进气管负压在汽车自动控制上的应用

在相同的发动机转速下,节气门的开度越小,则进气管的负压越大(进气歧管的压力越低);而在相同的节气门开度下,发动机的转速越高,则进气管的负压越大(进气歧管的压力越低) 。由此可见,进气管负压的变化意味着发动机转速及负荷发生变化 。汽车设计师们利用这一特性,巧妙地将进气管的负压用作驱动或控制多种装置 。在20世纪70年代中期之前,进气管的负压仅仅用于驱动风窗玻璃刮水器和分电器点火提前装置 。此后应用的范围越来越广,涉及电子控制系统的诸多执行器 。进气管负压已经成为汽车自动控制的一种动力源,为现代汽车的功能拓展提供了广阔的空间 。
1.进气鼓管绝对压力传感器(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、导压管和电极引线等组成 。硅膜片是核心测量元件,它的一面是真空室,另一面导入进气管的负压 。在进气管负压的作用下,硅膜片产生变形,而且负压越高硅膜片的变形量越大,使扩散在硅膜片上的4个测量电阻的阻值发生变化 。根据惠斯登电桥原理,当膜片在压力作用下发生变形时,4个测量电阻中的两个电阻的阻值升高,另外两个电阻的阻值降低,硅膜片的电阻变化转换成电压信号,输送给电控单元(ecu),作为判定进气鼓管压力大小的依据 。
有的压电效应式进气压力传感器用一根橡胶管与进气总管相连,作为取气管 。如果进气歧管绝对压力传感器上的细真空管脱落,将导致发动机动力不足,甚至引起空调起动不了或者起动空调后出现息速抖动和熄火现象 。
2.燃油压力调节器
电喷发动机燃油压力调节器的功能,是使燃油压力与进气管负压之间的压力差保持不变,从而使喷油量仅仅取决于喷油器针阀开启的延续时间 。
燃油压力调节器一般安装在燃油分配管的末端,是一种膜片控制式溢流调节器 。在该调节器的金属外壳内,有一块由橡胶-纤维制成的柔性膜片,膜片将壳体分隔成为两个腔室:一个是弹簧室,其内有对膜片加载的预紧螺旋弹簧,弹簧室通过一根软管与节气门后方的进气歧管相通,这样使供油系统的油压不仅取决于弹簧的预紧力,而且取决于进气管负压的变化;另一个是燃油室,用于容纳燃油 。在怠速和小负荷时,进气管的负压较大,在输入燃油的压力和进气管负压的双重作用下,克服弹簧的预紧力,向上压缩弹簧,推动膜片,打开回油阀,使部分燃油回流燃油箱,于是油路中的油压下降;在发动机大负荷时,进气管的负压较低,仅仅靠燃油压力无法克服弹簧的预紧力,回油阀关闭,停止回油,油压又上升,最终使燃油压力与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,目前已经发展到利用进气压力传感器替代燃油压力调节器,用喷油脉宽调节替代燃油压力的调节 。


现代汽车发动机曲轴箱的换气都采用封闭、强制通风方式,将曲轴箱的第气送回进气管 。曲轴箱强制通风系统由一个pcv单向阀以及真空软管等组成 。当节气门部分开启时,进气歧管的负压使pcv阀部分打开,并吸出曲轴箱内的窜气,外界空气通过气门摇臂室盖的软管进入曲轴箱;当节气门全开时,进气歧管的负压较低,不足以吸动pcv阀,窜气有可能在软管内反方向流动,此时pcv阀基本关闭;当发动机停转或发生“回火”时,pcv阀依靠弹簧的作用力压紧在阀座上,使通风管路处于完全关闭状态,可以防止进气歧管内的火焰进入高温、高压的曲轴箱而发生爆炸危险 。
pcv阀的检查方法:让发动机息速运转,从气门摇臂室盖上拆下pcv阀,若能够听到

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