04-04-内燃机气门机构-卢炽华发动机原理A-武汉理工大学-汽车学院.pptxVIP

内 燃 机 气 门 机 构武汉理工大学 汽车工程学院卢炽华内燃机气门机构气门的功能内燃机气门机构固定式气门机构直接接触式、摇臂机构式、带间隙调节器、无气门弹簧型内燃机气门机构可变气门机构 - VVA凸轮相位调节器凸轮型线切换连续可调气门机构（相位、升程）气缸停机（deactivation）无凸轮气门机构（camless）进气节流, 固定正时Cylinder Pressure: 1500 rev/min, 3.0 bar BMEP部分进气节流, Dual VVT21.8无进气节流, Dual VVT + VVL1.61.41.2Cylinder pressure [bar]10.80.60.450100150200250300350Cylinder Volume [cc] 0 20 30 40 50 60 70 80 90100110120130150180Crank angle [deg]内燃机气门机构可变气门机构的策略 – 降低泵气功耗内燃机气门机构可变气门机构功能比较Improved CombustionSystemLoadControlReduced PumpingReduced FrictionFull LoadDual independent phasers?+ ??+ +Cam profile switching?+ +++Variable lift++++?+ +Period changing drive?+??+++ +– –+ ++ +Camless systems内燃机气门机构可变气门机构 - 凸轮相位液压调节器 VVT内燃机气门机构2、可变气门机构 - 凸轮相位电子调节器Toyota Denso电子马达驱动的相位调节器应用于Lexus LSI60(VVT-iE)电子马达轴向固定于进气凸轮轴马达转速快于凸轮轴则气门正时提前，慢则正时滞后声称的好处低转速和低温时更快的响应启动时凸轮轴正向定位更大的调节范围内燃机气门机构可变气门机构 - 凸轮相位调节器独立的Dual-VVT表现最好单个调节策略单个排气VVT有一定的经济性但对扭矩提升有限非独立Dual-VVT比单个VVT效果略好最佳妥协燃烧稳定性瞬态需求机油压力可能需要安排另外的机油供油线路内燃机气门机构可变气门机构 - 凸轮型线切换EATON型线切换系统内燃机气门机构可变气门机构 - 凸轮型线切换EATON型线切换系统气门全开下BMEP等值线图低升程时具有最优的经济性高升程用于提升低速扭矩内燃机气门机构2、可变气门机构 - 凸轮型线切换Audi凸轮型线切换系统2006年11月的2.8 FSI发动机上开始使用内燃机气门机构2、可变气门机构 - 凸轮型线切换 部分负荷与怠速小结部分负荷下的型线切换带来的好处与采用相位调节器类似，但是要求很低的气门升程，因此在全负荷下几乎没有带来好处型线切换在低速时可以增加扭矩输出，但经济性方面没有提升结合相位调节器可以极大提高怠速时的燃油经济性如果寻求最大改善（扭矩和燃油经济性），可能需要改动燃烧系统内燃机气门机构2、可变气门机构 – 连续可调气门机构CVVL内燃机气门机构2、可变气门机构 – 连续可调气门机构CVVLBMW Valvetronic System内燃机气门机构2、可变气门机构 – 连续可调气门机构CVVLBMW Valvetronic System自2001年九月开始在BMW-3系列上使用BMW N42B 1.8 2.0 升发动机, 85 、105 kW, 年产量40万台具有60度相位调节功能进气阀气门升程控制与相位调节相比约提升2~3%的燃油经济性重量增加5kg制造成本增加15%其它系统研发已经被取消或被市场摒弃内燃机气门机构2、可变气门机构 – 多次进气系统Fiat的多次进气系统在2009的Alfa Romeo Mito中首次使用凸轮进气阀机构被一个活塞型液压机构取代支持5种进气阀操作模式+10%功率+15%低速扭矩-10%油耗-40% CO/HC-60% NOx内燃机气门机构2、可变气门机构 – 气缸停机气门机构EATON生产的已用于通用Gen 4 V8 DOD发动机内燃机气门机构2、可变气门机构 – 气缸停机气门机构奔驰S系列V8和V12气缸停机系统在1000 – 3500rpm和变速器 3、4、5档工作V8燃油经济性7% over NEDC15% at 90 kph13% at 120 kph内燃机气门机构2、可变气门机构 – 气缸停机气门机构Audi型线切换气缸停机系统与型线切换改变升程类似目前在1.4i TSI发动机上实现量产在2缸和4缸模式之间切换汽缸2和汽缸3同时停机4缸切换到2缸时省油16%在1250-4000rpm直到1/3发动机负荷范围内VW 1.4-L TSI 汽油机2