可变气门正时与升程控制系统.ppt
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1、,1.配气机构的功用及组成,1.1.1 可变进气系统 作用,1)能兼顾高速及低速不同工况,提高发动机的动力输出和降低燃油消耗; 2)降低发动机的排放污染; 3)保证发动机怠速的稳定性。,1.多气门分别投入工作,1)通过凸轮或摇臂控制气门在设定的工况下开或关; 2)在进气道上设置旋转阀门,根据设定工况打开或关闭该气门的进气通道,这种结构比用凸轮、摇臂控制简单。,2 可变进气道系统,进气效果:提高低速、中速、高速时的转矩。 低、中速:空气经过较细的进气岐管,由于进气流速快,且进气脉动惯性增压的结果,使较多的混合气进入气缸,提高转矩输出; 在高速:空气经过较短的进气岐管,管径变大,进气阻力小,充填效
2、率高以维持高转矩输出。 采用结构:可变进气歧管长度、可变进气歧管断面积。,1)可变进气歧管断面积,控制阀装在粗短的副进气歧管; 当发动机低、中转速时,控制阀关闭,空气从较细长的主进气歧管进入气缸; 当发动机高转速时,控制阀打开,空气从主、副进气歧管进入气缸。,(1)日产可变进气系统(N-VIS),安装在短进气管上 低速时,关闭阀门;高速时,打开阀门。,2)可变进气歧管长度,高转速时控制阀全开,进气管距离最短,进气阻力最小。,低、中转速时:副进气歧管上的控 制阀全关,进气管距离最长,利用进气惯性效果,增加充气量。,(1)丰田(ACIS)进气系统,发动机低、中转速时,控制阀关闭,延长进气歧管长度;
3、 发动机高转速时,控制阀打开,缩短进气歧管长度。,1.1.2 可变气门正时与升程控制系统,一般发动机进、排气门的打开与关闭时刻(气门正时)、打开到关闭的程度(升程),在任何转速与负荷时,都是在固定的。,高转速:吸气和排气的时间短,想要达到较好的充气效率,就需要尽可能长的吸气和排气时间。于是就采取气门重叠(进气门提前开启,排气门迟后关闭),当转速越高时,要求的重叠角度越大。这样发动机在较高的转速下,就能获得较大的功率。 低转速:大的重叠角则会使得废气倒流入进气岐管,气缸内气流紊乱,从而导致怠速不稳,低速功率偏低。若对低转速工况优化(减小重叠角):发动机的就无法在高转速下达到较高的功率。 固定式:
4、配气相位不变,不可能使发动机在两种工况下都达到最优状态。一般发动机为折衷方案。,1)可变原因,2)可变作用,以长跑比赛为例:呼吸的快慢影响着体能的发挥;太急促或刻意的屏息都会增加疲劳感,使奔跑能力降低。所以,要按照奔跑步伐来调整呼吸频率,保证最佳速度。 汽车发动机:应用上述道理。可变配气相位与气门升程技术就是为了让发动机能够根据不同的负载情况自由调整“呼吸”,使燃烧更有效率。 全工况兼顾:能兼顾发动机高速及低速的不同工况,保证发动机的动力输出和降低燃油消耗;,1.本田汽车公司VTEC技术,本田VTEC(Variable Valve Timing & Lift electronic contro
5、l system),称为电子控制可变气门正时与升程系统。,同一缸有主进气门和次进气门,主摇臂驱动主进气门,次摇臂驱动次进气门,中间摇臂在主次摇臂之间,不与气门直接接触。,1)结构分析,中间摇臂为高转速用,主摇臂与副摇臂为低转速用。中间摇臂的两端分别是主摇臂与副摇臂,中间摇臂内有运动弹簧总成,为一辅助定位装置,可抑制低回转时的摇臂空隙,并可在高回转时,圆滑的驱动进气门, 主摇臂内有正时活塞与同步活塞A,中间摇臂内有同步活塞B,副摇臂内有止挡活塞。 每缸的凸轮轴上有三种不同举升的凸轮,中间凸轮为高速用,升程最大;副凸轮为低速用,升程最小;主凸轮升程次之。 为使摇臂容易连接与分离,特别加装了正时板。
6、,2) 工作原理,发动机低速运转:电磁阀不通电使油道关闭,此时,三个摇臂彼此分离,主凸轮通过摇臂驱动主进气门,中间凸轮驱动中间摇臂空摆;次凸轮的升程非常小,通过次摇臂驱动次进气门微量开启。配气机构处于单进、双排气门工作状态。 发动机高速运转:电脑向VTEC电磁阀供电,使电磁阀开启,来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧,再通过A、B两个活塞分别将主摇臂和次摇臂与中间摇臂接成一体,成为一个组合摇臂。凸轮升程最大,两个进气门同步工作,成为双进两排。 当发动机转速下降到设定值,电脑切断电磁阀电流,正时活塞一侧油压下降,各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧作用下,三个摇臂彼此分离而独立工作。,3) 电控油
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