可变气门正时技术

宝马VANOS可变气门正时系统

宝马VANOS可变气门正时系统

来源：末知 作者：佚名 发布时间：2008-01-14

宝马的VANOS系统是一个由车辆发动机管理系统操纵的液压和机械相结合的凸轮轴控制设备。VANOS系统基于一个能够调整进气凸轮轴与曲轴相对位置的调整机构。双VANOS则增加了对进排气凸轮轴的调整机构。

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。

『双VANOS系统即Double VANOS』

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。有一小块杯状带有螺旋形齿轮的金属，其内侧与凸轮相配合，外侧与链轮配合。VANOS系统的可变性就是源于齿轮的螺旋形。杯状装置由作用于受DME（数字式电子发动机管理系统）控制依靠油压的液压机构驱动。

怠速时，凸轮正时延迟。在非怠速状态下，DME为电磁线圈通电控制油压推动杯状齿轮，在中等转速下推动凸轮提前12.5度，然后在5000转/分时，允许其回到初始位置。中速运转时推力越大气缸充气越好，扭矩也就越大。我们听到的噪声是因公差而造成的杯状装置进出时链轮的轻微摆动声音。

2012年10月（下）科技创新科技创新与应用浅析丰田智能可变气门正时技术(VVT-i)与

主要原件检查

何越瀚（广州市公用事业高级技工学校，广东广州510000）

1可变气门正时技术的作用可变气门正时技术是根据发动机转速的高低，将凸轮转过一个角度，令进气门或排气门打开的时刻提前或延后，使发动机的配气相位产生一定范围内的变化，以适应发动机的不同工况。丰田汽车应用该技术较为广泛，通过改良，丰田把该项技术称为智能可变气门正时技术(VVT-i)。VVT-i技术可以用来减小发动机泵气损失，加快进气速度，改善混合气质量，改变残余废气系数，提高进气效率，最终改善发动机的燃烧过程，使动力性、经济性、排放性以及响应性能等得到了综合提高。1.1进气门可变正时1.1.1减小泵气损失部分负荷时，传统发动机由于节气门作用，进气节流会带来很大的泵气损失，减小了有用功。通过对进气门的控制，使部分废气进入进气道，降低进气歧管的真空度，消除了节气门带来的泵气损失，提高了燃油经济性。1.1.2提高进气速度发动机处于低转速时，尤其在怠速阶段，缸内涡流强度减弱导致燃烧速度不足。推迟进气门开启时间，直至活塞具有较高的向下运行速度，可以提高进气速度，加强进气涡流，提高燃烧速率，获得较高的循环效率。1.1.3提高充气效率利用进气管内的压力波可以实现惯性增压，提高充气效率。当发动机高转速时，推迟进气门关闭可以充分利用进气充气的惯性增压效应，提高扭矩。1.1.4可变压缩比改变进气门迟闭角，可以在膨胀比不变的情况下改变有效压缩比。当进气门早关时，充气量不足或压缩冲程中才关闭进气门，将有一部分气体排出气缸，这两种情况都会降低发动机有效压缩比。这一点可以应用于增压发动机。另外，在增压汽油机上，精确控制进气门提前或滞后，可以降低缸内气体压力，防止爆震发生。1.2排气门可变正时1.2.1优化膨胀比排气门开启正时决定了有效膨胀比。发动机在高转速时，排气门在摘要：四冲程发动机每一个工作循环进、排气过程只有千分之几秒。在这极短的时间内，被吸入的可燃混合气愈多，废气排得愈干净、愈彻底，发动机的功率就愈大。反之，功率就愈小，发动机的动力性和经济性就会下降。由此可见，发动机的各项性能指标，都基本取决于吸入空气量的多少和换气质量的好坏。因此，气门的配气相位对于发动机的整体性能有着最为重要的作用。但从原则上讲，一种配气相位只适合一种发动机转速。以前的发动机在设计时就要决定着重低速还是高速性能，因为侧重不同，相应地另外一方面的性能就被削弱。为此，人们希望发动机在任何转速范围都能得到较大的功率。为了更好的使发动机在最佳工况下工作，出现了可变气门技术，通过可变气门技术，可以使发动机的性能向最优化的方向发展。本文主要是以丰田智能可变气门正时技术(VVT-i)进行撰写。关键词：丰田；可变气门正时技术；检查

蒜霸　应用科学　１４９　

汽车发动机可变气门正时系统及其故障检测　

王乐琦　

（黑龙江省环境监测中心站，黑龙江哈尔滨１５０００１）　

摘要发动机可变气门正时技术（ＶＶＴ）是近年来被逐渐应用于现代轿车发动机的一种新技术。它的主要优点包括节省燃油、降低污染　

和噪音等。但是ｖｖＴ技术的引入也增加了汽车发动机系统的复杂性，对汽车的保养维护及故障检测提出了较高的要求。首先对汽车发动机　

ＶＶＴ技术进行概述，然后结合一起发动机故障实例，介绍汽车发动，［９￣ＶＶＴ相关故障诊断的方法。　

关键词可变气门正时系统；ＶＶＴ；故障检测　中圈分类号Ｕ４７２　文献标识码Ａ　文章编号１６７３—９６７１一（２０１０）０８２—０１４９一Ｏ１　

近几十年来，基于提高汽车发动机动力性、经济性和降低排污的广　

泛需求，许多国家和厂商、科研机构投入了大量的人力、物力进行新　技术的研究与开发。发动机可变气门正时技术（ＶａｒｉａｂｌｅＶａｌｖｅ　Ｔｉｍｉｎｇ，　Ｖ１　）是近些年来被逐渐应用于现代轿车发动机的一种新技术。　

ＶＶＴ技术的基本思想是调节发动机进气、排气系统的升程、重叠　时间与正时（部分或者全部）。这样可以提高进气充量，使充量系数增　

加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。以日本丰田汽车公司　的智能正时可变气门控制系统Ｖ、１、一ｉ为例，该技术应用于３Ｌ６缸双凸轮轴　发动机，可以节省燃￣１ｔ１６％，减５－－ｃｏ。排出量４０％，降低Ｈｃ排放量１０％，　

输出扭矩可增￣Ｈ１０％。　但是，ＶＶＴ系统的引入不可避免地增加了汽车发动机整体的复杂　

性。对汽车的保养维护和故障诊断提出了较高的要求。本文首先对汽车　发动机ｖｖＴ技术做概括性介绍，然后结合一起悦达起亚赛拉图轿车发动　

机故障实例，介绍ＶＶＴ汽车发动机故障诊断和排除的一般流程。　

１、，、，＿ｒ技术简介　

ＶＶＴ技术的雏形最早出现在ｌ９世纪的火车蒸汽机车上。２０世纪８０年　代，许多汽车企业开始了内燃发动机ｖⅥ技术的研究。１９８９年本田首次　

VVT，可变气门技术

关键词：双VVT-i/VVT-i/i-VTEC/VVT/CVVT/CVTC/S-VT/MIVEC

VVT其实是Variable Valve Timing的缩写，翻译成中文就是可变气门正时技术。

代表车型：

广州本田 新飞度 1.5L/1.3L i-VTEC

广州丰田 雅力士1.6L 双VVT-i

上海通用 雪佛兰科鲁兹 DVVT

北京现代 领翔2.0L/2.4L CVVT

东风日产 新轩逸2.0L/1.6L CVTC

东南三菱 戈蓝2.4L MIVEC

长安铃木 天语SX4 VVT

数字签名者：魏君堂 DN：o= Corporation, ou=CA Center, cn=魏君堂, sn=2088102472987547, email=elegantjack@ 日期：2011.04.02 11:15:25 +08'00' 它是汽油发动机技术发展的一个里程碑。其主要设计思想是发动机气门升程和配气相位

定时可以根据发动机工况作实时的调节。而我们常见的CVVT，就是在这个原理上增加了连

续性的概念，即Continue。

CVVT的主要设计原理是通过电子控制系统改变凸轮轴打开进气门的时间早晚，从而控

制所需的气门重叠角。这项技术着重于第一个字母C(Continue连续)，强调根据发动机的工

作状况连续变化，时时控制气门重叠角的大小，从而改变气缸进气量。当发动机低速小负荷

运转时，如怠速状态，这时应延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，以稳定燃烧状态。当

发动机低速大负荷运转时，如起步、加速、爬坡时，应使进气门打开时间提前，增大气门重

叠角，以获得更大的扭矩。当发动机高速大负荷运转时，如高速行驶时，也应延迟进气门打

开时间，减小气门重叠角，从而提高发动机工作效率。当发动机处于中等工况时，如中速匀

速行驶时，CVVT也会相对延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，此时的目的是减少燃油