《汽车发动机可变气门正时与升程系统技术要求》

1汽车发动机可变气门正时与升程系统技术要求本文件规定了汽车发动机可变气门正时（VVT）与可变气门升程（VVL）系统（以下统称“可变气门系统”）的分类与构成、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。本文件适用于M类、N类车辆用汽油发动机和柴油发动机（含增压发动机）所配备的电控可变气门系统。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图形符号标志GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T18655车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法GB/T21437.2道路车辆电气/电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法第2部分：沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性GB/T28046.3道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分：机械负荷GB/T28046.4道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分：气候负荷GB/T28046.5道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第5部分：化学负荷3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1可变气门正时variablevalvetiming(VVT)通过调节发动机气门的开启和关闭时刻，以优化不同工况下气缸内换气过程的技术。3.2可变气门升程variablevalvelift(VVL)通过改变气门的最大开启高度，以优化不同工况下进气或排气流量的技术。4符号和缩略语下列符号和缩略语适用于本文件：a)VVT：可变气门正时；b)VVL：可变气门升程；c)ECU：电子控制单元；d)OCV：机油控制阀；e)MAP：发动机控制脉谱图；f)IP：侵入保护。5系统分类与构成5.1系统分类2可变气门系统可按调节对象和方式分类：a)按调节对象：进气VVT、排气VVT、进排气独立VVT、可变气门升程（VVL）；b)按调节方式：连续调节、分档（两级或多级）调节；c)按驱动方式：液压驱动、电机电动、机械电动复合驱动。5.2系统构成典型的可变气门系统通常由以下部分构成：a)执行机构：如液压相位调节器、电动相位调节器、多凸轮切换机构、无凸轮的电液或电磁直驱机构等；b)控制阀：如机油控制电磁阀（OCV）、电机驱动阀等；c)传感器：凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、相位传感器（如需要）、油温/油压传感器（如需要）等；d)电子控制单元（ECU集成在发动机ECU中或独立的控制模块，用于处理信号、计算目标值并发出控制指令。6一般要求6.1系统设计应满足发动机总体布置、安装、拆卸和维护的要求。6.2所有零部件应无裂纹、毛刺、锈蚀及其他影响性能和寿命的缺陷。6.3系统的液压/润滑回路应密封良好，在工作压力和温度下无外部泄漏。6.4电气接插件应符合车辆电气规范，具备防误插、抗震、防腐蚀能力。7技术要求7.1性能7.1.1调节范围：应在产品技术文件中明确规定进气、排气相位调节范围（曲轴转角°)和/或升程调节比。实际调节范围不应低于标称值的95%。7.1.2调节精度：在规定的发动机工作区域内，气门正时控制精度应优于±3°曲轴转角，气门升程控制精度应优于标称目标升程的±3%。7.1.3响应特性：a)在发动机典型工况（如怠速、中速）和规定油温下，相位调节的响应时间（如从最大滞后位置到最大提前位置，或反之）应满足设计指标，通常不应大于300ms；b)两级或多级VVL的切换时间应满足设计指标，通常不应大于200ms。7.1.4稳态保持性：在目标位置，系统应能稳定保持，相位或升程的波动应在精度要求范围内。7.1.5极限转速：系统应能在发动机最高允许转速下可靠工作，无功能失效或机械损坏。7.2可靠性及耐久性7.2.1系统（或关键执行部件）应通过发动机台架耐久试验或等效考核。通常要求进行不低于600h的交变负荷耐久试验或相当于整车行驶24万公里的等效循环试验，试验后性能应符合本文件要求，且无功能失效、严重磨损或泄漏。7.2.2机械部件应通过高周疲劳试验，满足寿命要求。7.2.3控制阀等机电部件应通过不低于100万次的动作循环寿命试验。7.3环境适应性7.3.1耐高温性在150℃条件下，系统应能正常工作，性能应符合7.1、7.2的规定。7.3.2耐温度冲击试验后，系统应能正常工作，性能应符合7.1、7.2的规定。37.3.3耐腐蚀性试验后，系统不应出现红锈、图层破裂等现象，应能正常工作，性能应符合7.1、7.2的规定。7.3.4抗振性试验后，系统应能正常工作，性能应符合7.1、7.2的规定。7.4防护等级控制阀、传感器等外部部件防护等级应不低于IP6K7（防尘）和IPX7K。7.5电磁兼容性电磁兼容性应符合下列规定：a)电磁骚扰：系统产生的传导和辐射骚扰应满足GB/T18655的要求，不影响其他车载电子设备；b)电磁抗扰度：系统应能承受来自电源线和信号线的瞬态传导骚扰（如GB/T21437.2规定）、射频电磁场辐射抗扰度等试验，试验中及试验后功能状态应达到A级（功能不降级）。7.6安全要求7.6.1系统应具备故障诊断功能（如传感器故障、执行器卡滞、电路开路/短路等），并能通过标准诊断接口输出诊断故障码（DTC）。7.6.2发生故障时，系统应能进入预设的失效安全模式（如锁定于默认安全位置），保证发动机可安全运行或跛行回家。7.6.3所有可能与人体接触的部件，在正常安装后不应有锐边或尖角。8试验方法8.1性能8.1.1调节范围与调节精度：在发动机不同稳态工况点（如怠速、中速、高速），通过ECU指令目标值在调节范围内阶梯变化，使用高精度角度编码器或位移传感器测量实际相位/升程，计算调节范围和稳态精度。8.1.2响应特性：在特定工况和油温下，指令相位或升程进行阶跃变化，测量从指令发出到实际值进入规定误差带（如目标值的±5%）的时间。8.1.3极限转速：逐渐提高发动机转速至最高允许转速并稳定运行一段时间，检查系统功能。8.2可靠性及耐久性按照经供需双方确认的耐久试验规范，在发动机台架上进行交变负荷循环试验，或对执行机构、控制阀进行等效的台架循环试验。定期中断检查性能，试验结束后进行解体测量和性能复测。8.3环境适应性8.3.1耐高温性试验方法应按GB/T28046.4的规定执行。8.3.2耐温度冲击试验方法应按GB/T28046.4的规定执行。8.3.3耐腐蚀性试验方法应按GB/T28046.5的规定执行。8.3.4抗振性试验方法应按GB/T28046.3的规定执行。8.4电磁兼容性4试验方法应按GB/T18655的规定执行。9检验规则9.1检验分类检验应分为出厂检验和型式检验。检验项目应符合表1的规定。表1检验项目1-√2-√3-√4-√5-√6-√7-√9.2出厂检验每台产品应进行出厂检验，检验合格后方可出厂，检验项目应符合表1的规定。9.3型式检验型式检验项目应符合表1的规定。有下列情况之一时，应进行型式检验：a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定时；b)正常生产每年检验一次；c)结构、材料、工艺变更，可能影响产品性能时；d)停产1年后，恢复生产时；e)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时。9.4组批同一原料、工艺条件下连续生产的同一批次的产品应为一检验批。9.5抽样抽样检验应按GB/T2828.1的规定执行。9.6判定规则9.6.1出厂检验项目合格应判定为合格；有不合格项，允许整改后复测，仍不合格应判定为不合格。9.6.2型式检验项目全部合格应判定为合格，否则应判定为不合格。10.1标志产品应在明显位置标注下列信息，储运标志应符合GB/T191的规定：a)产品型号及名称；b)制造商名称或商标；c)生产日期及编号；d)防护等级。10.2包装包装应符合GB/T13384的规定，并应符合下列规定：5a)包装宜采用泡沫、气囊等防震、防潮材料固定；b)包装箱宜使用符合GB/T6543规定的