可变配气相位控制系统
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可变配气系统是一种引擎技术,旨在通过调整气门的开闭时间和升程,以优化燃烧过程、提高发动机性能和燃油经济性。
以下是可变配气系统的一般工作原理:
1. 气门控制:可变配气系统使用一套气门控制机构,例如液压控制装置或电动
执行器,来控制气门的开闭时间和升程。
这些机构通过传感器和控制单元获取引擎的工作参数,如转速、负荷和温度等。
2. 相位调节:可变配气系统可以调节气门的相位,即气门开启和关闭的时间点。
通过改变相位,可以优化进气和排气过程,以适应不同工况下的发动机要求。
例如,在高速运行时,可以提前气门关闭时间,以增加进气阻力和排气排放效率。
3. 升程调节:可变配气系统还可以调节气门的升程,即气门开启的距离。
通过
改变升程,可以控制气门的开度,从而调节进气和排气量。
在低负荷情况下,可以减小气门升程以降低进气阻力和减少燃油消耗,而在高负荷情况下,可以增加气门升程以增加气缸充气量和提高功率输出。
4. 智能控制:可变配气系统通常与电子控制单元(ECU)集成,以实现智能控制和优化。
ECU根据传感器反馈的数据和预设的算法,确定最佳的气门开闭时间和
升程,以满足性能和燃油经济性要求。
这种智能控制可以根据驾驶条件和环境变化实时调整气门的工作参数。
通过调整气门的开闭时间和升程,可变配气系统可以改善进气和排气过程的效率,提高发动机的燃烧效率和动力输出。
这有助于降低燃油消耗、减少排放和提高驾驶性能,使发动机更加灵活适应不同的工作条件和要求。
实训课题二十八可变配气相位控制系统的故障诊断与排除一、实训准备
帕萨特的整车或发动机试验台架、V.A.G1552故障诊断仪、万用表、机油压力表、实习报告。
二、实训要求
通过实训,掌握可变配气相位控制系统的故障诊断与排除
方法,完成实习报告。
三、操作步骤
1.使用V.A.G1552故障诊断仪,检查是否有与可变配气相位控制系统相关的故障码。
如果有故障码,则对相关部件进
行检查。
2.如果没有故障码,应对可变配气相位控制系统的油路及传动部件等进行检查。
3大众可变气门正时系统结构。
可变配气相位发动机的转速变化范围较大固定的配气相位和气门升程不能将发动机的性能发挥到最佳。
这就要求发动机具有可变配气机构,而各种的可变气门技术原理是一致的无非是气门正时可变或气门升程可变两种。
各自的特点无非就是实现的机构不同有的是机械式的、有的是液压式、有的是电子式的辅以液压类构件。
可变配气相位气门驱动可变正时气门是通过使凸轮轴和曲轴相位改变一个角度来实现的,各种正时气门机构的主要差异在于实现凸轮轴调相的方式不同。
(1)液压驱动方式发动机曲轴正时齿正时齿轮之间采用齿形带轮与凸轮轴传动,机构需要用张紧轮张紧,在张紧轮基础上,外加一个调整惰轮。
通过调整惰轮,可以改变`齿形带两端的长度。
当一边变长而另一边变短时,会使凸轮轴相对曲轴发生角位移,实现配气相位的改变。
该机构的优点是结构较为简单,对原发动机的改动小。
目前国内外已有个别发动机配气机构采用了液压张紧器,如德国奥迪和大众公司已将液压张紧器可变配气相位机构用于其实际产品中。
(2)电子驱动方式另外一种典型的凸轮轴调相机构是通过谐波传动实现。
谐波传动调相机构主要有刚轮、柔轮和波发生器3个构件,柔轮是易变形的薄壁外齿圈,刚轮是刚性内齿轮,波发生器由椭圆盘和柔性轴承组成。
3个构件中任何一,个都可作为主动件,其余两个一个为固定件,一个为从动件;亦可以任意两个为主动件,其余一个从动。
它通过使波发生器转动,使柔轮及凸轮轴相对于刚轮及正时皮带轮转过一定角度,而达到调相的目的。
Nelson/Elrod和清华大学都进行过这种凸轮轴调相机构的研究。
可变升程气门驱动为一种通过改变摇臂比而可变气门驱动机构示意图。
这种机构通过改变摇臂绞接点的位置来改变摇臂比,仅可改变气门升程,而不能改变气门正时和开启持续期。
本机构的优点是结构简单,缺点是气门正时未得到优化。
变配气相位和升程气门驱动配气相位可变气门驱动机构能提高中低速转矩,改善低速稳定性,但由于最大气门升程仍保持不变,所以燃油经济性的改善很小。
VVTI-概况VVTIVVT-i是Variable Valve Timing-intelligent的缩写,它代表的含义就是智能正时可变气门控制系统。
这一装置提高了进气效率,实现了低、中转速范围内扭矩的充分输出,保证了各个工况下都能得到足够的动力表现。
另一个先进之处在于全铝合金缸体带来的轻量化,不仅减小了质量,也降低了发动机的噪声。
可变配气正时控制机构的主要目的是在维持发动机怠速性能情况下,改善全负荷性能。
这种机构是保持进气门开启持续角不变,改变进气门开闭时刻来增加充气量。
(1)凌志LS400汽车可变配气正时控制机构(VVT-i)VVT-i系统用于控制进气门凸轮轴在50°范围内调整凸轮轴转角,使配气正时满足优化控制发动机工作状态的要求,从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、经济性和降低尾气的排放。
VVT-i系统由VVT-i控制器、凸轮轴正时机油控制阀和传感器三部分组成,如下图所示。
其中传感器有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和VVT传感器。
LS400汽车的发动机是8缸V型排列4气门式的,有两根进气凸轮轴和两根排气凸轮轴。
在工作过程中,排气凸轮轴由凸轮轴齿形带轮驱动,其相对于齿形带轮的转角不变。
曲轴位置传感器测量曲轴转角,向ECU提供发动机转速信号;凸轮轴位置传感器测量齿形带轮转角;VVT传感器测量进气凸轮轴相对于齿形带轮的转角。
它们的信号输入ECU,ECU根据转速和负荷的要求控制进气凸轮轴正时控制阀,控制器根据指令使进气凸轮轴相对于齿形带旋转一个角度,达到进气门延迟开闭的目的,用以增大高速时的进气迟后角,从而提高充气效率。
1)结构VVT-i控制器的结构如下图所示,它包括由正时带驱动的外齿轮和与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮,以及一个内齿轮、外齿轮之间的可动活塞。
活塞的内、外表面上有螺旋形花键。
活塞沿轴向的移动,会改变内、外齿轮的相对位置,从而产生配气相位的连续改变。
VVT外壳通过安装在其后部的剪式齿轮驱动排气门凸轮轴。