汽車可變氣門正時系統(tǒng)

可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

四、VVT-i

1．豐田汽車公司稱為智能型可變氣門正時(VVT-i)，為連續(xù)可變氣門正時系統(tǒng)，首先應(yīng)用在豐田汽車的高級房車LEXUS上，目前國產(chǎn)COROLLA、ALTIS及CAMRY也已開始采用。不同的排氣量與發(fā)動機時，進氣門的開啟度數(shù)有不同變化，例如COROLLAALTIS在2’-42‘BTDC時進氣門開啟，50‘一10‘ABDC時進氣門關(guān)閉。2．VVT-i的設(shè)計理念與VANOS相同，都是移動凸輪軸的位置，以改變氣門正時與氣門重疊角度，只是移動凸輪軸的機構(gòu)有點不同。

3．VVT-i的氣門正時連續(xù)可變，只針對進氣門而設(shè)計，如圖3．7所示，排氣門的氣門正時是固定的。氣門正時雖然連續(xù)可變，但舉升是固定的?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

四、VVT-i可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

二.VTC4．VVT-i的控制如圖3．8所示，ECM接收各傳感器信號，經(jīng)由修正及氣門正時實際值的回饋，確立氣門正時目標值，以工作時間比的方式控制凸輪軸正時油壓控制閥,改變油壓之方向或油壓之進出，到達使進氣門正時提前、延后或固定之目的?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

四、VVT-i5．VVT-i的構(gòu)造與作用(1)VVT-i的組成如圖3．9所示，VVT-i執(zhí)行器裝在進氣凸輪軸前端，凸輪軸正時油壓控制閥裝于其側(cè)端?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

四、VVT-i5．VVT-i的構(gòu)造與作用(VVT-i執(zhí)行器的構(gòu)造如圖3．10所示，葉片與進氣凸輪軸固定在一起，在外殼內(nèi)，因油壓的作用，葉片可在一定角度內(nèi)前后位移，帶動進氣凸輪軸一起旋轉(zhuǎn)，到達進氣門正時之連續(xù)不同變化；另外鎖定銷側(cè)有油壓送入時，柱塞克服彈簧力量向左移，與鏈輪盤別離，故葉片可在執(zhí)行器內(nèi)左右移動；但無油壓進入時，柱塞彈出，葉片與鏈輪盤及外殼等聯(lián)結(jié)成一體轉(zhuǎn)動?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

四、VVT-i(2)VVT-i的作用進氣門正時提前：ECM送出ON時間較長的工作時間比信號給凸輪軸正時油壓電磁閥，如圖3，11所示，閥柱塞移至最左側(cè)，此時左油道與機油壓力相通，而右油道那么為回油，故機油壓力將葉片向凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向推動，使進氣凸輪軸向前轉(zhuǎn)一角度，進氣門提前開啟，進排氣門重疊開啟角度最大。可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

四、VVT-i②進氣門正時固定：ECM送出ON時間一定之工作時間比信號給凸輪軸正時油壓電磁閥，如圖3．12所示，閥柱塞保持在中間，堵住左、右油道，此時不進油也不回油，葉片保持在活動范圍的中間，故進氣門開啟提前角度較少?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

四、VVT-i③進氣門正時延遲：ECM送出ON時間較短的工作時間比信號給凸輪軸正時油壓電磁閥，如圖3．13所示，閥柱塞移至最右側(cè)，此時左油道回油，右油道與機油壓力相通，故機油壓力將葉片逆凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向推動，故進氣門開啟提前角度最少?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

四、VVT-i(3)VVT-i在各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)及負荷時，進氣門的提前狀況及其優(yōu)點，如表3．2所示?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC

五、VTEC1．本田汽車公司稱為電子控制可變氣門正時與舉升系統(tǒng)(VTEC)，當(dāng)改變氣門之舉升時，氣門正時與氣門重疊角度隨之改變。2．1980年代中期，本田汽車公司在可變氣門正時系統(tǒng)最早開發(fā)成功，并應(yīng)用在量產(chǎn)豐上，以現(xiàn)代每缸四氣門發(fā)動機為例，驅(qū)動進氣門的凸輪軸上有兩種不同高度的凸輪，利用氣門搖臂內(nèi)活塞位置的切換，以決定低或高凸輪頂開進氣門；甚至每缸凸輪軸上有三種不同高度的進氣凸輪，也是利用氣門搖臂內(nèi)活塞位置之切換，使兩支進氣門一微開一中開、兩支均中開或兩支均大開，以到達低速時省油、轉(zhuǎn)矩高，中速時轉(zhuǎn)矩與功率輸出兼具，高速時功率大的特點?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC3．如表3．3所示為本田汽車公司五種VTEC形式的比較，其中尤以DOHCVTEC型，進、排氣門均可變氣門正時與舉升，用在本田跑車S2000上，是目前自然進氣發(fā)動機中，每公升(即1,000c．c．)排氣量的發(fā)動機輸出的最高紀錄保持者，2．0L發(fā)動機，最大功率輸出可達179kW，即每1．0L的功率輸出89．5kW?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC4．以下介紹兩種VTEC，一種是SOHCNEWVTEC，用于1998年起在臺灣制造的第六代阿科德(ACCORD)汽車，另一種是SOHC3STAGESVTEC?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTECSOHCNEWVTEC①概述現(xiàn)代常用的四氣門發(fā)動機，由于氣門翻開舉升是固定不變的，假設(shè)要具有高轉(zhuǎn)速、高輸出的性能，就無法兼顧到一般行車常用轉(zhuǎn)速范圍之性能，高轉(zhuǎn)速、高輸出的發(fā)動機：在低轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)矩缺乏，怠速穩(wěn)定性較差，且燃油消耗量較高；一般回轉(zhuǎn)域轉(zhuǎn)矩輸出的二氣門發(fā)動機：高轉(zhuǎn)速性能會降低?，F(xiàn)代的理想發(fā)動機：能夠適應(yīng)各種轉(zhuǎn)速變化，具有寬廣動力波段的可變氣門正時與舉升機構(gòu)的發(fā)動機?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC在低轉(zhuǎn)速時，因主副進氣門開度不同，提供一巨大的升降差異，而得到強烈的回轉(zhuǎn)渦流，能產(chǎn)生高燃燒效率，提上下轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩、怠速穩(wěn)定性及減低燃油消耗率；在高轉(zhuǎn)速時，因主副進氣門同時大開，故能產(chǎn)生高功率?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC②構(gòu)造O可變氣門正時及舉升機構(gòu)，在凸輪軸上，每缸進氣門設(shè)有一低一高兩個低轉(zhuǎn)速用凸輪，及一個高轉(zhuǎn)速用凸輪，如圖3．14所示。在一般回轉(zhuǎn)域時，低轉(zhuǎn)速用凸輪驅(qū)動，主進氣門開度比副進氣門大；在高回轉(zhuǎn)域時，高轉(zhuǎn)速用凸輪驅(qū)動，主副進氣門以相同開度翻開，舉升比低速時大?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC可變氣門正時與舉升機構(gòu)的構(gòu)造，如圖3．15所示。由凸輪軸、主搖臂、副搖臂、中間搖臂、正時活塞、正時板、同步活塞、同步活塞與主副進氣門等所組成?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC中間搖臂的兩端分別是主搖臂與副搖臂，中間搖臂為高轉(zhuǎn)速用，主搖臂與副搖臂為低轉(zhuǎn)速用。主搖臂內(nèi)有正時活塞與同步活塞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，中間凸輪為高回轉(zhuǎn)用，舉升最大，左右凸輪為低回轉(zhuǎn)用，主凸輪舉升次之，副凸輪舉升最小。中間搖臂內(nèi)有運動彈簧總成，為一輔助定位裝置，可抑制低回轉(zhuǎn)時的搖臂空隙，并可在高回轉(zhuǎn)時，圓滑的驅(qū)動進氣門，為使搖臂容易連接與別離，特別加裝了正時板?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC③作用O低轉(zhuǎn)速時：如圖3．16所示，主、副搖臂與中間搖臂別離，分別由主、副凸輪A、B以不同的時間與舉升驅(qū)動。主進氣門開度約9mm，副進氣門那么微開。可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC@高轉(zhuǎn)速時：如圖3．17所示，因油壓進入，正時活塞向右移，主、副與中間搖臂被同步活塞A與B連接成一體動作，故3個搖臂均由中間凸輪C以高舉升驅(qū)動。此時主副進氣門開度約為12mm?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC④ECM控制如圖3．18所示，電腦依據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負荷、車速及水溫的信號，在以下條件下切換為高回轉(zhuǎn)的驅(qū)動狀態(tài)：O發(fā)動機轉(zhuǎn)速：2300~3200r／min間，依歧管負壓而變化。Ｏ發(fā)動機負荷：依歧管負壓值，Ｏ車速：lOkm／h以上。O水溫：10０C以上。可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC(2)SOHC3STAGESVTEC①其構(gòu)造如圖3．19所示，具有二組活塞組及二個油路，氣門搖臂的構(gòu)造也與二段式VTEC不同，如3．20所示?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC②利用進氣門三段式的不同開度，以到達的目的：低轉(zhuǎn)速時－省油及轉(zhuǎn)矩提高，中轉(zhuǎn)速時－轉(zhuǎn)矩及功率保持在高水平，高轉(zhuǎn)速時－輸出功率大?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC③三段式VTEC之作用O第一段時〔低轉(zhuǎn)速〕：二個油路都沒有油壓，三個氣門搖臂都可自由活動，兩支進氣門分別由主搖臂與副搖臂驅(qū)動，舉升分別是7mm與微開，使進氣渦流強烈，燃燒完全，到達省油及轉(zhuǎn)矩提高的效果，如圖3．21(a)所示。

可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC③三段式VTEC之作用第二段〔中速〕：上油路送入油壓，活塞Ａ移動，使主搖臂與副搖臂結(jié)合為一體，因此兩支進氣門均由主搖臂驅(qū)動，即由低速凸輪驅(qū)動，舉升都是7mm，以確保中轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)矩與功率值，如圖3．21Co)所示?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC③三段式VTEC之作用第三段時：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Ｂ與活塞Ｃ移動，故中間搖臂與主搖臂及副搖臂結(jié)合為一體，兩支進氣門均由中間搖臂驅(qū)動，即由凸輪高度最高的高速凸輪驅(qū)動，兩支進氣門的舉升都是10mm，以確保高功率之輸出，如圖3．21(c)所示。可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進

五、VTEC三段式VTEC的電路及作用油路如圖3．22所示?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進六、可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的改進1．VANOS與VVT-i系統(tǒng)是氣門正時隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速與負荷而連續(xù)可變，但舉升沒有變化；無法兼顧低轉(zhuǎn)速省油及高轉(zhuǎn)速高功率的需求；VTEC系統(tǒng)是氣門正時與舉升均可變，但其舉升變化是分成二段或三段，因此氣門正時也是分段式的變化，無法如VANOS與VVT-i般的連續(xù)可變?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進各汽車廠分別針對本身設(shè)計，開展出新型的可變氣門正時與舉升系統(tǒng)。VVTL-IValvetronici-VTEC可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進3．VVTL-i(1)TOYOTA最新的VVTL-i，為連續(xù)可變氣門正時與二段舉升系統(tǒng)，與VVT-i功能相同外，氣門并可做二段式舉升變化，與VTEC相似。(2)VVT-i的二段舉升變化，是在凸輪軸與氣門間參加搖臂，利用油壓，使搖臂銷移動，以決定是頂?shù)降?、中速凸輪或高速凸輪。?dāng)無油壓時，搖臂銷不動，低、中速凸輪頂?shù)綋u臂，氣門開度較??；當(dāng)有油壓時，搖臂銷向右移動，高凸輪頂?shù)綋u臂，氣門開度較大?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進4．Valvetronic(1)BMW最新的Valvetroni，為連續(xù)可變氣門正時與舉升系統(tǒng)，除了氣門正時為連續(xù)可變外,舉升可以連續(xù)微調(diào)變化,(2)舉升連續(xù)變化,是使搖臂驅(qū)動時，非固定圓心轉(zhuǎn)動，而是微偏中心點，雖然量不大，但再經(jīng)過搖臂的杠桿作用，氣門舉升即為連續(xù)可變，可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進5．i-VTEC(1)HONDA最新的i-VTEC，為連續(xù)可變氣門正時與階段式舉升系統(tǒng)，系VTEC+VTC+intelligent的結(jié)合，與VTEC功能相同外，利用VTC，使氣門正時為連續(xù)可變。[(2)VTC裝置，功能與VVT-i的控制器相同，裝在凸輪軸前端的VTC執(zhí)行器，以油壓控制，使凸輪軸左右轉(zhuǎn)動，以提前或延遲氣門的開啟時間，使氣門正時可連續(xù)變化。可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作業(yè)是非題()1．VTC裝置使進氣門分數(shù)段位置提前翻開。()2．VVT-i裝置在怠速時，使進排氣門不重疊翻開，以保持運轉(zhuǎn)穩(wěn)定。()3．VVT-i裝置具省油、低污染、高轉(zhuǎn)矩、高功率等特性。()4．各種型式的VTEC裝置，均系使進氣門可變舉升，排氣門那么無。()5．SOHCNEWVTEC發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速時，兩個進氣門開度相同。()6．SOHCNEWVTEC發(fā)動機具低轉(zhuǎn)速省油、穩(wěn)定、轉(zhuǎn)矩大，高轉(zhuǎn)速功率大()7．VANOS與VVT-i系統(tǒng)，其氣門舉升系可變。()8．SOHC3STAGESVTEC裝置，可兼顧發(fā)動機低、中、高轉(zhuǎn)速的性能?？勺儦忾T正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作業(yè)選擇題()1．DoubleVANOS系使(A)進氣門田)書>氣門C)進d[氣門闐)曲軸{優(yōu)點。度連續(xù)可變。)2．氣門舉升可變的是(A)VTC田)VANOS(C)vvT-i(D)VTEC裝置。)3．VVT-i裝置在(八)怠速田)輕負荷(C)低、中轉(zhuǎn)速高&荷O)低溫時進0>氣門重疊角度最大。)4．SOHCNEWVTEC發(fā)動機，凸輪軸上每缸有(A)三但)四C)五(D)六個凸輪。)5．SOHCNEWVTEC發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速時，兩進氣門的開度為(A)9mm及微開(B)均為9mm(C)12mm及微開(D)均為12mm。)6．SOHC3STAGESVTEC發(fā)動機在中轉(zhuǎn)速時，兩個進氣門的開度為(A)7mm與微開