怠速裝置的應用分類

時代劃分:

 1. 化油器時代:怠速螺絲、石蠟式怠速閥、熱偶片式怠速閥

 2. 噴射器時代

           機械噴射: 石蠟式怠速閥、熱偶片式怠速閥

              電子噴射: (1)D-type::直動式電磁閥、

                                    石蠟式怠速閥、

                                    熱偶片式怠速閥

                         (2)L-type:石蠟式怠速閥、

                                    熱偶片式怠速閥

                       (3)LH-type:旋轉式電磁閥

 3. 電子式時代:步進馬達怠速閥


 

輔助空氣閥門 (Idle Air Controlled Valve)

 功能:

      在冷車時或汽車尚未到達工作溫度時,藉由依附進氣歧管旁的旁支通道,增加空氣的流量以穩定怠速或增加怠速。


 (1)   怠速螺絲

001  

調整螺絲的開度 (手動),決定空氣流量進入旁通道的多寡。



(2)熱偶片式輔助空氣閥

002  

 冷車時,電熱絲尚未加熱達一定溫度,故簧片不彎曲,

         空氣通道開。

 熱車時,電熱絲加熱達一定溫度,簧片彎曲,與閥片分離,

         而聯結在閥片底部的彈簧將閥片下拉,空氣通道關

         閉。

熱偶片式輔助空氣閥的動作由加熱線圈和引擎水溫決定。

         水溫 < 20,閥門全開

         水溫 >60,閥門關閉


 

(3)石蠟式輔助空氣閥

003  

石蠟體會根據引擎工作水溫,來推動前方閥門,藉以控制旁支通道的開口大小,決定空氣的流量。


(4)直動式電磁閥( on/off  Vaccum Switch Valve)

 作用原理及構造:

 根據信號,只有通電()或斷電()兩種。

 通電,則電磁線圈將閥體向上提起,空氣通道開啟。

 斷電,則失去電磁力,彈簧將閥體推回原位,空氣通道關閉。

004  

磁力的大小: F=(〖(NI)〗^2* μ_0 *A)/(2δ^2 ) 

N:線圈匝數、I:電流大小、

μ_0:真空磁導率4π∗〖10〗^(-7)、

A:導線截面積、δ:導線長度


怠速中的運作圖:

005  

 

此時閥體因電磁力作用而開啟,則空氣可經旁通道流過,

 增加空氣流量。一旦斷電,則旁通道關閉。


(5)旋轉式電磁閥(Duty Control Rotary Solenoid IAC System)

 主要結構及工作原理:

 由兩組線圈組成及一永久磁鐵組成,

 A線圈給轉子順時鐘(打開方向)的轉矩

 B線圈給轉子逆時鐘(關閉方向)的轉矩,

 則根據ECU輸給的占空比(PWM)信號,

 來控制AB平均通電時間的長短,藉以決定

 控制閥的開度大小 

 AB所產生的轉矩大小為

              T = KIB ( Nm)

006  


 占空比(PWM)示意圖:

007  


 結構圖:

008 

 

 

(6)步進馬達怠速閥(Step Motor IAC System)

 如圖所示,安置步進馬達在旁通空氣道中再由ECU供給的脈衝訊號

 來控制其空氣通道的開口大小。

 一般而言,汽車所用的步進馬達,其步進階數約為125左右,

 可精準的控制空氣的流量大小。

009  

 

步進馬達的基本原理介紹:

 步進馬達依定子線圈的相數不同,可分成二相、三相、四相、五相。

激磁方式(步進馬達前進一步級的方式)

010  

 

(a)A磁極通電,此時與定子的磁通量為最大

(b)A磁極斷電,換B磁極通電,此時可發現到磁力線是扭曲的,又因磁力線會傾向於走磁阻最小的路徑,    

故其會產生一反時針的扭矩。

(c),此時磁阻最小,磁通量最大,為穩定狀態。從圖(a)(c)的過程稱為

一個基本步級角

 

 而步進馬達的精密與否就在於步級角度的大或小。

 例如:今有一步進馬達,其定子數目為12個,包含ABC共有3組線圈繞組

 ,轉子有8個凸極,則步進馬達每一轉動角度為:

θ(360°)/(( 線圈組數(相數)∗轉子凸極數))  

→ 360°/3*8 = 15° 意味著,接受一脈波,則步進馬達轉動15°

011  

 所以,若以車用步進馬達為例,通常會有125個步級,則一基本步級角為

 360°/ 125 = 2.88°,表示接受一脈衝的話,步進馬達轉動 2.88°,

 此數據對空氣流量的控制已是相當精密的了。



 




 

 



 





 


 



 










 


 




 





 












 












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曾教授與古董保時捷

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