汽车技术可变配气相位讲解.ppt

气门定时和升程可变的可变进气系统（VTEC) 六缸电控汽油喷射式汽油机常采用双涡轮增压系统，如图示。其中，不连续发火的1、2、3缸作为一组，4、5、6缸作为另一组，每组三个气缸的排气驱动一个涡轮增压器。 此系统除包括涡轮增压器9、进气旁通阀2、排气旁通阀10及排气旁通阀控制装置11之外，还包括中冷器3、谐振室4和增压压力传感器5等。 1-空气滤清器;2-进气旁通阀;3-中冷器;4-谐振室;5-压力传感器;6-进气管;7-喷油器;8-火花塞;9-涡轮增压器;10-排气旁通阀;11-排气旁通阀控制装置;12-排气管 二、涡轮增压器的结构及工作原理 涡轮增压器由离心式压气机和径流式涡轮机及中间体三部分组成。增压器轴5通过两个浮动轴承9支承在中间体14内。中间体内有润滑和冷却轴承的油道，还有防止润滑油漏入压气机或涡轮机中的密封装置等。 离心式压气机由进气道6、压气机叶 轮3、无叶片扩压管2 及压气机涡壳1等组成。 1-压气机;2-扩压管;3-压气机叶轮;4-密封套;5-轴;6-进气道;7-推力轴承;8-挡油板;9-浮动轴承,10-叶轮;11-出气道;12-隔热板;13-涡壳14-中间体 * * 汽油机可变配气相位 其特性参数主要是三个:气门开启相位、气门开启持续角度(指气门保持升起持续的曲轴转角)和气门升程。这三个特性参数对发动机的性能、油耗和排放有重要影响。通常将气门开启相位和气门开启持续角度统称为气门正时。随着发动机负荷和转角的改变，这三个特性参数(特别是进气门开启相位和开启持续角度)的最佳选择是根本不同的。 进气门开启相位提前，一方面为进气过程提供了较多的时间，特别有利于解决高转速时进气时间不足的问题;另一方面，气门叠开角增大，有更多的废气进入进气管，随后又同新鲜充量一起返回气缸，造成了较高的内部排气再循环率，可降低油耗和NOX排放，但同时也导致启动困难、怠速不稳定和低速工作粗暴。 进气门关闭相位推迟，一方面在高转速时有利于利用高速气流的惯性提高体积效率;另一方面在低转速时又会将已经吸人气缸的新鲜充量重又推回到进气管中。 气门升程增大，一方面在高负荷时有利于提高体积效率;另一方面在低负荷时又得不将节气门关得更小，造成更大的泵气损失和节流损失。 综上所述可见，出于不同的考虑，对气门特性参数提出了不同要求。为了提高标定功率，要提早开启、推迟关闭进气门，并提高进气门升程;为了提高低速扭矩，要提早关闭进气门;为了改善启动性能并提高怠速稳定性，则要推迟开启进气门，减小气门叠开。显然，进气门特性参数对发动机的影响比排气门特性参数更大，进气门关闭相位的影响比开启相位大。 由于环境保护和人类可持续发展的要求，低能耗和低污染已成为汽车发动机的发展目标。要求发动机既要保证良好的动力性又要降低油耗满足排放法规的规定，在各种现代技术手段中，可变配气相位技术已成为新技术发展方向之一。 (1)无凸轮轴可变配气相位机构(电磁控制) 该类机构没有凸轮轴，直接对气门进行控制。其优点是能对气门正时的所有因素进行控制，在各种工况下获取最佳气门正时;另外，还能关闭部分气缸的气门，实现可变排量。直接对气门控制是比较理想的状况，但该类控制机构操纵时需要消耗较高的能量。如何降低能量消耗是这类机构必须解决的问题. 每对气门在不同工况由凸轮轴上:滞止凸轮(0.65mm最大升 程)、中速凸轮(7.3mm升程)、高速凸轮(lOmm升程)分别控制;相应的凸轮推动的摇臂也有三个:主摇臂、中间摇臂、次摇臂;另外，还有两个转换柱塞协同转换驱动凸轮。低速时，如图1.93(a)所示，各个摇臂分离独立工作。主摇臂驱动主气门正常工作;次摇臂驱动次气门，最大升程为0.65mm，主要是产生最适当的涡流实现稀薄燃烧。 变换凸轮型线的可变配气相位机构 1.凸轮轴;2.低速凸轮;3.高速凸轮;4.主摇臂;5.二中间摇臂;6.次摇臂;7.液压柱销A 8.液压柱销B;9.止推销;10.空行程弹簧;11.排气门;12.进气门 随着发动机各缸采用多气门化，发动机的高速动力性有了很大的提高，同时却带来了中小负荷经济性变差和低速扭矩的降低。为了解决此矛盾，近来高性能轿车发动机广泛采用了可变配气相位与气门升程电子控制(VTEC)机构，从而使从高速到低速整个使用范围性能得到提高. 本田汽车采用一种可变配气相位与气门升程电子控制(VTEC)机构，来控制进气时间与进气量，从而使发动机产生不同的输出功率。 装有VTEC机构的发动机每个气缸和常规的高速发动机一样配置有两个进气门和两个排气门。它的两个进气门有主次之分，即主进气门和次进气门。每个进气门均由单独的凸轮通过摇臂来驱动。驱动主次进气门的