第一篇：02進氣系統教案

汽車科 楊慶彪

A 組織教學 學生考勤 填寫日志 B 課前提問 C 導入新課

第二節 進氣系統

（一）進氣系統的組成與型式

進氣系統是測量和控制汽油燃燒時所需要的空氣量的。其組成是由測量空氣流量的方式決定的，根據測量空氣流量的方式不同，進氣系統有質量流量式的進氣系統（用于L型EFI系統）、速度密度式的進氣系統（用于D型EFI系統）和節流速度式的進氣系統三種。

（二）進氣系統主要零部件的結構

1、空氣濾清器

電控汽油噴射發動機的空氣濾清器與一般發動機的空氣濾清器相同，注意安裝方向。

2、空氣流量計

目前汽車上所用的空氣流量計主要有葉片式空氣流量計、卡門渦旋式空氣流量計、熱線式空氣流量計和熱膜式空氣流量計等四種。

（1）葉片式空氣流量計

圖1-6所示是葉片式空氣流量計的結構，圖1-7所示是葉片式空氣流量計的空氣通道，圖1-8所示是葉片式空氣流量計的電位計部分結構。

葉片式空氣流量計由測量板（葉片）、緩沖板、阻尼室、旁通氣道、怠速調整螺釘、回位彈簧等組成，此外內部還設有電動汽油開關及進氣溫度傳感器等。

當吸入空氣推開測量板的力與彈簧變形后的回位力相平衡時，測量板即停止轉動。用電位計檢測出測量板的轉動角度，即可得知空氣流量。

葉片式空氣流量計電位器的內部電路如圖1-10所示，電位計檢測空氣量有電壓比與電壓值兩種方式。在VB端子上加有蓄電池電壓而形成電壓VC，那么，檢測出來的是VB-E2與VC-VS的電壓比。如表1-1中的圖所示。電壓值的檢測方法為：吸入空氣量∝隨電位計動作變化的電壓值。

當在VC點加上一定的電壓（+5V）時，電位計滑動觸頭的動作隨吸入空氣量變化，VS-E2間的電壓變化直接作為吸入空氣量信息，把滑動觸頭電壓值送入電控單元并進行A/D變換，即可以數字信號輸出檢測結果。滑動觸頭電壓與吸入空氣量成正比，呈線性關系。

表1-1為以電壓比與電壓值兩種檢測方式的對比表。汽車科 楊慶彪

由于電路設計上的不同，葉片式空氣流量計的電壓輸出形式有兩種，一種是電壓值Us隨進氣量的增加而升高；另一種則是電壓值Us隨進氣量的增加而降低，如圖1-11所示。

（2）卡門旋渦式空氣流量計

卡門旋渦式空氣流量計與葉片式空氣流量計相比，具有體積小、重量輕、進氣道結構簡單、進氣阻力小等優點。

卡門旋渦式空氣流量計的結構按照旋渦數的檢測方式不同，可以分為反光鏡檢測方式卡門旋渦式空氣流量計和超聲波檢出方式卡門旋渦式空氣流量計兩種。

由于卡門旋渦式空氣流量計，沒有可動部件，反應靈敏，測量精度高，所以現在被廣泛采用。卡門旋渦式空氣流量計與葉片式空氣流量計直接測得的均是空氣的體積流量，因此在空氣流量計內均裝有進氣溫度傳感器，以便對隨氣溫而變化的空氣密度進行修正，從而正確計算出進氣的質量流量。

（3）熱線式空氣流量計

熱線式空氣流量計有三種形式：一種是把熱線和進氣溫度傳感器都放在進氣主通路的取樣管內，稱為主流測量式，另一種是把熱線纏在繞線管上和進氣溫度傳感器都放在旁通氣路內，稱為旁通測量式，這兩種熱線式空氣流量計為了將熱線溫度與進氣溫度的溫差維持恒定，都設有控制回路，如果熱線因吸入的空氣而變冷，則控制回路可以增加供給熱線的電流，以使熱線與進氣的溫度差恢復到原來恒定的狀態。第三種是發熱體不是熱線而是熱膜，即在熱線位置放上熱膜，發熱金屬膜固定在薄的樹脂膜上，這種結構可使發熱體不直接承受空氣流動所產生的作用力，以延長使用壽命。

熱線式空氣流量計長期使用后，會在熱線上積累雜質，為了消除使用中電熱線上附著的膠質積炭對測量精度的影響，為此在流量計上采用燒凈措施解決這個問題。每當發動機熄火時（或起動時），ECU自動接通空氣流量計殼體內的電子電路，加熱熱線，使其溫度在1s內升高1000℃。由于燒凈溫度必須非常精確，因此在發動機熄火4s后，該電路才被接通。

由于熱線式空氣流量計測量的是進氣質量流量，它已把空氣密度、海拔高度等影響考慮在內，因此可以得到非常精確的空氣流量信號。

D 課程總結

E 布置作業

汽車科 楊慶彪

A 組織教學 學生考勤 填寫日志 B 復習提問 C 導入新課 進氣歧管壓力傳感器

圖1-15所示為真空膜盒式進氣歧管壓力傳感器的結構圖，該傳感器由真空膜盒（兩個）、隨著膜盒膨脹和收縮可左右移動的鐵心、與鐵心連動的差動變壓器，以及在大氣壓力差作用下，可在膜盒工作區間進行功率檔與經濟檔轉換的膜片構成，傳感器被膜片分為左右兩個氣室。

該傳感器的主要元件是一片很薄的硅片，外圍較厚，中間最薄，硅片上下兩面各有一層二氧化硅膜。在膜層中，沿硅片四邊，有四個應變電阻。在硅片四角、各有一個金屬塊，通過導線和電阻相連。在硅片底面粘接了一塊硼硅酸玻璃片，使硅膜片中部形成一個真空窗以感傳感壓力，如圖1-17a所示。傳感器通常用一根橡膠管和需要測量其中壓力的部位相聯。

硅片中的四個電阻連接成惠斯登電橋形式，如圖1-17b所示，由穩定電源供電，電橋應在硅片無變形時調到平衡狀態。當空氣壓力增加時，硅膜片彎由，引起電阻值的變化，其中R1和R4的電阻增加，而R2、R3的電阻則等量減少。這使電橋失去平衡而在AB端形成電位差，從而輸出正比于壓力的電壓信號。

4、節氣門體

（1）多點式（MPI）節氣門體

節氣門體位于空氣流量計和發動機之間的進氣管上，與駕駛員的加速踏板聯動，是使進氣通道變化，從而控制發動機運轉工況的裝置，圖1-18所示為節氣門體的外觀和結構原理圖。節氣門體包括控制進氣量的節氣門通道和怠速運行的空氣旁通道，節氣門位置傳感器也裝在節氣門軸上，用來檢測節氣門開度。有的節氣門體上裝有石蠟式空氣閥或節氣門回位緩沖器。為避免冬季空氣中的水分在節氣門體上結冰，有的還將發動機冷卻水流經該總成，如圖1-18a所示。

節氣門的開度大小由發動機輸出功率來決定，在發動機輸出功率最大時，要求節氣門具有不會使發動機輸出功率下降的通道面積，節氣門通路面積和輸出功率的關系，如圖1-19所示。

節氣門開度隨加速踏板踏下量的變化特性，與傳動系統有關，應由發動機的輸出功率和車輛匹配的最佳特性來決定。檢測節氣門開度的節氣門位置傳感器，安裝在節氣門軸的一端。節氣門位置傳感器的輸出信號用于各種控制。汽車科 楊慶彪

（2）單點式（SPI）節氣門體

SPI式節氣門體較MPI式節氣門體結構復雜，主要是在SPI式節氣門體內還裝有集中供油用的主噴油器、壓力調節器和節氣門位置傳感器。主噴油器只有一個，它裝在節氣門殼體的上部，所噴出的燃油要供給發動機各缸使用，圖1-20所示是SPI式節氣門體結構圖。

5、空氣閥

發動機冷車起動時，溫度低，摩擦阻力大，暖機時間長。空氣閥的作用是在發動機低溫起動時，可通過空氣閥為發動機提供額外的空氣（此部分空氣也由空氣流量計計量），保持發動機怠速穩定運轉，使發動機起動后迅速暖車，從而縮短暖車時間。空氣閥一打開，發動機吸入的空氣量就能被空氣流量計測出，把該信號傳給ECU，從而使噴油器的噴油量也增加，做到在低溫下順利起動發動機。發動機完成暖機運轉之后，流經空氣閥的空氣即被切斷，發動機吸入的空氣改由節氣門體的旁通通路供給，使發動機在通常的怠速工況下穩定運轉，由空氣閥構成的空氣通道如圖1-21所示。

空氣閥按其結構和動作方式可分為兩種：一種是利用加熱線圈引起的變位原理，使閥工作的雙金屬片調節式；另一種是利用發動機冷卻水熱量引起的石蠟脹縮原理，使閥工作的石蠟型。

（1）雙金屬片式空氣閥

雙金屬片式空氣閥的結構及工作如圖1-22所示，它由雙金屬元件、加熱線圈和空氣閘閥等組成，旁通空氣管路截面積的大小由雙金屬片控制回轉控制閥門來決定。當溫度低或無電流通過加熱線圈時，閥門總是打開的，在發動機冷起動時，旁通空氣道全開，管路截面積最大。發動機起動后，空氣通過節氣門的旁通氣道經空氣閥進入進氣總管。此時雖然節氣門是關閉的，但進氣量較大，怠速轉速較高。在發動機起動的同時，加熱線圈上就有電流流過，隨著發動機溫度的升高和加熱線圈加熱時間的增長，雙金屬片逐漸彎曲變形，帶動回轉控制閥門旋轉，逐漸關閉旁通氣道，從而降低發動機的怠速轉速。暖機后，雙金屬片不僅受電加熱，還受發動機的熱量加熱，使閥門保持關閉，發動機處于正常怠速工作，當熱機再起動時，閥門保持關閉，以免發動機快怠速運行。所以該空氣閥應安裝在能代表并感受發動機溫度的部位，不但能保證在發動機暖機時雙金屬片同時受加熱線圈和發動機熱量的加熱，而且能在熱機起動時，機體的熱量仍能使閥門關閉，避免發動機怠速轉速過高。

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（2）石蠟調節式空氣閥

石蠟調節式空氣閥，根據發動機冷卻水溫度，控制空氣通路面積。控制力來自恒溫石蠟的熱脹冷縮，而熱脹冷縮的值隨周圍溫度而變化。采用這種形式的空氣閥，導入發動機冷卻水是必要的，為了簡化結構，大多采用與節氣門體加熱共用的冷卻水管路一體化結構，圖1-24a所示是這種一體化結構的總體構成。

當發動機處于低溫狀態時，冷卻水溫度低，石蠟體積收縮，閥門在外彈簧作用下打開，如圖1-24b所示，空氣流經閥門從旁通氣道進入進氣管。

發動機暖車后，冷卻水溫度升高，石蠟體積膨脹變大，推動空氣閥克服內彈簧向左移動，將空氣閥關閉，截斷空氣通道，如圖1-24c所示。由于內彈簧比外彈簧硬，所以閥門是逐漸關閉的，從而使發動機轉速也平穩過渡到正常怠速狀態。當冷卻水溫度高于80℃時，閥門是緊閉的，這可使熱機再起動時，避免發動機快怠速運行。

5、怠速控制閥（ISCV）

怠速控制閥不僅集中了節氣門和由怠速調整螺釘控制的旁通通道的功能，而且還能在ECU控制下，根據發動機實際工況來改變怠速時流入發動機的空氣量。控制怠速空氣量的執行機構，可大致分為兩種，一種是控制節氣門全關閉位置的節氣門直動式；另一種是控制節氣門旁通路中空氣量的旁通空氣式，圖1-25為這兩種執行機構的組成原理圖。大多數的空氣流量控制機構選用旁通空氣式，而旁通空氣式驅動閥門的型式又有步進電動機型、旋轉滑閥式、占空比控制真空開關閥和開關控制型真空開關閥等。

（1）步進電動機型怠速控制裝置

此控制方式是通過控制步進電動機正反轉來帶動旁通空氣閥的運動。閥的運動可以使旁通孔的流通面積發生變化，用來控制旁通空氣流量，由此達到控制怠速轉速的止的。控制機構簡圖如圖1-26a所示，閥心固定在閥軸上，閥軸的另一端有螺紋，旋入步進電動機的轉子中。當步進電動機通電時，轉子旋轉，通過絲桿來帶動閥一起轉動。由圖中可以看出，閥心與閥座之間的流通面積靠閥的前進與后退來調整。流通面積越大，流入進氣歧管中的空氣越多，怠速轉速也就越高，反之，轉速減小。所以，只需控制步進電動機的旋轉方向及旋轉量就能控制怠速轉速。步進電動機的特點是它本身有幾組勵磁線圈，用改變勵磁線圈的通電順序，來改變電機的旋轉方向。線圈每通一次電，轉子就轉過一定量（一般為幾度到十幾度）。汽車科 楊慶彪

因此，可以很精確地調整流通面積，可以把怠速轉速控制在很精確的范圍內，圖1-26b所示為步進電動機控制電路。

（2）旋轉滑閥式怠速控制裝置

同步進電動機相類似，怠速轉速的調整也是通過調整旁通空氣閥孔的流通面積進行調整的，閥孔的結構如圖1-27a所示，從圖中可見，旋轉滑閥依靠不同的轉動角度來控制閥孔流通面積；從而控制流入進氣總管的空氣量。閥與閥軸固定在一體，閥軸可帶動閥轉動來控制轉動來控制閥孔的面積，使流入進氣總管的空氣量變化。閥軸上還固定著一個圓柱形磁鐵，此磁鐵放在一個磁場強度及方向可變的磁場中，磁場強度變化，可使圓柱形磁鐵旋轉，帶動閥旋轉。磁場是靠通電的螺線管形成的。如圖1-27b所示，線圈W1與線圈W2分別由ECU控制通斷。當I1=I2時，W1、W2產生的磁場強度相同，作用在永久磁鐵上的力相等，使磁鐵及閥軸處于平衡狀態。當I1增加、I2減小時，閥軸逆時針旋轉，反之順序針旋轉。

（3）占空比控制真空開關閥

該裝置的工作原理圖如圖1-29所示，空氣流通面積是用閥與閥座之間的間隙進行調整的。空氣控制閥上半部分為真空室，下半部分通大氣，當真空室的真空度大，ACV中間膜片帶動調節氣閥向上移，使空氣的真空度調節有兩調節源，一個來自節氣門下方進氣總管中，真空程度很大；另一個來自節氣門上方，其壓力接近大氣壓，真空度很低，在它與真空室的通路之間加一個由ECU控制的真空開關閥（VSV）。當VSV閥打開時，真空室內真空度下降，使調節氣閥ACV下降，流通面積增加，反之，流通面積減小，即空氣控制閥膜片室的真空度由真空開關閥的開啟時間予以控制。ECU根據檢測到的空檔開關、水溫、空調器開關、起動機，分電器和車速等信號，決定脈沖信號的占空比，從而控制真空開關閥的占空比，進而控制ACV的閥門開度，達到控制空氣流量、調整怠速的目的，這種型式的怠速控制閥仍需要有空氣閥。

（4）開關控制型真空開關閥

這種控制閥與占空比控制型真空開關閥相類似，只是控制信號是開關信號，因而控制更簡單，該控制閥仍需空氣閥。

D 課程總結

E 布置作業 汽車科 楊慶彪

第二篇：進氣溫度傳感器一體化教學教案.

進氣溫度傳感器檢測項目教案

一、教學目標: 1知識目標了解進氣溫度傳感器的位置,作用,結構和特性等知識;掌握進氣溫度傳感器的檢測方法;2能力目標能夠檢測進氣溫度傳感器,并確定故障部位;能夠正確的選擇和運用診斷儀器;能夠制定科學合理的診斷方案;3素質目標培養學生形成汽車故障的診斷思路,養成良好的工作規范,具備團隊合作意識。

二、教學重點

進氣溫度傳感器的檢測及診斷儀器的選擇和使用

三、教學難點

進氣溫度傳感器檢測方案的制定

四、教學方法

情景模擬法、任務驅動法、實訓演練

五、課前準備

豐田卡羅拉一輛,桑塔納2000一輛,萬用表兩只,KT-600解碼器,學生工作頁,投影儀等

六、教學過程

1、角色轉換

布置這節課的組織形式和各小組長成員的角色、任務。

2、任務引入

由現實4S店中常見的故障引入今天的課題,布置工作任務。3方案制定

學生查閱資料,動用手中的一切資源制定合理的檢測方案。4方案審議

教師指導和改正學生方案中的問題,幫助其掌握知識點。5實操訓練

學生按照方案進行實際操作,由任課教師和實習教師指導。6總結評優

教師總結兩個維修小組的表現,評選優秀小組。組長為每位成員打分。

第三篇：進氣溫度壓力傳感器檢查

進氣壓力溫度傳感器隨車檢測程序

1于．探概測在述發采 動用機速進度氣密歧度管型內原理進的氣發壓動力機。管進理氣系壓統力機傳構感配器置表中征，著進發氣動壓機力運傳行感工元況件和用 構此的負進成計數載氣速算值狀壓度得態推力密算參。度為出數型發實值動際一溫機進起度提入用傳管供發以感理動表元系想機征件統比參發用之例與動于空的機燃探氣燒的測流油進發量噴實氣動計射狀際機量態空進方氣氣。式供歧因發的給管此動重量內機，要的控進（元進制氣實件氣模壓際之溫塊力進一度利溫氣。用度充，傳量該傳感）數感器。值器是與依

2．電路圖

3．進氣壓力傳感器測試 3.1.將診斷儀連接到診斷接口上。將點火開關轉到

ON

位。

3.2.利用診斷儀讀取進氣壓力值。

標準值：101 kPa（高原地區需與當地大氣壓力數值相符）3.3.如果讀數與標準值偏差過大，則更換進氣壓力傳感器。

3.4.起動發動機，運轉至水溫

度，利用診斷儀讀取壓力值。

標準值：40±10 kPa 3.5.壓變力，讀則數更應換有傳微感小器的。變（化此，判如定果基讀于數其與他標零準件值及偏線差束過都大工或作壓正力常值的固條定件某下一。定）值不

4．進氣溫度傳感器測試 4.1.環境的用溫故度障。診如斷不儀符在合不要著求車，的進情行況下一，步讀。進氣溫度的數值應符合進氣溫度傳感器所處

4.2.將進氣溫度傳感器從發動機上拆下。

電噴系統零部件隨車檢測程序

4.3.利用數字萬用表的歐姆檔檢查進氣溫度傳感器的阻值。

傳感器28086011標準值： o

測量1溫00 度（C）傳3566感4287器～～阻3680值5426（Ω）2300 12462569～～12572368 4.4.如果阻值與標準值偏差過大，則更換傳感器。

第四篇：常見可變配氣系統總結

常見可變配氣系統介紹

摘要：在發動機中，進氣系統對發動機性能影響很大。因此，汽車廠家為了提高在原有基礎上大幅度的提升發動機性能，都選擇了去修改進氣系統，其中可變配氣系統技術得到了廣泛發展，在實現可變配氣系統方面，各大廠家可謂是八仙過海，各顯神通。轎車發動機上常見的VTEC、i-VTEC、VVT-i、VVTL-i、VVT、VVL等字母，表示了這些發動機都采用了可變氣門正時技術。

關鍵詞：可變配氣正時（VVT）;本田VTEC系統;豐田VVTL-i系統;保時捷Variocam系統;寶馬可變氣門正時Valvetronic系統；大眾VVT系統;日產VVEL系統

目前，大多數轎車發動機的配氣相位可以隨發動機轉速、負荷變化而自動調整。常見調整方式主要有進氣門升程、進氣門相位、進排氣門相位調整。進氣門升程調整又可分為兩級調整和連續調整； 應用于進氣門相位調整的裝置可分為葉片式、螺旋式和時規鏈式。配氣相位調整裝置裝在凸輪軸正時齒輪(或正時鏈輪)與凸輪軸之間，接受發動機計算機的指令，對發動機配氣相位進行自動調整。如本田汽車的i-VTEC，豐田汽車的VVT-i等。1.進氣門升程兩級調整(1)本田VTEC系統

VTEC意為可變氣門正時和氣門升程電子控制系統。采用VTEC技術的發動機具有4個氣門，能夠提高進排氣截面積。進排氣截面積越大，高速氣流的流量也就越大，提高了發動機的功率。發動機低轉速時，氣門升程很小，以減小進氣道面積，增大汽缸內真空度和吸力，提高進氣流的慣性，以提高進氣效率；發動機高轉速時，增大 氣門升程，增大了進氣道截面積，以減小進氣阻力，增加進氣流量。氣門升程可變，保證了發動機在高、低轉速時都能獲得良好性能。VTEC有兩段或三段調節，當氣門從一個升程轉換到另一個升程時，由于進氣流量突然增大，發動機的輸出功率也突然增大，導致發動機在整個轉速范圍內的輸出并不是線性的，也就是說工作不柔和。VTEC發動機在加速時有突如其來的推背感，這在很大程度上提高了駕駛樂 趣。但舒適性和發動機運轉的平順性較差。當然，要想做到動力線性的輸出，則需要在技術上下更大的功夫，做到氣門升程無級調節。VTEC是利用不同高度的凸輪來改變氣門升程，所以低轉速凸輪使氣門開啟升程和時間都短，高速凸輪的形狀能讓氣門開啟時間更長，改變了配氣相位。可變氣門升程的控制原理，如圖1所示。PCM根據發動機的負荷、轉速、水溫和車速等信息，決定何時改變氣門升程及正時。改

變氣門升程及正時條件有：發動機轉

速

為

2300~3200r/min(依進氣歧管壓力而定)；車速為10km/h或更快；發動機冷卻水溫度為70℃或更高；發動機負荷由進氣壓力傳感器判斷。低速時，發動機控制模塊(PCM)使電磁閥截止，發動機機油不能通過電磁閥到達進氣搖臂軸內，主搖臂內油壓降低，止推活塞在彈簧作用下，將中間搖臂活塞、推回原位，三搖臂分離。這時主氣門打開，升程較小。次氣門微開，讓空氣流動，以免混合汽遇到冷的進氣管壁析出汽油。這樣提高了發動機在2300~3200r/min以下的充氣效率，增加了低轉速扭矩，滿足發動機低速時耗油少，廢氣排放低的要求。高速時，發動機控制模塊(PCM)使電磁閥接通時，發動機機油通過電磁閥到達進氣搖臂軸內，進入主搖臂，機油壓力推動活塞A、活塞B、中間搖臂活塞，將三個搖臂貫穿在一起，三搖臂連接為一體。中間凸輪驅動中間搖臂，中間搖臂帶動主、次搖臂一啟動作，同時打開兩個進氣門，而且升程最大，使進氣量增大，滿足發動機大功率的要求。圖1中VTEC壓力開關起反饋作用。若VTEC電磁閥斷電關閉時，則VTEC電磁閥后的機油壓力低，壓力開關閉合，其電阻為0。VTEC電磁閥通電打開，如果機壓力開關電阻不為0，則貯存故障碼21。(2)豐田VVTL-i系統

VVTL-i意為智能可變氣門正時系統，如圖2所示，由移動滑銷控制不同的凸輪工作。發動機轉速低時，由于搖臂內的滑銷未移動，所以是低速凸輪頂到搖臂，驅動氣門開關，此時，高速凸輪空轉，如圖 2(b)所示。高轉速時，搖臂內的滑銷移動，高速凸輪頂到搖臂，驅動氣門開關，此時，低速凸輪高度和角度小，不起作用，如圖2(c)所示。(3)保時捷Variocam系統圖3所示為保時捷911跑車發動機采

用的可變氣門正時Variocam系統。氣門的行程由高速和低速兩組凸輪控制。發動機低轉速時，液壓挺柱上端的控制活塞停留在內挺柱里。這樣內、外挺柱分離，低速凸輪驅動內挺柱向下運動，氣門升程較小。當發動機高轉速時，液壓將鎖定柱塞推入外挺柱的孔中，把內、外挺柱剛性連接起來，高速凸輪驅動整個液壓挺柱，使氣門獲得最大升程。2.連續調整

寶馬760豪華轎車發動機采用的可變氣門正時Valvetronic系統，如圖4所示，可連續改變氣門升程和進氣相位。ECU控制電機通

過蝸桿驅動齒輪，使Valvetronic凸輪旋轉，改變Valvetronic搖臂與凸輪軸的位置，從而連續改變氣門的升程，使發動機線性輸出動力。

二、進氣相位調整 1.葉片式進氣相位調整裝置

本田i-VTEC、豐田VVT-i以及大眾VVT采用的都是葉片式進氣相位調整裝置。VVT-i意為智能可變配氣正時系統，是控制進氣凸輪軸氣門正時的裝置，由傳感器、液壓控制電磁閥、控制器、ECU組成，如圖5所示。發動機ECU根據曲軸位置傳感器、空氣流量計、節氣門軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、水溫傳感器和車速信號，計算最優氣門正時，控制機油控制閥的位置，使VVT-i控制器產生提前、滯后或保持動作，從而使凸輪軸相對于時規帶輪旋轉，改變配氣相位。此外，發動機ECU根據來自凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器的信號檢測實際的氣門正時，從而盡可能地進行反饋控制，以獲得預定的氣門正時。2.螺旋式進氣門相位調整裝置

豐田凌志L400、L430等高級轎車采用螺旋式VVT-i控制器，安裝在進氣凸輪軸上。LS400發動機是V型8缸4氣門，有兩根進氣凸輪軸和兩根排氣凸輪軸，采用的螺旋式VVT-i控制器，可在50°范圍內

調整進氣凸輪軸轉角，使配氣正時滿足有優化控制發動機工作狀態的要求，從而提高發動機在所有轉速范圍內的動力性、經濟性和降低尾氣的排放。螺旋式VVT-i控制器如圖6所示，可動活塞在內齒輪與外

齒輪之間。活塞的內外表面有螺旋形花鍵。活塞沿軸向的移動，改變內、外齒輪的相對位置，從而使配氣相位連續改變。螺旋式VVT-i外殼后部安裝有剪式齒輪，驅動排氣門凸輪軸。3.時規鏈進氣門相位調整裝置

寶馬VANOS系統由車輛發動機計算機控制液壓和機械部分，調整進排氣凸輪軸。雙VANOS于1992年應用在M50發動機上，進氣門相位在0~40°之間調節，排氣門相位在0~25°之間調節。如圖7所示。VANOS系統根據發動機轉速和加速踏板位置來控制凸輪軸。低轉速時，進

氣門推遲開啟，以改善怠速質量及平穩度；中等轉速時，進氣門提前

開啟，以增大扭矩，并允許廢氣在燃燒室中進行再循環從而減少耗油量和廢氣的排放；高轉速時，進氣門開啟稍延遲，從而發揮出最大功率。如果發動機轉速低，活塞在汽缸中的移動速度和混合汽被壓縮的速度都慢，進氣門可以推遲關閉，充分利用氣流慣性提高進氣量。如果發動機高速運轉時，活塞的移動速度和汽缸中混合汽壓縮速度都加快，進氣門應早開早閉，以提高進氣效率。當發動機轉速變化達到規定值時，發動機ECU便給電磁閥通電或斷電。電磁閥便改變正時調整器內的機油的流向，使控制活塞上下的機油壓力發生變化，從而改變活塞的位置，活塞的上下移動導致鏈條調整器上下移動，從而推動鏈條上下的長度發生變化。發動機低速運轉時，凸輪軸調整器向下拉長，于是鏈條上短、下長。進氣凸輪軸相對于排氣凸輪軸逆時針轉過一個角度，進氣門提前關閉。以使發動機在中、低速獲得大扭矩。當發動機高速運轉時，鏈條上短、下長，進氣凸輪軸相對排氣凸輪軸順時針轉動了一個角度，使進氣門提前打開，提前進氣，提高進氣效率和發動機功率。

三、電子控制氣門機構

寶馬公司的Valvetronic和日產公司的VVEL系統，其氣門升程是連續改變的，而Valeo公司開發出的e-Valve電子控制氣門系統則是發動機進氣系統徹底的革命。傳統發動機都是利用控制節氣門來改變進入汽缸的空氣量，并通過監視空氣流量來決定噴油量，加油門其實就是在控制節氣門的開度。這種控制方式由于存在泵氣損失，能量損失較大。電子氣門發動機取消了節氣門，減少了泵氣損失，比傳統發動機省油10%以上。另外，由于沒有了節氣門的阻礙，新鮮空氣進入也更為順暢，使燃燒更加充分，廢氣排放更少。改變進氣門升程和開閉時間，可以控制吸入發動機的空氣量，將功率損失保持在極低的水平。1.工作原理 電子控制氣門機構依靠曲軸的位置信號，利用電磁線圈，單獨控制每一個氣門的開閉。當氣門關閉電磁線圈通電時，電磁鐵將與氣門桿連為一體的碟片吸起，氣門關閉，如圖8(a)所示。當氣門開啟電

磁線圈通電時，電磁鐵將與氣門桿連為一體的碟片拉下，氣門開啟，如圖8(b)所示。高速時，氣門提前開啟，開度較大，且開啟的時間較長，以增大發動機的功率。低速時，氣門推遲開啟，開度較小，且開啟的時間較短，以利燃燒完全，達到省油、環保和提升扭矩的目的。2.優點

電子控制氣門機構有效降低了發動機重量和體積。可用傳感器來檢測各缸的燃燒狀況，以調整個別氣門來提升整體效能；還可利用進、排氣門同時開啟，使汽缸內變成非真空無壓力的狀態，在啟動瞬 間保留一個汽缸的氣門正常運作，而將其它缸氣門皆設為半開啟狀態，便于發動機啟動。這樣可以節省燃料又可輕松啟動發動機，并延長啟動機壽命，甚至可以不要啟動機，而利用活塞剛好達到上止點的某個汽缸進行單缸點火來啟動發動機。電子控制氣門技術的另一重要優點，是踩踏加速踏板時發動機產生反應的時間短。傳統發動機以油門控制節氣閥的方式，加速踏板踩下節氣閥打開，還要等待空氣流入填滿進氣歧管之后，才會大量進入發動機汽缸，產生所需要的動力。而電子控制氣門發動機加速踏板踩下時，可直接控制加大進氣閥門開啟深度，大量空氣立刻流入發動機汽缸，產生所需要的動力。電子氣門發動機進氣閥門開啟深度最淺0.25mm，最深可以到9.7mm，相差近40倍，然而從最淺變化到最深，電子控制氣門機構所需要的反應時間大約只要0.3s。電子控制氣門機構很容易實現發動機的排量變化。如果汽車阻力減小，可以關閉一部分汽缸。

四、典型故障分析 1.故障現象

一輛廣州本田雅閣2.3L轎車，發動機型號為F23A3 SOHC(單頂置凸輪軸)，電子控制程序多點燃油噴射，且配置三元催化轉化器，裝備可變氣門正時和可變氣門升程i-VTEC系統。“CHECKENGINE”故障燈異常亮起，動力不足、油耗增加、車速上不去。2.故障診斷與排除

檢查發現故障指示燈(MIL)顯示故障碼為21，含義為VTEC電磁閥電路有故障。當轉速信號、車速信號、水溫信號和發動機負荷信號達到規定值，發動機電腦PCM端子B12輸出12V電壓，使位于氣門室罩左后方的VTEC電磁閥打開，讓油壓作用在VTEC系統的傳動機構上，從而增加進氣門開啟升程，將兩個氣門同時打開。電磁閥線圈的內部電阻為14~30Ω。若該電磁閥及其線路不良，或機油壓力過低，就會產生故障碼21。機油壓力過低可能是發動機潤系有故障、機油太臟等原因造成的。首先從電路入手，檢查VTEC電磁閥的控制電路和VTEC壓力開關電路。經檢查VTEC電磁閥沒有故障診斷故障時要充分考慮故障車的構造特征。就本車而言，在低速時打開一個進氣門，高速時打開兩個進氣門(且升程更大)。如果VTEC系統有故障，高速時也打開一個進氣門，由于進氣不足，發動機就會出現“動力不足、油耗增加、車速上不去”等現象。經檢查發現故障不在VTEC電磁閥線圈、ECM/PCM及其線路、潤滑系統的機油壓力等方面。電腦通過VTEC機油壓力開關的信號來檢測電磁閥是否動作。若VTEC電磁閥不打開，VTEC電磁閥后的機油壓力低，則壓力開關閉合，其電阻為0。此車的情況是：在高速行駛后恢復怠速狀態，VTEC壓力開關仍處于斷開狀態。檢查壓力開關線路，有12V電壓輸出及搭鐵良好，說明VTEC壓力開關觸點接觸不良。拆下VTEC壓力開關清洗，并用壓縮空氣將其吹干，測量內部電阻為0，恢復正常。繼續檢查發現機油比較臟，從而推斷是機油污垢粘在壓力開關的接點上，使其接觸不良，同時堵塞了VTEC電磁閥，使VTEC電磁閥之后的機油壓力過低，產生發動機故障碼21。更換機油后故障徹底排除。參考文獻：

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第五篇：連續循環曝氣系統污水處理

連續循環曝氣系統污水處理

A、CCAS工藝簡介

CCAS工藝，即連續循環曝氣系統工藝（Continuous Cycle Aeration System），是一種連續進水式SBR曝氣系統。這種工藝是在SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式處理法）的基礎上改進而成。SBR工藝早于1914年即研究開發成功，但由于人工操作管理太煩瑣、監測手段落后及曝氣器易堵塞等問題而難以在大型污水處理廠中推廣應用。SBR工藝曾被普遍認為適用于小規模污水處理廠。進入60年代后，自動控制技術和監測技術有了飛速發展，新型不堵塞的微孔曝氣器也研制成功，為廣泛采用間歇式處理法創造了條件。1968年澳大利亞的新南威爾士大學與美國ABJ公司合作開發了“采用間歇反應器體系的連續進水，周期排水，延時曝氣好氧活性污泥工藝”。1986年美國國家環保局正式承認CCAS工藝屬于革新代用技術（I/A），成為目前最先進的電腦控制的生物除磷、脫氮處理工藝。

CCAS工藝對污水預處理要求不高，只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池，除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成，出水可達標排放。

經預處理的污水連續不斷地進入反應池前部的預反應池，在該區內污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附，并一起從主、預反應區隔墻下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)進入反應區。在主反應區內依照“曝氣（Aeration）、閑置(Idle)、沉淀(Settle)、排水(Decant)”程序周期運行，使污水在“好氧-缺氧”的反復中完成去碳、脫氮，和在“好氧-厭氧”的反復中完成除磷。各過程的歷時和相應設備的運行均按事先編制，并可調整的程序，由計算機集中自控。

CCAS工藝的獨特結構和運行模式使其在工藝上具有獨特的優勢：

（1）曝氣時，污水和污泥處于完全理想混合狀態，保證了BOD、COD的去除率，去除率高達95%。

（2）“好氧-缺氧”及“好氧-厭氧”的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用，使氮、磷去除率達80%以上，保證了出水指標合格。

（3）沉淀時，整個CCAS反應池處于完全理想沉淀狀態，使出水懸浮物（SS）極低，低的SS值也保證了磷的去除效果。

CCAS工藝的缺點是各池子同時間歇運行，人工控制幾乎不可能，全賴電腦控制，對處理廠的管理人員素質要求很高，對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。

B、國內外城市污水處理廠發展概況

水是經濟發展和社會可持續發展的一個重要因素。隨著城市規模的不斷擴大和人口的增加，水環境污染成了一大難題。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制約許多城市可持續發展的主要原因之一。“環境保護”是我國的基本國策，中國可持續發展的戰略與對策制定的2000年治理目標，要求城市污水集中處理率達20%。目前，我國正處于城市污水處理事業的大發展時期，尤其隨著國家西部大開發戰略的實施，中國中西部環境與生態保護已被提上首要議事日程。

城市生活污水處理自200年前工業革命以來，越來越受到人們的重視。城市污水處理率已成為一個地區文明與否的一個重要標志。近200年來，城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發展到利用各種先進技術、深度處理污水，并回用。處理工藝也從傳統活性污泥法、氧化溝工藝發展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工藝）等多種工藝，以達到不同的出水要求。我國城市污水處理相對于國外發達國家、起步較晚，目前城市污水處理率只有6.7%。在我們大力引起國外先進技術、設備和經驗的同時，必須結合我國發展，尤其是當地實際情況，探索適合我國實際的城市污水處理系統。結合我國實際情況，參考國外先進技術和經驗，建設城市污水處理廠應符合以下幾個發展方向：

（1）總投資省。我國是一個發展中國家，經濟發展所需資金非常龐大，因此嚴格控制總投資對國民經濟大有益處。

（2）運行費用低。運行費用是污水處理廠能否正常運行的重要因素，是評判一套工藝優劣的主要指標之一。

（3）占地省。我國人口眾多，人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發展和規劃的一個重要因素。

（4）脫氮除磷效果。隨著我國大面積水體環境的富營養化，污水的脫氮除磷已經成為一個迫切的問題。我國最新實施的國家《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）也明確規定了適用于所有排污單位，非常嚴格地規定了磷酸鹽排放標準和氨氮排放標準。這就意味著今后絕大多數城市污水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。

（5）現代先進技術與環保工程的有機結合。現代先進技術，尤其是計算機技術和自控系統設備的出現和完善，為環保工程的發展提供了有力的支持。目前，國外發達國家的污水處理廠大都采用先進的計算機管理和自控系統，保證了污水處理廠的正常運行和穩定的合格出水，而我國在這方面還比較落后。計算機控制和管理也必將是我國城市污水處理廠發展的方向。

C、幾種處理系統的工藝比較

為了選擇出工藝上最可靠，投資上最經濟，管理上最方便的城市污水處理系統，結合當地的實際情況，我們調研了國內外污水處理廠的成熟經驗和發展趨勢，并進行了比較。

目前，國內外城市污水處理廠處理工藝大都采用一級處理和二級處理。一級處理是采用物理方法，主要通過格柵攔截、沉淀等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質。這一處理工藝國內外都已成熟，差別不大。二級處理則是采用生化方法，主要通過微生物的生命運動等手段來去除廢水中的懸浮性，溶解性有機物以及氮、磷等營養鹽。目前，這一處理工藝有多種方法，歸結起來，有代表性的工藝主要有傳統活性污泥、氧化溝、A/O或A2/O工藝、SBR及CCAS工藝等。目前，這幾種代表工藝在國內外都有實際應用。