可变配气定时机构讨论课.doc

近年来在对发动机的高效率化、降低油耗、提高性能和降低尾气排放的要求越来越高的情况下，作为手段之一的可变配气机构正逐步商业化。 根据内燃机理论上对配气机构的要求，目前成为主流的可变配气机构按功能上可分为两大类：可变气门正时(Variable Valve Timing,VVT),即气门开启与关闭时刻可变。其原理是低速时,提前关闭进气门减少进气回流;高速时,推迟关闭进气门,充分利用气流的惯性过后充气,提高充气效率.最早是1983年由阿尔法罗密欧公司开始批量生产，现在已逐渐成为主流。可变气门升程(Variable Valve Lift,VVL),即改变气门开启的最大升程。其原理是在小负荷时,利用较小的气门升程,控制进入缸内的混合气的量,同样可以实现无节气门的负荷控制方式.而且,由于气门升程较小,流过气门的气流速度较快,改善了燃油与空气的混合,进而可以改善燃烧过程。这种机构1992年首次在本田的VTEC发动机上实现。另外，在这两大类的基础上，将和同时应用于汽油机在一些高档车上应用逐渐多起来。我们简略介绍六种不同汽车公司开发出来的系统： VTC、VVT-i、VTEC、VVTL-i、Valvetronic、i-VTEC一VTC1日产汽车公司称为气门正时控制(VTC)，为可变气门正时系统，仅改变进气门的气门正时。组成如图33所示，由进气凸轮轴前端之控制器总成、气门正时控制阀、 ECM及各传感器所构成。3ECM由各传感器信号使气门正时控制电磁阀OFF或ON。 当气门正时控制电磁阀OFF时，电磁阀打开，油压从电磁阀泄放，进气门正常时间开闭，由于无气门重叠角度，故怠速平稳；且由于进气门较晚关，故高转速时充填效率高。 当气门正时控制电磁阀ON时，电磁阀关闭，油压进入控制器，使进气凸轮轴位置改变，进气门提前20打开， 如图35所示，在较低转速时，即可得到较高转矩，如图36所示。二VVT-i1丰田汽车公司称为智能型可变气门正时(VVT-i)，为连续可变气门正时系统，首先应用在丰田汽车的高级房车LEXUS上，目前国产COROLLA、ALTIS及CAMRY也已开始采用。不同的排气量与发动机时，进气门的开启度数有不同变化，例如COROLLAALTIS在2-42BTDC时进气门开启，50一10ABDC时进气门关闭。 2VVT-i的设计理念与VANOS相同，都是移动凸轮轴的位置，以改变气门正时与气门重叠角度，只是移动凸轮轴的机构有点不同。3 VVT-i的气门正时连续可变，只针对进气门而设计，排气门的气门正时是固定的。气门正时虽然连续可变，但举升是固定的。4VVT-i的控制如图38所示，ECM接收各传感器信号，经由修正及气门正时实际值的回馈，确立气门正时目标值，以工作时间比的方式控制凸轮轴正时油压控制阀,改变油压之方向或油压之进出，达到使进气门正时提前、延后或固定之目的5VVT-i的工作原理 发动机电脑接受到下列信号, 发动机 ECU 计算一个最佳的气门正式关闭时间。三VTEC 1本田汽车公司称为电子控制可变气门正时与举升系统(VTEC)，当改变气门之举升时，气门正时与气门重叠角度随之改变。 21980年代中期，本田汽车公司在可变气门正时系统最早开发成功，并应用在量产丰上，以现代每缸四气门发动机为例，驱动进气门的凸轮轴上有两种不同高度的凸轮，利用气 门摇臂内活塞位置的切换，以决定低或高凸轮顶开进气门；甚至每缸凸轮轴上有三种不同高 度的进气凸轮，也是利用气门摇臂内活塞位置之切换，使两支进气门一微开一中开、两支均中开或两支均大开，以达到低速时省油、转矩高，中速时转矩与功率输出兼具，高速时功率大的特点。四VVTL-i 1.TOYOTA最新的VVTL-i，为连续可变气门正时与二段举升系统，与VVT-i功能相同外，气门并可做二段式举升变化，与VTEC相似。2.VVT-i的二段举升变化，是在凸轮轴与气门间加入摇臂，利用油压，使摇臂销移动，以决定是顶到低、中速凸轮或高速凸轮。当无油压时，摇臂销不动，低、中速凸轮顶到摇臂，气门开度较小；当有油压时，摇臂销向右移动，高凸轮顶到摇臂，气门开度较大。五Valvetronic 1.BMW最新的Valvetroni ，为连续可变气门正时与举升系统，除了气门正时为连续可变外, 举升可以连续微调变化, 2.举升连续变化,是使摇臂驱动时，非固定圆心转动，而是微偏中心点，虽然量不大，但再经过摇臂的杠杆作用，气门举升即为连续可变，六i-VTEC1.HONDA最新的i-VTEC，为连续可变气门正时与阶段式举升系统，系VTEC+VTC+ intelligent的结合，与VTEC功能