进气控制的工作原理

任务二　进气控制的工作原理

【任务目标】

1.掌握动力阀控制系统的工作原理。

2.掌握进气惯性增压控制系统（ACIS）的工作原理。

3.掌握废气涡轮增压控制的工作原理。

【任务分析】

通过本任务的学习，让学生掌握动力阀控制系统的工作原理，掌握进气惯性增压控制系统（ACIS）的工作原理，掌握废气涡轮增压控制的工作原理，使学生全面掌握进气控制的工作原理。

【相关理论】

一、动力阀控制系统的工作原理

受真空控制的动力阀装在进气管上，控制进气管空气通道的大小。发动机小负荷运转时，受ECU控制的真空电磁阀关闭，真空室的真空度不能进入动力阀上部的真空气室，动力阀关闭，进气通道变小，发动机输出小功率。当发动机负荷增大时，ECU根据转速、温度、空气流量等信号将真空电磁阀电路接通，真空电磁阀打开，真空室的真空度进入动力阀，将动力阀打开，进气通道变大，发动机输出大的扭矩与功率。

二、进气惯性增压控制系统（ACIS）的工作原理

（一）压力波的产生

当气体高速流向进气门时，如果进气门突然关闭，进气门附近气体流动突然停止，但是由于惯性，进气管仍在进气，于是将使进气门附近的气体被压缩，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。

（二）压力波的利用方法

如果使上述进气压力脉动波与进气门开闭配合好，使反射的压力波集中到要打开的进气门旁，在进气门打开时就会形成增压进气的效果。

一般而言，进气管长度长时，压力波波长长，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。

如果进气管长度可改变，则可兼顾增大功率和增大扭矩，但一般进气管长度是不能改变的，因此惯性增压一般都按最大扭矩所对应的转速区域来加以利用。

（三）波长可变的谐波进气增压控制系统（ACIS）（见图6-4）

丰田皇冠车型2JZ-GE发动机即采用ACIS系统。该发动机进气管长度虽不能变化，但由于在进气管中部加设了一个大容量的空气室和电控真空阀，实现了压力波传播路线长度的改变，从而兼顾了低速和高速的进气增压效果。

当空气室出口的控制阀关闭时，进气管内的脉动压力波传递长度为由空气滤清器到进气门的距离，这一距离较长，适应于发动机中低速区域形成气体动力增压效果。当空气室阀门打开，由于大容量空气室的参与，在进气道控制阀处形成气帘，使进气脉动压力波只能在空气室出口与进气门之间传播，这样缩短了压力波的传播距离，使发动机在高速区也能得到较好的气体动力增压效果。

（四）ACIS系统的工作原理（见图6-4）

ECU根据转速信号控制电磁真空通道阀而开闭。低速时，电磁真空通道阀电路不通，真空通道阀关闭，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，压力波长长，以适应低速区域形成气体动力增压效果。高速时，ECU接通电磁真空通道阀的电路，真空通道阀打开，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，使发动机在高速区也能得到较好的气体动力增压效果。

图6-4　进气惯性增压控制系统（ACIS）的工作原理示意图

三、废气涡轮增压控制的工作原理（见图6-5）

控制排气流动路线的废气旁通阀受执行器（驱动气室）的控制。在涡轮增压器的出口与驱动气室之间的管道上装有受ECU控制的释压电磁阀，释压电磁阀控制进入驱动气室的气体压力。当ECU检测到的进气压力在100kPa（约合15psi，即15磅力/平方英寸）以下时，受ECU控制的释压电磁阀的搭铁回路断开，释压电磁阀关闭。此时由涡轮增压器出口引入的进气压力，经释压阀进入驱动气室，克服气室弹簧的压力推动切换阀将排气进入涡轮室的通道打开，同时将旁路通道关闭，此时排气流经涡轮室使进气增压。当进气压力高于100kPa时，ECU将释压电磁阀搭铁回路接通，释压电磁阀打开，通往驱动气室的压力空气被切断，在气室弹簧弹力作用下，驱动切换阀，关闭进入涡轮室的通道。同时，将排气旁通口打开，废气不经涡轮室直接排出，增压器停止工作，进气压力将下降，直至进气压力降到规定的压力时，ECU又将释压阀关闭，切换阀又将进入涡轮室的通道口打开，增压器又开始工作。

图6-5　废气涡轮增压控制系统（ACIS）的工作原理示意图

【工作页】

1.动力阀控制系统的工作原理：受真空控制的动力阀装在进气管上，控制进气管的＿＿＿＿＿大小。发动机＿＿＿＿＿负荷运转时，受ECU控制的真空电磁阀＿＿＿＿＿，真空室的真空度不能进入上部的真空气室，动力阀关闭，进气通道变小，发动机输出＿＿＿＿＿功率。当发动机负荷增大时，ECU根据转速，温度、空气流量等信号将真空电磁阀电路接通，真空电磁阀打开，真空室的真空度进入动力阀，将动力阀＿＿＿＿＿，进气通道变大，发动机输出大的扭矩与功率。

2.进气惯性增压控制系统（ACIS）的工作原理：压力波的产生，当气体高速流向进气门时，如果进气门突然＿＿＿＿＿，进气门附近气体流动突然停止，但是由于惯性，进气管仍在进气，于是将使进气门附近的气体被＿＿＿＿＿，压力＿＿＿＿＿。当气体的惯性过后，被压缩的气体开始膨胀，向进气气流方向流动，压力下降。膨胀气体的波传到进气管口时又被＿＿＿＿＿回来，形成压力波。

3.进气惯性增压控制系统（ACIS）压力波的利用方法：如果使上述进气压力脉动＿＿＿＿＿与进气门开闭配合好，使反射的压力波集中到要打开的进气门旁，在进气门打开时就会形成＿＿＿＿＿的效果。一般而言，进气管长度长时，压力波波长＿＿＿＿＿。可使发动机中低转速区增大；进气管长度短时，压力波波长＿＿＿＿＿，可使发动机高速区功率增大。如果进气管长度可改变，则可兼顾增大＿＿＿＿＿和增大＿＿＿＿＿，但一般进气管长度是不能改变的，因此惯性增压一般都按最大扭矩所对应的转速区域来加以利用。

4.丰田皇冠车型2JZ-GE发动机即采用＿＿＿＿＿系统。该发动机进气管长度虽不能变化，但由于在进气管中部加设了一个大容量的＿＿＿＿＿和电控＿＿＿＿＿阀，实现了压力波传播路线＿＿＿＿＿的改变，从而兼顾了低速和高速的进气增压效果。当空气室出口的控制阀关闭时，进气管内的脉动压力波传递长度为由空气滤清器到进气门的距离，这一距离＿＿＿＿＿，适应于发动机中低速区域形成气体动力增压效果。当空气室阀门打开，由于大容量空气室的参与，在进气道控制阀处形成＿＿＿＿＿，使进气脉动压力波只能在空气室出口与进气门之间传播，这样＿＿＿＿＿了压力波的传播距离，使发动机在高速区也能得到较好的气体动力增压效果。

5.ACIS系统的工作原理：ECU根据＿＿＿＿＿信号控制电磁真空通道阀而开闭。低速时，电磁真空通道阀电路不通，真空通道阀关闭，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＿＿＿＿＿状态。此时进气管长度＿＿＿＿＿，压力波长＿＿＿＿＿，以适应低速区域形成气体动力增压效果。高速时，ECU接通电磁真空通道阀的电路，真空通道阀打开，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＿＿＿＿＿的参与，缩短了压力波的＿＿＿＿＿，使发动机在高速区也能得到较好的气体动力增压效果。

6.废气涡轮增压控制的工作原理：废气涡轮增压控制系统是控制排气流动路线的废气受＿＿＿＿＿执行器（驱动气室）的控制。在涡轮增压器的出口与驱动气室之间的管道上装有受ECU控制的＿＿＿＿＿电磁阀，释压电磁阀控制进入驱动气室的气体压力。当ECU检测到的进气压力在＿＿＿＿＿（约合15psi，即15磅力/平方英寸）以下时，受ECU控制的释压电磁阀的搭铁回路断开，释压电磁阀＿＿＿＿＿。此时由涡轮增压器＿＿＿＿＿引入的进气压力，经释压阀进入驱动气室，克服气室弹簧的压力推动切换阀将排气进入涡轮室的通道＿＿＿＿＿，同时将旁路通道＿＿＿＿＿，此时排气流经涡轮室使进气增压。当进气压力高于100kPa时，ECU将释压电磁阀搭铁回路接通，释压电磁阀打开，通往驱动气室的压力空气被＿＿＿＿＿，在气室弹簧弹力作用下，驱动切换阀，关闭进入涡轮室的通道。同时，将排气旁通口打开，废气不经涡轮室直接排出，增压器＿＿＿＿＿工作，进气压力将下降，直至进气压力降到规定的压力时，ECU又将释压阀关闭，切换阀又将进入涡轮室的通道口打开，增压器又＿＿＿＿＿工作。

通过对任务二的学习，你能给自己和老师一个评价吗？

1.老师的讲解生动、形象，态度和蔼可亲吗？　　　（　　　　）

2.工作页是独立完成的吗？给自己一个客观的评价。（　　　　）

［成绩等级］＿＿＿＿＿