发动机可变气门正时VTEC技术论文

1、VTEC 系统08内燃机 刘威 指导老师 肖有志 摘 要：VTEC 系统全称是可变气门正时和升程电子控制系统，是本田公司在1989年推出自行研制的“可变气门正时和气门升程电子控制系统”，英文全称“Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System”，缩写就是“VTEC ”，是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统.关键字：可变气门 正时 气门控制Variable Valve Timing and Valve LiftElectronic Control SystemAbstract: VTE

2、C full name is the Variable Valve Timing System and Lift the Electronic Control System, it is introduced in 1989 ,Honda developed by "Variable Valve Timing and Valve Lift the Electronic Control System", English full name "Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System&

3、quot;, the abbreviation is "VTEC", it is the first in the world to open and close the Valve, and the Control of time and Lift and two situations of Valve Control System.Key words: Variable valve; Timing; Valve control1 国内现状我国的可变气门正时技术起步较晚，有少数研究机构和企业在做相关的研究开发工作。但由于资金投入不足、组织管理不完善，在整体水平上我国的VT

4、EC 技术与世界先进水平有较大的差距。国内发展VTEC 技术的企业有吉利汽车、东南汽车等。其中，吉利汽车研发出具有自主知识产权可变气门正时技术，称为CVVT 技术。其产品装备在吉利汽车最新的远景系列车型上。东南汽车有部分车型也装备有可变气门正时技术，但尚未研发出具有自主知识产权的产品。2 国外现状本田公司在1989年推出了自行研制的“可变气门正时和气门升程电子控制系统”，英文全“Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System”，缩写就是“VTEC ”，是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制

5、系统。本田的VTEC 发动机一直是享有“可变气门发动机的代名词”之称，它不只是输出马力超强，它还具有低转速时尾气排放环保、低油耗的特点，而这样完全不同的特点在同一个发动机上面出现，就因为它在一支凸轮轴上有多种不同角度的凸轮。4 结构原理VTEC 系统全称是可变气门正时和升程电子控制系统，是本田的专有技术，它能随发动机转速、负荷、水温等运行参数的变化，而适当地调整配气正时和气门升程，使发动机在高、低速下均能达到最高效率。在VTEC 系统中，其进气凸轮轴上分别有三个凸轮面，分别顶动摇臂轴上的三个摇臂，当发动机处于低转速或者低负荷时，三个摇臂之间无任何连接，左边和右边的摇臂分别顶动两个进气门，使两者

6、具有不同的正时及升程，以形成挤气作用效果。此时中间的高速摇臂不顶动气门，只是在摇臂轴上做无效的运动。当转速在不断提高时，发动机的各传感器将监测到的负荷、转速、车速以及水温等参数送到电脑中，电脑对这些信息进行分析处理。当达到需要变换为高速模式时，电脑就发出一个信号打开VTEC 电磁阀，使压力机油进入摇臂轴内顶动活塞，使三只摇臂连接成一体，使两只气门都按高速模式工作。当发动机转速降低达到气门正时需要再次变换时，电脑再次发出信号，打开VTEC 电磁阀压力开头，使压力机油泄出，气门再次回到低速工作模式。VTEC 控制系统由控制部分、执行部分和传感器组成。其中控制部分包括发动机控制单元ECU 和VTEC

7、 电磁阀；执行部分包括凸轮、摇臂和各个活塞等；传感器包括发动机转速传感器、车速传感器和冷却液温度传感器。发动机运转时，控制单元ECU 根据各传感器的信号，判断是否需要改变配气相位和气门升程。与很多普通发动机一样，VTEC 发动机每缸有4气门（2进2排）、凸轮轴和摇臂等，但与普通发动机不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法。中、低转速用小角度凸轮，在中低转速下两气门的配气相位和升程不同，此时一个气门升程很小，几乎不参与进气过程，进气通道基本上相当于两气门发动机，但是由于进气的流动方向不通过气缸中心，故能产生较强的进气涡流，对于低速，尤其是冷车条件下有利于提高混合气均匀度、增大燃烧速率、减少壁面激冷效

8、应和余隙的影响，使燃烧更加充分，从而提高了经济性，并大幅降低了HC 、CO 的排放；而在高转速时，通过VTEC 电磁阀控制液压油的走向，使得两进气摇臂连成一体并由开启时间最长、升程最大的进气凸轮来驱动气门，此时两进气门按照大凸轮的轮廓同步进行。与低速运行相比，大大增加了进气流通面积和开启持续时间，从而提高了发动机高速时的动力性。这两种完全不同性能表现的输出曲线，本田的工程师使它们在同一个发动机上实现了，并且形象地称之为 “平时的柔和驾驶”与“战时的激烈驾驶”。5 发展趋势但是VTEC 系统对于配气相位的改变仍然是阶段性的，也就是说其改变配气相位只是在某一转速下的跳跃，而不是在一段转速范围内连续

9、可变。为了改善VTEC 系统的性能，本田不断进行创新，推出了i-VTEC 系统。简单地说，i-VTEC 系统是在VTEC 系统的基础上，增加了一个称为VTC （Variable timing control“可变正时控制”）的装置一组进气门凸轮轴正时可变控制机构，即i-VTEC=VTEC+VTC。此时，排气阀门的正时与开启的重叠时间是可变的，由VTC 控制，VTC 机构的导入使发动机在大范围转速内都能有合适的配气相位，这在很大程度上提高了发动机的性能。典型的VTC 系统由VTC 作动器、VTC 油压控制阀、各种传感器以及ECU 组成。VTC 作动器、VTC 油压控制阀可根据ECU 的信号产生动

10、作，使进气凸轮轴的相位连续变化。VTC 令气门重叠时间更加精确，保证进、排气门最佳重叠时间，可将发动机功率提高20%。6 心得体会随着我国汽车保有量的日益增多，随之而来的环保问题和能源危机，使得对于汽车经济性和排放性能控制变得日益重要。普通发动机在排放性、经济性方面的不足逐渐显现出来。为满足日益严格汽车性能法规，必须研究开发新的发动机控制技术。发动机在工作时，配气相位直接影响进气和排气的好坏，对发动机动力性、经济性影响很大，发动机的性能只能在某一常用转速下最好，而在其他转速时相对较差，VTEC 系统的出现弥补了不足，是以后汽车的发展必然趋势。由于我国可变气门正时技术的研发水平距离世界水平有较大的差距，使得国外产品占据了我国汽车市场几乎