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电子节气门结构与故障分析排除
    摘  要:介绍电子节气门系统的结构系统与故障分析和排除,以及电子节气门发展现状、基本结构、工作原理、及其控制策略,并且运用具体实例和多种车型来结合,通过指出传统的节气门的弊端指出电子节气门的优势和目前的不足之处。而在种种相比之下可以看出电子节气门的普及是势在必然的。
关键词:电子节气门;结构;原理;控制策略
                                                                        
我们知道,操纵节气门开度就能控制可燃混合气的流量,改变发动机的转速和功率,以适应汽车行驶的需要。驾驶员通过操作加速踏板来操纵节气门开度。加速踏板和节气门的连接方式有两种:刚性连接和柔性连接。传统油门采用刚性连接,即通过拉杆或拉索传动连接加速踏板和节气门的机械连接方式,因此节气门开度完全取决于加速踏板的位置,即驾驶员的操作意图,但从动力性和经济性角度来看,发动机并不总是完全处于最佳运行工况,而且驾驶员的误操作也给安全性带来隐患。这种传统油门应用范畴受到限制并缺乏精确性,在日新月异的汽车电子技术发展形势下,一种电子油门(ETCS)应运而生。
自1988年宝马轿车开始应用电子节气门控制系统以来,该控制系统只是应用在一小部分高级轿车上。在过去的3年中,电子节气门控制系统在美国已经被应用于更多本国生产的汽车上。从最新的报道可以看到,在大众化的汽车市场上,电子节气门控制系统已经成为许多售价仅为一万四千美元的汽车的标准配置了。
  我们一般都是通过控制进入发动机的空气流量来调节发动机的转速。在传统的发动机设计方案中,节气门的位置主要是通过1个机械连杆机构(鲍顿拉索)来控制的,其中还包括弹簧、皮带轮以及其它的一些零件。
  鲍顿拉索总成长时间以来都很好地发挥了它的作用,但是它也表现出了一些不足。首先,从汽车NVH(噪声、振动和不平顺性)和装配的角度来看,由于安装鲍顿拉索机构需要在驾驶室的前壁上开1个孔,以便将发动机节气门和驾驶室内的加速踏板连接在一起,而这个孔同时也就成为发动机噪声向驾驶室传播的1个通道。其次,鲍顿拉索机构包含有多根钢丝,钢丝的2个末端分别与加速踏板和节气门阀片相连接。在这种情况下就必须设法将许多零部件布置在1个非常狭小的空间内。采用鲍顿拉索机构控制节气门所要面临的第3个问题是:由于整个操作过程都是通过机械连杆机构来完成,因此从驾驶员通过踩下加速踏板发出操作指令到执行机构做出响应就会出现1个时间滞后,这样就会导致驾驶员所期望的最好燃油经济性能和排放性能与发动机实际实现的往往并不一样。而采用电子节气门控制系统则可避免这种在时间上滞后现象的发生。根据发动机调试仪表测得的数据可以知道,替代机械连杆机构的电子节气门控制系统大大缩短了执行元件的响应时间,通过在驾驶员的操作和发动机的运转之间设置一些软件程序,还能够实现对发动机节气门开度更精确的控制,而节气门开度控制精度的提高将会改善发动机的燃油经济性能及排放性能。
电子节气门控制系统也称为电动线控驾驶系统,是将巧妙的设计应用于汽车工程的典型例子。大部分用来检验电子节气门控制系统应用于汽车的安全性方面的工作,人们都已经在军用和民用飞机上进行了。如果没有计算机的持续监测和对控制平面的不断调整,一些新型飞机根本就无法飞行。飞机这种对于超可靠性、远程计算机控制执行的需要,大大促进了电动线控驾驶系统相关技术的发展
与传统油门比较,电子油门明显的一点是可以用线束(导线)来代替拉索或者拉杆,在节气门那边装一只微型电动机,用电动机来驱动节气门开度。即所谓的“导线驾驶”,用导线代替了原来的机械传动机构。但这仅仅是电子油门表面的东西,它的实质和作用仅仅用连接代替方式来解析是远远不够的。

参考文献:
1.汽车电喷系统节气门位置传感器和氧传感器      作者:龚延成            出版社:国防工业出版社 出版时间:1985
2.电子节气门控制系统组成              作者: Hayden.Louis(美)        出版社:人民交通出版社 出版时间:1992
3.常见车型电子节气门的检修             作者:谢建明                       出版社:清华大学出版社 出版时间:2005


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