电控发动机进气系统及其真空泄漏对发动机的影

本文将阐述电控发动机进气系统结构组成及其主要部件的功能。此外，文章还将详细剖析进气系统各段真空泄漏对发动机的影响。

一、电控发动机进气系统

1.L型系统和D型系统

现代汽车电控发动机利用活塞快速腾位形成真空吸力，利用大气压力(增压发动机外加压力大于一个大气压)的推进作用，将空气泵吸送入汽缸，完成吸气过程。空气在流过进气管道过程中，必须克服进气管道结构构件和功能部件所形成的重重阻力，并且需要在极有限的时间内形成较高的速度，尽可能多地冲入汽缸。与此同时，相关功能部件需要对进入的空气进行清洁、计量和数量控制。

空气滤清器对进入的空气完成清洁。进入空气量的控制由节气门及其旁通道上的怠速控制装置(电子节气门没有旁通道)来完成。空气量的计量有直接和间接两种方法。直接法是利用空气流量传感器(AFS)直接测定出空气流量从而进行燃油定量，称为L型电控发动机，其电控系统简称为L型系统，如图1所示。间接法是通过进气歧管绝对压力传感器(MAP)测定出进气歧管绝对压力，再结合发动机转速间接地确定吸入的空气量从而进行燃油定量，称为D型电控发动机，其电控系统简称为D型系统，如图2所示。

图1 L型电控发动机进气系统结构原理示意图

图2 D型电控发动机进气系统结构原理示意图

2.空气滤清器

空气冲过空气滤清器滤芯微孔气隙，过滤掉悬浮于空气中的颗粒杂质，减少汽缸、活塞、活塞环、气门和气门座的早期磨损，同时进气系统上功能部件的测量和控制精度也需要较为干净的空气作保证，洁净的空气还使得进气管道长期保持干净、通畅和有效。

3.进气温度传感器

进气温度传感器内有一个负温度系数的热敏电阻，该电阻与发动机电控单元(ECU)内的一个固定电阻相串联组成分压电路，ECU给分压电路提供5V电源。进气温度上升/下降，热敏电阻阻值则下降/上升，热敏电阻上的电压也随之下降/上升。热敏电阻上的电压与进气温度高低具有一一对应关系，因此ECU根据热敏电阻上电压便可推知进气温度高低。

D型系统和体积流量型AFS确定空气量需要用进气温度传感器信号进行校正。进气温度传感器通常安装在空气滤清器之后的软管上，也有一些集成于AFS内或MAP内的，还有一些设置在空气滤清器壳体上的。

4.空气流量传感器(AFS)

AFS通常设置在空气滤清器之后，节气门之前。当空气高速流过AFS时，AFS将空气流量转换成电信号(电压或频率)送入ECU，ECU的燃油定量控制系统根据测定的空气流量再结合发动机转速和汽缸数，算出每缸每循环吸入的空气量，之后通过控制喷油器的喷油脉宽配以相应的每循环燃油量，完成混合汽空燃比的配置(A/F)。AFS信号是发动机的负荷信息，主要用于燃油定量和点火正时控制。

热线式和热模式AFS可以直接测定质量空气流量，直接用于A/F配置，同时测量结果不受空气压力影响，且流动阻力小、测量精度高、性能优，得到了广泛应用。叶片式和卡门旋涡式AFS测定的是体积空气流量，测出体积空气流量后，必须乘以空气密度转换成质量空气流量才能用于A/F配置，而空气密度与温度和压力有关，进气温度和压力还需要相应的传感器测定，这些中间环节都会带来误差，影响最终精度。叶片式和卡门旋涡式AFS用于早期电控发动机，现已淘汰。

5.进气歧管绝对压力传感器(MAP)

在早期发动机上，MAP通常做成一个元件装在ECU上或设置在进气歧管附近的缸盖或缸体上，用真空软管与进气歧管相连接。现在发动机直接将MAP装在进气歧管上，省去真空软管避免可能出现的真空泄漏，这样的设计最为合理。

每缸每循环吸入的空气量与进气歧管绝对压力、发动机转速具有确定的函数关系，预先通过试验得出既定发动机在标准状态下的函数关系，将此函数关系预存入ECU，在发动机实际运行中，根据测定的进气歧管绝对压力和发动机转速对号入座查出相对应的每缸每循环吸入的空气量，再根据当下的进气温度进行校正，然后通过控制喷油器的喷油脉宽配以相应的每循环燃油量，完成A/F的配置。MAP信号是发动机的负荷信息，作为负荷信息除了主要用于燃油定量和点火正时控制外，有的发动机电控系统还用于故障自诊断系统和废气再循环(EGR)的反馈信号。

6.节气门体组件

节气门体组件是进气系统的重要部件，它除了要完成进气量控制和怠速控制外，还要把控制进气量的进程转换成电信号传给ECU。节气门体组件上设置有节气门、节气门位置传感器(TPS)以及怠速控制装置。汽车行驶过程中，需要实时调节发动机输出功率来满足汽车行驶负荷变化的要求，通过改变节气门开度的大小控制吸入的空气量，从而调节发动机输出功率，实现发动机输出功率与行驶负荷的即时匹配。

文章来源：《真空科学与技术学报》 网址: http://www.zkkxyjsxb.cn/qikandaodu/2020/1113/403.html