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第三章 配气机构 可变配气定时机构 Variable Valve Timing Lift Electronic Control Technology VTEC系统----可变气门正时和升程电子控制系统 * * 了解配气机构的功用； 掌握配气机构的布置形式； 了解凸轮轴传动方式； 掌握气门间隙的作用和大小； 了解配气机构的零件和零件组组成、结构特点、材料；了解配气相位的概念。 教学目的及教学要求 配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭进、排气门，使新鲜可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。气门关闭时，保证气缸密封。 四冲程发动机采用气门式配气机构，它由气门组和气门传动组组成。 顶置气门下置凸轮轴式配气机构 1—正时链 2—凸轮轴传动链轮 3—液压挺柱 4—凸轮轴 5—弹簧座 6—气门弹簧 7—过桥 8—摇臂 9—螺钉 10—枢轴 11—气缸盖 12—推杆 13—排气门 14—进气门 15—正时标记 16—曲轴链轮 配气机构可以从不同角度分类。 按气门的布置形式，主要有气门顶置式和气门侧置式； 按凸轮轴的布置形式，可分为凸轮轴下置式，凸轮轴中置式和凸轮轴上置式； 按曲轴和凸轮轴的传动方式，可分为齿轮传动式、链传动式和带传动式； 按每气缸气门数及其排列方式，有二气门式、四气门和五气门等。 气门间隙 发动机工作时，气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件之间在冷却时无间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和作功行程中的漏气，从而使功率下降，严重时甚至不易起动。为了消除这种现象，通常在发动机冷态装配时，在气门与其传动机构中留有—定的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量，这一间隙称为气门间隙。 配气相位 配气相位就是进、排气门的实际开闭时刻，通常用相对于上、下止点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示。这种图形称为配气相位图。 进气门提前开启的目的，是为了保证新鲜气体或可燃混合气能顺利、充足地充入气缸；而进气门晚关是为了在压缩行程开始时，利用气缸内的压力暂低于大气或环境压力，靠进气气流的惯性使新鲜气体或可燃混合气仍可能继续进入气缸。 排气门早开的原因是：当活塞作功行程接近下止点时，可燃混合气的燃烧膨胀已基本结束，但气缸内的气体压力仍然较高，利用此压力可使气缸内的废气迅速地自由排出；排气门迟关是由于活塞到达上止点时，气缸内的压力仍高于大气压，利用排气流的惯性可使废气继续排出。 由于进气门早开和排气门晚关，就会有一段时间进、排气门同时开启。进气门和排气门同时开启的那一段时间或曲轴转角，称气门重叠时间或重叠角 能随发动机转速、负荷、水温等运行参数的变化，而适当地调整配气正时和气门升程，使发动机在高、低速下均能达到最高效率。 低转速 高转速 螺旋槽式VVT－i控制器包括正时皮带驱动的齿轮、与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮，以及一个位于内齿轮与外齿轮之间的可移动活塞，活塞表面有螺旋形花键，活塞沿轴向移动，会改变内、外齿轮的相位，从而产生气门重叠角的连续改变。当机油压力施加在活塞的左侧，迫使活塞右移，由于活塞上的螺旋形花键的作用，进气凸轮轴会相对于凸轮轴正时皮带轮提前某个角度。当机油压力施加在活塞的石侧，迫使活塞左移，就会使进气凸轮轴延迟某个角度。当得到理想的配气正时，凸轮轴正时液压控制阀就会关闭油道使活塞两侧压力平衡，活塞停止移动。 丰田的VVTL-i发动机全名就是-Variable Valve Timing Lift - Intelligent, 用类似Honda VTEC的原理, 在原來的VVT-i发动机上的凸轮轴,多了可以切换大小不同角度的凸轮(lobe),也利用“摇臂”的结构来决定是否顶到高角或小角度的凸轮 ,而作到“可连续式”地改变发动机 的timing(正時), (重叠相位角)和“两阶段式”的lift(扬程)。不同的地方在搖臂內VVTL-i借用油压使销的移动来決定顶到那种尺寸的凸轮。 VVTL-i在发动机转速低时，虽然凸轮轴一样在转动，但是，由于摇臂内的销没有移动，所以小角度的凸轮部分有效地顶到摇臂，进而驱动到气门的开关，此时，大角度的凸轮一样在空转。 高转速时，凸轮轴上只有大角度的凸轮顶到摇臂。VVTL-i在发动机转速变高时，虽然凸轮轴一样在转动，但是由于摇臂内的销移动，所以换成是高角度的凸轮顶到摇臂上，小凸轮空转。 保时捷可变配气正时的控制系统 宝马可变气门行程控制机构 长气管 可变进气管长度的控制机构 短气管 i-VTEC加上可变进气歧管，进一步改善低转速扭矩，与高转速时有更高的效率, 。 奔驰SLK发动