VTEC发动机的工作原理.pptVIP

目 录;; VTEC是本田公司在20世纪80年代开始研究的发动机新技术，在1989年， VTEC技术问世，发明者叫松泽健一，这种技术早期曾用于本田的运动赛车上，车型是“型格”INTEGRA（DA6） XSi和 RSi，是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统。; 能源与环境问题是目前汽车工业所面临的两个主要问题。为了在提高汽油机燃油经济性和动力性的同时，满足越来越严格的排放法规要求。 从20世纪70年代开始，汽油机燃油电控技术在逐步发展，至今已形成了以进气管多点??序喷射为代表的较为成熟的汽油机燃油控制技术。与燃油控制技术相比，配气控制技术早期的研究进展比较缓慢，其发展历程下图1所示。; 20世纪90年代，国外对可变气门技术的研究成为热点，开发出了一系列基于凸轮轴的可变气门机构，并且应用于车用发动机，其中可变凸轮轴相位机构应用最广。 20世纪90年代中后期，开始研究无凸轮气门机构。其中FEV、BMW、Ford等公司分别展开了电磁驱动式气门机构的研究：Ford、Lotus（莲花）、Bosch等公司分别展开了电液驱动式气门机构的研究。但是目前无凸轮的气门机构还处于研究阶段，未见到其大量应用于车用发动机的研究报道。; 转速高时，混和气流速非常快，燃烧时间也非常短，混合期惯性能量较大，此时希望进气门能早开一点，再晚些关闭，以便能多吸入一些混合气。 高速发动机往往采用较大的气门重叠角，但气门重叠角过大，由于发动机低负荷运转，进气管内压力低，混和气可能被挤出去，反而减少进气量，会使低速性能变差。特别在怠速时，过大的气门重叠角会破坏排气的次序，使怠速转速不稳。 所以有些发动机低速性能好，而高速性能差；有些则反之，这就形成了所谓的低速发动机和高速发动机。; ; 如图4所示，VTEC的控制系统主要由电控单元ECM、VTEC电磁阀总成（控制电磁阀、液压执行阀）图5和压力开关等组成。; 如图4所示，发动机电脑ECM收集发动机的转速、负荷、车速和冷却液温度等信号，经过分析运算，做出决定是否对发动机配气机构实行VTEC控制。若满足预设的控制条件，ECM就给VTEC电磁阀的线圈绕组提供电流，电磁阀在电磁力的作用下被吸起，来自油泵的油压就通过开启的阀门加在同步活塞上，以改变气门的正时和升程。VTEC电磁阀开启后，VTEC压力开关负责检测系统是否正处于工作状态，并反馈一个信号给ECM以监控系统工作。; 由于凸轮B的升程很小，因而进气门只稍微打开。虽然此时中间摇臂已被凸轮C驱动，但由于中间摇臂与主摇臂、辅助摇臂是彼此分离的，故不影响气门的正常开闭。也就是说，在低速状态VTEC机构不工作，气门的开闭情况与普通顶置凸轮轴式配气机构相同;图7 摇臂与凸轮工作情况; 但是VTEC 系统对于配气相位的改变仍然是阶段性的, 也就是说其改变配气相位只是在某一转速下的跳跃, 而不是在一段转速范围内连续可变。为了改善VTEC 系统的性能, 本田不断进行创新, 推出了i- VTEC 系统。 ; VTC 机构的导入, 使得气门的配气相位能够“ 智能化地”适应发动机负荷的改变。VTC 在发动机运转过程中配合VTEC 系统的作用主要运用在三个方面。 ( 1) 最佳怠速、稀薄燃烧区域在此区域内, VTC 系统停止作用, 此时气门重叠角最小, 由于VTEC 的作用, 产生强大的涡流, 从而使发动机怠速工作稳定。 ( 2) 最佳油耗、排气控制区域在此区域内, VTEC 发挥作用, 产生强大的涡流, 从而使可燃混合气混合更加均匀, 同时VTC 的作用使气门重叠角加大, 将部分废气重新吸入气缸, 起到了EGR 的作用, 以此达到最佳油耗和排气控制。 ( 3) 最佳扭矩控制区域在此区域内, 通过VTC 的控制, 以最适当的气门重叠角, 同时配合VTEC 系统的作用, 使得发动机的输出扭矩最大限度地提高。; 综上所述，由于 i- VTEC 系统中VTC 机构的导入, 使得发动机的配气相位能够柔性地与发动机的负荷相匹配, 在发动机的任何工况下, 都能找到最佳的配气相位, 以最佳的气门重叠角, 实现中、低速时低油耗、低排放, 高速时高功率、大扭矩, 这就象按照人类大脑的要求那样进行控制, 因此被形象地称之为“ 智能化”VTEC。