工作时,当发动机温度低于
ECU内所设定的数值时,旋转式滑阀打开气道。温度越低,气道打开的截面越大,反之越小。当发动机工作温度达到正常温度时,气道完全关闭,此时怠速气道独立供气,满足发动机怠速工作时对进气量的需要。
由于各车型节气门体的具体结构不同,旁通气道的具体控制方式也不同,如图66所示的奥迪V6发动机节气门体和本田四缸机的节气门体,两车型节气门体,奥迪V6使用的滑阀式,本田四缸使用的是石蜡式。
(4)直流或步进电机控制的旁通气道。图67所示为常见的几种电机式怠速控制阀,不论是两线制的直流电机式还是三线制、四线制、六线制步进电机式,其都是在电机轴上用螺纹套装了一个螺旋式控制阀。
图68为电机控制式旁通气道原理图,发动机工作的
ECU根据水温传感器以及相关的负载信号,控制旁通气道的开启或关闭。
另一种如图69所示,电机直接驱动节气门,其
ECU的控制原理与步进电机式相同。
(5)电子节气门体。图70、图71分别为半电子与全电子控制式节气门体,这两种节气门体上没有旁通气道,而是用电子直接驱动。在图70的节气门组件中设有怠速开关,当怠速开关处于工作状态时,
ECU根据当时水温、负载信号来控制怠速电机将节气门开启一个合适的角度,确保发动机怠速时的进气量。其他工况时由油门拉线控制节气门的开度。
图71为全电子式节气门体,在节气门体上没有油门拉线装置。发动机工作时从冷机起动到发动机的所有工况,节气门都由电机驱动。
4.多喉口式节气门体
图72所示为一单喉口与三喉口式节气门体,绝大部分车型的节气门都为单喉口式节气门体,不论发动机气缸数目有多少,由一只节气门统一供气。这种布置由于节气门距离各缸进气门之间的距离比较远,如果能采用多连式节气门,或者说每个气缸都有一个节气门,这样可将节气门布置在离进气门最近的位置上。
反之也是一样,例如加大油门踏板的开度,由于节气门到进气门的空间很大,发动机进气量也不能一下子大起来。如果能缩短节气门和进气门之间的距离,那么发动机的响应性也会得到改善。
过去赛车大都使用多连式节气门,但现在普通汽车也开始采用多连动式节气门。例如本田公司的比特汽车,日产公司的斯凯莱恩GT-R汽车,丰田公司装用20气门发动机的加罗拉汽车、BMWM5汽车等。
目前节气门的传动方式从过去使用拉线把节气门和油门踏板连接在一起。目前开始使用电机驱动,BMW公司使用了步进电机来驱动节气门开闭,该公司在BMW850i汽车的油门踏板上,布置了油门踏板开度传感器。油门踏板动作时,该传感器发出电信号驱动节气门的步进电机,从而控制了节气门的开度。
图73为本田红头F20C直列四缸四联动式节气门体,图74为宝马V8四联动和V10五联动式节气门体。
5.进气管
进气管包括进气总管和进气支管两部分,在现代发动机中为了消除进气脉动和改善各缸分配的均匀性,进气管的形状、容积都需要专门的设计,同时为了满足发动机低速、高速对进气的需要,绝大部分机型都设计了谐波增压装置。
图75所示为普通进气管与可变进气道长度的谐波增压式进气管,两者的根本区别是谐波增压进气道内装有气道切换阀和切换气道,普通进气管内的气道是固定不变的。
图76、图77分别是由真空膜片阀式真空驱动器来驱动气道切换阀工作,气道切换阀的形状各机型也不相同,但起到的作用是相同的。
真空膜片阀操纵系统,气道的切换是由发动机
ECU控制气道电磁阀来实现的,电磁阀装在真空气道中,由
ECU控制电磁阀线圈的闭合回路来打开或关闭气道。气道导通时,真空膜片阀式驱动器动作,操纵切换阀动作。一般真空式操纵机构使控制阀转动的最大角度如图78所示,为90°范围内。
新机型已将真空驱动改为电磁阀或电机驱动,如图79所示的丰田3 GR-FE发动机的可变进气控制阀系统,该车型将谐波增压称为声控进气系统,用字母ACIS表示,控制逻辑为二级控制,中速和高速时控制阀关闭,低速时控制阀打开。
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