淺談發動機可變進氣系統

梁力艷

摘 要：發動機可變進氣系統是指在發動機原有結構基礎上利用進氣歧管的動態效應提高進氣壓力和進氣量，從而在正常轉速范圍內有更優異的扭矩和功率呈現。本文以邁騰B7為例對可變進氣系統結構組成、工作原理進行分析，對該系統故障診斷與排除具有一定指導意義。

關鍵詞：邁騰;發動機;可變進氣系統;故障診斷

1 引言

隨著社會經濟的日益發展、科技水平的不斷提高，我國國內汽車保有量日益增加，據公安部發布的最新消息，截止到2019年6月，全國機動車保有量為3.4億，其中汽車保有量為2.5億，全國超過60多個城市保有量超過100萬輛，北京汽車保有量超過了600萬輛。以此同時，全國機動車污染排放也超過4500萬噸。其中，汽油車CO排放量占汽車CO排放量的85%，HC排放量占HC排放量的73%。考慮到能源安全問題、環境保護問題，各大汽車廠商在保證汽車動力性、經濟性和環保要求前提下均轉向新能源汽車并采取各種技術手段改善傳統燃油汽車，比如增壓技術、缸內直噴技術、可變進氣系統等。

下面就大眾邁騰B7轎車為例介紹可變進氣系統的結構原理、控制電路及故障檢修方法。

2 可變截面進氣系統結構組成

2012款邁騰1.8TSI基本型轎車搭載DSG變速箱，該車可變截面進氣系統利用發動機工作時進氣系統的動態效應提高進氣壓力和進氣效率，從而使得發動機在工作轉速范圍內能夠有更大功率和扭矩的輸出。該系統主要由進氣翻板真空膜盒、進氣歧管風門翻板、進氣歧管風門電位計G336、進氣翻板電磁閥、真空泵和真空連接管路等組成。

汽車用真空泵常見結構形式有旋轉葉片式、活塞式和隔膜式等類型。邁騰B7采用葉片式由排氣凸輪軸直接驅動的真空泵，在發動機工作過程中為各系統提供真空。

進氣翻板電磁閥結構如圖1所示。從圖中可知，該電磁閥共有兩個管路連接頭，其中一個與凸輪軸驅動的真空泵相連，另外一個與執行器進氣翻板真空膜盒相連，電磁閥本體還通過濾清器與外界大氣相通。

進氣翻板真空膜盒采用真空膜片將膜盒分為兩個腔室內，其中上腔室通過真空管路與進氣翻板電磁閥相連，下腔室與外界大氣相通，真空膜片通過拉桿與進氣歧管風門翻板軸端的搖臂相連。

進氣歧管在進氣風門翻板的作用下分為兩個通道，上部通道處于常通狀態，下部通道在翻板的控制下實現開閉。當進氣歧管風門翻板在轉動的同時，位于進氣歧管風門翻板軸端的進氣歧管風門電位計G336將進氣翻板轉動位置的開度信號以電信號的形式反饋給發動機控制單元J623，以實現對可變截面進氣系統的控制監測。

3 可變截面進氣系統工作原理

大眾邁騰B7采用TSI缸內直噴發動機，有效地提升了發動機的燃油經濟性。如圖2所示，當發動機起動后怠速或小于3000r/min時，發動機控制單元J623不向進氣翻板電磁閥N316提供搭鐵信號，此時N316處于斷電狀態，柱塞在回位彈簧的作用下處于右位，進氣翻板真空膜盒上部空腔與和大氣相通的濾清器相連，真空膜片在膜片彈簧的作用下往下移動，通過推桿和搖臂帶動進氣歧管風門翻板軸轉動，使得進氣歧管風門翻板處于關閉狀態。

當發動機轉速增加到3000r/min或以上轉速時，發動機控制單元J623向進氣翻板電磁閥N316提供搭鐵信號，由于N316可通過SB18從主繼電器J271獲得12V工作電壓，此時N316線圈通電，柱塞在磁場作用下克服回位彈簧的彈力向左移動。進氣翻板真空膜盒上部空腔通過N316和真空泵相連，真空膜片下腔室通大氣，真空膜片在上下腔壓力差的作用下克服彈簧彈力往上移動，通過推桿和搖臂帶動進氣歧管風門翻板軸轉動，使得進氣歧管風門翻板處于開啟狀態。當發動機轉速低于3000r/min或熄火后，進氣翻板電磁閥N316斷電，進氣歧管風門翻板重新回到關閉狀態。

4 故障診斷

4.1 故障現象

一輛2012款邁騰1.8TSI基本型轎車，據車主反映，該車起動、怠速工作正常，儀表無異常反應，踩加速踏板，車輛可以加速，但加速時會有偶發抖動的現象。

4.2 故障診斷

為了驗證故障現象的準確性，根據車主所描述情況，再次對車輛進行試車發現，當車輛加速到3000r/min以上時，車輛會有輕微的偶發抖動現象，說明故障現象描述比較準確。

4.2.1 讀取故障代碼

關閉點火開關，連接診斷儀，重新起動發動機并加速至3000r/min以上，直至出現故障現象，用診斷儀進入發動機控制單元讀取故障代碼。

故障碼為08213：進氣歧管風門位置/運行控制傳感器不可靠信號。

4.2.2 讀取數據流

起動發動機并反復加速至3000r/min以上，用診斷儀讀取發動機電腦中142組1區或143組3區數據流，實測值為100%不變，說明翻板始終處于打開位置無法復位。

4.2.3 管路連接檢查

通過外觀檢查，進氣歧管翻板軸和真空膜盒拉桿確實處于最大開啟位置，但進氣翻板電磁閥上的連接真空泵的管路和真空膜盒上的管路存在反接故障。與車主溝通得知，該車前期剛剛更換過進氣翻板電磁閥，在連接管路時未注意管路連接位置導致該故障的出現。

4.3 故障機理分析

由于管路存在反接故障，導致當車速加速至3000r/min以上時，發動機控制單元控制電磁閥將真空送至真空膜盒而將進氣翻板打開。當轉速低于3000r/min時，電磁閥斷電，此時真空膜盒真空管路一直處于封閉狀態，真空膜片在壓力差的作用下始終克服膜片彈簧彈力出于打開狀態，從而導致真空翻板軸和進氣歧管風門始終開啟無法復位，加速時發動機偶發瞬間輕微抖動。

5 結論

本文詳細介紹了邁騰B7轎車截面可變進氣系統的結構組成及工作原理。以真空管路反接故障為例詳細介紹了故障診斷的流程及思路，按照先電氣后機械、由簡單到復雜的分析方法進行實際故障排除及機理分析，對于以后相關故障的排除及故障分析有一定的指導參考價值。

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