项目4 任务二 进气系统检查与维护（课件）- 《汽车发动机构造与维修》同步教学（机械工业版·2022）

汽车发动机构造与维修   项目四 发动机燃料供给系统 任务二 进气系统检查与维护 【任务描述】 客户王先生的别克威朗轿车已经行驶了5000Km，王先生开车来到别克4S店，服务顾问在询问和检查后将车辆交给维修技师，维修技师根据保养手册要求对此车进行5000Km保养，其中保养手册要求进行发动机空气滤芯的更换。下面将学习发动机进气系统的相关知识并按流程进行空气滤芯的更换。 【知识储备】 一、进气系统的作用 进气系统作用是向发动机输送清洁、干燥、充足而稳定的空气以满足发动机的需求，避免空气中杂质或粉尘进入发动机气缸内造成发动机异常磨损。 图4-25 进气系统工作原理 【知识储备】 二、进气系统的工作过程 发动机工作时，驾驶员通过加速踏板操纵节气门的开度，以此来改变进气量，控制发动机的运转。进入发动机的空气经空气滤清器过滤后，流经空气流量计，通过节气门体后，再经进气歧管分配到各个气缸中，如图4-25所示。 图4-25 进气系统工作原理 三、进气系统的组成 进气系统由空气滤清器、空气流量传感器、进气压力传感器、节气门体、附加空气阀、怠速控制阀、谐振腔以及进气歧管等组成，如图4-26所示。 图4-26 进气系统组成图 四、空气滤清器 1.空气滤清器的作用 空气滤清器是对空气进行净化的装置，如图4-27所示。空气中的灰尘、砂粒以及各种杂质如果直接进入发动机气缸内，将加速发动机的磨损，从而降低发动机的使用寿命甚至造成发动机的严重损坏。 图4-27 空气滤清器结构 空气滤芯分为干式和湿式两种类型，如图4-28所示，其中干式是轿车车型上最常用的，材料为滤纸或无纺布，为了增加空气通过面积，滤芯一般都加工出许多细小的褶皱。 图4-28 空气滤芯 2.空气滤清器的安装位置 空气滤清器一般安装在发动机进气系统前端，如图4-29所示，后面依次为进气传感器、节气门体、进气歧管等部件。 图4-29 空气滤清器位置 五、进气歧管 1.进气歧管的作用 进气歧管的作用是将可燃混合气或洁净空气尽可能均匀地分配到各个气缸。为此进气歧管内气体流道的长度应尽可能相等，如图4-30所示。为了减小气体流动阻力，提高进气效率，进气歧管的内壁应该光滑。 图4-30进气歧管 2.谐振进气系统 由于进气过程具有间歇性和周期性，导致进气歧管内会产生一定幅度的压力波。此压力波以声速在进气系统内传播和反射。如果利用一定长度和直径的进气歧管与一定容积的谐振室组成谐振进气系统，并使其固有频率与气门的进气周期调谐，那么在特定的转速下，就会在进气门关闭之前，在进气歧管内产生大幅度的压力波，使进气歧管的压力增高，从而增加进气量，如图4-31所示，这种效应称作进气波动效应。谐振进气系统的优点是没有运动件，工作可靠，成本低，但只能增加特定转速下的进气量和发动机转矩。 图4-31 谐振进气系统 3.可变进气歧管 为了充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在高、低速运转时进气速度的差别，从而达到改善发动机经济性及动力性，特别是改善发动机在中、低速和中、小负荷时的经济性和动力性，一般在高转速、大负荷时使用粗短的进气歧管，而在中、低转速和中、小负荷时使用细长的进气歧管。可变进气歧管就是为适应这种要求而设计的，如图4-32所示。可变进气歧管在所有转速下都可以使发动机转矩平均提高5%。 图4-32 可变进气歧管 六、节气门体 节气门体是控制发动机进气的一个阀门，内有一个圆形的钢片，中间有一根轴，和加速踏板拉线相连并由其控制。节气门体一般由执行器、节气门片和节气门位置传感器组成，它们一般被封装为一体，如图4-33所示。 图4-33 节气门体 电子节气门由节气门体、节气门阀片、节气门轴、直流电机和齿轮减速机构、节气门位置传感器、扭簧、怠速调节装置等部件组成，如图4-34所示。 图4-34 电子节气门体 电子节气门工作原理是驾驶员操纵加速踏板，加速踏板位置传感器产生相应的电压信号输入节气门控制单元，控制单元首先对输入的信号进行滤波，以消除环境噪声的影响，然后根据当前的工作模式、踏板移动量和变化率解析驾驶员意图，计算出对发动机扭矩的基本需求，得到相应的节气门转角的基本期望值。 图4-34 电子节气门体 然后再经过CAN总线和整车控制单元进行通讯，获取其他工况信息以及各种传感器信号如发动机转速、档位、节气门位置、空调能耗等等，由此计算出整车所需求的全部扭矩，通过对节气门转角期望值进行补偿，得到节气门的最佳开度，并把相应的电压信号发送到驱动电路模块，驱动控制电机使节气门达到最佳的开度位置。节气门位置传感器则把节气门的开度