气系统的效果在于：每个气缸都会产生空气谐振波的动力效应，而直径较大的空气室、中间的产生谐振空气波的通道同支管一起，形成脉冲波谐振循环系统。
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。
采用可变进气系统后的转矩特性（六缸发动机）(2)四气门二阶段进气系统该进气系统由弯曲的长进气管和短的直进气管与空气室相连接，并分别连接到缸盖的两个进气门上，在发动机低、中速工况时由长的弯曲管向发动机供气；而在高速时，短进气管也同时供气(动力阀打开)，提高了发动机功率。
在发动机低、中速工况(n﹤3800r/min)，动力阀关闭短进气管的通道。
空气通过长的弯曲气道，使气流速度增加，并且形成较强的涡流，促进良好混合气的形成。
此外，进气管的长度能够在进气门即将关闭时，形成较强的反射压力波峰，使进入气缸的空气增加。
这都有助于提高发动机低速时的转矩。
在发动机高速工况(n﹥3800r／min)，动力阀打开，额外的空气从空气室经过短进气管进入气缸，改善了容积效率，并且由另一气门进入气缸的这股气流，将低、中速工况形成的涡流改变成滚流运动，更能满足高速高负荷时改善燃烧的需要。
汽车发动机种类技术大全讲解
发动机种类技术大全（上）1.SOHC : (单顶置凸轮轴发动机)根据凸轮轴位置数量划分的发动机类型，SOHC表示单顶置凸轮轴发动机，适用于2气门发动机。
2.DOHC : (双顶置凸轮轴发动机)表示双顶置凸轮轴发动机，适用于多气门发动机。
通常发动机每缸有2个气门，近几年来也不断出现了4气门、5气门发动机，这无疑为提高发动机高转速时的进气效率功率开辟了途径。
此类发动机适用于高速发动机，并可适当降低高转速时的燃油消耗。
3.Turbo : (涡轮增压)即涡轮增压，其简称为T，一般在车尾标有1.8T、2.8T等字样。
涡轮增压有单涡轮增压和双涡轮增压，我们通常指的涡轮增压是指废气涡轮增压，一般通过排放的废气驱动叶轮带动泵轮，将更多空气送入发动机，从而提高发动机的功率，同时降低发动机的燃油消耗。
4.VTEC：（可变气门配气相位和气门升程电子控制系统）由本田汽车开发的VTEC是世界上第一款能同时控制气门开闭时间及升程两种不同情况的气门控制系统，现在已演变成i-VTEC 。
i-VTEC发动机与普通发动机最大的不同是，中低速和高速会用两组不同的气门驱动凸轮，并可通过电子系统自动转换。
此外，发动机还可以根据行驶工况自动改变气门的开启时间和提升程度，即改变进气量和排气量，从而达到增大功率、降低油耗的目的。
5.i-VTEC : (智能可变气门正时和升程系统)i-vtec.系统是本田公司的智能可变气门正时系统的英文缩写，最新款的本田轿车的发动机已普遍安装了i-vtec系统。
本田的i-vtec系统可连续调节气门正时，且能调节气门升程。
它的工作原理是：当发动机由低速向高速转换时，电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的。
6.CVVT：（连续可变的气门正时系统）韩国的汽车工业一向不以技术先进闻名，所以所用技术也多是借鉴了德、日等国的经验，而CVVT正是在VVT-i和i-VTEC的基础上研发而来。
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动机都保持最佳的进气涡流。
VSS系统控制手段
6HE1发动机在螺旋进气道主流的反方向上设置副进气道， 当气流经副进气道时相对进气门中心产生与主气流反向的动量矩。 通过调节流经副进气道的气流流量，控制其所产生的动量矩的大小， 由此削弱气门处气流总的动量矩，以达到控制进气涡流强度的目的。
VSS系统控制过程
VSS (Variable Swirl System)系统
用于6HE1发动机
VSS系统应用的目的
进气涡流是指吸入气缸的空气绕气缸中心旋转的气流运动。 随着转速和负荷的变化，对应的发动机的最佳进气涡流强度也不 断变化。当发动机低速时，要求较强的涡流强度；当发动机高速 时，气流速度已经足够强，过高的涡流强度对混合气的形成无多 大益处，反而影响高速充气效果，使发动机高速性能下降。因而 6HE1发动机采用电控可变进气涡流系统(VSS)，保证全部工况发
ECU
储气罐
VSS阀
空气缸
(进气岐管内)
燃烧室
副气道 主气道
表示控制信号
空气
(来自中冷器)
表示气体流向
VSS系统的副进气道
VSS系统的空气缸
进气岐管外部 进气岐管内部
VSS系统的电磁阀
深圳市汽车工业进出口有限公司 2004年4月
VSS系统控制手段
6HE1发动机在螺旋进气道主流的反方向上设置副进气道， 当气流经副进气道时相对进气门中心产生与主气流反向的动量矩。 通过调节流经副进气道的气流流量，控制其所产生的动量矩的大小， 由此削弱气门处气流总的动量矩，以达到控制进气涡流强度的目的。
VSS系统控制过程
VSS (Variable Swirl System)系统
用于6HE1发动机
VSS系统应用的目的
进气涡流是指吸入气缸的空气绕气缸中心旋转的气流运动。 随着转速和负荷的变化，对应的发动机的最佳进气涡流强度也不 断变化。当发动机低速时，要求较强的涡流强度；当发动机高速 时，气流速度已经足够强，过高的涡流强度对混合气的形成无多 大益处，反而影响高速充气效果，使发动机高速性能下降。因而 6HE1发动机采用电控可变进气涡流系统(VSS)，保证全部工况发
ECU
储气罐
VSS阀
空气缸
(进气岐管内)
燃烧室
副气道 主气道
表示控制信号
空气
(来自中冷器)
表示气体流向
VSS系统的副进气道
VSS系统的空气缸
进气岐管外部 进气岐管内部
VSS系统的电磁阀
深圳市汽车工业进出口有限公司 2004年4月