第6节发动机可变配气相位技术
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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。
减少汽车机械损失的节能技术于秩祥【摘要】汽车行驶过程中机械损失消耗很多动力系统的指示功率,从而对外输出的有效功率减少。
发动机发出的功率始终等于机械传动损失功率与全部运动阻力所消耗的功率。
一般汽车机械损失所消耗的功率占指示功率的10%~30%,故有效降低机械损失,特别是汽车上各种类型的机械损失,可提高车辆动力性和燃油经济性,达到节能减排效果。
文章根据汽车上各系统的机械损失产生机理,分析其特点,结合先进实用技术降低或避免机械损失,提高汽车有效功率,降低汽车使用油耗,减少尾气排放,改善汽车使用经济性。
%The car in the process of mechanical loss indicated power consume a lot of power system, thus reduces the effective power of foreign output. Power from the engine is always equalto the mechanical transmission loss power and all the power consumed by a resistance movement. General motors power consumed by a mechanical loss accounts for 10% ~ 30% of indicated power, effectively reduce the mechanical loss, especially in cars of various types of mechanical loss, can greatly improve the power performance and fuel economy of vehicles, energy conservation and emissions reduction. According to the mechanical loss of car the system mechanism, analysis of its characteristics, combined with advanced practical technology to reduce or avoid mechanical loss, effective power car, reduce vehicle use fuel consumption, reduce emissions, improve vehicles use economy.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】5页(P233-236,255)【关键词】汽车;机械损失;功率;节能【作者】于秩祥【作者单位】江苏建筑职业技术学院实验实训与职业技能管理中心,江苏徐州221116【正文语种】中文【中图分类】U465.9CLC NO.:U465.9 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)07-233-04 汽车的燃油消耗与加速、减速、制动、怠速停车等工况以及汽车附加(如空调、空气压缩机和转向液压泵)的使用有关。
可变配气相位技术定义:用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间,称为配气相位。
进气配气相位为180°+进气提前角α+进气迟后角β,排气配气相位为180°+排气提前角γ+排气迟后角δ。
试验证明:在进、排气门早开、晚关的过程中,进气门的晚关,对充气效率影响最大,其次是重叠角的大小,人们多在进气门方面改善性能指标。
通过试验证明,两种进气迟后角的充气效率(ηv)和功率(Ne)变化规律是:1、低速时,晚关60°的充气效率ηv低、发动机功率Ne升高迟后。
2、高速时,超过2300~2500r/min后,晚关60°的充气效率ηv和功率Ne ,明显优于40°的相位角。
进气门晚关时对ηv和Ne的影响。
正时柱塞的锁止槽中,该锁止片依靠高速时的惯性力解脱。
大众车系可变气门正时机构VVT (Varble Valve Timing)原理:结构图原理图采用双顶置凸轮轴、4气门结构。
排气凸轮轴通过正时齿形皮带与曲轴相连接,进、排气土林轴之间采用链条驱动,链条上装有油压张紧器。
a)低速时—早开、早关,重叠角加大;b)高速时—晚开、晚关,重叠角减小可变相位调节器是在液压紧链器的基础上,加装了用ECU控制的电磁阀,形成了一个“配气相位调节总成”部件大众车系链条式配气相位调节机构工作原理1)当发动机转速低于1 300r/min时,电磁控制阀不通电,进气凸轮轴即反向转动一定角度θ,进气门早开角度变小,进、排气门的重叠角变小,防止发动机回火,低速运转平稳。
2)当发动机转速高于1 300r/min时,电磁控制阀通电,进气门早开角度变大,进、排气门的重叠角变大,废气排出率加大,提高了容积效率和转矩值。
3)当发动机转速高于3 600r/min时,电磁控制阀又断电,调节工作结束,进气门又回到不提前的位置,晚开和晚关角度加大,可利用气体的惯性能量,提高功率值。
大众车系可变气门正时机构的特点是只改变进气门开、关时间的早晚,配气相位角值不变(时间平移—即早开、早关;晚开、晚关),不改变进气门升程的大小。
第六节气门间隙和配气正时的调整为保证柴油机工作过程的正常进行,在制造、检修和使用柴油机时必须对配气机构进行调整或校核。
配气机构的调整通常包括冷态气门间隙调整和配气正时调整,本节仅叙述调整的原理和基本方法。
原理和基本方法。
一、气门间隙调整在冷态下的柴油机,当气门处于关闭状态时,气门驱动机构与气门之间必须有一定的间隙,这个间隙通常称为气门间隙。
所谓柴油机的冷机状态,通常是指其机内的油、水温度不高于40℃而言。
气门间隙是在组装调整配气机构时预先留定的,柴油机的结构不同,气门间隙的数值也不相同。
柴油机为什么要预留一定的气门间隙呢?因为柴油机运转时工作条件有较大的变化,气门和气门驱动机构都会因受热膨胀而伸长;气门机构会出现下陷现象;配气机构各机件会因振动而脱离原定位置。
如果不留气门间隙或气门间隙留得太小,则必将导致气门关闭不严而漏气,影响气缸中工质的作功能量,造成柴油机动力性和经济性下降;还可能由于高温燃气的漏泄而出现气门杆卡住及气门烧损等事故。
如果气门间隙留的太大,虽然不会出现上述弊端,但配气机构各个零件之间的冲击和噪声加大,加速机件间的磨损,并将造成气门的晚开和早关,使实际开启时间缩短,影响充量系数。
另外,预留一定的气门间隙还可使气门落座时产生的冲击力不会直接传给气门驱动机构。
所以,柴油机预留一定的气门间隙,保证了工作循环的正常进行,对柴油机是十分必要的。
16V2402JB型柴油机进气门间隙为0.40~0.45mm,排气门间隙为0.50-0.55lmm。
正确调整或校核气门间隙的前提是:柴油机必须处于冷机状态;气门处于关闭状态,即气门挺柱滚轮与凸轮基圆相接触之时。
如配气机构有气门横臂,则气门横臂的2个臂必须调整到与两个同名气门尾端同时接触。
在测量调整前,以上条件必须同时满足。
调整和校核气门间隙的基本方法,通常是根据各缸进、排气凸轮基圆位置与曲轴转角的关系,选择某几个特定位置,然后松开被测气门的摇臂锁紧螺母,拧松气门间隙调整螺钉使间隙增大,并用塞尺放在气门横臂顶端与压球座底面之间(无横臂的气门驱动机构在摇臂压球或调节螺钉头与气门尾端面之间),逐渐拧紧气门间隙调整螺钉使间隙减小,拉动塞尺使得到合适的松紧程度时保持螺钉的高度位置,然后拧紧锁紧螺母,最后用塞尺复试松紧程度,此时调整气门间隙即告完成。
可变配气系统工作原理可变配气系统的工作原理是通过改变气门的开启时间和持续时间来优化气门效率,以提高发动机的性能。
在传统的固定配气系统中,气门的开启和关闭时间是固定的,无法根据发动机运行情况和要求进行调节。
而在可变配气系统中,气门的开启和关闭时间是通过一系列的机械或电子控制装置来进行调节的。
可变配气系统可以分为两种类型:进气侧可变配气系统和排气侧可变配气系统。
进气侧可变配气系统主要通过改变进气气门的开启时间和持续时间来实现,而排气侧可变配气系统则是通过改变排气气门的开启时间和持续时间来实现。
在进气侧可变配气系统中,一种常见的技术是连续可变气门正时系统(CVVT)。
CVVT系统通过改变进气气门的开启时间和持续时间,可以提高进气效率,增加燃烧效率,减少排放,并提高发动机的动力性能和燃油经济性。
CVVT系统通常由一个可变气门正时调节器、气门正时控制单元和传感器等部件组成,通过这些部件的协同工作,可以实现对气门正时的实时调节。
在排气侧可变配气系统中,一种常见的技术是连续可变排气气门正时系统(CVVT)。
CVVT系统通过改变排气气门的开启时间和持续时间,可以优化排气效率,减少排气阻力,提高废气排放效率,并提高发动机的整体性能。
CVVT系统通常由一个可变排气气门正时调节器、排气气门控制单元和传感器等部件组成,通过这些部件的协同工作,可以实现对排气气门正时的实时调节。
总的来说,可变配气系统通过调节气门的开启时间和持续时间,以实现对发动机气门效率的优化,提高发动机的性能、燃油经济性和排放控制。
这种技术对汽车行业的发展和进步起到了积极作用,为汽车制造商提供了更多的选择和创新空间,推动了发动机技术的不断进步和发展。
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。