大量宝马资料BMW电子气系统

VVT-电子气门调节系统,第1页,Page2,电子气门调节系统目录,Page3,电子气门调节系统概述,VALVETRONIC是第一个出现在市场上的全可变气门调节系统。从1993年8月19日授予专利权。,VALVETRONIC,2001年以来BMW车辆汽油机开始使用。目前已经发展到第三代,Page4,电子气门调节系统概述,VALVETRONIC,定义,VALVETRONIC由全可变气门行程控制装置和可变凸轮轴控制装置（双VANOS）构成，因此可以任意选择进气门关闭时刻。,仅在进气侧控制气门行程，而凸轮轴控制则在进气和排气侧进行。,本课件的VALVETRONIC是指电子气门系统，简称VVT。,Page5,电子气门调节系统组件,全可变气门行程控制装置,1-伺服电机2-扭转弹簧3-蜗杆4-蜗轮5-偏心轴6-中间推杆7-进气凸轮轴8-斜台9-滚子式气门压杆10-液压气门间隙补偿器（HVA）11-气门弹簧12-进气门13-排气门14-气门弹簧15-HVA16-滚子式气门压杆17-排气凸轮轴,Page6,电子气门调节系统组件,1-伺服电机2-蜗杆3-扭转弹簧4-固定架5-进气凸轮轴6-斜台7-HVA8-进气门9-排气门10-滚子式气门压杆11-HVA12-滚子式气门压杆13-中间推杆14-偏心轴15-蜗轮16-排气凸轮轴,Page7,电子气门调节系统控制原理,伺服电机,偏心轴,中间推杆,进气凸轮轴,摇臂,进气门,Page8,电子气门调节系统控制原理,中间推杆改变凸轮轴与滚子式气门压杆之间的传动比。在满负荷位置时，气门行程和持续开启时间达到最大值。在怠速位置时，气门行程和持续开启时间达到最小值。,Page9,电子气门调节系统控制原理,由于怠速时的最小气门行程非常小，因此必须确保气缸充气均匀分布。所有气门的开启程度必须相同。,因此滚子式气门压杆和相关中间推杆分为不同等级。通过标记出的参数可区分不同等级的部件。,电子气门调节系统控制原理,1磁轮2固定螺栓3偏心轴传感器,偏心轴传感器测量偏心轴转角，从而为调节功能提供实际参数。偏心轴传感器（3）将偏心轴位置发送给气门行程控制单元或DME,第10页,Page11,电子气门调节系统控制原理,OT-上止点UT-下止点AVANOS调节范围B-气门行程调节范围P-压力1-进气门打开2-排气门关闭3-进气门关闭4-排气门打开5-点火时刻,在进气侧可以看到全可变气门行程（B）调节范围和VANOS（A）调节范围。在300ms内由最小气门行程调节至最大气门行程。偏心轴在此过程中扭转170。,电子气门调节系统控制原理,换气优势随着负荷的增大而不断减弱。满负荷时换气优势为零,左图展示了气门行程为1mm时的混合气进气情况。,第12页,电子气门调节系统控制原理,图示最大气门行程时的燃油分布情况,图示气门行程较小时的燃油分布情况,负荷较小时，气门行程较小，气门间隙处的进气速度由大约50m/s提高至300m/s以上，而且气流围绕整个气门均匀流动。这种作用有助于实现最佳的混合气形成过程。,第13页,Page14,电子气门调节系统类型,VALVETRONICIVALVETRONICIIVALVETRONICIII,Page15,电子气门调节系统VALVETRONICI（N42）,VALVETRONICI的中间推杆还装有用于偏心轴的滑动轴承。气门行程为0.3mm至9.7mm。,电子气门调节系统VALVETRONICI(N42),进气门（气门行程和气门关闭时刻）通VALVETRONIC来控制，从而使“进气门关闭”时燃烧室内到达理想的混合气质量。从而可以取消传统发动机上通过节气门控制进气量。,第16页,Page17,电子气门调节系统VALVETRONICII(N52),VALVETRONICII在气门控制机构上和VALVETRONICI相似；通过改变气门机构、更改伺服电机和调整VANOS单元的调节范围进行了系统优化。,主要区别是：中间推杆上用于偏心轴的滑动轴承被一个滚柱轴承替代。从而减小了气门机构内的摩擦;中间推杆的导向更准确。现在仅需一个用于引导和支撑中间推杆的弹簧;气门机构的移动质量减少了13%;改善了进气门的行程范围。最大行程增至9.9mm，最小行程降至了0.18mm;首次使用定相。技术,电子气门调节系统VALVETRONICII(N52),第18页,Page19,电子气门调节系统VALVETRONICII,两个气门开启大小不同（定相），通过两个气门进入缸内的气体流速就会不同，因此会在缸内形成气旋，能够使汽油更好的混合。从而更好的燃烧。,Page20,电子气门调节系统VALVETRONICIII（N55）,1、机油喷嘴2、偏心轴3、扭转弹簧4、月牙板5、进气凸轮轴6、中间推杆7、滚子式气门摇臂8、液压气门间隙补偿装置9、气门弹簧10、进气门11、Valvetronic伺服电机12、排气门13、气门弹簧14、液压气门间隙补偿装置15、滚子式气门摇臂16、排气凸轮轴17、密封套管18、插孔,TVDI,电子气门调节系统VALVETRONICIII（N20）,1-进气凸轮轴2-滚子式气门压杆3-中间推杆4-月牙板5-扭转弹簧6-偏心轴7-Valvetronic伺服电机8-排气凸轮轴,第21页,电子气门调节系统VALVETRONICIII（N55）,遮蔽,遮蔽是指气门座区域造型，作用：改变新鲜空气流的方向，从而得到所需要的充气运动。使燃烧延迟减少约10KW。燃烧时间更短，可以提高气门重叠率。能够显著降低氮氧化物排放。,第22页,电子气门调节系统VALVETRONICIII（N55）,遮蔽,1-挤压面2-排气门3-火花塞4-喷射器5-进气门6-遮蔽7-挤压面,第23页,电子气门调节系统VALVETRONICIII（N55）,A-ValvetronicIB-带有定相和遮蔽的ValvetronicII+IIITKE-涡流动能,涡流,第24页,电子气门调节系统控制（N55）,1-发动机室配电器2-电子气门控制系统继电器3-数字式发动机电子伺控系统(DME)4-VANOS进气电磁阀5-VANOS排气电磁阀6-进气凸轮轴传感器7-排气凸轮轴传感器8-电子气门控制伺服马达,第25页,电子气门调节系统VALVETRONICIII（N55）,集成偏心轴传感器的电机,1、插座2、涡轮轴3、滚针轴承4、轴承盖5、磁传感轮6、带4个磁铁的转子7、传感器8、定子9、壳体10、轴承,III与II的区别是伺服电机和传感器的布置：I与II的伺服电机为单相直流电机；III的伺服电机为三相直流电机；电机内部集成了霍尔式位置传感器，能够测量电机旋转的圈数，从而得到偏心轴的实际角度。,第26页,电子气门调节系统VALVETRONICIII（N55）,在此使用新型无电刷直流电机。伺服电机具有以下特点：敞开式方案（机油直接流过）；偏心轴角度由集成式传感器系统得出的角度增量确定；率消耗降低约50%；执行机构动态响应较快（例如针对具体气缸的调节，怠速控制等）；重量降低（约600克）。,第27页,电子气门调节系统VALVETRONICIII（N55）,集成偏心轴传感器的电机,伺服马达最大限制为40安培;最大20安培可支配超过200毫秒的时间段;按脉冲宽度调制控制电子气门控制伺服马达,脉冲负载参数在5和98%之间。,第28页,电子气门调节系统VALVETRONICIII（N55）,集成偏心轴传感器,传感器由电压为5伏特的DME提供电源；通过5个霍尔传感器，DME获取信号并进行分析；5个霍尔传感器用于3次粗略的分割和2个细微部分；伺服马达的转角小于7.5；通过蜗轮蜗杆传动机构的传动比可以实现阀门精确、快速的冲程调整。,第29页,电子气门调节系统VALVETRONICIII（N55）,诊断提示拆解或更换部件,拆解或更换电子气门控制伺服马达之后可以使用2个服务功能：学习终端位置磨合阶段路径：服务功能发动机发动机电子系统MEVD匹配程序,第30页,电子气门调节系统VALVETRONICIII（N55）,部件失灵时,电子气门控制伺服马达失灵时会出现下面的情况：数字式发动机电子伺控系统(DME)中的故障记录；电子气门控制系统的全冲程；组合仪表中的固定报警灯和指示灯亮起。,第31页,电子气门调节系统控制（N55）,装备电子气门控制系统时，只有在下列功能使用节气门控制：-车辆起动（暖机过程）-怠速控制-满负荷运转-紧急运行。,第32页,电子气门调节系统相关控制-VANOS,第33页,电子气门调节系统相关控制-VANOS,凸轮轴位置传感器,凸信号盘轮轴,第34页,电子气门调节系统拆装VVT电机步骤,第35页,气门复位弹簧上的预紧力随着蜗杆动装置的转数增加。有伤害危险！偏心轴只能向双平面段的保险装置一侧扭转。偏心轴的啮合和伺服马达的涡轮传动装置有损坏危险。偏心轴不能返回至最小升程的极限位置。有损坏危险！,电子气门调节系统拆装VVT电机步骤,第36页,只能使用开口扳手(1)将双平面段上的偏心轴(2)向转向助力一侧扭转。偏心轴在两面都有一个双平面段,安装马达时用前双平面段。,在发动机停机后，偏心轴位于最大升程位置。若伺服马达出现问题时，则偏心轴的位置不确定。,电子气门调节系统拆装VVT电机步骤,第37页,拆卸最小行程限位固定螺丝,电子气门调节系统拆装VVT电机步骤,第38页,调整偏心轴的极限位置到最大升程的极限位置,电子气门调节系统拆装VVT电机步骤,第39页,拆卸VVT马达,取出VVT马达,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,第40页,需要的专用工具：l114450l114481l117110,第41页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,通过伺服马达用4mm的内六角扳手(2)和开口扳手(1)将偏心轴沿箭头方向慢慢调整至最小升程。注意！用开口扳手(1)固定偏心轴(反弹危险)。,第42页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,用专用工具117110在节气门复位弹簧(1)上定位(如箭头所示)。,第43页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,第44页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,将专用工具117110平着放在气缸盖上。沿箭头方向旋入滚花螺钉(1)，直至两根操纵杆的气门复位弹簧固定在拉杆中。如果两根操纵杆与拉杆平行，则说明节气门复位弹簧预张紧正确。,在专用工具117110上沿箭头方向预张紧气门复位弹簧和操纵杆(1)。,第45页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,松开螺栓(1)。,第46页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,固定操纵杆(1);回压定位钩(2);松开气门复位弹簧;沿箭头方向拧松专用工具117110的滚花螺钉(1)。,第47页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,第48页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,将专用工具117110沿箭头方向从气门复位弹簧(1)上松开。按压气门复位弹簧(1)。向上拆卸气门复位弹簧(1)。,对于运转过的发动机，所有部件都必须重新安装在相同位置。1、偏心轴及轴承。2、偏心轴的轴承盖(有序排列)。3、进气凸轮轴。4、进气凸轮轴轴承盖(有序排列)。5、进气门及气门弹簧。6、气门顶及气门锁片7、带液压气门间隙补偿元件的凸轮推杆(有序排列)。8、复位弹簧。9、拉杆(有序排列)。10、中间杠杆(有序排列)。,第49页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,第50页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,松开拉杆(2)上的螺栓(1)。将所有拉杆(2)按顺序放置在专用工具114481中。拉杆的所有接触面(1)必须洁净且无油和油脂。如有必要，清洁接触面(1)。,第51页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,向上拆卸中间杠杆(1)。将所有中间杠杆(1)按顺序放置在专用工具114481中。安装说明：混淆中间杠杆(1)可能导致发动机的怠速波动。所有接触面都必须洁净且无油和油脂。如有必要，清洁接触面。,所有中间杠杆都已分类。对于运转过的发动机，所有中间杠杆都必须重新安装在相同位置。中间杠杆分为1至5级。,第52页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,第53页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,必须确保各个部件装配到位,第54页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,用专用工具114450固定偏心轴的螺栓连接(1)，必要时调整专用工具114450上的调整螺栓。沿箭头方向移动专用工具114450的偏心杆。拉杆现在已预紧。旋入拉杆的螺栓(1)。安装说明：在第3缸上，拉杆只能用一个螺栓(内部)预安装。在装配气门复位弹簧后才能安装喷油嘴。,第55页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,安装气门复位弹簧(1)。将气门复位弹簧(2)安装在拉杆上。安装说明：将气门复位弹簧(2)装入中间杠杆(1)中(如箭头所示)。检查凸轮推杆(3)的安装位置是否正确。,第56页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,用专用工具117110在节气门复位弹簧上定位。沿箭头方向拧松气门复位弹簧和滚花螺钉(1)。,第57页,如果定位钩如箭头所示包围住气门复位弹簧(1)，则气门复位弹簧(1)已正确定位。检查气门复位弹簧在中间杠杆上的安装位置是否正确。沿箭头方向按压专用工具117110至极限位置。,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,第58页,电子气门调节系统拆装中间杠杆步骤,装入伺服马达(3)上的喷油嘴(2)。旋上螺栓(1)，然后将其松开约90。为了更好地定位喷油嘴(2)，将其向上卡入，直到能听到卡入的声音。,第59页,电子气门调节系统故障案例分析（1）,故障现象：,车型：2011年产318i，E90发动机：N46公里数：2万多公里故障现象：车辆行驶中发动机故障灯突然点亮报警，车速无法提高，发动机转速2500rpm时车速只可以达到30公里/小时。,第60页,电子气门调节系统故障案例分析（1）,ISID诊断：,第61页,电子气门调节系统故障案例分析（1）,故障码细节描述分析：,脉冲负载参数为0工作电流为0A。,DME2847-DME电子气门控制系统伺服马达，电气。,VVT马达没有工作,第62页,电子气门调节系统故障案例分析（1）,故障码细节描述分析：,DME286C-DME电子气门控制系统伺服马达，供电。,VVT马达继电器没有工作,第63页,电子气门调节系统故障案例分析（1）,执行检测计划：,删除故障码；进行电子气门极限位置学习。,故障当前存在，无法删除；电子气门极限学习失败。,第64页,电子气门调节系统故障案例分析（1）,检查电子气门系统供电：,VVT马达：23V;F01保险：0V。,第65页,电子气门调节系统故障案例分析（1）,检查电子气门系统供电：,电源分配器上VVT供电100A的保险烧断,第66页,电子气门调节系统故障案例分析（1）,故障排除：,第67页,电子气门调节系统故障案例分析（2）,车型：2008年产320i，E90;发动机：N46公里数：3万公里；故障现象：车辆行驶中加速无力，发动机黄灯点亮报警。,故障现象,第68页,电子气门调节系统故障案例分析（2）,ISID诊断,2865-DME电子气门控制系统，功率限制；2856-DME电子气门系统，偏心轴位置传感器，导向装置。,第69页,电子气门调节系统故障案例分析（2）,执行检测计划,更换VVT马达和偏心轴位置传感器,VVT马达进行极限位置学习，删除故障存储，故障灯熄灭。,熄火后再次起动，发动机无法着车,2869-DME电子气门控制系统伺服马达不灵活；2861-DME电子气门控制系统，偏心轴位置传感器，可信度；故障还当前存在。,第70页,电子气门调节系统故障案例分析（2）,故障码细节描述,VVT的标准角度：49.6；VVT实际角度：180。,第71页,电子气门调节系统故障案例分析（2）,数据流,偏心轴的实际角度和故障细节中的实际叫角度矛盾。,第72页,电子气门调节系统故障案例分析（2）,拆卸