谈以可变气门控制为主的汽车发动机特有技术及概要.pdf

学兔兔 没汁研究 吾 一 谈以可变气门控制为主的汽车发动机特有技术 程 艳 (广西职业技术学院 广西 南宁 530226) 摘 要：本文重点介绍了当前汽车发动机新技术里面的气门正时技术及气门升程控制技术，并以本田 VTEC系统和丰田W T．i控制系统为例对该技术的应用进行分析说明。 关键词：可变；气门；正时；升程；发动机 叠加角，如图1所示。 1、概述 如果发动机的气门升程和气门正时不随着发动机 气门数量的增多及发动机转速的增高而变化，则难以保 证低转速时扭矩输出、高转速时功率输出以及这些工况 下燃油消耗等问题。使用单个节气门控制的燃油供给方 式难以较好解决这个问题，但采用多种“可变”来“综 合治理”，这个问题则可迎刃而解。因此就有可变进气 管道、可变压缩比和可变气门的升程和正时来解决这个 问题，其中可变气门的升程和正时也就是可变式气门驱 动机构，是目前汽车常见的一种新技术，近年来该技术 被广泛应用于现代轿车上。 2、气门正时技术 气门正时技术是指气门打开的时问，也就是控制气 图1 配气相位图 门在活塞运行到什么位置时开启。理论上讲进气门在活 发动机在不同的转速工况下，要求不同的气门叠加 塞从上止点开始向下运动，打开进气门，在活塞到达下 角，低转速需要较小的气门叠加角，高转速的时候需要 止点完成进气，关闭气门；相应的排气门应该是活塞从 较大的气门叠加角。普遍不带气门正时可变的发动机， 下止点开始向上运动开始排气行程的时候打开，活塞运 是无法同时满足这两个需求的，传统的发动机气门工作 行到上止点完成排气，关闭排气门。但由于空气具有惯 状态如下：当发动机处于低转速时，凸轮轴的运转速度 性，需要一定的反应时间，为了获得更多的进气及排出 较慢，进气速度也相对较慢，气门则 持相对较长的开 更多的废气，进气门会在活塞向下运动之前打开，荠且 启时间和较小的开度。当车辆行驶速度选 0 20 、至 到达下止点之后才关闭；排气门也是～样，会在活塞向 小时时，发动机的转速通常会在3000~4000rpm 乏 上运动之前打开，到达上止点之后才关闭。此时，在活 更高，此时气门开闭频率加快，进气速度也加快，至t 塞到达上止点完成排气行程的时候，也就是进气行程开 进气量大，但气门的开启时间短，这必然会使进氢点转 始之前，会出现进气门和排气门同时打开的现象。这就 少，造成燃烧不完全。如果在这一传统的发动机配气机 是所谓的气门叠加，这个叠加时曲轴转过的角度就气门 构上引入电子控制系统——气门正时控制，那么发动托 学兔兔 堡 堡壅 Design research 的工作效率将得到大幅