VVT技术介绍1.ppt

1 2020 1 26 VVT技术介绍 舍弗勒 中国 欧成 2 2020 1 26 什么是VVT VVT是VariableValveTiming的简写 顾名思义即可变凸轮正时 众所周知 内燃机的气门正时取决于凸轮轴的相位 一旦凸轮轴的相位确定 其进排气门开启和关闭的相位一定 通常情况下 凸轮轴在设计时很难兼顾到内燃机所有工况下的性能 而VVT是一种通过改变凸轮相位来调整气门正时的装置 3 2020 1 26 为什么要采用VVT 优化内燃机的换气过程四冲程内燃机的换气过程是指从排气门打开到进气门关闭的整个阶段 随着内燃机的高速化 换气过程的时间大大缩短 气流速度也越快 阻力损失也相应增加 因此换气效率明显下降 为提高充气效率 应尽可能增加换气时间 通常排气门在下止点前就打开 而到上止点后某一角度才关闭 进气门则相反 为了多进气往往在上止点前就打开 而到下止点后某一角度才关闭 这就是进排气门的叠开 叠开角的大小对发动机性能影响很大 在高速工况 往往需要较大的叠开角 而在低速工况 常常需要较小的叠开角 采用VVT就可以根据需要调整气门叠开角 优化换气过程 改善内燃机的燃油经济性 提高内燃机的动力性改善内燃机的排放性能 改善怠速稳定性 4 2020 1 26 VVT分类及各种叫法的区别 VVT技术又可分为连续可变正时技术和非连续可变正时技术两大类非连续可变正时是一种比较简单的可变正时技术 通常仅仅有两个相位或者三个相位可调 而连续可变正时技术则可在一定转角范围内 根据发动机转速不同连续线性可调 目前市面上经常会出现VCT VVT i VVT CVVT VTCS VTEC VVTL VVTL i i VTEC VVC等称谓 只是说明这些发动机都采用可变配气技术 其实VVT VVT i VVT CVVT VTCS VTEC并没有本质差别 都为可变气门正时技术 而VVL则为可变气门升程技术 VVTL i i VTEC则既变气门正时又可变气门升程 5 2020 1 26 VVT的工作原理 VVT系统由叶片式液压调相器 电磁阀 凸轮轴相位传感器 曲轴相位传感器 发动机控制单元等组成 其电液图如下 VVT 凸轮相位传感器 传感器环 机油控制阀 机油 连接至机油泵机油 连接至油底壳 发动机管理系统 曲轴相位传感器 6 2020 1 26 VVT工作原理 叶片式液压调相器结构 进气 7 2020 1 26 叶片式液压调相器的结构 排气 VVT工作原理 8 2020 1 26 电磁阀结构及液流方向 O型圈槽 阀芯 阀体 油孔 运动方向 油道 P B A T 液流由P分别流经B A A与T联通 P B A T 液流由P流经A B与T联通 VVT工作原理 9 2020 1 26 机油供给方案 P T B A VVT工作原理 10 2020 1 26 VVT的初始位置 VVT工作原理 11 2020 1 26 工作位置 VVT工作原理 12 2020 1 26 VVT工作原理 稳定位置 13 2020 1 26 VVT的控制策略 在初始位置 进气最大迟关 排气最大早开 TDC BDC 下止点后54 下止点后14 上止点前42 下止点前14 下止点前54 上止点后42 上止点后2 上止点前2 14 2020 1 26 VVT的控制策略 怠速 低负荷 低温或者起动时 主要考虑燃油经济性和发动机的运转平顺性 往往要尽可能的推迟打开进气门 提前关闭排气门 采用小的气门叠开角 TDC BDC 减少废气进入进气道 发动机负荷 发动机转速 工作范围 15 2020 1 26 VVT的控制策略 中等负荷时 不仅要考虑动力性 还要兼顾燃油经济性 因此进气应早开 排气应晚关 采用大的气门叠开角 上止点 下止点 增加内部EGR 减小吸气损失 发动机负荷 发动机转速 工作范围 16 2020 1 26 VVT的控制策略 在中低转速高负荷时 动力性需求明显 因此进气门应更早关 排气门应适当的晚开 以获得更大的扭矩和功率输出 在中 低转速 高负荷时 上止点 下止点 完全利用燃烧压力 发动机负荷 发动机转速 工作范围 提高进气效率 17 2020 1 26 VVT的控制策略 高速高负荷时 气流速度高 为尽可能的提高进气效率 进气应更晚关 排气应更早开 此时功率输出最大 发动机负荷 发动机转速 工作范围 上止点 下止点 提高进气效率 减少进气损失 18 2020 1 26 VVT的技术优点 改善充气效率 提高动力性中负荷时 减少泵气损失 内部EGR改善燃烧 提高燃油经济性 改善排气性能 怠速时 提高怠速稳定性 FE 3 NOx 50 HC 10 torque power 5 FE 5 NOx 70 HC 15 torque power 10 FE 3 NOx 70 HC 15 torque power FE 4 6 NOx 50 HC torque po