在相同的发动机转速下,节气门开度越小,进气管负压越大(进气歧管压力越低);在相同的节气门开度下,发动机转速越高,进气管负压越大(进气歧管压力越低)。可见,进气管负压的变化意味着发动机转速和负荷的变化。...
在相同的发动机转速下,节气门开度越小,进气管负压越大(进气歧管压力越低);在相同的节气门开度下,发动机转速越高,进气管负压越大(进气歧管压力越低)。可见,进气管负压的变化意味着发动机转速和负荷的变化。汽车设计者利用这一特点,巧妙地利用进气管的负压来驱动或控制各种装置。在70年代中期之前,进气管的负压仅用于驱动挡风玻璃刮水器和分电器点火提前装置。此后应用范围越来越广,涉及电控系统的很多执行器。进气管负压已成为汽车自动控制的动力源,为现代汽车功能的扩展提供了广阔的空间。
1.进气鼓绝对压力传感器(MAP)
典型的进气歧管绝对压力传感器为膜片双腔式,由弹性硅膜片、真空室、硅杯、半导体力敏电阻、底座、电压导管和电极引线组成。硅膜片为核心测量元件,其一侧为真空室,另一侧引入进气管负压。在进气管负压作用下,硅膜片变形,负压越大,硅膜片变形越大,改变了扩散在硅膜片上的四个测量电阻的阻值。根据惠斯通电桥的原理,当膜片在压力下变形时,四个测量电阻中的两个电阻的阻值增大,而另外两个电阻的阻值减小。硅膜片的电阻变化转化为电压信号,送入电子控制单元(ECU)作为判断进气鼓压力的依据。
一些压电效应进气压力传感器使用橡胶管与进气歧管连接,作为进气管使用。如果进气歧管绝对压力传感器上的细真空管脱落,发动机动力不足,甚至空调无法启动,或者启动空调后出现利率抖动、熄火等现象。
2.燃料压力调节器
电喷发动机燃油压力调节器的作用是保持燃油压力与进气管负压之间的压差不变,使喷油量只取决于喷油器针阀开启的持续时间。
燃油压力调节器一般安装在燃油分配管的末端,是一种隔膜控制的溢流调节器。在调节器的金属外壳中,有一个由橡胶纤维制成的柔性膜片,将外壳分为两个腔室:一个是弹簧腔室,膜片上加载有预紧螺旋弹簧,弹簧腔室通过软管与节气门后的进气歧管连通,使供油系统的油压不仅取决于弹簧的预紧力,还取决于进气管负压的变化;另一个是燃料室,用来装燃料。怠速和轻载时,进气管负压比较大。在输入燃油压力和进气管负压的双重作用下,克服弹簧预紧力,弹簧被向上压缩,膜片被推动,回油阀打开,部分燃油回流到油箱,油路中油压下降;发动机大负荷时,进气管负压低,仅靠燃油压力无法克服弹簧的预紧力。当回油阀关闭时,机油压力再次上升,最终燃油压力和进气歧管压力之差保持不变(图2-3)。
随着汽车控制技术的进步,已经发展到用进气压力传感器代替燃油压力调节器,用喷油脉宽调节代替燃油压力调节。
现代汽车发动机曲轴箱的通风采用封闭强制通风,曲轴箱的第一气体被送回进气管。曲轴箱强制通风系统由PCV单向阀和真空软管组成。当节气门部分打开时,进气歧管的负压使PCV阀部分打开并吸出漏气g
PCV阀的检查方法:恒速运转发动机,从气门摇臂盖上拆下PCV阀。如果你能听到的话。
气流的“嘶嘶”声,把手指放在PCV阀的入口处,能感觉到一股强大的真空吸力,说明PCV阀工作正常。
4.燃油蒸气回收装置(EVAP)
燃油蒸气回收装置用于减少从燃油箱排放到大气中的HC。从封闭的燃油箱产生的燃油蒸气被引入到碳罐中,并被活性炭吸附。当发动机不运转时,燃油蒸气储存在碳罐中。发动机冷机或怠速时,电子控制单元(ECU)指令燃油蒸气回收电磁阀关闭,切断碳罐到进气歧管的通路,使燃油蒸气无法进入进气管;当发动机在热车中并且以高于怠速的速度运行时,ECU命令电磁阀打开,并且从碳罐到进气歧管的真空通路打开。新鲜空气从炭罐下方的控制孔进入炭罐,去除吸附在活性炭上的燃油蒸气,并与其一起进入进气管,可防止燃油蒸气泄漏污染大气,节省油耗。当然,燃油蒸气回收后,混合气会变浓,导致空燃比暂时变化。然而,氧传感器可以监测空燃比的这种变化,并且ECU将指示燃料喷射脉冲宽度适当减小,以便供应给发动机的混合物可以保持适当的比例。
5.废气再循环(EGR)系统
EGR系统的作用是将气缸排出的部分废气引回进气歧管,与混合气一起进入燃烧室,以降低气缸的燃烧温度,从而减少NO的量
当发动机ECU判断满足废气再循环系统的工作条件时,EGR电磁阀的接地电路接通,打开EGR电磁阀,使进气管和排气管之间的管路接通,进气歧管内的负压作用在EGR阀的膜片上打开阀门,废气通过管路、EGR阀和进气管进入气缸。废气再循环的流量取决于排气管的压力、进气管的负压和EGR阀的开度。如果EGR阀锥形柱塞被积碳卡在开启状态,会造成加速“急冲”、车身颤抖、发动机自熄火等。
新车采用线性EGR阀,由ECU通过占空比控制,不再依靠进气歧管负压来调节。
6.自动变速器真空膜片节流控制阀
一些自动变速器配备有真空调节器,负责调节节气门油压。它与控制阀的高度相同,位于ATF液位下方。真空油压调节器通过软管与发动机进气管连接。
为了根据发动机负荷和车速更精确地控制换挡时机,4T65E等自动变速器利用发动机进气管的负压来操作节气门控制阀(也称“真空油压调节器”)。节气门被一个隔膜分成两个腔室:一个腔室与大气相通,另一个腔室是负压腔室,通过软管与发动机的进气管相连。膜片连接到后面的波纹管,膜片通过波纹管连接到滑阀。当进气管负压发生变化时,波纹管的长度也发生变化,带动滑阀运动,使进油孔和排油孔打开或关闭,从而产生随节气门开度(即发动机负荷)变化的控制油压。当节气门开度小时(即,发动机负荷小时),进气歧管的负压大,因为进气被阻挡。真空吸力克服弹簧力吸住膜片,带动滑阀移动,节流控制阀输出的主油路压力油减少,反之亦然。这有利于防止变速器中的换档执行器打滑。
如果真空管断了,即使在利率或小负荷的情况下,节气门也会得到大负荷的工作信号,油压上升,往往会出现换挡冲击的现象;如果隔膜破裂,tr
7.制动真空助力器
真空助力器位于制动总泵和制动踏板之间。真空助力器由真空伺服机构和空气控制阀组成,由膜片分隔成真空室和工作室。输入推杆与制动踏板相连,输出推杆位于制动总泵的主活塞内,橡胶保护套安装在控制阀从后壳伸出的地方。前壳上有一个孔,从发动机接一个真空管,真空管上装有单向阀。踩下制动踏板时,作用在制动总泵上的制动力(即助力)借助进气管产生的真空吸力而增大,从而降低驾驶员制动时所需的踏板力,使制动过程平缓舒适(图2-4)。
8.巡航控制系统(CCS)真空执行器
部分车型的巡航控制系统采用真空执行器,由膜片、真空阀(常闭)、空气阀(常开)、节气门拉索、膜片弹簧等组成。其中,真空控制开关(图2-5)用于检测进气管的负压。当压力低于22.7千帕或更低时,真空控制开关接通并向电子控制单元发送信号。
巡航控制系统中真空执行器的动作可分为以下三种情况:
(1)巡航系统启动并设定在一定车速时,真空阀和空气阀同时关闭,膜片腔内真空度保持不变,节气门接头和节气门开度处于稳定位置,汽车匀速行驶。
(2)如果汽车上坡或驾驶员按下油门键,巡航控制单元(ECU)指令真空阀开启,开启进气管真空,使膜片腔内负压增大,膜片克服弹簧的张力向右移动,拉动油门拉线,加大油门开度,汽车加速,气阀处于关闭位置。
(3)如果汽车下坡或驾驶员点击减速键,巡航控制单元(ECU)切断空气阀的电流,使空气阀打开(接通大气)。由于隔膜室与大气连通,真空度降低。在节气门回位弹簧和膜片弹簧的共同作用下,膜片向左移动,减小了节气门的开度,于是汽车减速,真空阀处于关闭位置。
9.中控门锁系统的真空执行器
部分奔驰轿车的中控门锁系统不采用电机执行机构,而是采用双室膜片控制方式。它以进气歧管的负压为动力源,车厢内安装有真空储存罐。双腔隔膜腔用于控制门锁动作,一个腔内充满真空,另一个腔内充满大气。通过双室隔膜室的真空和大气之间的转换,可以驱动门锁开启器的拉杆双向运动,控制门锁的开启和关闭。
此外,还有自动空调系统中室内循环的进气风门、可变正时系统中进气歧管长短行程转换活门的驱动机构等。都是靠进气歧管负压驱动的。
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