可變氣門正時(shí)與升程控制系統(tǒng)ppt課件

1、 1.配氣機(jī)構(gòu)的功用及組成1.1.1 可變進(jìn)氣系統(tǒng)作用1能兼顧高速及低速不同工況，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出和降低燃油耗費(fèi)；2降低發(fā)動(dòng)機(jī)的排放污染；3保證發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的穩(wěn)定性。1.多氣門分別投入任務(wù) 1經(jīng)過凸輪或搖臂控制氣門在設(shè)定的工況下開或關(guān)； 2在進(jìn)氣道上設(shè)置旋轉(zhuǎn)閥門，根據(jù)設(shè)定工況翻開或封鎖該氣門的進(jìn)氣通道，這種構(gòu)造比用凸輪、搖臂控制簡(jiǎn)單。2 可變進(jìn)氣道系統(tǒng) 進(jìn)氣效果：提高低速、中速、高速時(shí)的轉(zhuǎn)矩。 低、中速：空氣經(jīng)過較細(xì)的進(jìn)氣岐管，由于進(jìn)氣流速快，且進(jìn)氣脈動(dòng)慣性增壓的結(jié)果，使較多的混合氣進(jìn)入氣缸，提高轉(zhuǎn)矩輸出； 在高速：空氣經(jīng)過較短的進(jìn)氣岐管，管徑變大，進(jìn)氣阻力小，充填效率高以維持高轉(zhuǎn)矩輸出。

2、采用構(gòu)造：可變進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度、可變進(jìn)氣歧管斷面積。1可變進(jìn)氣歧管斷面積 控制閥裝在粗短的副進(jìn)氣歧管； 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低、中轉(zhuǎn)速時(shí)，控制閥封鎖，空氣從較細(xì)長(zhǎng)的主進(jìn)氣歧管進(jìn)入氣缸； 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)，控制閥翻開，空氣從主、副進(jìn)氣歧管進(jìn)入氣缸。1日產(chǎn)可變進(jìn)氣系統(tǒng)(N-VIS) 安裝在短進(jìn)氣管上 低速時(shí)，封鎖閥門；高速時(shí)，翻開閥門。2可變進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度高轉(zhuǎn)速時(shí)控制閥全開，進(jìn)氣管間隔最短，進(jìn)氣阻力最小。低、中轉(zhuǎn)速時(shí)：副進(jìn)氣歧管上的控 制閥全關(guān)，進(jìn)氣管間隔最長(zhǎng)，利用進(jìn)氣慣性效果，添加充氣量。1豐田ACIS)進(jìn)氣系統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)低、中轉(zhuǎn)速時(shí)，控制閥封鎖，延出息氣歧管長(zhǎng)度； 發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)，控制閥翻開，縮短進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度。1

3、.1.2 可變氣門正時(shí)與升程控制系統(tǒng)普通發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣門的翻開與封鎖時(shí)辰氣門正時(shí)、翻開到封鎖的程度升程，在任何轉(zhuǎn)速與負(fù)荷時(shí)，都是在固定的。 高轉(zhuǎn)速：吸氣和排氣的時(shí)間短，想要到達(dá)較好的充氣效率，就需求盡能夠長(zhǎng)的吸氣和排氣時(shí)間。于是就采取氣門重疊進(jìn)氣門提早開啟，排氣門遲后封鎖，當(dāng)轉(zhuǎn)速越高時(shí)，要求的重疊角度越大。這樣發(fā)動(dòng)機(jī)在較高的轉(zhuǎn)速下，就能獲得較大的功率。 低轉(zhuǎn)速：大的重疊角那么會(huì)使得廢氣倒流入進(jìn)氣岐管，氣缸內(nèi)氣流紊亂，從而導(dǎo)致怠速不穩(wěn)，低速功率偏低。假設(shè)對(duì)低轉(zhuǎn)速工況優(yōu)化減小重疊角：發(fā)動(dòng)機(jī)的就無法在高轉(zhuǎn)速下到達(dá)較高的功率。 固定式：配氣相位不變，不能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)在兩種工況下都到達(dá)最優(yōu)形狀。普通發(fā)動(dòng)機(jī)

4、為折衷方案。 1可變緣由2可變作用 以長(zhǎng)跑競(jìng)賽為例：呼吸的快慢影響著體能的發(fā)揚(yáng)；太急促或刻意的屏息都會(huì)添加疲勞感，使奔跑才干降低。所以，要按照奔跑步伐來調(diào)整呼吸頻率，保證最正確速度。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)：運(yùn)用上述道理?？勺兣錃庀辔慌c氣門升程技術(shù)就是為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)可以根據(jù)不同的負(fù)載情況自在調(diào)整“呼吸，使熄滅更有效率。 全工況兼顧：能兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)高速及低速的不同工況，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出和降低燃油耗費(fèi)；1.本田汽車公司VTEC技術(shù)本田VTECVariable Valve Timing & Lift electronic control system，稱為電子控制可變氣門正時(shí)與升程系統(tǒng)。 同一缸有主進(jìn)氣門和次進(jìn)

5、氣門，主搖臂驅(qū)動(dòng)主進(jìn)氣門，次搖臂驅(qū)動(dòng)次進(jìn)氣門，中間搖臂在主次搖臂之間，不與氣門直接接觸。1構(gòu)造分析 中間搖臂為高轉(zhuǎn)速用，主搖臂與副搖臂為低轉(zhuǎn)速用。中間搖臂的兩端分別是主搖臂與副搖臂，中間搖臂內(nèi)有運(yùn)動(dòng)彈簧總成，為一輔助定位安裝，可抑制低回轉(zhuǎn)時(shí)的搖臂空隙，并可在高回轉(zhuǎn)時(shí)，圓滑的驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門， 主搖臂內(nèi)有正時(shí)活塞與同步活塞A，中間搖臂內(nèi)有同步活塞B，副搖臂內(nèi)有止擋活塞。 每缸的凸輪軸上有三種不同舉升的凸輪，中間凸輪為高速用，升程最大；副凸輪為低速用，升程最?。恢魍馆喩檀沃?。 為使搖臂容易銜接與分別，特別加裝了正時(shí)板。2 任務(wù)原理 發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)：電磁閥不通電使油道封鎖，此時(shí)，三個(gè)搖臂彼此分別，主凸輪

6、經(jīng)過搖臂驅(qū)動(dòng)主進(jìn)氣門，中間凸輪驅(qū)動(dòng)中間搖臂空擺；次凸輪的升程非常小，經(jīng)過次搖臂驅(qū)動(dòng)次進(jìn)氣門微量開啟。配氣機(jī)構(gòu)處于單進(jìn)、雙排氣門任務(wù)形狀。 發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)：電腦向VTEC電磁閥供電，使電磁閥開啟，來自光滑油道的機(jī)油壓力作用在正時(shí)活塞一側(cè)，再經(jīng)過A、B兩個(gè)活塞分別將主搖臂和次搖臂與中間搖臂接成一體，成為一個(gè)組合搖臂。凸輪升程最大，兩個(gè)進(jìn)氣門同步任務(wù)，成為雙進(jìn)兩排。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定值，電腦切斷電磁閥電流，正時(shí)活塞一側(cè)油壓下降，各搖臂油缸孔內(nèi)的活塞在回位彈簧作用下，三個(gè)搖臂彼此分別而獨(dú)立任務(wù)。3 電控油壓4 低速任務(wù) 主、副搖臂與中間搖臂分別，分別由主、副凸輪A、B以不同的時(shí)間與升程驅(qū)動(dòng)。 主

7、進(jìn)氣門開度約9mm，副進(jìn)氣門那么微開。 5高速任務(wù) 因油壓進(jìn)入，正時(shí)活塞向右移，主、副與中間搖臂被同步活塞A與B銜接成一體動(dòng)作； 3個(gè)搖臂均由中間凸輪C以高升程驅(qū)動(dòng)。此時(shí)主副進(jìn)氣門開度約為12mm。1.1.3三段式VTEC1. 第一段低轉(zhuǎn)速 二個(gè)油路都沒有油壓，三個(gè)氣門搖臂都可自在活動(dòng)，兩個(gè)進(jìn)氣門分別由主搖臂與副搖臂驅(qū)動(dòng)， 舉升分別是7mm與微開，使進(jìn)氣渦流劇烈，熄滅完全， 到達(dá)省油及轉(zhuǎn)矩提高的效果。1.1.3三段式VTEC2.第二段中速： 上油路送入油壓，活塞挪動(dòng)，使主搖臂與副搖臂結(jié)合為一體。 因此兩個(gè)進(jìn)氣門均由主搖臂驅(qū)動(dòng)，即由低速凸輪驅(qū)動(dòng)， 升程都是7mm，以確保中轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)矩與功率值。3.

8、第三段高速： 上、下油路都送入油壓，上油路之油壓仍使主、副搖臂結(jié)合為一體；下油略送人之油壓，使活塞與活塞挪動(dòng)， 故中間搖臂與主搖臂及副搖臂結(jié)合為一體，兩支進(jìn)氣門均由中間搖臂驅(qū)動(dòng)，即由凸輪高度最高的高速凸輪驅(qū)動(dòng)，兩支進(jìn)氣門的舉升都是10mm，以確保高功率之輸出。4.三段比較1.8 1.8 柴油機(jī)共軌直噴技術(shù)柴油機(jī)共軌直噴技術(shù) 由高壓油泵將高壓燃油保送到公共供油管，經(jīng)過公共供油管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制。 使高壓油管壓力大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無關(guān)，可以大幅度減小柴油機(jī)供油壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的程度。 直列泵燃油系統(tǒng)蓄電池油箱噴油器電熱塞柴油濾清器調(diào)速器正時(shí)輪和噴油提早器電熱塞控制單元電熱塞起動(dòng)機(jī)開關(guān)直列泵

9、輸油泵1.8.2 電控共軌系統(tǒng)高壓油泵、共軌及高壓油管、噴油器、傳感器及執(zhí)行器、電控單元1. 任務(wù)原理 共軌技術(shù)是指高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將放射壓力的產(chǎn)生和放射過程彼此完全分開的一種供油方式。 由高壓油泵把高壓燃油保送到公共供油管，經(jīng)過對(duì)公共供油管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無關(guān)。可以大幅度減小柴油機(jī)供油壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，因此也就減少了傳統(tǒng)柴油機(jī)的缺陷。 ECU控制噴油器的噴油量，噴油量大小取決于燃油軌公共供油管壓力和電磁閥開啟時(shí)間的長(zhǎng)短。2. 系統(tǒng)特點(diǎn) 第一代電控噴油系統(tǒng)是位置控制式。 第二代電控噴油系統(tǒng)是時(shí)間控制式。 第三代電控噴油系

10、統(tǒng)是時(shí)間壓力控制式，即電控共軌式噴油系統(tǒng)。 1柴油機(jī)的排放降低，經(jīng)濟(jì)性提高。 2發(fā)動(dòng)機(jī)的任務(wù)可靠性提高。 3呼應(yīng)快，控制準(zhǔn)確。 1.8.3 典型電控共軌系統(tǒng)構(gòu)造 “共軌技術(shù)共軌技術(shù)利用一個(gè)利用一個(gè)“公共油軌向各缸噴油器供油公共油軌向各缸噴油器供油 ，油壓可，油壓可獨(dú)立控制獨(dú)立控制1 任務(wù)性能 高壓共軌系統(tǒng)可實(shí)如今傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)中無法實(shí)現(xiàn)的功能： 1噴油壓力可調(diào)：對(duì)不同工況可確定所需的最正確放射壓力，從而優(yōu)化柴油機(jī)綜合性能。 2噴油正時(shí)可控：配合高的放射壓力 120Mpa200MPa ，可同時(shí)控制 NOx 和微粒 PM 在較小的數(shù)值內(nèi)，以滿足排放要求。 3噴油速率可控：實(shí)現(xiàn)理想噴油規(guī)律，容易實(shí)現(xiàn)預(yù)

11、放射和多次放射，既可降低柴油機(jī) NOx ，又能保證優(yōu)良的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 4電磁閥控制噴油：其控制精度較高，高壓油路中不會(huì)出現(xiàn)氣泡和殘壓為零的景象，因此在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，循環(huán)噴油量變動(dòng)小，各缸供油不均勻可得到改善，從而減輕柴油機(jī)的振動(dòng)和降低排放。2 構(gòu)造分析1 噴油器構(gòu)造進(jìn)油密封、定壓通電、上移噴油圖3 Bosch CP3系統(tǒng)用的高壓共軌及限壓閥共軌限壓閥軌壓傳感器2共軌構(gòu)造1壓力調(diào)理閥 調(diào)壓閥調(diào)壓閥( PCV) 調(diào)壓閥安裝在高壓供油泵旁調(diào)壓閥安裝在高壓供油泵旁或共軌上，其作用是根據(jù)或共軌上，其作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷情況調(diào)整和堅(jiān)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷情況調(diào)整和堅(jiān)持共軌管中的壓力。持共軌管中的壓力。當(dāng)共軌壓

12、力過高時(shí)，調(diào)壓閥當(dāng)共軌壓力過高時(shí)，調(diào)壓閥翻開，一部分燃油經(jīng)回油翻開，一部分燃油經(jīng)回油管流回油箱；管流回油箱；當(dāng)共軌壓力過低時(shí)，調(diào)壓閥當(dāng)共軌壓力過低時(shí)，調(diào)壓閥封鎖，高壓端對(duì)低壓端密封鎖，高壓端對(duì)低壓端密封。封。調(diào)壓閥構(gòu)造如左圖所示，球調(diào)壓閥構(gòu)造如左圖所示，球閥的一側(cè)是來自共軌燃油閥的一側(cè)是來自共軌燃油的壓力，另一側(cè)銜鐵受彈的壓力，另一側(cè)銜鐵受彈簧預(yù)緊力和電磁閥電磁力簧預(yù)緊力和電磁閥電磁力的作用。而電磁閥產(chǎn)生電的作用。而電磁閥產(chǎn)生電磁力的大小與電磁線圈中磁力的大小與電磁線圈中經(jīng)過的電流大小有關(guān)。經(jīng)過的電流大小有關(guān)。 限壓閥的作用相當(dāng)于平安閥，它限制共軌中的壓力。當(dāng)共軌中燃油壓力過高時(shí)，滑閥右移，回油卸壓。低于共軌內(nèi)允許最高時(shí)彈簧壓緊滑閥封頭。2限壓閥圖16 Bosch共軌系統(tǒng)的限壓閥 3流量限制器作用是防止噴油器能夠出現(xiàn)的繼續(xù)噴油景象。當(dāng)流出的油量超越最大流量時(shí)，流量限制器將自動(dòng)封鎖噴油器的進(jìn)油口，防止繼續(xù)噴油。正常任務(wù)形狀時(shí)：活塞處在靜止位置，即靠在共軌端的限位體上。一次噴油后，噴油器端的壓力略有下降，從而活塞向噴油器方向運(yùn)動(dòng)；活塞壓出的容積補(bǔ)償了噴油器噴出的容積；在噴油終了時(shí)：活塞停頓運(yùn)動(dòng)，不封鎖密封錐面，彈簧將活塞壓回靜止位置，燃油經(jīng)節(jié)流孔流出。噴油量過大時(shí)