二、进气系统中节气门体(节流阀体)与进气管的维修
1.节气门体
节气门体安装在进气管中,用以控制发动机正常工况下的进气量。节气门体主要由节气门和怠速空气道等组成。由于发动机怠速运转时,一般将节气门完全关闭,所以专门设有怠速空气道,以供给发动机怠速时所需的空气。怠速空气道由ECU通过怠速控制阀控制。
D型多点电控燃油喷射系统的节气门体。节气门位置传感器安装在节气门轴上,用来检测节气门的开度。ECU通过怠速控制阀来控制怠速空气道,以根据需要调节发动机怠速时进气量。节气门限位螺钉用来控制节气门的最小开度。在发动机工作时,冷却液通过加热水管流经节气门体,以防止寒冷季节空气中的水分在节气门体上冻结。注意:在装有节气门限位螺钉的汽车,使用中一般不允许调整节气门限位螺钉,除非怠速控制阀发生故障而又无法及时修复,可通过调整节气门最小开度来保持发动机怠速运转,故障排除后,应将节气门限位螺钉调回原位。
在采用L型喷射系统的发动机上,有些将空气流量传感器与节气门体组合成一体。在单点燃油喷射系统中,喷油器和燃油压力调节器等也安装在节气门体上,其结构比多点喷射系统的节气门体复杂。
综上所述,包括发动机正常工况运行时控制进气量的节气门和怠速运行时少量的怠速空气通过的旁通道。节气门位置(开度)传感器也装在节气门轴上,用来检测节气门开启的角度。为了避免寒冷气候条件下冷空气流经节流阀体时,使空气中的水分在节流阀体上结冰,有的发动机使冷却水流经节气门体,利用热水对其加温。图62为节流阀体外观图。
2.标准怠速调整
所谓发动机标准怠速,指的是内燃机发动机在正常工作温度时控制发动机转速,在该转速时发动机产生的动力只满足克服发动机运转时自身的阻力。除了全电子节气门外,其他所有的节气门体上都有怠速调节螺钉,如图63所示。怠速调节有两种方式,一种是在节气门体上直接设有发动机怠速气道,在气道上装有怠速调节螺钉,另一种是用来直接调节节气门轴的节气门限位螺钉。
不论是节气门体上怠速螺钉还是节气门限位螺钉,顺时针旋转怠速升高,逆时针旋转怠速降低。不同的发动机工作时自身阻力也不同,所以各车型要求的标准怠速的高低也不同,维修时参阅各车型手册。
3.快怠速调节或负载怠速调节)
当发动机冷机起动以及车辆在怠速工作时使用空调和电器负荷增大时,发动机的空载负荷增大,标准怠速的发动机产生的动力不足以克服发动机增大的阻力,导致发动机抖动或熄火。
为了解决以上问题,在节气门体上设有快怠速调节气道,用来补充发动机冷机工作或负载增大时,与标准怠速气道形成并联供气的方式,达到提高发动机怠速增大发动机的动力来克服增大后的阻力。我们将这一供气道称为旁通气道或者辅助气道。
由于这一气道开启的截面大小或开启与关闭不是一个固定状态,而是动态变化状态,所以在这一气道中必须装有一只控制阀,发动机工作时根据实际状态,通过控制阀来调节该气道的开启截面以及是开启还是关闭。我们将这一控制阀称为辅助空气控制阀或旁通气道控制阀。
常见的控制阀有水温控制的石蜡阀型,发动机ECU控制的电热双金属片型、旋转滑阀型、直流电机或步进电机式。
(1)石蜡型辅助空气阀。石蜡型的辅助空气阀装在节流阀体内。见图63。石蜡型辅助空气阀是由一个温度调节阀、活门及活门回位弹簧组成,温度调节阀内充满石蜡,石蜡的体积随冷却液温度的变化而膨胀和缩小,温度低时,温度调节阀中石蜡收缩,使活门在其回位弹簧伸张作用下打开(图中活门向左,温度调节阀弹簧被压缩),使辅助空气经辅助空气阀(绕过节气门)进入进气总管,当冷却液温度升高时,温度调节阀膨胀,使活门向右(压迫其回位弹簧,而左端的温度调节阀弹簧伸张),所以活门逐渐关闭,使发动机的转速缓慢地降低到正常怠速转速。
冷却液达到80℃后,活门总处在关闭状态发动机在正常怠速下运行,如果冷却液温度高于80℃,温度调节阀继续伸长,压缩左簧(温度调节阀弹簧)使弹力增大,将活门紧紧地关闭。
(2)双金属片型辅助空气阀,如图64所示的双金属片型辅助空气阀由两片膨胀率不同的双金属片和加热线圈组成。在冷机起动时,阀片常开,进出气口相通,增加进入气缸的空气量,以提高怠速,加快暖机过程。发动机暖机后,双金属片受冷却水加热变形,下端(自由端)拨转阀片,使进出气口的通气截面减小,直至完全切断辅助空气的供应恢复正常怠速。加热线圈给双金属片基本温度使其很快进入工作状态,当冷却水温低于和等于80℃时,加热线圈电阻约在40~60Ω。温度高低引起双金属卷簧卷紧或放松,由于卷簧一端固定在壳体上,另一端为自由卷曲端,和转轴连成一体因此卷簧收紧和放松会带动转阀轴转动,使辅助进气道切断或接通。
(3)旋转滑阀型辅助空气阀如图65所示的丰田车系中的怠速控制阀(IAC阀),发动机ECU根据水温传感器的信号、变速器挡位信号、空调以及电荷等信号来控制电机工作,由电机轴带动一只滑阀转动,从而达到控制气道导通截面的大小。
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