第六節(jié) 進氣控制
進氣控制系統(tǒng)通過控制發(fā)動機進氣道空氣流通截面的大小，以適應發(fā)動機的不同轉速和負荷的進氣量需求，從而改善發(fā)動機的動力性。
一、動力閥控制系統(tǒng)
其功用是根據(jù)發(fā)動機不同的負荷，改變進氣流量去改善發(fā)動機的動力性能。
受真空控制的動力閥在進氣管上，控制進氣管空氣通道的大小。發(fā)動機小負荷運轉時，受ECU控制的真空電磁閥關閉，真空室的真空度不能進入動力閥上部的真空室，動力閥關閉，進氣通道變小，發(fā)動機輸出小功率。當發(fā)動機負荷增大時，ECU根據(jù)轉速、溫度、空氣流量信號將真空電磁閥電路接通，真空電磁閥打開，真空室的真空度進入動力閥，將動力閥打開，進氣通道變大，發(fā)動機輸出大的扭矩和功率。
維修時主要檢查真空罐、真空氣室和真空管路有無漏氣，真空電磁閥電路有無短路或斷路。
二、諧波增壓控制系統(tǒng) （ACIS）
諧波增壓控制系統(tǒng)是利用進氣流慣性產(chǎn)生的壓力波提高進氣效率。
1.壓力波的產(chǎn)生
當氣體高速流向進氣門時，如進氣門突然關閉，進氣門附近氣流流動突然停止，但由于慣性，進氣管仍在進氣，于是將進氣門附近氣體被壓縮，壓力上升。當氣體的慣性過后，被壓縮的氣體開始膨脹，向進氣氣流相反方向流動，壓力下降。膨脹氣體的波傳到進氣管口時又被反射回來，形成壓力波。
2.壓力波的利用方法
一般而言，進氣管長度大時，壓力波波長長，可使發(fā)動機中低轉速區(qū)功率增大；進氣管長度小時，壓力波波長短，可使發(fā)動機高速區(qū)功率增大。
3.波長可變的諧波進氣增壓控制系統(tǒng)
豐田皇冠車型2JZ-GE發(fā)動機采用在進氣管增設一個大容量的空氣室和電控真空閥，以實現(xiàn)壓力波傳播路線長度的改變，從而兼顧低速和高速的進氣增壓效果。
系統(tǒng)工作原理如圖1-38所示，ECU根據(jù)轉速信號控制電磁真空通道閥的開閉。低速時，電磁真空孔道閥電路不通，真空通道關閉，真空罐的真空度不能進入真空氣室，受真空氣室控制的進氣增壓控制閥處于關閉狀態(tài)。此時進氣管長度長，壓力波波長長，以適應低速區(qū)域形成氣體動力增壓效果。高速時，ECU接通電磁真空道閥的電路，真空通道打開，真空罐的真空度進入真空氣室，吸動膜片，從而將進氣增壓控制閥打開，由于大容量空氣室的參與，縮短了壓力波的傳播距離，使發(fā)動機在高速區(qū)域也得到較好的氣體動力增壓效果。
圖1-38 ACIS系統(tǒng)工作原理
1—噴油器；2—過氣道；3—空氣濾清器；4—過氣室；5—渦流控制氣門；6—進氣控制閥；7—節(jié)氣門；8—真空驅動器
維修時檢查空氣真空電磁閥的電阻為38.5～44.5Ω。
三、可變配氣相位控制系統(tǒng) （VTEC）
1.對配氣相位的要求
要求配氣相位隨著發(fā)動機轉速的變化，適當?shù)母淖冞M、排氣門的提前或推遲開啟角和遲后關閉角。
2.VTEC的組成
同一缸有主進氣門和次進氣門，主搖臂驅動主進氣門，次搖臂驅動次進氣門，中間搖臂在主次之間，不與任何氣門直接接觸。
VTEC配氣機構與普通配氣機構相比較，主要區(qū)別是凸輪軸上的凸輪較多，且升程不等，結構復雜。
3.VTEC的工作原理
根據(jù)發(fā)動機轉速、負荷等變化來控制VTEC機構工作，改變驅動同一氣缸兩進氣門工作的凸輪，以調(diào)整進氣門的配氣相位及升程，并實現(xiàn)單進氣門工作和雙進氣門工作的切換。
工作原理如圖1-39所示。發(fā)動機低速運轉時，電磁閥不通電使油道關閉，此時，三個搖臂彼此分離，主凸輪通過搖臂驅動主進氣門，中間凸輪驅動中間搖臂空擺；次凸輪的升程非常小，通過次搖臂驅動次進氣門微量關閉。配氣機構處于單進、雙排氣門工作狀態(tài)，單進氣門由主凸輪軸驅動。
圖1-39 VTEC控制系統(tǒng)原理
當發(fā)動機高速運轉，電腦向VTEC電磁閥供電，使電磁閥開啟，來自潤滑油道的機油壓力作用在正時活塞一側，此時兩個活塞分別將主搖臂和次搖臂與中間搖臂接成一體，成為一個組合搖臂。此時，中間凸輪升程最大，組合搖臂受中間凸輪驅動，兩個進氣門同步工作。
當發(fā)動機轉速下降到設定值，電腦切斷電磁閥電流，正時活塞一側油壓下降，各搖臂油缸孔內(nèi)的活塞在回位彈簧作用下，三個搖臂彼此分離而獨立工作。
4.VTEC的檢測
發(fā)動機不工作時，拆下氣門室罩，轉動曲軸分別使各缸處于壓縮上止點位置，用手按壓中間搖臂，應能與主搖臂和次搖臂分離單獨運動。
在使用中，本田車系若有故障21，說明VTEC電磁閥或電路有故障，按以下進行檢查。
①清除故障碼，再重新調(diào)取故障碼。
②關閉點火開關，拆開VTEC電磁閥線束，測電磁閥線圈電阻應為14～30Ω。
③檢查VTEC電磁閥與電腦之間的接線。
④啟動發(fā)動機，當工作溫度正常時，檢查發(fā)動機轉速分別為1000r/min、2000 r/min和4000 r/min時的機油壓力。
⑤用換件法檢查電腦是否有故障。
四、增壓進氣控制系統(tǒng)
1.增壓控制系統(tǒng)功能
根據(jù)發(fā)動機進氣壓力的大小，控制增壓裝置的工作，以達到控制進氣壓力、提高發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性的目的。
2.廢氣渦輪增壓
當ECU檢測到進氣壓力在0.098MPa以下時，受ECU控制的釋壓電磁閥的搭鐵回路斷開，釋壓電磁閥關閉。此時渦輪增壓器出口引入的壓力空氣，經(jīng)釋壓閥進入驅動空氣室，克服氣室彈簧的壓力推動切換閥將廢氣進入渦輪室的通道打開，同時將排氣旁通道口關閉，此時廢氣流經(jīng)渦輪室使增壓器工作。當ECU檢測到的進氣壓力高于0.098MPa時，ECU將釋壓電磁閥的搭鐵回路接通，釋壓電磁閥打開，通往驅動器室的壓力空氣被切斷，在氣室彈簧彈力的作用下，驅動切換閥，關閉進入渦輪室的通道，同時將排氣旁通道口打開，廢氣不經(jīng)渦輪室直接排出，增壓器停止工作，進氣壓力下降，直到進氣壓力降至規(guī)定的壓力時，ECU又將釋壓閥關閉，切換閥又將進入渦輪室的通道口打開，廢氣渦輪增壓器又開始工作，如圖1-40所示。
圖1-40 廢氣渦輪增壓原理