02进气系统教案

第一篇：02进气系统教案

汽车科 杨庆彪

A 组织教学 学生考勤 填写日志 B 课前提问 C 导入新课

第二节 进气系统

（一）进气系统的组成与型式

进气系统是测量和控制汽油燃烧时所需要的空气量的。其组成是由测量空气流量的方式决定的，根据测量空气流量的方式不同，进气系统有质量流量式的进气系统（用于L型EFI系统）、速度密度式的进气系统（用于D型EFI系统）和节流速度式的进气系统三种。

（二）进气系统主要零部件的结构

1、空气滤清器

电控汽油喷射发动机的空气滤清器与一般发动机的空气滤清器相同，注意安装方向。

2、空气流量计

目前汽车上所用的空气流量计主要有叶片式空气流量计、卡门涡旋式空气流量计、热线式空气流量计和热膜式空气流量计等四种。

（1）叶片式空气流量计

图1-6所示是叶片式空气流量计的结构，图1-7所示是叶片式空气流量计的空气通道，图1-8所示是叶片式空气流量计的电位计部分结构。

叶片式空气流量计由测量板（叶片）、缓冲板、阻尼室、旁通气道、怠速调整螺钉、回位弹簧等组成，此外内部还设有电动汽油开关及进气温度传感器等。

当吸入空气推开测量板的力与弹簧变形后的回位力相平衡时，测量板即停止转动。用电位计检测出测量板的转动角度，即可得知空气流量。

叶片式空气流量计电位器的内部电路如图1-10所示，电位计检测空气量有电压比与电压值两种方式。在VB端子上加有蓄电池电压而形成电压VC，那么，检测出来的是VB-E2与VC-VS的电压比。如表1-1中的图所示。电压值的检测方法为：吸入空气量∝随电位计动作变化的电压值。

当在VC点加上一定的电压（+5V）时，电位计滑动触头的动作随吸入空气量变化，VS-E2间的电压变化直接作为吸入空气量信息，把滑动触头电压值送入电控单元并进行A/D变换，即可以数字信号输出检测结果。滑动触头电压与吸入空气量成正比，呈线性关系。

表1-1为以电压比与电压值两种检测方式的对比表。汽车科 杨庆彪

由于电路设计上的不同，叶片式空气流量计的电压输出形式有两种，一种是电压值Us随进气量的增加而升高；另一种则是电压值Us随进气量的增加而降低，如图1-11所示。

（2）卡门旋涡式空气流量计

卡门旋涡式空气流量计与叶片式空气流量计相比，具有体积小、重量轻、进气道结构简单、进气阻力小等优点。

卡门旋涡式空气流量计的结构按照旋涡数的检测方式不同，可以分为反光镜检测方式卡门旋涡式空气流量计和超声波检出方式卡门旋涡式空气流量计两种。

由于卡门旋涡式空气流量计，没有可动部件，反应灵敏，测量精度高，所以现在被广泛采用。卡门旋涡式空气流量计与叶片式空气流量计直接测得的均是空气的体积流量，因此在空气流量计内均装有进气温度传感器，以便对随气温而变化的空气密度进行修正，从而正确计算出进气的质量流量。

（3）热线式空气流量计

热线式空气流量计有三种形式：一种是把热线和进气温度传感器都放在进气主通路的取样管内，称为主流测量式，另一种是把热线缠在绕线管上和进气温度传感器都放在旁通气路内，称为旁通测量式，这两种热线式空气流量计为了将热线温度与进气温度的温差维持恒定，都设有控制回路，如果热线因吸入的空气而变冷，则控制回路可以增加供给热线的电流，以使热线与进气的温度差恢复到原来恒定的状态。第三种是发热体不是热线而是热膜，即在热线位置放上热膜，发热金属膜固定在薄的树脂膜上，这种结构可使发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，以延长使用寿命。

热线式空气流量计长期使用后，会在热线上积累杂质，为了消除使用中电热线上附着的胶质积炭对测量精度的影响，为此在流量计上采用烧净措施解决这个问题。每当发动机熄火时（或起动时），ECU自动接通空气流量计壳体内的电子电路，加热热线，使其温度在1s内升高1000℃。由于烧净温度必须非常精确，因此在发动机熄火4s后，该电路才被接通。

由于热线式空气流量计测量的是进气质量流量，它已把空气密度、海拔高度等影响考虑在内，因此可以得到非常精确的空气流量信号。

D 课程总结

E 布置作业

汽车科 杨庆彪

A 组织教学 学生考勤 填写日志 B 复习提问 C 导入新课 进气歧管压力传感器

图1-15所示为真空膜盒式进气歧管压力传感器的结构图，该传感器由真空膜盒（两个）、随着膜盒膨胀和收缩可左右移动的铁心、与铁心连动的差动变压器，以及在大气压力差作用下，可在膜盒工作区间进行功率档与经济档转换的膜片构成，传感器被膜片分为左右两个气室。

该传感器的主要元件是一片很薄的硅片，外围较厚，中间最薄，硅片上下两面各有一层二氧化硅膜。在膜层中，沿硅片四边，有四个应变电阻。在硅片四角、各有一个金属块，通过导线和电阻相连。在硅片底面粘接了一块硼硅酸玻璃片，使硅膜片中部形成一个真空窗以感传感压力，如图1-17a所示。传感器通常用一根橡胶管和需要测量其中压力的部位相联。

硅片中的四个电阻连接成惠斯登电桥形式，如图1-17b所示，由稳定电源供电，电桥应在硅片无变形时调到平衡状态。当空气压力增加时，硅膜片弯由，引起电阻值的变化，其中R1和R4的电阻增加，而R2、R3的电阻则等量减少。这使电桥失去平衡而在AB端形成电位差，从而输出正比于压力的电压信号。

4、节气门体

（1）多点式（MPI）节气门体

节气门体位于空气流量计和发动机之间的进气管上，与驾驶员的加速踏板联动，是使进气通道变化，从而控制发动机运转工况的装置，图1-18所示为节气门体的外观和结构原理图。节气门体包括控制进气量的节气门通道和怠速运行的空气旁通道，节气门位置传感器也装在节气门轴上，用来检测节气门开度。有的节气门体上装有石蜡式空气阀或节气门回位缓冲器。为避免冬季空气中的水分在节气门体上结冰，有的还将发动机冷却水流经该总成，如图1-18a所示。

节气门的开度大小由发动机输出功率来决定，在发动机输出功率最大时，要求节气门具有不会使发动机输出功率下降的通道面积，节气门通路面积和输出功率的关系，如图1-19所示。

节气门开度随加速踏板踏下量的变化特性，与传动系统有关，应由发动机的输出功率和车辆匹配的最佳特性来决定。检测节气门开度的节气门位置传感器，安装在节气门轴的一端。节气门位置传感器的输出信号用于各种控制。汽车科 杨庆彪

（2）单点式（SPI）节气门体

SPI式节气门体较MPI式节气门体结构复杂，主要是在SPI式节气门体内还装有集中供油用的主喷油器、压力调节器和节气门位置传感器。主喷油器只有一个，它装在节气门壳体的上部，所喷出的燃油要供给发动机各缸使用，图1-20所示是SPI式节气门体结构图。

5、空气阀

发动机冷车起动时，温度低，摩擦阻力大，暖机时间长。空气阀的作用是在发动机低温起动时，可通过空气阀为发动机提供额外的空气（此部分空气也由空气流量计计量），保持发动机怠速稳定运转，使发动机起动后迅速暖车，从而缩短暖车时间。空气阀一打开，发动机吸入的空气量就能被空气流量计测出，把该信号传给ECU，从而使喷油器的喷油量也增加，做到在低温下顺利起动发动机。发动机完成暖机运转之后，流经空气阀的空气即被切断，发动机吸入的空气改由节气门体的旁通通路供给，使发动机在通常的怠速工况下稳定运转，由空气阀构成的空气通道如图1-21所示。

空气阀按其结构和动作方式可分为两种：一种是利用加热线圈引起的变位原理，使阀工作的双金属片调节式；另一种是利用发动机冷却水热量引起的石蜡胀缩原理，使阀工作的石蜡型。

（1）双金属片式空气阀

双金属片式空气阀的结构及工作如图1-22所示，它由双金属元件、加热线圈和空气闸阀等组成，旁通空气管路截面积的大小由双金属片控制回转控制阀门来决定。当温度低或无电流通过加热线圈时，阀门总是打开的，在发动机冷起动时，旁通空气道全开，管路截面积最大。发动机起动后，空气通过节气门的旁通气道经空气阀进入进气总管。此时虽然节气门是关闭的，但进气量较大，怠速转速较高。在发动机起动的同时，加热线圈上就有电流流过，随着发动机温度的升高和加热线圈加热时间的增长，双金属片逐渐弯曲变形，带动回转控制阀门旋转，逐渐关闭旁通气道，从而降低发动机的怠速转速。暖机后，双金属片不仅受电加热，还受发动机的热量加热，使阀门保持关闭，发动机处于正常怠速工作，当热机再起动时，阀门保持关闭，以免发动机快怠速运行。所以该空气阀应安装在能代表并感受发动机温度的部位，不但能保证在发动机暖机时双金属片同时受加热线圈和发动机热量的加热，而且能在热机起动时，机体的热量仍能使阀门关闭，避免发动机怠速转速过高。

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（2）石蜡调节式空气阀

石蜡调节式空气阀，根据发动机冷却水温度，控制空气通路面积。控制力来自恒温石蜡的热胀冷缩，而热胀冷缩的值随周围温度而变化。采用这种形式的空气阀，导入发动机冷却水是必要的，为了简化结构，大多采用与节气门体加热共用的冷却水管路一体化结构，图1-24a所示是这种一体化结构的总体构成。

当发动机处于低温状态时，冷却水温度低，石蜡体积收缩，阀门在外弹簧作用下打开，如图1-24b所示，空气流经阀门从旁通气道进入进气管。

发动机暖车后，冷却水温度升高，石蜡体积膨胀变大，推动空气阀克服内弹簧向左移动，将空气阀关闭，截断空气通道，如图1-24c所示。由于内弹簧比外弹簧硬，所以阀门是逐渐关闭的，从而使发动机转速也平稳过渡到正常怠速状态。当冷却水温度高于80℃时，阀门是紧闭的，这可使热机再起动时，避免发动机快怠速运行。

5、怠速控制阀（ISCV）

怠速控制阀不仅集中了节气门和由怠速调整螺钉控制的旁通通道的功能，而且还能在ECU控制下，根据发动机实际工况来改变怠速时流入发动机的空气量。控制怠速空气量的执行机构，可大致分为两种，一种是控制节气门全关闭位置的节气门直动式；另一种是控制节气门旁通路中空气量的旁通空气式，图1-25为这两种执行机构的组成原理图。大多数的空气流量控制机构选用旁通空气式，而旁通空气式驱动阀门的型式又有步进电动机型、旋转滑阀式、占空比控制真空开关阀和开关控制型真空开关阀等。

（1）步进电动机型怠速控制装置

此控制方式是通过控制步进电动机正反转来带动旁通空气阀的运动。阀的运动可以使旁通孔的流通面积发生变化，用来控制旁通空气流量，由此达到控制怠速转速的止的。控制机构简图如图1-26a所示，阀心固定在阀轴上，阀轴的另一端有螺纹，旋入步进电动机的转子中。当步进电动机通电时，转子旋转，通过丝杆来带动阀一起转动。由图中可以看出，阀心与阀座之间的流通面积靠阀的前进与后退来调整。流通面积越大，流入进气歧管中的空气越多，怠速转速也就越高，反之，转速减小。所以，只需控制步进电动机的旋转方向及旋转量就能控制怠速转速。步进电动机的特点是它本身有几组励磁线圈，用改变励磁线圈的通电顺序，来改变电机的旋转方向。线圈每通一次电，转子就转过一定量（一般为几度到十几度）。汽车科 杨庆彪

因此，可以很精确地调整流通面积，可以把怠速转速控制在很精确的范围内，图1-26b所示为步进电动机控制电路。

（2）旋转滑阀式怠速控制装置

同步进电动机相类似，怠速转速的调整也是通过调整旁通空气阀孔的流通面积进行调整的，阀孔的结构如图1-27a所示，从图中可见，旋转滑阀依靠不同的转动角度来控制阀孔流通面积；从而控制流入进气总管的空气量。阀与阀轴固定在一体，阀轴可带动阀转动来控制转动来控制阀孔的面积，使流入进气总管的空气量变化。阀轴上还固定着一个圆柱形磁铁，此磁铁放在一个磁场强度及方向可变的磁场中，磁场强度变化，可使圆柱形磁铁旋转，带动阀旋转。磁场是靠通电的螺线管形成的。如图1-27b所示，线圈W1与线圈W2分别由ECU控制通断。当I1=I2时，W1、W2产生的磁场强度相同，作用在永久磁铁上的力相等，使磁铁及阀轴处于平衡状态。当I1增加、I2减小时，阀轴逆时针旋转，反之顺序针旋转。

（3）占空比控制真空开关阀

该装置的工作原理图如图1-29所示，空气流通面积是用阀与阀座之间的间隙进行调整的。空气控制阀上半部分为真空室，下半部分通大气，当真空室的真空度大，ACV中间膜片带动调节气阀向上移，使空气的真空度调节有两调节源，一个来自节气门下方进气总管中，真空程度很大；另一个来自节气门上方，其压力接近大气压，真空度很低，在它与真空室的通路之间加一个由ECU控制的真空开关阀（VSV）。当VSV阀打开时，真空室内真空度下降，使调节气阀ACV下降，流通面积增加，反之，流通面积减小，即空气控制阀膜片室的真空度由真空开关阀的开启时间予以控制。ECU根据检测到的空档开关、水温、空调器开关、起动机，分电器和车速等信号，决定脉冲信号的占空比，从而控制真空开关阀的占空比，进而控制ACV的阀门开度，达到控制空气流量、调整怠速的目的，这种型式的怠速控制阀仍需要有空气阀。

（4）开关控制型真空开关阀

这种控制阀与占空比控制型真空开关阀相类似，只是控制信号是开关信号，因而控制更简单，该控制阀仍需空气阀。

D 课程总结

E 布置作业 汽车科 杨庆彪

第二篇：进气温度传感器一体化教学教案.

进气温度传感器检测项目教案

一、教学目标: 1知识目标了解进气温度传感器的位置,作用,结构和特性等知识;掌握进气温度传感器的检测方法;2能力目标能够检测进气温度传感器,并确定故障部位;能够正确的选择和运用诊断仪器;能够制定科学合理的诊断方案;3素质目标培养学生形成汽车故障的诊断思路,养成良好的工作规范,具备团队合作意识。

二、教学重点

进气温度传感器的检测及诊断仪器的选择和使用

三、教学难点

进气温度传感器检测方案的制定

四、教学方法

情景模拟法、任务驱动法、实训演练

五、课前准备

丰田卡罗拉一辆,桑塔纳2000一辆,万用表两只,KT-600解码器,学生工作页,投影仪等

六、教学过程

1、角色转换

布置这节课的组织形式和各小组长成员的角色、任务。

2、任务引入

由现实4S店中常见的故障引入今天的课题,布置工作任务。3方案制定

学生查阅资料,动用手中的一切资源制定合理的检测方案。4方案审议

教师指导和改正学生方案中的问题,帮助其掌握知识点。5实操训练

学生按照方案进行实际操作,由任课教师和实习教师指导。6总结评优

教师总结两个维修小组的表现,评选优秀小组。组长为每位成员打分。

第三篇：进气温度压力传感器检查

进气压力温度传感器随车检测程序

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2．电路图

3．进气压力传感器测试 3.1.将诊断仪连接到诊断接口上。将点火开关转到

ON

位。

3.2.利用诊断仪读取进气压力值。

标准值：101 kPa（高原地区需与当地大气压力数值相符）3.3.如果读数与标准值偏差过大，则更换进气压力传感器。

3.4.起动发动机，运转至水温

度，利用诊断仪读取压力值。

标准值：40±10 kPa 3.5.压变力，读则数更应换有传微感小器的。变（化此，判如定果基读于数其与他标零准件值及偏线差束过都大工或作压正力常值的固条定件某下一。定）值不

4．进气温度传感器测试 4.1.环境的用温故度障。诊如断不仪符在合不要着求车，的进情行况下一，步读。进气温度的数值应符合进气温度传感器所处

4.2.将进气温度传感器从发动机上拆下。

电喷系统零部件随车检测程序

4.3.利用数字万用表的欧姆档检查进气温度传感器的阻值。

传感器28086011标准值： º

测量1温00 度（C）传3566感4287器～～阻3680值5426（Ω）2300 12462569～～12572368 4.4.如果阻值与标准值偏差过大，则更换传感器。

第四篇：常见可变配气系统总结

常见可变配气系统介绍

摘要：在发动机中，进气系统对发动机性能影响很大。因此，汽车厂家为了提高在原有基础上大幅度的提升发动机性能，都选择了去修改进气系统，其中可变配气系统技术得到了广泛发展，在实现可变配气系统方面，各大厂家可谓是八仙过海，各显神通。轿车发动机上常见的VTEC、i-VTEC、VVT-i、VVTL-i、VVT、VVL等字母，表示了这些发动机都采用了可变气门正时技术。

关键词：可变配气正时（VVT）;本田VTEC系统;丰田VVTL-i系统;保时捷Variocam系统;宝马可变气门正时Valvetronic系统；大众VVT系统;日产VVEL系统

目前，大多数轿车发动机的配气相位可以随发动机转速、负荷变化而自动调整。常见调整方式主要有进气门升程、进气门相位、进排气门相位调整。进气门升程调整又可分为两级调整和连续调整； 应用于进气门相位调整的装置可分为叶片式、螺旋式和时规链式。配气相位调整装置装在凸轮轴正时齿轮(或正时链轮)与凸轮轴之间，接受发动机计算机的指令，对发动机配气相位进行自动调整。如本田汽车的i-VTEC，丰田汽车的VVT-i等。1.进气门升程两级调整(1)本田VTEC系统

VTEC意为可变气门正时和气门升程电子控制系统。采用VTEC技术的发动机具有4个气门，能够提高进排气截面积。进排气截面积越大，高速气流的流量也就越大，提高了发动机的功率。发动机低转速时，气门升程很小，以减小进气道面积，增大汽缸内真空度和吸力，提高进气流的惯性，以提高进气效率；发动机高转速时，增大 气门升程，增大了进气道截面积，以减小进气阻力，增加进气流量。气门升程可变，保证了发动机在高、低转速时都能获得良好性能。VTEC有两段或三段调节，当气门从一个升程转换到另一个升程时，由于进气流量突然增大，发动机的输出功率也突然增大，导致发动机在整个转速范围内的输出并不是线性的，也就是说工作不柔和。VTEC发动机在加速时有突如其来的推背感，这在很大程度上提高了驾驶乐 趣。但舒适性和发动机运转的平顺性较差。当然，要想做到动力线性的输出，则需要在技术上下更大的功夫，做到气门升程无级调节。VTEC是利用不同高度的凸轮来改变气门升程，所以低转速凸轮使气门开启升程和时间都短，高速凸轮的形状能让气门开启时间更长，改变了配气相位。可变气门升程的控制原理，如图1所示。PCM根据发动机的负荷、转速、水温和车速等信息，决定何时改变气门升程及正时。改

变气门升程及正时条件有：发动机转

速

为

2300~3200r/min(依进气歧管压力而定)；车速为10km/h或更快；发动机冷却水温度为70℃或更高；发动机负荷由进气压力传感器判断。低速时，发动机控制模块(PCM)使电磁阀截止，发动机机油不能通过电磁阀到达进气摇臂轴内，主摇臂内油压降低，止推活塞在弹簧作用下，将中间摇臂活塞、推回原位，三摇臂分离。这时主气门打开，升程较小。次气门微开，让空气流动，以免混合汽遇到冷的进气管壁析出汽油。这样提高了发动机在2300~3200r/min以下的充气效率，增加了低转速扭矩，满足发动机低速时耗油少，废气排放低的要求。高速时，发动机控制模块(PCM)使电磁阀接通时，发动机机油通过电磁阀到达进气摇臂轴内，进入主摇臂，机油压力推动活塞A、活塞B、中间摇臂活塞，将三个摇臂贯穿在一起，三摇臂连接为一体。中间凸轮驱动中间摇臂，中间摇臂带动主、次摇臂一启动作，同时打开两个进气门，而且升程最大，使进气量增大，满足发动机大功率的要求。图1中VTEC压力开关起反馈作用。若VTEC电磁阀断电关闭时，则VTEC电磁阀后的机油压力低，压力开关闭合，其电阻为0。VTEC电磁阀通电打开，如果机压力开关电阻不为0，则贮存故障码21。(2)丰田VVTL-i系统

VVTL-i意为智能可变气门正时系统，如图2所示，由移动滑销控制不同的凸轮工作。发动机转速低时，由于摇臂内的滑销未移动，所以是低速凸轮顶到摇臂，驱动气门开关，此时，高速凸轮空转，如图 2(b)所示。高转速时，摇臂内的滑销移动，高速凸轮顶到摇臂，驱动气门开关，此时，低速凸轮高度和角度小，不起作用，如图2(c)所示。(3)保时捷Variocam系统图3所示为保时捷911跑车发动机采

用的可变气门正时Variocam系统。气门的行程由高速和低速两组凸轮控制。发动机低转速时，液压挺柱上端的控制活塞停留在内挺柱里。这样内、外挺柱分离，低速凸轮驱动内挺柱向下运动，气门升程较小。当发动机高转速时，液压将锁定柱塞推入外挺柱的孔中，把内、外挺柱刚性连接起来，高速凸轮驱动整个液压挺柱，使气门获得最大升程。2.连续调整

宝马760豪华轿车发动机采用的可变气门正时Valvetronic系统，如图4所示，可连续改变气门升程和进气相位。ECU控制电机通

过蜗杆驱动齿轮，使Valvetronic凸轮旋转，改变Valvetronic摇臂与凸轮轴的位置，从而连续改变气门的升程，使发动机线性输出动力。

二、进气相位调整 1.叶片式进气相位调整装置

本田i-VTEC、丰田VVT-i以及大众VVT采用的都是叶片式进气相位调整装置。VVT-i意为智能可变配气正时系统，是控制进气凸轮轴气门正时的装置，由传感器、液压控制电磁阀、控制器、ECU组成，如图5所示。发动机ECU根据曲轴位置传感器、空气流量计、节气门轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、水温传感器和车速信号，计算最优气门正时，控制机油控制阀的位置，使VVT-i控制器产生提前、滞后或保持动作，从而使凸轮轴相对于时规带轮旋转，改变配气相位。此外，发动机ECU根据来自凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的信号检测实际的气门正时，从而尽可能地进行反馈控制，以获得预定的气门正时。2.螺旋式进气门相位调整装置

丰田凌志L400、L430等高级轿车采用螺旋式VVT-i控制器，安装在进气凸轮轴上。LS400发动机是V型8缸4气门，有两根进气凸轮轴和两根排气凸轮轴，采用的螺旋式VVT-i控制器，可在50°范围内

调整进气凸轮轴转角，使配气正时满足有优化控制发动机工作状态的要求，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、经济性和降低尾气的排放。螺旋式VVT-i控制器如图6所示，可动活塞在内齿轮与外

齿轮之间。活塞的内外表面有螺旋形花键。活塞沿轴向的移动，改变内、外齿轮的相对位置，从而使配气相位连续改变。螺旋式VVT-i外壳后部安装有剪式齿轮，驱动排气门凸轮轴。3.时规链进气门相位调整装置

宝马VANOS系统由车辆发动机计算机控制液压和机械部分，调整进排气凸轮轴。双VANOS于1992年应用在M50发动机上，进气门相位在0~40°之间调节，排气门相位在0~25°之间调节。如图7所示。VANOS系统根据发动机转速和加速踏板位置来控制凸轮轴。低转速时，进

气门推迟开启，以改善怠速质量及平稳度；中等转速时，进气门提前

开启，以增大扭矩，并允许废气在燃烧室中进行再循环从而减少耗油量和废气的排放；高转速时，进气门开启稍延迟，从而发挥出最大功率。如果发动机转速低，活塞在汽缸中的移动速度和混合汽被压缩的速度都慢，进气门可以推迟关闭，充分利用气流惯性提高进气量。如果发动机高速运转时，活塞的移动速度和汽缸中混合汽压缩速度都加快，进气门应早开早闭，以提高进气效率。当发动机转速变化达到规定值时，发动机ECU便给电磁阀通电或断电。电磁阀便改变正时调整器内的机油的流向，使控制活塞上下的机油压力发生变化，从而改变活塞的位置，活塞的上下移动导致链条调整器上下移动，从而推动链条上下的长度发生变化。发动机低速运转时，凸轮轴调整器向下拉长，于是链条上短、下长。进气凸轮轴相对于排气凸轮轴逆时针转过一个角度，进气门提前关闭。以使发动机在中、低速获得大扭矩。当发动机高速运转时，链条上短、下长，进气凸轮轴相对排气凸轮轴顺时针转动了一个角度，使进气门提前打开，提前进气，提高进气效率和发动机功率。

三、电子控制气门机构

宝马公司的Valvetronic和日产公司的VVEL系统，其气门升程是连续改变的，而Valeo公司开发出的e-Valve电子控制气门系统则是发动机进气系统彻底的革命。传统发动机都是利用控制节气门来改变进入汽缸的空气量，并通过监视空气流量来决定喷油量，加油门其实就是在控制节气门的开度。这种控制方式由于存在泵气损失，能量损失较大。电子气门发动机取消了节气门，减少了泵气损失，比传统发动机省油10%以上。另外，由于没有了节气门的阻碍，新鲜空气进入也更为顺畅，使燃烧更加充分，废气排放更少。改变进气门升程和开闭时间，可以控制吸入发动机的空气量，将功率损失保持在极低的水平。1.工作原理 电子控制气门机构依靠曲轴的位置信号，利用电磁线圈，单独控制每一个气门的开闭。当气门关闭电磁线圈通电时，电磁铁将与气门杆连为一体的碟片吸起，气门关闭，如图8(a)所示。当气门开启电

磁线圈通电时，电磁铁将与气门杆连为一体的碟片拉下，气门开启，如图8(b)所示。高速时，气门提前开启，开度较大，且开启的时间较长，以增大发动机的功率。低速时，气门推迟开启，开度较小，且开启的时间较短，以利燃烧完全，达到省油、环保和提升扭矩的目的。2.优点

电子控制气门机构有效降低了发动机重量和体积。可用传感器来检测各缸的燃烧状况，以调整个别气门来提升整体效能；还可利用进、排气门同时开启，使汽缸内变成非真空无压力的状态，在启动瞬 间保留一个汽缸的气门正常运作，而将其它缸气门皆设为半开启状态，便于发动机启动。这样可以节省燃料又可轻松启动发动机，并延长启动机寿命，甚至可以不要启动机，而利用活塞刚好达到上止点的某个汽缸进行单缸点火来启动发动机。电子控制气门技术的另一重要优点，是踩踏加速踏板时发动机产生反应的时间短。传统发动机以油门控制节气阀的方式，加速踏板踩下节气阀打开，还要等待空气流入填满进气歧管之后，才会大量进入发动机汽缸，产生所需要的动力。而电子控制气门发动机加速踏板踩下时，可直接控制加大进气阀门开启深度，大量空气立刻流入发动机汽缸，产生所需要的动力。电子气门发动机进气阀门开启深度最浅0.25mm，最深可以到9.7mm，相差近40倍，然而从最浅变化到最深，电子控制气门机构所需要的反应时间大约只要0.3s。电子控制气门机构很容易实现发动机的排量变化。如果汽车阻力减小，可以关闭一部分汽缸。

四、典型故障分析 1.故障现象

一辆广州本田雅阁2.3L轿车，发动机型号为F23A3 SOHC(单顶置凸轮轴)，电子控制程序多点燃油喷射，且配置三元催化转化器，装备可变气门正时和可变气门升程i-VTEC系统。“CHECKENGINE”故障灯异常亮起，动力不足、油耗增加、车速上不去。2.故障诊断与排除

检查发现故障指示灯(MIL)显示故障码为21，含义为VTEC电磁阀电路有故障。当转速信号、车速信号、水温信号和发动机负荷信号达到规定值，发动机电脑PCM端子B12输出12V电压，使位于气门室罩左后方的VTEC电磁阀打开，让油压作用在VTEC系统的传动机构上，从而增加进气门开启升程，将两个气门同时打开。电磁阀线圈的内部电阻为14~30Ω。若该电磁阀及其线路不良，或机油压力过低，就会产生故障码21。机油压力过低可能是发动机润系有故障、机油太脏等原因造成的。首先从电路入手，检查VTEC电磁阀的控制电路和VTEC压力开关电路。经检查VTEC电磁阀没有故障诊断故障时要充分考虑故障车的构造特征。就本车而言，在低速时打开一个进气门，高速时打开两个进气门(且升程更大)。如果VTEC系统有故障，高速时也打开一个进气门，由于进气不足，发动机就会出现“动力不足、油耗增加、车速上不去”等现象。经检查发现故障不在VTEC电磁阀线圈、ECM/PCM及其线路、润滑系统的机油压力等方面。电脑通过VTEC机油压力开关的信号来检测电磁阀是否动作。若VTEC电磁阀不打开，VTEC电磁阀后的机油压力低，则压力开关闭合，其电阻为0。此车的情况是：在高速行驶后恢复怠速状态，VTEC压力开关仍处于断开状态。检查压力开关线路，有12V电压输出及搭铁良好，说明VTEC压力开关触点接触不良。拆下VTEC压力开关清洗，并用压缩空气将其吹干，测量内部电阻为0，恢复正常。继续检查发现机油比较脏，从而推断是机油污垢粘在压力开关的接点上，使其接触不良，同时堵塞了VTEC电磁阀，使VTEC电磁阀之后的机油压力过低，产生发动机故障码21。更换机油后故障彻底排除。参考文献：

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第五篇：连续循环曝气系统污水处理

连续循环曝气系统污水处理

A、CCAS工艺简介

CCAS工艺，即连续循环曝气系统工艺（Continuous Cycle Aeration System），是一种连续进水式SBR曝气系统。这种工艺是在SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式处理法）的基础上改进而成。SBR工艺早于1914年即研究开发成功，但由于人工操作管理太烦琐、监测手段落后及曝气器易堵塞等问题而难以在大型污水处理厂中推广应用。SBR工艺曾被普遍认为适用于小规模污水处理厂。进入60年代后，自动控制技术和监测技术有了飞速发展，新型不堵塞的微孔曝气器也研制成功，为广泛采用间歇式处理法创造了条件。1968年澳大利亚的新南威尔士大学与美国ABJ公司合作开发了“采用间歇反应器体系的连续进水，周期排水，延时曝气好氧活性污泥工艺”。1986年美国国家环保局正式承认CCAS工艺属于革新代用技术（I/A），成为目前最先进的电脑控制的生物除磷、脱氮处理工艺。

CCAS工艺对污水预处理要求不高，只设间隙15mm的机械格栅和沉砂池。生物处理核心是CCAS反应池，除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成，出水可达标排放。

经预处理的污水连续不断地进入反应池前部的预反应池，在该区内污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附，并一起从主、预反应区隔墙下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)进入反应区。在主反应区内依照“曝气（Aeration）、闲置(Idle)、沉淀(Settle)、排水(Decant)”程序周期运行，使污水在“好氧-缺氧”的反复中完成去碳、脱氮，和在“好氧-厌氧”的反复中完成除磷。各过程的历时和相应设备的运行均按事先编制，并可调整的程序，由计算机集中自控。

CCAS工艺的独特结构和运行模式使其在工艺上具有独特的优势：

（1）曝气时，污水和污泥处于完全理想混合状态，保证了BOD、COD的去除率，去除率高达95%。

（2）“好氧-缺氧”及“好氧-厌氧”的反复运行模式强化了磷的吸收和硝化-反硝化作用，使氮、磷去除率达80%以上，保证了出水指标合格。

（3）沉淀时，整个CCAS反应池处于完全理想沉淀状态，使出水悬浮物（SS）极低，低的SS值也保证了磷的去除效果。

CCAS工艺的缺点是各池子同时间歇运行，人工控制几乎不可能，全赖电脑控制，对处理厂的管理人员素质要求很高，对设计、培训、安装、调试等工作要求较严格。

B、国内外城市污水处理厂发展概况

水是经济发展和社会可持续发展的一个重要因素。随着城市规模的不断扩大和人口的增加，水环境污染成了一大难题。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。“环境保护”是我国的基本国策，中国可持续发展的战略与对策制定的2000年治理目标，要求城市污水集中处理率达20%。目前，我国正处于城市污水处理事业的大发展时期，尤其随着国家西部大开发战略的实施，中国中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。

城市生活污水处理自200年前工业革命以来，越来越受到人们的重视。城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。近200年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚，目前城市污水处理率只有6.7%。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统。结合我国实际情况，参考国外先进技术和经验，建设城市污水处理厂应符合以下几个发展方向：

（1）总投资省。我国是一个发展中国家，经济发展所需资金非常庞大，因此严格控制总投资对国民经济大有益处。

（2）运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素，是评判一套工艺优劣的主要指标之一。

（3）占地省。我国人口众多，人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。

（4）脱氮除磷效果。随着我国大面积水体环境的富营养化，污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）也明确规定了适用于所有排污单位，非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。

（5）现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术，尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善，为环保工程的发展提供了有力的支持。目前，国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统，保证了污水处理厂的正常运行和稳定的合格出水，而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。

C、几种处理系统的工艺比较

为了选择出工艺上最可靠，投资上最经济，管理上最方便的城市污水处理系统，结合当地的实际情况，我们调研了国内外污水处理厂的成熟经验和发展趋势，并进行了比较。

目前，国内外城市污水处理厂处理工艺大都采用一级处理和二级处理。一级处理是采用物理方法，主要通过格栅拦截、沉淀等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。这一处理工艺国内外都已成熟，差别不大。二级处理则是采用生化方法，主要通过微生物的生命运动等手段来去除废水中的悬浮性，溶解性有机物以及氮、磷等营养盐。目前，这一处理工艺有多种方法，归结起来，有代表性的工艺主要有传统活性污泥、氧化沟、A/O或A2/O工艺、SBR及CCAS工艺等。目前，这几种代表工艺在国内外都有实际应用。