淺談可變氣門技術(shù)在汽車上的應(yīng)用-在線瀏覽
2025-01-01 08:23本頁(yè)面
【正文】 汽車上的應(yīng)用 摘 要 汽油機(jī)可變氣門技術(shù)作為一種性價(jià)比相當(dāng)高的技術(shù)方案，得到了廣泛的應(yīng)用。特別是近幾年由于 油價(jià)的攀升和日趨嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)，加之技術(shù)的相對(duì)成熟和成本的降低，該技術(shù)在一些高檔車上也開(kāi)始采用。對(duì)這些技術(shù)的結(jié)構(gòu)和工作原理充分的了解，進(jìn)而了解未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，了解發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的研究方向。自然發(fā)動(dòng)機(jī) 性能祇有在某一常用轉(zhuǎn)速下最好，而在其他轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能相對(duì)較差。目前發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用的可變配氣相位控制系統(tǒng)，有些不僅可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，適時(shí)調(diào)整配氣相位，而且還可以調(diào)整氣門升程。 提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性： 低速時(shí)，提前關(guān)閉進(jìn)氣門減少進(jìn)氣回流 。 改善怠速的穩(wěn)定性和低速時(shí)的平穩(wěn)性： 怠速時(shí)，通過(guò)可變氣門定時(shí)，減小氣門重疊角，進(jìn)而減小充量更換過(guò)程中進(jìn)排氣的相互影響，提高怠速和低速的穩(wěn)定性，并可以降低怠速轉(zhuǎn)速。 本章小結(jié)： 可變配氣技術(shù)在大幅度提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能的同時(shí)，在節(jié)能和環(huán)保方面也有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。排氣門 延時(shí)關(guān)閉直到進(jìn)氣門打開(kāi)，一部分廢氣同時(shí)被引入到氣缸中，與新鮮混合氣混合燃燒。 4 第二章 氣門可變驅(qū)動(dòng)控制技術(shù) 根據(jù)內(nèi)燃機(jī)理論上對(duì)配氣機(jī)構(gòu)的要求，目前主流的可變配氣機(jī)構(gòu)按功能上分為兩大類： 可變氣門正時(shí) (Variable Valve Timing) 即氣門開(kāi)啟與關(guān)閉時(shí)刻可變。高速時(shí)，推遲關(guān)閉進(jìn)氣門，充分利用氣流 的慣性過(guò)后充氣，提高充氣效率。 采用了可變氣門正時(shí)技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭力輸出將會(huì)更加線性，同時(shí)兼顧高低轉(zhuǎn)速的動(dòng)力輸出。例如，日産的 2升 NEOVVL發(fā)動(dòng)機(jī) (下圖所示 )比沒(méi)有配備 VVT的相同結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以提供超過(guò) 25％的動(dòng)力輸出。 可變氣門升程 (Variable Valve Lift) 即改變氣門開(kāi)啟的最大升程。而且，由于氣門升程較小，流過(guò)氣門的氣流速度較快，改善了燃油與空氣的混合，進(jìn)而可以改善燃燒過(guò)程。 采用可變行程技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)，氣門行程能隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而改變。這種機(jī)構(gòu)1992年首次在本田的 VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)。 5 第三章 實(shí)例分析 寶馬公司 VCC系統(tǒng)。 7mm）內(nèi)對(duì)氣門升程進(jìn)行連續(xù)控制。該裝置主要是在傳統(tǒng)配氣機(jī)搆的基礎(chǔ)上，增加了齒扇和中置搖臂，齒扇由 ECU 控制的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的軸上由螺桿與齒扇嚙合；中置搖臂可以齒扇上的中置搖臂軸為支點(diǎn)擺動(dòng)，凸輪通過(guò)中置搖臂驅(qū)動(dòng)氣門搖臂，在驅(qū)動(dòng)氣門工作。 優(yōu)勢(shì)： 與缸內(nèi)直噴，渦輪增壓技術(shù)的搭配默契，性能出色，現(xiàn)已經(jīng)全線裝備在寶馬旗下車型上，是目前使用范圍最廣的全氣門控制系統(tǒng)。 本田公司 VTEC 系統(tǒng)。 6 本田公司 VTEC 的組成如下圖所示，同一缸的兩個(gè)進(jìn)氣門有主、次之分，即主進(jìn)氣門和次進(jìn)氣門。凸輪軸上相應(yīng)有三個(gè)不同的凸輪分別驅(qū)動(dòng)主搖臂、中間搖臂和次搖臂，凸輪軸上的凸輪也相應(yīng)分為主凸輪、中間凸輪和次凸輪；在凸輪形狀設(shè)計(jì)上，中間凸輪的升程最大，次 凸輪的升程最小，主凸輪的形狀適合發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)主進(jìn)氣門單獨(dú)工作時(shí)的配氣相位要求，中間凸輪的形狀適合發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)主、次雙進(jìn)氣門工作時(shí)的配氣相位要求。 本田公司 VTEC 的工作原理如下圖所示，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)進(jìn)氣門的三個(gè)搖臂內(nèi)有油缸孔，油缸孔中裝有靠液壓控制的正時(shí)活塞、同步活塞、阻擋活塞及彈簧。發(fā)動(dòng)機(jī)低速小負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， VTEC 電磁閥 不通電而關(guān)閉油道，機(jī)油壓力不能作用在正時(shí)活塞上，在次搖臂油缸孔內(nèi)的彈簧和阻擋活塞作用下，正時(shí)活塞和同步活塞 A 回到主搖臂油缸孔內(nèi)，與中間搖臂等寬的同步活塞 B 停留在中間搖臂的油缸孔內(nèi)，三個(gè)搖臂彼此獨(dú)立。發(fā)動(dòng)機(jī)高速大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， ECU 接通 VTEC 電磁閥電路，使電磁閥開(kāi)啓，來(lái)自潤(rùn)滑油道的機(jī)油壓力作用在正時(shí)活塞一側(cè)，由正時(shí)活塞推動(dòng) 兩同步活塞移動(dòng)，兩同步活塞分別 7 將主搖臂與中間搖臂、次搖臂與中間搖臂插接成一體，成為一個(gè)同步工作的組合搖臂，此時(shí)，由于中間凸輪升程最大，組合搖臂受中間凸輪驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)進(jìn)氣門同步工作，進(jìn)氣門的配氣相位和升程與發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)相比，其升程、提前開(kāi)啓角和遲后關(guān)閉角均增大。 帕薩特、奧迪 A6 發(fā)動(dòng)機(jī)的可變氣門正
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