宝马发动机电子气门控制系统概述
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浅谈发动机电子气门控制技术前言随着排放法规越来越严格,尤其是国六排放实施的最后期限逼近,提高发动机热效率和减少排放是各大汽车公司需要迫切解决的主要问题,而问题的关键所在就是发动机技术的革新。
发动机燃烧所产生的动能通过传动机构转化为汽车的驱动力,如何提高动力、提高燃油经济性和减少尾气排放是所有发动机研发人员需要投入大量精力研究的重要课题。
可变气门正时技术(Variable Valve Timing,简称VVT)是发动机技术革新过程中的关键技术,其原理是根据发动机的运行情况,通过控制进排气门的开闭时间和角度,调整进排气流量,使进入燃烧室的空气量达到最佳,油气混合气燃烧更充分,燃烧过程更平稳,热效率更高,排放物更少。
技术介绍可变气门正时技术可分为连续可变正时技术和非连续可变正时两大类,包括可变气门相位和可变气门升程两种,按照控制形式可分为机械控制和电子控制(Valvetronic,如图1所示)两种方式,市面上车型常见的是VVT、VVT-i、VCT、CVCT、CVVT 、VVL、VVTL-i等称谓,这些车型都采用可变正时技术,但是VVL和VVTL-i也采用了可变气门升程技术。
本文主要讲电子气门控制技术(Valvetronic)。
Valeo e-Valve系统Valeo公司开发出了没有凸轮轴的可变气门正时机构——e-Valve系统,改变了传统的气门控制机构,只保留了进排气气门,开启和关闭气门不再由凸轮轴控制,而是由电磁控制系统依靠曲轴的位置信号单独控制每一个气门,该系统结构如图1所示,这种弹性的气门控制系统可以无限调整气门开启正时和气门打开的时间长短,其主要优势是像日产的VVEL系统那样通过控制气门升程控制进气。
对于采用e-Valve系统的发动机不但可以按照驾驶者的需求来发挥发动机的最大动力性,同时还可以提高燃油经济性,降低NO x、CO2和HC排放,使废气再循环更加容易。
在综合工况下,Valeo的e-Valve技术可使车辆油耗和排放降低5%-20%,同时还可以显著提高发动机低转速时的扭矩,改善低速驾驶操纵性。
我们想大家解析了关于汽车发动机可变气门正时技术,简单来说它是通过电脑控制发动机气门的开启时间,利用进气门与排气门不同的开启时间来控制汽车发动机的效率与经济性,但这种技术对于汽车发动机性能方面的提升却不大。
随着汽车行业的发展,发动机的性能如何已经成为一款车能否取得成功的关键,这也就促使各大汽车厂家的工程师们对发动机技术进行了进一步研究。
通过研究后,他们发现了可以弥补发动机可变气门正时技术不足的方法,而这也就是我们今天这节技术大讲堂要说的发动机可变气门升程技术。
众所周知,发动机的动力表现主要取决于单位时间内汽缸的进气量,上一节技术大讲堂我们说过,气门正时代表了气门开启的时间,而气门升程则代表的是气门开启的大小,从原理上看,可变气门正时技术也是通过改变进气量来改善动力表现的,但实际上气门正时则只能增加或者缩小气门开启时间,并不能有效改善汽缸内单位时间的进气量,从数学角度上看,气门正时是将分母和分子同时等比例放大,而这对于数字的扩大或缩小则没有任何改善,也正式因此对于可变气门正时技术队于发动机动力性的帮助并不大。
而当气门开启大小也可以实现可变调节的话,那么就可以针对不同的转速使用合适的气门开启大小,从而提升发动机在各个转速内的动力性能,这就是和可变气门正时技术相辅相承的可变气门升程技术。
正如我们在用皮管接水时,当我们将皮管口的面积变小后,从皮管中喷出的水压力将变大,水流出的力道也将不同,发动机可变气门升程技术利用的就是这种原理,让混合气的雾化更加的充分,燃烧也更完全。
目前市场上使用具有可变气门升程技术发动机的厂家共有三个,分别是本田(Vtec/i-Vtec)、日产(VVEL)和宝马(Valvetronic)。
本田可变气门升程技术:Vtec/i-Vtec本田是最早将可变气门升程技术应用到车载发动机上的厂商,而且不同于其它厂商先使用可变气门正时,后追加可变气门升程技术的做法,本田的工程师在研发项目之初就将这两种技术同步进行。
第二章宝马发动机电脑控制系统第一节控制系统概述和保养规范一、系统概述1.宝马汽车命名图2-1表示宝马“325iS”各代码的含义。
图2-1 宝马汽车命名1)车身系列:宝马汽车以3、5、7、8、M、X、Z等不同车身系列。
2)发动机排量:宝马车有采用1.6、1.8、2.0、2.5、2.8、3.0、3.5、4.0、4.4、5.0等排量。
特例:97年以后BMW 540、740发动机排量为4.4L BMW 745 发动机排量为4.4L 3)E:喷射发动机D:柴油机4)S:运动型(跑车)C:双门单排跑车L:轴距加长2.17位编码(VIN)含义1)美规美规车种17位编码含义如下(见表2-1):美规车种17位编码表2-1注释:①生产厂:4ns 、WBA 、WBS等②4-7位:车型型式③安全系统防护:1、手动安全带;2、手动安全带加单安全气囊;3、手动安全带加双安全气囊。
④第9位:电脑数据检查(未使用)⑤年份:Y 2000年⑥装配厂⑦出厂编号2)欧规17位编码需用后7位代码通过宝马公司或指定机构查阅车型、年份及发动机变速箱型式。
3.发动机号码1)发动机型号M 6 0 — B 30型号德国汽油机排量2)发动机号码(如图2-2)图2-2 发动机号码4.发动机与控制系统型式1)发动机与控制系统型式如表2-2。
宝马的车型、底盘与发动机型号对照表表2-22)发动机控制系统版本说明(1)95-00年316i(E36),95-99年318i(E36)采用BOSCH M1.7.3控制系统。
(2)99-02年316i(E46),98-02年316i compact(E36),98-02年318i(E46)采用BOSCH BMS46控制系统。
(3)96-99年318is(E36),96-00年318Ti(E36)采用BOSCH M5.2控制系统(4)94-99年320i(E36),95-00年323i(E36),95-99年328(E36),96-00年520i (E39),523i(E39),528i(E39)采用西门子MS41控制系统。
案例分析:宝马5系显示传动系统故障请点击此处输入图片描述故障案例一辆行驶里程约1万km,车型为F18、配置N20发动机的2013年宝马525Li 轿车。
用户反映:该车辆行驶中发动机故障灯报警,中央信息显示屏显示“传动系统故障”。
车辆可以正常启动着车,加速正常。
故障诊断接车后:首先连接ISID,诊断测试显示故障内容如下:1F5101 DME,内部故障,车内温度传感器:温度过高;133304 DME,内部故障,电子气门控制系统:部件保护,系统关闭;135401 DME,内部故障,电子气门控制系统:末级过载;1F0904 DME,内部故障,电子气门控制系统控制:功能异常;133202电子气门控制伺服电机,控制:对地短路;133011电子气门控制系统(VTC),供电电压:功能异常;135608电子气门控制系统:未识别到运动。
这款N20发动机气门机构由全变量气门升程控制装置(电子气门控制系统)和可调式凸轮轴控制装置(双凸轮可变正时控制系统)组成,因此能够自由选择进气门的关闭时刻。
气门升程控制只在进气侧进行,凸轮轴控制在进气侧和排气侧进行。
电子气门控制系统采用的是第三代电子气门控制伺服电机,第三代电子气门控制伺服电机也包含用于识别偏心轴位置的传感器。
带集成位置传感器的无刷直流电机将作为电子气门控制伺服电机投入使用。
这种直流电机因其非接触转换方式而无须保养并且功能强劲(效率更好)。
通过使用集成式电子模块,电子气门控制系统伺服电机可非常精确地控制。
电动气门控制伺服电机最大限制为40A。
在超过200ms的时间段内有最大20A的电流可供使用。
按脉冲宽度调制控制电子气门控制伺服电机。
脉冲负载参数在5%~98%之问。
电子气门控制系统伺服电机的供电由数字式发动机电子伺控系统(DME)用5V电压进行。
数字式发动机电子伺控系统(DME)通过5个霍尔传感器接收信号。
5个霍尔传感器用于3次粗略的分割和2个细微部分。
这样,便能测定7.5°以下的电子气门控制伺服电机转角。
BMW售后服务培训N62 发动机专题培训教材提示本培训手册中包含的信息仅用于接受 BMW 售后服务培训课程的人员技术数据的更改/补充摘自技术售后服务的有关信息© 2001 BMW AG慕尼黑德国未经宝马汽车公司 (慕尼黑) 书面授权不得翻印复制及摘录VS-42 MFP-HGK-BRK-N62_0300目录页码第1章引言1历史1将来2电子气门控制系统的工作原理4N62 发动机引言6-技术数据7-全负荷图表8-发动机 N62B36 的外观视图10第2章发动机机械装置12进气系统概述12空气导流系统13-新鲜空气系统13-节气门14-可调式进气管15-曲轴箱排气18排气系统19-带废气触媒转换器的排气歧管20-消音器20-二次空气系统21附加机组和皮带传动22-皮带传动22-发电机23-制冷剂压缩机压缩机26-起动马达27-转向助力泵27气缸盖28-引言28-气缸盖罩31-气门机构33Bi-VANOS双可调式凸轮轴控制系统35-VANOS 的工作原理36-配气相位图表39电子气门控制系统40-功能描述40-气门升程调节组件42-电子气门控制系统调节图表45-链条传动46冷却系统50-冷却系统回路50-水泵54-电子节温器54-冷却模块55-冷却液水箱56-热膨胀平衡罐56-变速箱油-水热交换器ÖWT57-电动风扇57-硅油离合器风扇57发动机缸体58-油底壳58-曲轴箱59-曲轴60-连杆和活塞62-飞轮63-扭振减震器63-发动机支座63润滑系统64-机油回路64-机油泵66-机油滤清器67-机油冷却装置67-技术数据68第3章N62 发动机控制系统 ME9.2 69 -概述69-一览70-功能描述73-氧传感器调节74-空燃比控制75-油位/机油状态77-可调式进气系统80-电子气门控制系统81-怠速控制83第4章N62 发动机燃油系统84混合气制备装置84-概述84-喷油阀84-燃油压力调节器85-燃油泵EKP85-EKP电动燃油泵调节装置86燃油箱系统87-概述89-燃油箱泄漏诊断模块DMTL90引言历史今天所安装的汽油发动机和柴油发动机是高技术的结晶特别是随着直接喷射技术的引入和不断发展柴油发动机已达到了迄今为止只有很好的汽油发动机才能达到的功率值另外耗油量也明显地降低了过去几年中在汽油发动机上达到了一个非常好的扭矩和功率水平并且耗油量下降了 10%除此之外还达到了最低的排放值请记录为实现这些目标已采取的措施记录_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________然而在此期间汽油发动机与柴油发动机之间的耗油量出现了较大的差距直接喷射技术和带可调式气门机构的无节流负荷控制等设计表明汽油发动机还有很大潜力它越来越接近现代化柴油发动机的部分负荷耗油量值将来在将来会有以下市场和法律要求-降低耗油量-改善动力性能-提高舒适性-减小排放-提高性价比耗油量的降低意味着发动机效率的提高为提高效率有三种技术上可行的方案-提高发动机效率通过记录_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ -降低磨擦功造成的功率损失记录_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ -避免换气损失通过记录_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________在这三种方案中避免换气损失的改善潜力最大且原则上可用于每台采用节流控制的发动机上带可调式气门机构的无节流负荷控制提供的耗油量下降潜力与直接喷射汽油发动机相近并且没有明显的原则性弱点BMW 把可调式气门机构与双凸轮可变正时控制装置一起合称为电子气门控制系统电子气门控制系统能够明显降低耗油量且没有直接喷射在废气特性上的缺点记录________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________VANOS电子气门控制Otto-DI 直接喷射高压效率++++换气功o ++++排放特性++-满负荷++++++ = 非常好; + = 好; o = 正常; - = 差;电子气门控制系统的工作原理电子气门控制系统的工作原理与人类在身体紧张时的状态类似假设您去跑步您身体所吸进的空气质量将由肺来调节您会不由自主地深吸气并由此为肺提供较多的空气以便在身体中进行能量转换如果您现在由跑步换成一种较慢的步法例如散步则身体需要的能量和空气相对减少您的肺将以平缓呼吸的方式对此进行自动调节在这种情况下如果您在嘴上堵上一块手帕呼吸将非常费力在电子气门控制系统的新鲜空气进气装置中取消了节气门与手帕类似气门升程肺根据空气需要量进行调节发动机可以自由呼吸以下 P-V 图表说明了其技术原理图 1换气比较图左侧不带电子气门控制系统右侧带电子气门控制系统索引说明索引说明P 压力AÖ排气门开启OT 上止点AS 排气门关闭UT 下止点Z 点火时刻EÖ进气门开启1工作功率ES进气门关闭2压缩功率增益损失损失增益KT-6299KT-6298名为增益的上部面积是燃油燃烧时获得的功率名为损失的下部面积是换气功换气功是为了把已燃烧的废气从气缸中排出并紧接着把新鲜气吸入气缸中必须消耗的能量在发动机电子气门控制系统进气过程中节气门几乎一直打开一个合适的角度以保证出现一个 50 mbar 的近似真空负荷控制通过气门的关闭时刻实现与通过节气门实现负荷控制的普通发动机相比在进气系统中只产生一个较小的真空也就是说省去了产生真空的能耗通过进气过程中较小的功率损失获得较高的效率在前面的示意图中左面是功率损失大一些的习惯方法在右面的示意图中可看到功率损失减小与柴油发动机不同在常规汽油发动机中进气量通过加速踏板和节气门进行调节并按化学计算比例λ =1喷射所需要的燃油量在带电子气门控制系统的发动机上所吸进的空气量由气门的开启升程和开启持续时间决定通过精确控制供油量这里也能实现按λ =1 运行与此相反带汽油直接喷射和浓度分区功能的发动机在较宽的负荷范围内以低燃油空气混合比工作昂贵且易受硫腐蚀的废气后处理装置例如直喷式汽油发动机上使用的在带有电子气门控制系统的发动机上因此就不需要了记录_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________N62 发动机引言N62 发动机是NG新一代系列中的一个全新研究成果按排量B36=3.6 升和 B44=4.4 升分为两个系列将来 N62 发动机将代替 M62 发动机定下的目标是- 明显降低燃油消耗- 降低有害物质排放- 提高功率- 改善扭矩- 改善扭矩分布- 降低发动机声音为实现这些目标已实施了下列章节范围内的一整套措施- 发动机机械装置- 气门控制- 进气管道- 废气后处理- 发动机管理控制新型 M62 发动机的主要特征是- 8 气缸 V 形分布- 两列气缸夹角为 90°- 2 个 4 气门气缸盖- 轻合金结构- 新开发的可调式进气系统- 电子气门控制系统-技术数据发动机N62B36N62B44结构类型8 缸 V 型8 缸 V 型V 型夹角90 °90 °排量cm 336004398缸径 / 升程mm 84/ 81.292/ 82.7气缸间距mm9898曲轴主轴承直径 Ømm 7070曲轴连杆轴承直径 Ømm5454功率kW 在此转速时rpm20060002456000扭矩Nm 在此转速时rpm 36033004503100限定转速rpm65006500压缩比10.210.0气门 / 气缸44进气门直径 Ømm 3235排气门直径 Ømm 2929进气门升程mm 0.3 - 9.850.3 - 9.85排气门升程mm9.79.7凸轮轴开启持续时间 E/A °KW282/254282/254发动机重量kg组件 11 至 13213213设计使用的燃油ROZ9898燃油ROZ91-9891-98点火顺序1-5-4-8-6-3-7-21-5-4-8-6-3-7-2爆震控制系统是是可调式进气系统是是数字式发动机电子伺控系统ME9.2 +电子气门控制系统的控制单元ME9.2 + 电子气门控制系统的控制单元满足排气法规EU-3EU-4LEVEU-3EU-4LEV 发动机长度mm704704相对 M62 节省燃油13%14%最高车速km/hE65 电子限速控制250250-全负荷图表N62 B36KT-8235图 2全负荷图表比较虚线 = M62B35N62 B44KT-8236图 3全负荷图表比较虚线 = M62B44-发动机 N62B36 的外观视图图 4N62 发动机前视图索引说明1电子气门控制系统马达2燃油箱通气阀活性碳过滤器阀门3VANOS 电磁阀4发电机5水泵皮带轮6节温器壳7节气门单元8真空泵9至空气滤清器的进气管KT-7886图 5N62 发动机的后视图索引说明1凸轮轴位置传感器气缸列 5-82电子气门控制系统偏心轴位置传感器气缸列 5-83电子气门控制系统偏心轴位置传感器气缸列 1-44凸轮轴位置传感器气缸列 1-45二次空气阀6可调式进气系统的调整马达KT-7681发动机机械装置进气系统概述发动机功率和扭矩的提高以及发动机扭矩分布的优化在很大程度上取决于在整个发动机转速范围内有一个最佳的发动机充气效率高充气效率在低速范围和高速范围内通过长进气行程及短进气行程实现长进气行程在低速和中速范围内实现一个较高的充气效率借此可优化扭矩分布并提高扭矩为实现在高速范围内提高功率的目标发动机需要短进气行程以获得更多的进气量为解决因进气行程长度不同带来的矛盾已对进气系统进行了彻底的改进进气系统由下列部件组成- 空气滤清器前的进气管接头- 空气滤清器- 带 HFM热膜式空气质量计的进气管- 节气门部件- 可调式进气系统- 进气道空气导流系统-新鲜空气系统图 6N62 空气导流系统吸入的空气通过进气管接头从空气滤清器到节气门部件再进入可调式进气系统最后到达两个气缸盖的进气道按涉水深度准则进气管接头的安装位置布置在发动机室的高处涉水深度达- 水深 150 mm 车速 30 km/h - 水深 300 mm 车速 14 km/h - 水深 450 mm车速 7 km/h空气滤清器元件的设计更换周期为 100000 公里索引说明1进气管接头2带进气消音器的空气滤清器壳3带 HFM热膜式空气质量计的进气管4二次空气阀5二次空气泵SLPKT-7888-节气门N62 安装的节气门不需要用于发动机负荷控制发动机负荷控制是通过进气门的可调式升程变化进行的节气门完成下列任务-为最佳起动发动机提供支持-确保在所有负荷范围内进气管中真空度恒定50 mbar记录_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________-可调式进气管图 7可调式进气系统的壳体进气系统位于发动机的 V 形区域并被安装在气缸盖的进气道上可调式进气系统的壳体由镁合金制成记录______________________________________________________________________________________________________________________________索引说明1驱动单元2马达盖板的螺纹3曲轴箱排气接口4燃油箱通气接口5进气6喷油阀安装孔7燃油分配油轨螺纹KT-6799图 8可调式进气系统的内视图每一个气缸都有一个自已独用的进气道1进气道通过一个转子3与集气箱腔体6连在一起每一个气缸列都有一个轴4所有转子固定在其上气缸列 1-4 的转子轴由一个驱动单元一个带变速装置的电动马达根据转速调节调节对置气缸列转子的第二根轴通过正齿轮5由被调节的轴逆向转动进气经集气箱腔体通过漏斗2流向各气缸进气行程的长度通过转子的旋转调节驱动马达由 DME 控制为了反馈漏斗位置信息驱动马达带有一个电位计索引说明1进气道2漏斗3转子4轴5正齿轮6集气箱腔体KT-6800图 9已调节到短进气行程的进气系统图 10已调节到长进气行程的进气系统进气行程长度根据发动机转速无级调节从长进气行程到短进气行程的调节在转速为 3500 rpm 开始随着发动机转速的上升在转速到 6200 rpm之前进气行程线性缩短KT-8114KT-8115-曲轴箱排气图11带迷宫式分离器的气缸盖罩燃烧过程中产生的曲轴箱废气窜缸混合气从曲轴箱导入气缸盖罩内的一个迷宫式分离器中沉积在迷宫式分离器壁上的机油通过机油吸管流入气缸盖内然后从那里流回到油底壳中剩余气体通过压力控制阀5导入进气系统供给发动机进行燃烧在两个气缸盖罩的每一个上都集成有一个带压力控制阀的迷宫式分离器合理调节节气门保证进气系统中的真空度始终为 50 mbar以吸出气体压力控制阀将曲轴箱内内的真空度调节到 0 至 30 mbar索引说明1-4火花塞安装孔5压力控制阀6电子气门控制马达的安装孔7电子气门控制系统传感器插头的安装孔8凸轮轴传感器KT-7711排气系统图 12排气装置N62B36 和 N62B44 发动机的排气装置是全新的设计而且这两个发动机的排气装置是相同的它在换气声学和废气触媒转换器的快速响应方面都经过了优化记录__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________索引说明索引说明1排气歧管装有集成式废气触媒转换器5中间消音器2宽带氧传感器6排气风门3监控用传感器 跳跃式特性线7后消音器4排气管带有前消音器KT-7066-带废气触媒转换器的排气歧管每一个气缸列侧都安装了一个四变二变一结构的弯管排气歧管与废气触媒转换器的壳体组成一个部件在废气触媒转换器壳体中依次安装有一个陶瓷载体前部废气触媒转换器和一个陶瓷载体主废气触媒转换器宽带氧传感器Bosch LSU 4.2和监控用传感器安装在废气触媒转换器的前面和后面在前置管及废气触媒转换器的漏斗形出口中-消音器每一个气缸列侧都安装了一个吸收型容积为 1.8 升的前消音器在两个前消音器后连接了一个吸收型容积为 5.8 升的中间消音器后消音器为反射型容积有 12.6 升和 16.6 升两种- 排气风门为了把噪音降到最小后消音器装备了一个排气风门在车辆挂入档位且发动机转速超过 1500 rpm 时排气风门打开这样就给后消音器增加了 14 升的容量排气风门的膜片盒由 DME 通过一个电磁阀建立真空这个由真空控制的膜片盒打开或关闭排气风门真空时排气风门关闭对膜片盒通气时排气风门打开此控制过程通过电磁阀由 DME 电动开关进行- 二次空气系统概述图 13N62 空气导流系统把附助空气二次空气在暖机阶段吹入气缸盖内的排气管中能实现二次热燃烧二次热燃烧可以减少废气中未燃烧的碳氢化合物 HC 和一氧化碳CO在此过程中产生的热能在暖机阶段可更快地提升废气触媒转换器的温度并提升其转换率记录______________________________________________________________________________________________________________________________索引说明1进气管接头2带进气消音器的空气滤清器壳3带 HFM热膜式空气质量计的进气管4二次空气阀5二次空气泵SLPKT-7888附加机组和皮带传动-皮带传动图 14皮带传动皮带传动装置无需保养记录____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________索引说明索引说明1空调压缩机6发电机2 4 楔皮带7导向轮3曲轴皮带轮8转向助力泵4冷却液泵9 6 楔皮带5主传动装置的张紧单元10空调传动装置的张紧单元KT-6968-发电机由于发电机功率高达 180A 且由此产生的热量较大所以发电机由发动机的冷却系统附带冷却这种冷却方式可保证冷却效果恒定且均匀这种无电刷发电机由 Bosch 公司供货安装在一个通过法兰连接到发动机缸体上的铝质外壳中发电机外壁四面都有发动机冷却液流过这种发电机在功能和结构上与 M62 发动机上的发电机一样并做了少量改进新增了至 DME 控制单元的 BSD 接口位串行数据接口图 15发电机发电机控制发电机可以通过 BSD接口位串行数据接口主动与发动机控制单元通信发电机将自身数据诸如型号和制造商传输给 DME 发动机控制系统需要这些数据以便能将其计算结果和规定与具体安装的发电机类型索引说明1防水壳体2转子3定子4密封件KT-7321相匹配DME 承担下列功能- 根据在 DME 中规定的数值启用/关闭发电机- 通过发电机电压调节器确定要调整的电压额定值- 控制发电机对负荷跳跃的反应负荷响应- 诊断发电机和发动机控制间的数据导线- 存储发电机故障代码- 控制组合仪表上的充电指示灯可能的故障/影响DME 可识别出下列故障- 机械故障如皮带传动锁止或失效- 电气故障如励磁二极管损坏或因调节器损坏造成的过压和低压- DME 和发电机间的导线损坏线圈断路或短路无法识别出即使 BSD 接口失效也能保证发电机的基本功能提示DME 会通过 BSD 接口影响发电机调节器电压因此蓄电池接线柱上的充电电压最高可达 15.5 V取决于蓄电池温度在进行售后服务时如果测得蓄电池上充电电压最高达 15.5 V则说明调节器不存在故障高充电电压表示蓄电池温度低记录_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________- 制冷剂压缩机压缩机压缩机是一个 7 缸斜盘式压缩机压缩机的活塞排量可以降低到低于 3%这样空调系统将不输送制冷剂为保证润滑继续保留了一个压缩机内部制冷剂循环回路压缩机功率由空调电子装置通过一个外部调节阀控制压缩机的驱动通过 4 楔皮带实现图 16制冷剂压缩机索引说明1调节阀KT-7703- 起动马达起动马达位于发动机左侧排气歧管下面是一个功率 1.8 kW 的紧凑型减速起动马达图 17N62 发动机- 转向助力泵转向助力泵是一个串联径向活塞泵通过 6 楔皮带驱动在没有动态驾驶系统的车辆上安装了一个叶片泵索引说明1带有绝热护板的起动马达KT-7682气缸盖-引言N62 的两个气缸盖是 BMW 的最新研究成果为进行气门控制气缸盖装备有可调式气门控制系统即电子气门控制系统用于废气后处理的二次空气道集成在气缸盖中气缸盖按横流原理进行冷却凸轮轴和电子气门控制系统的偏心轴借助于一个轴承支座一起控制气缸盖由铝合金制成发动机 B36 和 B44 的气缸盖没有相同的零件它们的燃烧室直径和进气门直径都不一样参见 N62/技术数据记录_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________KT-7709图 18气缸盖索引说明索引说明1气缸列 1-4 的气缸盖7进气 VANOS 电磁阀安装孔2气缸列 5-8 的气缸盖8排气 VANOS 电磁阀安装孔3带喷油嘴的上正时链导向件9油压开关4进气 VANOS 电磁阀安装孔10链条张紧器托架5排气 VANOS 电磁阀安装孔11带喷油嘴的上正时链导向件6链条张紧器托架气缸盖密封件KT-7694图 19气缸盖密封件气缸盖密封件是一个带橡胶层的多层钢质密封件Array提示B36 和 B44 气缸盖密封件的孔直径是不一样的这两种气缸盖密封件在安装状态下也不一样Array在 B44 气缸盖密封件的排气侧凸耳上有一个 6 mm 的孔气缸盖螺栓N62 发动机的气缸盖螺栓都是 M10x160 的应力螺栓这些螺栓在维修时每次必须更新正时齿轮箱下部部件用两个 M8x45 螺栓固定在气缸盖上记录______________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________- 气缸盖罩图 20气缸盖罩气缸盖罩由塑料制成杆状点火线圈的导向套筒通过气缸盖罩序号 1-4插在气缸盖中索引说明1-4杆状点火线圈导套的安装孔5压力控制阀6电子气门控制马达的安装孔7电子气门控制系统传感器插头的安装孔8凸轮轴传感器KT-7711图 21杆状点火线圈的塑料导向套筒穿过气缸盖罩通向火花塞提示塑料套筒带有早期硫化的密封件在发现密封件明显硬化或损坏时必须更换整个套筒索引说明1-2早期硫化的密封件KT-7893- 气门机构图 22气缸盖两个气缸列的气门机构都扩充了电子气门控制组件索引说明索引说明1气缸列 1-4 的气缸盖7进气 VANOS 电磁阀的安装孔2气缸列 5-8 的气缸盖8排气 VANOS 电磁阀的安装孔3带喷油嘴的上正时链导向件9油压开关4进气 VANOS 电磁阀的安装孔10链条张紧器托架5排气 VANOS 电磁阀的安装孔11带喷油嘴的上正时链导向件6链条张紧器托架KT-7709凸轮轴图 23凸轮轴凸轮轴由冷硬铸铁制成为了减轻重量采用空心铸造技术铸造为补偿气门机构中的不平衡在凸轮轴上装有平衡块记录________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________索引说明1凸轮轴传感器的传感器轮3带有 VANOS 单元油道的推力轴承区域KT-7683Bi-VANOS双可调式凸轮轴控制系统N62 发动机的进气排气凸轮轴装备有新型无级叶片式 VANOS凸轮轴的调节量在 300 ms 内最大可达 60° 曲轴转角为避免混淆这两个 VANOS单元上有Ein/Aus进气/排气标记VANOS 单元图 24VANOS单元用于气缸 1-4 排气凸轮轴的 VANOS 单元带有一个用于真空泵驱动装置的托架VANOS 电磁阀这些 VANOS 电磁阀与 N42 发动机的 VANOS 电磁阀在构造上一致规定只在 N62 发动机上使用密封环索引说明1排气侧 VANOS 单元2VANOS 螺栓连接3弹簧片4进气侧 VANOS 单元5齿链啮合轮KT-7692- VANOS 的工作原理调节过程在下图中以控制排气凸轮轴的 VANOS 单元为例通过油压分布说明调节过程油压分布用红色的箭头走向表示回流管路无压区域用兰色的虚线箭头表示图 25排气侧 VANOS 调节的系统示意图机油经电磁阀回流到一个机油箱内这里所谓的机油箱是指气缸盖中的一个机油通道在逆向调节时电磁阀换向凸轮轴中和 VANOS 单元中的其它孔和通道打开在下图中用一个红色箭头表示压力分布机油回流用兰色虚线箭头走向表示索引说明索引说明1VANOS 单元俯视图6从机油泵出来的发动机机油2VANOS 单元侧视图7从机油泵出来的发动机机油3在凸轮轴中压力通道 B 的液压孔8压力通道 A 4电磁阀9压力通道 B5机油泵马达10气缸盖中的机油回流箱988108367542 1KT-6509图 26排气侧 VANOS 逆向调节的系统示意图索引说明索引说明1VANOS 单元俯视图6发动机机油回流到气缸盖中2VANOS 单元侧视图7来自机油泵的发动机机油压力3凸轮轴中的液压孔8压力通道 A 4电磁阀9压力通道 B5机油泵马达10气缸盖中的机油回流箱988108367542 1KT-6508如果我们观察在调节单元内的调节过程就会发现下列功能关系图 27VANOS 单元的剖面图转子7与凸轮轴用螺栓固定在一起正时链将曲轴与 VANOS 单元1的壳体连接在一起在转子7上装有弹簧10弹簧把叶片9压到壳体上转子7有一个凹口锁止销6以无压力方式嵌入此凹口中如果现在电磁阀把机油压力连通到 VANOS 单元则锁止销6将压回并释放 VANOS 以进行调节压力通道 A 11中存在的发动机机油压力此刻压向叶片9并因此将转子7压到另一个位置因为凸轮轴是用螺栓固定在转子上的这样就调节了控制配气相位如果 VANOS 电磁阀换向则转子7通过压力通道B 12中存在的机油压力调节回初始状态扭簧3反作用于凸轮轴扭矩为向 VANOS 单元准确无误地供油在凸轮轴的末端各安装有两个密封环必须保证密封环安装正确索引说明索引说明1带齿圈的壳体7转子2前端板8后端板3扭簧9叶片4锁止弹簧10弹簧5锁止弹簧定位板11压力通道 A 6锁止销12压力通道 BKT-6456KT-6459- 配气相位图表通过上述进气凸轮轴和排气凸轮轴的调节过程可得出下列配气相位图表图 28N42 配气相位图表提示为了装配/拆卸 N62 发动机的气门机构并调整配气相位现已开发出了新的专用工具这些专用工具要根据有效的维修说明使用进气 VANOS 的标准位置进气 VANOS 的最大调节量排气 VANOS 的标准位置排气 VANOS 的最大调节量KT-6450电子气门控制系统- 功能描述电子气门控制系统是 VANOS 和一个气门升程调节系统的总称它以这种组合方式控制进气门的开启时刻和关闭时刻以及开启升程在节气门打开情况下进气量通过调节气门升程设定这样就能确定出最佳的气缸进气量并降低耗油量这个电子气门控制系统以 N42 发动机上的电子气门控制系统为基础并按 N62 发动机的几何尺寸进行了匹配在 N62 发动机上每一个气缸盖有一个电子气门控制单元电子气门控制单元由带偏心轴的轴承支座带止动弹簧的中间杠杆摇臂和进气凸轮轴组成另外还有下列部件属于电子气门控制系统- 每个气缸盖有一个电子气门控制马达- 一个电子气门控制的控制单元- 每个气缸盖有一个偏心轴传感器。
宝马N20发动机怠速抖动现象的原因及排查方法作者:杨承博来源:《时代汽车》2019年第02期摘要:本文首先论述了宝马N20发动机怠速控制的原理分析,然后对常见故障的产生原因进行梳理。
同时根据实际经验和资料分析,对宝马N20发动机怠速不稳故障维修进行分析,使本文理论与实际相结合,有着较强的借鉴意义。
关键词:N20发动机;怠速不稳;故障诊断;案例分析1 宝马N20发动机的简介宝马N20发动机是一款较新的发动机,其控制系统使用的博世MEVD17.2.4,怠速控制属于进气系统中的重要组成部分,宝马N20发动机使用第三代Valvetronic(电子气门)和VANOS(可变凸轮轴正时控制系统)调节装置,对怠速控制有着较好的调校。
宝马N20发动机有三个版本,具体数值如下表1-1所示。
高配版最大功率218kw,峰值扭矩350N.m,低配版最大功率184kw,峰值扭矩270N.m。
高配版涡轮增压器在1250转的时候介入工作能一直维持到4800转,目前该款发动机搭载在宝马X1、X3、3系、5系、Z4等车型上。
2 宝马N20发动机怠速控制的原理宝马N20发动机进气量的控制机构主要有两个部分,其一为电子节气门,其二为电子气门行程控制机构。
发动机空气量导入调整有进气门的可调式升程完成,这有利于降低油耗。
在应急运行和起动的过程中,才会使用到节气门。
在其他运行状态下,节气门均全开,几乎没有节流作用。
利用电子气门技术,可以实现对气门行程的无极调节,发动机在不同转速下,都可以保证功率扭矩输出的最优均衡性。
在满负荷位置的时候,气门行程和持续开启时间达到了峰值,而怠速位置则达到最低值。
N20发动机怠速系统各部件的控制流程如下图2-1所示:宝马N20发动机怠速控制器主要受车载ECU的控制。
通过监测热模式空气流量计、氧传感器、压力传感器、凸轮轴位置传感器等进行实时调节,ECU根据车况、环境温度适时调节怠速时的转速,并相应地改变电子节气门开度,气门升程大小。
宝马VANOS发动机技术电子气门控制系统的工作原理电子气门控制系统的工作原理电子气门控制系统的工作原理与人类在身体紧张时的状态类似。
假设您去跑步。
您身体所吸进的空气质量将由肺来调节。
您会不由自主地深吸气并由此为肺提供较多的空气,以便在身体中进行能量转换。
如果您现在由跑步换成一种较慢的步法,例如散步,则身体需要的能量和空气相对减少。
您的肺将以平缓呼吸的方式对此进行自动调节。
在这种情况下,如果您在嘴上堵上一块手帕呼,吸将非常费力。
在电子气门控制系统的新鲜空气进气装置中“取消了”节气门(与手帕类似)。
气门升程肺根据空气需要量进行调节。
发动机可以自由呼吸。
在发动机电子气门控制系统进气过程中,节气门几乎一直打开一个合适的角度,以保证出现一个50 mbar 的近似真空。
负荷控制通过气门的关闭时刻实现。
与通过节气门实现负荷控制的普通发动机相比,在进气系统中只产生一个较小的真空,也就是说省去了产生真空的能耗,通过进气过程中较小的功率损失获得较高的效率。
与柴油发动机不同在常规汽油发动机中,进气量通过加速踏板和节气门进行调节并按化学计算比例ë =1 喷射所需要的燃油量。
在带电子气门控制系统的发动机上所吸进的空气量由气门的开启升程和开启持续时间决定。
通过精确控制供油量这里也能实现按ë =1 运行。
与此相反,带汽油直接喷射和浓度分区功能的发动机,在较宽的负荷范围内以低燃油空气混合比工作。
昂贵且易受硫腐蚀的废气后处理装置,例如直喷式汽油发动机上使用的在带有电子气门控制系统的发动机上因此就不需要了。
宝马VANOS发动机技术图中每个进气门分别有两组凸轮控制,一组是高速凸轮,一组是低速凸轮。
红色圆框内就是可变气门行程的控制机构。
当发动机在低转速范围时,红色的控制活塞是落在气门座内的。
这样高速凸轮只能驱动气门座向下行程而不能带动整个气门动作,整个气门由低速凸轮驱动气门顶向下行程,这样获得的气门开度就较小。
当发动机在高转速范围时,红色的控制活塞在液压的驱动下从气门座推入到气门顶中,等于是把气门座和气门刚性的连接在一起,当高速凸轮驱动气门座时就能带动气门向下行程获得较大的气门开度。
宝马i3电动汽车电机控制系统解析(一)一、整车性能概述根据官方公布的数据显示电机功率可达125kw,扭矩可达250Nm。
基于360V的电压平台,在不同的转矩和转速下,对宝马i3的电机做了性能和效率测试,电机在500~9000rpm之间,输出扭矩达到125Nm时的效率可以到94%。
随着速度的增加,电控效率从88%增加至99%,当电机转速高于5000rpm,输出扭矩大于50Nm时,电机和电控的综合效率可以达到90%以上。
通过这些测试可以确认,0~4000rpm电机都可以输出250Nm;5000~11400rpm电机可以输出峰值功率125kw。
宝马i3的电机控制器采用两片英飞凌TC1797的32位双系统做为系统平台,以确保系统的高性能和可靠性,至于内部程序能否直接下载,那就得看系统是否加密了。
如下图所示:逆变器采用英飞凌650V/800A的FS800系列IGBT。
针对它120KW的功率而言,逆变器搭载的电容仅仅为450V/475μF,也有可能是在电池端还有额外的电容并联。
整系统原理如下图:(1)电机电子伺控系统(EME)电机电子伺控系统(EME)是一个安装在铝壳内的功率电子装置。
在该铝壳内具有下列组件:电机电子伺控系统(EME)控制单元、DC-DC变换器、变频器(逆变器和整流器)、充电电子装置。
整个铝壳被称为电机电子伺控系统。
电机电子伺控系统在电动车内安装于电机上。
带有其集成组件的整个铝壳在其他文件中也称为驱动单元。
维修时可以单独更换电机电子伺控系统和电机。
为此,必须事先拆卸带电机和电机电子伺控系统组成单元的后桥。
随后脱开电机和电机电子伺控系统。
电机电子伺控系统的铝壳在保养时禁止打开。
针对混合动力汽车(PHEV),电机电子伺控系统与电机分开供货,因此在供货时根据电机进行校准。
EME模块管路连接接口分布如图4-69所示。
电机电子伺控系统的接口可以划分为下列几类:12V接口、高压接口、电位补偿导线接口、冷却液管接口。
六、宝马发动机电脑自我诊断系统1.诊断座型式BMW车系在1987年以前采用15脚诊断座,1988年以后采用20脚诊断座。
1997年以后除了20脚诊断座,另外增加OBD-II(16脚)诊断座。
2000年后的车系基本上只配备一个OBD-II(16脚)诊断座, 如图2-17。
图2-17 宝马诊断座2.BMW15脚、20脚、16脚诊断座孔脚含义15脚、20脚、16脚诊断座孔脚含义见表2-1215脚、20脚、16脚诊断座孔脚含义表2-123.诊断座位置诊断座位置见图2-18。
图2-18 诊断座位置4.BMW发动机故障码读取与清除程序:1)DME发动机88年以前故障码读取与清除程序:BMW车系发动机故障码基本上以1988年作为区分:1988年以前发动机系统若有故障时,只要将点火开关KEY-ON后“CHECK”灯会熄灭,然后约5秒后会自动闪烁故障码。
当发动机电脑没有记忆故障码时,点火开关KEY-ON未发动发动机时,“CHECK”灯会保持亮着。
1988年以前DME MAF( 55脚电脑)发动机故障码见表2-13。
1988年以前DME MAF( 55脚电脑)发动机故障码表2-132)BMW 发动机89年以后故障码读取与清除:(1)BMW 发动机故障码可利用仪表板灯“CHECK ENGINE ”闪烁读码,当仪表板没有故障指示灯时,可利用LED 灯跨接到发动机主电脑来读取故障码。
如图2-19、2-20分别为55与88脚主电脑LED 灯跨接方法。
图2-19 55脚主电脑跨接方法图2-20 88脚主电脑跨接方法(2)故障码读取程序:将点火开关KEY-ON 但不发动,在5秒内全开油门5次,观察仪表板CHECK 灯或LED 灯闪烁故障码,12缸发动机在内5秒内全开油门六次则显示7~12缸发动机故障码。
BMW 发动机故障码一览表 表2-143)仪器诊断(95年后车型和OBD-II诊断座)95年后的BMW采用20脚圆形诊断座和99年后OBD-II诊断座的车型,只能用专用仪器D91或原厂仪器MODIC、DIS读取和清除故障码。
宝马Valvetronic技术BMW 之Valvetronic 深入探讨Valvetronic 引擎利用软体与硬体的组合来取代传式的节气门构造。
Valvetronic 一字有电子控制取代传统的机械控制气门机构的意思。
Valvetronic 修改进气门的正时与升程,Valvetronic 系统有一支与传统式引擎一样的凸轮轴,而且有还有一支偏心轴与滚轴及顶杆的机构,并由步进马达所带动著,藉由接收来自油门位置的信号,步进马达改变偏心凸轮的偏移量,经由一些机械传动间接地改变进气门的作动。
传统式的气门机构与Valvetronic 机构的比较Valvetronic 引擎主要是利用无段可变进气升程的控制,来取代原有节气阀的功能,Valvetronic 有一只独立的电脑它与引擎管理系统分开,由数位引擎管理系统结合一40MHz 32 位元的电脑构成网路。
Valvetronic 能降低保养维修的费用、增加冷车时的运转性能、减少排放的废气,并且提供引擎较平滑的运转,Valvetronic引擎由于其燃油的雾化性能相当好,因此不必特别使用某种等级的汽油。
Valvetronic 能让引擎的呼吸更顺畅,燃油的消耗约减少10%,在引擎低速运转有著极为良好的燃油效率,在将来2008 新的二氧化碳规定中Valvetronic 将是BMW 重要的一环。
操作:传统的气门空气进气量是由节气阀所控制燃油喷射系统监视著经有流通节气阀的空气流量,来决定引擎燃烧时所须要的燃油量,也就是说当节气阀打得愈开时,流入燃烧室的空气也就愈多。
在较轻的节气门时,节气阀部分甚至接近关闭。
在活塞仍在运转时,部份的空气进入进气歧管,这时在燃烧室与节气门之间的进气歧管存在部份的真空,吸力与泵浦抵抗的活塞,浪费能量,工程师将这个现象称为“泵浦流失”(Pumping loss),当怠速运转,节气门只开启一部份,因此有更多的能量损失。
改进马达的螺旋齿轮改变偏心轴的旋转量,带动中摇臂并传统的凸轮轴互连动著,再压传至摇臂最后才压下气门。
发动机电控系统概述和传统的机械控制的发动机相比,电控发动机通过一个中央电子控制单元(ECM)来控制和协调发动机的工作,ECM就象人的大脑一样,通过各种传感器和开关实时监测发动机的各种运行参数和操作者的控制指令,通过计算后发出命令给相应的控制元件,如喷油器等,实现对发动机的优化控制。
控制系统通过精确控制喷油时间和喷油量,以达到降低排放和提高燃油经济性的目的。
如下示意图所示,ECM处在整个发动机控制系统的核心位置。
各种输入设备,包括传感器、开关和油门踏板向ECM提供各种信息,ECM通过这些信息来判断发动机当前的运行工况和操作者的控制指令。
输出设备为执行元件,它们执行ECM通过计算得出的各种控制指令。
在所有的执行元件中,最重要的执行元件是实现喷油量控制和喷油时间控制的元件。
一、电子控制单元(ECM)电子控制单元(ECM)是整个控制系统的核心。
ECM内部有存储器,存储控制系统运行的程序。
这些程序在ECM没有物理损伤的前提下可以通过服务软件擦除重写。
ECM是精密的电子元件,在对车辆系统进行维修时要注意保护。
♦在查拔ECM上的连接插头前,请断开系统电源。
不允许带电插拔ECM上的连接插头。
♦在对ECM插头内的针脚进行测量时,一定要使用合适的转接导线,不可以用万用表的表笔直接测量。
在需要对底盘和发动机进行焊接作业时,一定要将ECM从发动机上拆下来,否则将损伤ECM,导致ECM失效。
输入设备输入设备向ECM输入各种参数,ECM通过这些参数来判断发动机当前的运行工况、司机的操作指令和其它的一些信号。
只有基于输入设备输入的正确参数,ECM才能做出正确的判断,控制发动机的运行。
按照输入设备功能的不同,可简单地将其分为三类,传感器、开关和油门踏板。
输入设备由ECM提供工作电源,大部分输入设备的工作电压都为5伏。
发动机主要通过安装在发动机和车辆上的各种传感器来实时监测当前的运行参数,不同的机型在传感器类型和数量上会有所不同,对柴油电控发动机,这些传感器通常包括:机油压力和温度传感器,进气温度和压力传感器,冷却液温传感器,柴油压力和温度传感器,发动机转速传感器,发动机位置传感器,大气压力传感器等等。
宝马CAN—BUS系统介绍宝马CAN-BUS系统是一种高效的汽车电子控制系统,它采用CAN(Controller Area Network, 控制器局域网络)技术,可以实现多个节点之间的数据通信和信号传输。
它是宝马汽车电子控制系统的核心组件,广泛应用于汽车发动机、变速器、底盘、驾驶辅助、车载娱乐等系统中。
CAN-BUS系统是一种高速、低成本、可靠的通信方式,其最大的优势是能够实现多个节点之间的实时数据交换。
它的数据传输速度达到了每秒1Mbps,能够支持多达8个节点之间的数据交换。
CAN-BUS总线的连接方式采用双绞线,信号传输距离可达40米。
宝马CAN-BUS系统的节点包括ECU(Engine Control Unit,发动机控制单元)、TCU(Transmission Control Unit,变速器控制单元)、ABS(Antilocking Brake System,防抱死制动系统)、EPS(Electric Power Steering,电动助力转向系统)、NAV(Navigation System,导航系统)等,这些节点通过CAN-BUS总线与彼此连接。
宝马CAN-BUS系统采用了先进的通信协议和数据格式,它能够实现多个节点之间的即时通信、故障检测和纠错等功能。
它还可以通过软件升级来实现新功能的添加和原有功能的更新。
宝马CAN-BUS系统的应用领域非常广泛。
在发动机控制方面,它可以实现精准的燃油控制、气门控制、点火控制等。
在变速器控制方面,它可以实现顺畅的换挡、高效的动力传输等。
在底盘控制方面,它可以实现车辆稳定性控制、制动力分配等。
在驾驶辅助方面,它可以实现车道保持、主动巡航等。
在车载娱乐方面,它可以实现音频和视频的高清传输、智能手机连接等。
总之,宝马CAN-BUS系统是一种高效、稳定、可靠的汽车电子控制系统,它的应用范围非常广泛,已经成为了现代汽车电子控制技术的关键组件之一。
它能够实现车辆各个系统之间的无缝协作,提高了整车的性能和智能化水平,为安全、舒适、便捷的驾驶体验提供了有力保障。
可变气门控制系统目的:提高进气量,改善发动机动力性能类型:i-VTEC、VANOS具体介绍:一,本田i-VTEC原理: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。
二、宝马VANOS原理:VANOS系统根据发动机转速和加速踏板位置来操作进气凸轮轴。
在发动机转速达到最低时,进气门将随后开启以改善怠速质量及平稳度。
发动机处于中等转速时,进气门提前开启以增大扭矩并允许废气在燃烧室中进行再循环从而减少耗油量和废气的排放。
最后,当发动机转速很高时,进气门开启将再次延迟,从而发挥出最大功率。
VANOS系统极大增强了尾气排放管理能力,增加了输出和扭矩,提供了更好的怠速质量和燃油经济性。
VANOS系统的最新版是双VANOS,被用于新M3车型上。
该技术于1992年被首次应用于宝马5系车型的M50发动机上。
在顶置凸轮轴发动机中,凸轮轴通过一根皮带或者链条和齿轮与曲轴相连。
在宝马VANOS系统发动机内有一根链条和一些链轮。
曲轴驱动排气凸轮上的链轮,排气凸轮链轮被螺栓固定于排气凸轮上,第二套齿轮驱动穿过进气凸轮的第二根链条,进气凸轮上的大链轮没有固定在凸轮上,因为其中间有个大孔,孔内有一套螺旋形的齿,在凸轮的一端有一个外侧也是螺旋形的齿轮,但它太小,无法与大链轮内侧的齿轮相连接。
宝马valvetronic工作原理宝马是一家享有盛誉的汽车制造商,其独特的技术和创新产品一直受到消费者的青睐。
其中,Valvetronic发动机技术就是宝马引以为傲的一项创新。
Valvetronic是宝马自主研发的一种可变气门升程技术,有效地提高了发动机的燃油经济性、动力性和排放性能。
本文将详细介绍宝马Valvetronic工作原理。
一、Valvetronic技术概述Valvetronic技术是宝马于2001年首次引入的发动机控制系统。
传统的发动机气门控制是通过凸轮轴控制气门开闭的时间和升程,而Valvetronic技术则通过可变气门升程来控制发动机输出功率和燃油消耗。
通过调整气门升程,Valvetronic系统能够根据实际运行情况更加高效地控制气门的开闭,从而提高发动机的燃油经济性和动力性。
二、Valvetronic系统组成Valvetronic系统由多个组件组成,主要包括电子控制单元(ECU)、执行器和传感器。
电子控制单元(ECU)是系统的核心,负责接收传感器反馈的数据,并根据这些数据计算出合适的气门升程。
执行器则根据ECU的指令来调整发动机气门的升程。
而传感器则用于监测发动机状况,例如排气温度、气门位置等。
三、工作原理Valvetronic系统的工作原理如下:1. 接收传感器反馈数据:Valvetronic系统通过传感器监测并接收发动机的工作状态数据,包括发动机负荷、转速、油门开度以及气门的位置等。
2. 基于数据计算合适的气门升程:电子控制单元(ECU)根据接收到的数据,通过内部算法计算出最合适的气门升程。
这个计算包括了自动调整气门的开闭时间和升程,从而实现更好的燃烧效率。
3. 调整气门升程:ECU通过发送信号给执行器,调整气门升程。
执行器会根据接收到的信号实时调整气门的开闭时间和升程,以满足ECU计算出的最佳数值。
4. 优化燃烧效率:通过控制气门的开闭时间和升程,Valvetronic系统能够精确控制气门的进气量,从而实现优化的燃烧效率。