可变配气正时
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1 / 20 ` 可变气门正时的昨天/今天/明天2 / 20`一、 发展史VVT 的技术发展进程:3 / 20`4 / 20`5 / 20`VVT 第一代叶片式-链驱动:6 / 20`VVT 第一代叶片式-皮带轮驱动:7 / 20`VVT 第二代发展:8 / 20`9 / 20`VVT技术VVT技术至今已经有30余年的历史,1980年,AlfaRomeo首次使用VVT技术;Honda,1989年,首次使用具有可变气门升程能力的VVT技术;BMW,2001年,首次使用VVT技术取代了传统的节气门。
韩系车的VVT是根据日本中的丰田的VVT-I和本田的VTEC技术模仿而来,但是相比丰田的VVT-I可变正时气门技术,VVT仅仅是可变气门技术,缺少正时技术,所以VVT发动机确实要比一般的发动机省油,但是赶不上日系车的丰田和本田车省油。
BMW在之前的一代发动机中早已采用该技术,目前如本田的VTEC、i-VTEC、;丰田的VVT-i;日产的CVVT;三菱的MIVEC;铃木的VVT;现代的VVT;起亚的CVVT;江淮的VVT;长城的VVT等也逐渐开始使用。
总的说来其实就是一种技术,名字不同。
10 / 20`VVT-iVVT-i的由来VVT中文意思是“可变气门正时”,由于采用电子控制单元(ECU)控制,因此丰田起了一个好听的中文名称叫“智慧型可变气门正时系统”。
该系统主要控制进气门凸轮轴,又多了一个小尾巴“i”,就是英文“Intake”(进气)的代号。
这些就是“VVT-i”的字面含义了。
VVT—i.系统是丰田公司的智能可变气门正时系统的英文缩写,最新款的丰田轿车的发动机已普遍安装了VVT—i系统。
丰田的VVT—i系统可连续调节气门正时,但不能调节气门升程。
它的工作原理是:当发动机由低速向高速转换时,电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮,这样,在压力的作用下,小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度,从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转,从而改变进气门开启的时刻,达到连续调节气门正时的目的。
常有可变配气系统介绍纲要:在发动机中,进气系统对发动机性能影响很大。
所以,汽车厂家为了提高在原有基础上大幅度的提高发动机性能,都选择了去改正良气系统,此中可变配气系统技术获取了宽泛发展,在实现可变配气系统方面,各大厂家堪称是八仙过海,各显神通。
轿车发动机上常有的 VTEC、i-VTEC、VVT-i 、VVTL-i 、VVT、VVL等字母,表示了这些发动机都采纳了可变气门正时技术。
重点词:可变配气正时(VVT); 本田VTEC系统; 丰田VVTL-i 系统; 保时捷 Variocam 系统; 宝马可变气门正时Valvetronic 系统;大众VVT系统 ; 日产 VVEL系统当前,大部分轿车发动机的配气相位能够随发动机转速、负荷变化而自动调整。
常有调整方式主要有进气门升程、进气门相位、进排气门相位调整。
进气门升程调整又可分为两级调整和连续调整;应用于进气门相位调整的装置可分为叶片式、螺旋式和时规链式。
配气相位调整装置装在凸轮轴正时齿轮( 或正时链轮) 与凸轮轴之间,接受发动机计算机的指令,对发动机配气相位进行自动调整。
如本田汽车的 i-VTEC,丰田汽车的 VVT-i 等。
1.进气门升程两级调整(1)本田 VTEC系统VTEC意为可变气门正时随和门升程电子控制系统。
采纳VTEC技术的发动机拥有 4 个气门,能够提高进排气截面积。
进排气截面积越大,高速气流的流量也就越大,提高了发动机的功率。
发动机低转速时,气门升程很小,以减小进气道面积,增大汽缸内真空度和吸力,提高进气流的惯性,以提高进气效率;发动机高转速时,增大气门升程,增大了进气道截面积,以减小进气阻力,增添进气流量。
气门升程可变,保证了发动机在高、低转速时都能获取优秀性能。
VTEC 有两段或三段调理,当气门从一个升程变换到另一个升程时,因为进气流量忽然增大,发动机的输出功率也忽然增大,致使发动机在整个转速范围内的输出其实不是线性的,也就是说工作不轻柔。
如何正确检修点火正时和配气正时(相位)字体: 小中大| 打印编辑:master 发布时间:2008-7-10 09:59 查看次数:719次关键词:切诺基回火“配气正时(相位)”到底指的是什么?根据吉林工业大学陈家瑞主编的《汽车构造》上的定义:“配气正时(相位)就是进、排气门的实际开启时刻”。
为了提高发动机的充气系数,提高发动机的动力性,进、排气门的开启和关闭均有一个提前和迟后角度。
在讲到气门传动组时,《汽车构造》中指出:“气门传动组的作用,是使进、排气门能按配气正时(相位)规定的时刻开闭,且保证有足够的开度。
”“凸轮轴用以使气门按照一定的工作次序和配气正时(相位)及时开闭,并保证气门有足够的升程。
”“发动机工作时,凸轮轴的变形会影响配气正时(相位)。
”凸轮轴上的“凸轮的轮廓应保证气门开启和关闭的持续时间符合配气正时(相位)的要求,且使气门有合适的升程及其升降过程的运动规律。
”凸轮轴是由曲轴通过正时带或正时链条或正时齿轮驱动的,因此,“在装配曲轴和凸轮轴时,必须将正时记号对准,以保证正确的配气正时(相位)和发火时刻。
”通过上面的描述我们可以看出,正确的配气正时(相位)是发动机正常工作的必备条件,一旦配气正时(相位)错了,将影响发动机的正常工作。
其实“对准正时记号”和“配气正时(相位)正确”两者之间就是一对因果关系。
“对准正时记号”是原因,“配气正时(相位)正确”是结果。
在正常的情况下,装配时必须将正时记号对准,因此,正时记号对准是配气正时(相位)正确和发火顺序(点火正时)正确的前提条件,就是说,要想配气正时(相位)和发火顺序(点火正时)正确,必须正时记号对准。
但是,值得注意的是,正时记号对准并不是配气正时(相位)正确和发火顺序(点火正时)正确的充分条件,也就是说,即使正时记号对准了,配气正时(相位)和发火顺序(点火正时)也并不一定正确。
这是因为,正时传动系统中有许多零件,曲轴通过键传动或过盈配合方式带动曲轴正时齿(链)轮,再通过正时带或正时链带动凸轮轴正时齿(链)轮,凸轮轴正时齿(链)轮在通过键传动或过盈配合方式带动凸轮轴,凸轮轴再通过挺柱、挺杆、摇臂驱动或直接驱动气门开闭,这中间存在许多环节,其中的任何一个环节出现问题,例如,键错位、正时带老化、正时链条磨损、凸轮轴变形或磨损、气门间隙错误或液压挺柱故障等均会最终影响“进、排气门的实际开启时刻”,也就是影响了配气正时(相位),从而导致故障。
可变气门正时技术详解引擎配气机构图为什么要“可变气门行程”?活塞式四冲程引擎都由进气、压缩、做功、排气4个冲程完成,相信这一章的内容不需废话,我们关注的是气门开启程度对引擎进气的问题。
气缸进气的基本原理是“负压”,也就是气缸内外的气体压强差。
在引擎低速运转时,气门的开启程度切不可过大,这样容易造成气缸内外压力均衡,负压减小,从而进气不够充分,对于气门的工作而言,这个“小程度开启”需要短行程的方式加以控制;而高速恰恰相反,转速动辄5000rpm,倘若气门依然羞羞答答不肯打开,引擎的进气必然受阻,所以,我们需要长行程的气门升程。
往往,工程师们既要兼顾引擎在低速区的扭矩特性,有想榨取高速区的功率特性,只能采取一条“折中”的思路,到头来引擎高速没功率,低速缺扭矩……所以在这样的情况下,就需要一种对气门升程进行调节的装置,也就是我们今天要说的“可变气门正时技术”。
该技术既能保证低速高扭矩,又能获得高速高功率,对引擎而言是一个极大的突破。
80年代,诸多企业开始投入了可变气门正时的研究,1989年本田首次发布了“可变气门配气相位和气门升程电子控制系统”,英文全称“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System,也就是我们常见的VTEC。
此后,各家企业不断发展该技术,到今天已经非常成熟,丰田也开发了VVT-i,保时捷开发了Variocam,现代开发了DVVT……几乎每家企业都有了自己的可变气门正时技术。
一系列可变气门技术虽然商品名各异,但其设计思想却极为相似。
可变气门正时技术之一:保时捷Variocam保时捷911跑车引擎采用的可变气门正时技术Variocam通过气门我们可以发现其两个位置,图中每个进气门分别有2种最大行程,绿色位置显然是高速时气门能够达到的最大行程。
控制气门行程变化的,是两组凸轮控制,一组是高速凸轮,既红色部分的凸轮;另一组是低速凸轮,既高速凸轮之间的凸轮。
哈尔滨应用职业技术学院毕业论文教务处制毕业论文项目表摘要本文介绍了国内外可变气门技术的发展状况。
并根据气门控制参数的变化情况,对可变气门技术进行了详细的分类。
结合目前典型的可变气门机构,对实现可变气门技术的途径进行了系统的阐述与评价。
通过实例介绍了可变气门技术改善发动机性能及在实现汽油机均质充量压缩着火(HCCI)方面的应用。
通过分析指出,叶片式可变凸轮轴相位机构是目前可行性较强的技术途径。
众所周知发动机是靠燃料在汽缸内燃烧做功来产生功率的,由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制,因此发动机所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,从而提高燃烧做功能力。
因此在目前的技术条件下,涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
关键词:可变配气正时;涡轮增压;汽油机AbstractThis paper introduces the development of variable valve technologies. Control parameters according to changes in valve, variable valve timing technology for a detailed classification. Combined with the current typical variable valve body, the variable valve technology to achieve a systematic approach described and evaluated. Introduced through examples variable valve technology to improve engine performance and in the realization of gasoline homogeneous charge compression ignition (HCCI) in the application. Through analysis that vane variable camshaft phase is the feasibility of a strong body of technical means.As we all know the engine is fuel combustion in the cylinder by acting to produce power, as the amount of fuel input by the inhalation of limits on the amount of air inside the cylinder, so the power generated by the engine will be limited, if the engine's operating performance has been at its best further increase in output power can only be compressed more air into the cylinders to increase fuel consumption, thereby enhancing the combustion of acting ability. Therefore, the current technical conditions, the turbocharger is the only way the efficiency of the engine without changing the mechanical device to increase power output.Key words: variable valve timing; turbocharged; gasoline目录摘要 (I)Abstract (II)绪论..................................................................................................................................... I V 第1章配气正时可变技术 (1)1.1 可变气门正时技术之一:保时捷Carioca (1)1.2 可变气门正时技术之二:本田VTEC (1)1.3 可变气门正时技术之三:雷诺—日产CVTC (1)1.3.1 VVT(发动机可变气门正时技术) (2)1.3.2 CVVT(连续可变气门正时技术) (2)1.3.3 DVVT(进排气双连续可变气门正时技术) (3)第2章发动机配气机构可变技术 (4)2.1 可变进气系统 (4)2.2 可变配气机构 (4)2.2.1 可变配气相位原理 (5)2.2.2 可变配气相位机构 (5)第3章三阶段可变气门相位和升程控制系统介绍 (7)3.1可变配气相位 (7)3.1.1发动机低速运转 (7)3.1.2发动机高速运转 (7)3.2可变气门相位和升程控制系统介绍 (8)第4章可变气门正时技术的趋势 (9)结语 (10)参考文献 (11)致谢 (12)绪论随着社会科学技术的迅猛发展,特别是现代社会对能源与坏境要求的日益提高,作为现代交通最重要的工具——汽车,其发动机的整机性能已经引起人们的广泛关注。
在广大工程师、生产厂家以及用户之间形成的共同焦点:动力性、经济性、可靠性、耐久性、工艺性以及最新严格规范的排放性,都对汽车发动机的整机性能提出了严格的考验。
传统的发动机气门驱动系统采用机械凸轮机构控制进气门和排气门,这种机构的气门开启时刻、开启持续角和气门升程是固定不变的,难以满足汽油机全工况性能优化的需要。
大家都之道,发动机是汽车的“心脏”,一个企业发动机的生产能力,代表着企业的研发、技术实力。
在油价飞涨的今天,发动机更是至关重要,一款省油的发动机,就是用最少的油,输出最大的功率和扭矩,而且其可靠性,环保值都要最大化。
在发动机诸多省油的途径中,采用配气系统可变装置这种技术是最为人们所知的,像本田的VTEC系统,伊兰特的CVVT发动机,以及丰田所使用的VVT-i发动机,都是采用可变配气系统,即改变发动机的正时时间,气门升程等来实现效率的最大化,达到节油的目的。
第1章配气正时可变技术发动机技术发展到今天,民用车转速范围已经拓展到6000rpm乃至9000rpm,低速和高速时,气门开启关闭的时刻需要与转速匹配。
在低转速时,进气速度慢,所以气门重叠角可以相对大一些,应该应该让进气门提前打开和延时关闭的时间更长一些,以保证充分进气;在高转速情况下,由于混合气流速很快,那么气门重叠角就应变小,让气门提前开启和延时关闭的时间减短,这样才不会造成进排气干涉。
发动机才能在保证不发生进排气干涉的情况下,让其在各个工况都能得到充分的进气,从而提高了发动机的工作效率,也让发动机在低转时能有充分的扭力输出,高转速时能有更强大的功率输出,让发动机扭力输出得更平稳,特性曲线更线性。
为了达到这种“可变”的效果,各家企业都有自己的一套手段来对配气正时进行调整。
1.1 可变气门正时技术之一:保时捷Carioca在凸轮轴左边有一凸轮轴同步齿形带轮,曲轴动力通过正时链条传递到带轮,并进一步输送到凸轮轴上,以控制凸轮轴角度,进而控制配气正时角。
保时捷在凸轮轴同步齿形带轮上设置了一个液压装置,当ECU接收位于曲轴的传感器的信息,并进行处理后,将该转速下的配气正时角转变成为电信号传送到液压装置,由液压装置加压,使凸轮轴同步齿形带轮能够顺、逆时针在红色和蓝色位置之间自由转动,达到控制配气正时角的目的。
1.2 可变气门正时技术之二:本田VTEC该发动机匹配的是单VTEC系统,其配气正时角的调整只设置于进气门,而对排气门并无此作用。
齿形皮带驱动白色部分凸轮轴同步齿形带轮,而凸轮轴与图中蓝色部分相连,蓝色部分为凸轮轴末端,其位置与凸轮轴同步齿形带轮存在一定的夹角,通过液压对该角度进行调整,从而控制凸轮轴偏摆的位置,达到改变配气正时角的目的。
1.3 可变气门正时技术之三:雷诺—日产CVTC雷诺、日产合并之后,多项技术都在集团内部进行共用。
其中就包括日产潜心研究的CVTC连续可变气门正时系统。
其原理与本田VTEC接近,也是采用液压作用改变凸轮轴同步齿形带轮与凸轮轴末端的夹角,从而改变配气正时角。
在凸轮轴与正时齿轮之间有高压油区和低压油区。
只要调节两个油区之间的压力差,就能改变配气正时角了。
两个油区的油压通过油压控制阀调节的。
当高压油路(图中红色重叠角增大,适用于低转速;当电磁阀控制黄色区域压力高于红色区域压力时,凸轮轴逆时针偏转一定角度,配气正时被提前,这样重叠角减小,适用于高转速。
这里另外说一下,大众公司相似的技术是“Variable Valve Timing”,中文叫做“可变进气相位(正时)”。
其原理与本田的VTEC 相似,不过相对较简单,少了升程控制系统,对气门的控制没有VTEC精确。
但在ea888上的1.8t fish采用的是新一代的可变正时控制系统,也是液压控制,比以前的老引擎上的控制系统要精确,响应更加敏捷,但也只是进气门正时控制,并没有实现对排气门的正时控制。
大众好像没有采用气门升程控制技术,因此不能控制气门升程大小,不知道为什么,是不是因为在进气歧管上已经有变截面技术来控制气流了?VVT(Variable Valve Timing)即可变气门正时系统,是当下热门的发动机技术之一,该系统最大的优点是油耗省动力强。
如果说汽车的心脏是发动机,那么VVT技术发动机则相当于一颗拥有高科技的“智能心脏”。
在低碳生活的风潮下,拥有出众节能减排效果的VVT发动机成为很多家轿的选择。
VVT门派下高手众多,VVT、CVVT、DVVT、VVT-I、双VVT-I各有各的优势也各有各的软肋。
1.3.1 VVT(发动机可变气门正时技术)技术特点:通过提高充气效率,增加发动机功率,以提高燃油效率。
由于缺少连续正时技术,在中段转速下扭矩不足,与CVVT、DVVT相比,动力油耗表现相对较弱VVT 通过对气门的控制进行配气,改变进气门的打开与关闭时间,可以提高进气充量,使发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。
优点是省油、功升比大,而缺点是中段转速扭矩不足,由于多摇臂和凸轮组机构的介入,发动机运转噪音大,维修使用的成本也大幅增加。