《汽车发动机构造与维修》 课件 项目三 任务2可变气门正时机构.pptx

项目三配气机构的构造与维护任务二可变气门正时机构一、可变气门正时机构的产生发动机气门是由曲轴通过凸轮轴带动的，气门的配气正时则是由凸轮决定的。对于没有可变气门正时技术的普通发动机而言，进排气们开闭时间都是固定的，但是这种固定不变的气门正时却很难顾及到发动机在不同转速工况时的工作需要。为了实现提升效率节约燃油的效果，可变气门正时机构就应运而生。

项目三配气机构的构造与维护任务二可变气门正时机构由于发动机工作时的转速很高，四冲程发动机的一个工作行程仅需千分之几秒，这么短促的时间往往会引起发动机进气不足，排气不净，造成功率下降。因此，就需要利用气流的进气惯性，气门要早开晚关，以满足进气充足，排气干净的要求。由于发动机工作时的转速很高，四冲程发动机的一个工作行程仅需千分之几秒，这么短促的时间往往会引起发动机进气不足，排气不净，造成功率下降。因此，就需要利用气流的进气惯性，气门要早开晚关，以满足进气充足，排气干净的要求。

项目三配气机构的构造与维护任务二可变气门正时机构这种重叠的角度通常都很小，可对发动机性能的影响却相当大。那么这个角度多大为宜呢？发动机转速越高，每个汽缸一个周期内预留给吸气和排气的绝对时间也越短，因此想要达到较好的充气效率，这时发动机需要尽可能长的吸气和排气时间。显然，当转速越高时，要求的重叠角度越大。也就是说，如果配气机构的设计是对高转速工况优化的，发动机容易在较高的转速下，获得较大的峰值功率。但在低转速工况下，过大的重叠角则会使得废气过多的泻入进气岐管，吸气量反而会下降，气缸内气流也会紊乱，此时ECU也会难以对空燃比进行精确的控制，从而导致怠速不稳，低速扭矩偏低。相反，如果配气机构只对低转速工况优化，发动机的就无法在高转速下达到较高的峰值功率。所以传统的发动机都是一个折中方案，不可能在两种截然不同的工况下都达到最优状态。

项目三配气机构的构造与维护

任务二可变气门正时机构为了解决这个问题，就要求配气相位角大小可以根据转速和负载的不同进行调节，高低转速下都可以获得理想的进气量从而提升发动机燃烧效率，这就是可变气门正时技术开发的初衷。在低速和怠速工况下，系统缩小进排气时间使得配气相位的重叠角减小，从而改善低速下的扭矩表现，而高速下则适当增加配气相位重叠角以提高提升马力。二、可变气门正时的作用可变气门正时的作用是在发动机的怠速、最大输出功率和扭矩以及废气再循环操作模式时提供最优化的气门正时设置。

项目三配气机构的构造与维护任务二可变气门正时机构1.怠速在怠速工况时，对凸轮轴进行设置使得进气凸轮轴较晚打开，并且较晚关闭。排气凸轮轴被设置成在上止点之前完全关闭。由于只有最少量的残余气体被燃烧，所以就使得怠速很稳定。图怠速工况气门打开与关闭角度进气Io进气门打开压缩Ic进气门关闭功率输出Eo排气门打开排气Ec排气门关闭

项目三配气机构的构造与维护任务二可变气门正时机构2.输出功率要在很高的发动机转速时获得较高的输出功率，必须使得排气门较晚打开。只有这样，被燃烧气体的膨胀力才能较长时间地作用在活塞上。进气门在上止点后打开并且在下止点后完全关闭。这样进气的动态自增压效应被用来增加输出功率。图输出功率气门打开与关闭角度

项目三配气机构的构造与维护任务二可变气门正时机构3.输出扭矩要获得最高的输出扭矩，气缸必须具有很高的容积效率。这需要进气门较早打开。因为较早打开，所以关闭也较早：这样就避免了将新鲜空气压出去。排气凸轮轴在上止点之前关闭。图输出扭矩气门打开与关闭角度

项目三配气机构的构造与维护

任务二可变气门正时机构4.废气再循环通过调节进气和排气凸轮轴可是实现内部废气再循环。在此过程中，当气门交错（进气门和排气门都打开）时废气就从废气口流入进气口。交错的程度决定了再循环的废气量。进气凸轮轴被设置成在上止点之前完全打开并且排气凸轮轴在上止点之前才关闭。结果，两个气门都打开并且废气被再循环。与外部废气再循环相比较，内部废气再循环的优点是系统的反应更快并且再循环的废气分布更加均匀。图废气再循环气门打开与关闭角度

项目三配气机构的构造与维护

任务二可变气门正时机构三、可变气门正时的组成可变气门正时系统包括两个叶片调节器、控制外壳和两个电磁阀等组成。图可变气门正时主要部件

项目三配气机构的构造与维护任务二可变气门正时机构1.叶片调节器：调节进气凸轮轴的叶片调节器被直接安装在进气凸轮轴上。它根据发动机控制单元的信号调节进气凸轮轴。调节排气凸轮轴的叶片调节器被直接安装在排气凸轮轴上。它根据发动机控制单元的信号调节排气凸轮轴。两个叶片调节器都是由液压操控的并且通过控制外壳与发动机的机油系统连接。图叶片调节器图叶片调节器组成图可变气门正时控制原理