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汽车配气机构(气门可变机构)2


VTEC工作原理(二)
在发动机低速状况下,2个进气门由 它们各自的凸轮(主、副凸轮)来控制, 主凸轮的升程和气门持续开启角较大, 由主进气门供给汽缸混合气,而副凸轮 的升程和气门持续开启角极小,此时副 进气门打开很小的一个角度,正好能阻 止汽化的汽油沉积在气门头上,防止燃 油积留在副进气门及管道内,而且这种 设计还可使燃烧室内形成涡流,从而获 得良好的低速扭矩和响应性。
i-VTEC系统(三)
i-VTEC系统发动机采用进气歧管放在前, 排气歧管放在后(靠车厢一端)的布置。在 进气歧管上增设了可变长度装置,低转速时 增长进气行程提高气流速度,有利于提升扭 矩;而排气歧管则缩短了长度,也就是缩短 了与三元催化器之间的距离,使三元催化器 更快进入适当的工作温度,能有效控制废气 排放。由于发动机一启动后i-VTEC系统就进 入状态,不论低转速或者高转速VTC都在工 作,也就消除了原来VTEC系统存在的缺陷。
i-VTEC系统(一)
VTEC系统使用十余年以后,面对目 益严格的排放及动力性能要求,也显 出了它设计不够完善的一面。 例如VTEC系统的气门升程和正时的 变换动作明显将发动机的状态划分为 两个阶段,它们之间的转换不够平滑, 在VTEC系统启动前后发动机的表现截 然不同,连发出的声音也不一样。为 了改善VTEC系统的性能,近年本田推 出了i-VTEC系统。
1)纷纷仿效
• 丰田汽车公司随即推出了丰田VVT-i发动 机。 VVT—i.系统是丰田公司的智能可变 气门正时系统的英文缩写,最新款的丰田 轿车的发动机已普遍安装了VVT—i系统。 • 德国的宝时捷也推出了相应的TSP系统。 德国的BOSCH公司也安装了自行研制的PSM 系统。 • 上述系统都是受到了本田公司VTEC系统的 启发。
2)VTEC与普通配气机构
采用普通配气机构的发动机在低转速时, 由于气门的动作较慢,在进气滞后角范围内, 一部分空气进入汽缸后将会被反压回进气歧管 中,使得发动机的充气效率变低;如果将进气 门迟闭角减小,虽可提高充气效率,但对高速 工况又非常不利。利用VTEC系统的可变进气相 位技术即可解决上述问题,VTEC系统能使发动 机在低、中速时获取较大扭矩,而在高速时又 能输出较大功率,从而提高燃烧效率和大负荷、 高转速时的功率性能。
1)传动机构
齿轮传动
皮带传动
链条传动
两级传动
2)
气门
配气机构
导管
凸轮轴 座圈
2. 液力挺柱
低压油腔
柱塞油孔
高压油腔
液力挺柱工作原理
• 挺柱进油:当凸轮由基圆部分与挺柱接触逐渐 转到凸轮凸圆与挺柱接触时,机油通过缸盖上 油道、量油孔、斜油孔进入挺柱的环形油槽, 再由环形油槽中的一个油孔进入挺柱低压油油 腔。 • 气门开启:凸轮轴下压挺柱,挺柱下行,钢球 受向上的压力而关闭低压油腔,形成刚性体。 • 气门关闭:基圆对挺柱,挺柱上行,钢球受向 下的力打开高压油腔,形成柔性体。 • 始终接触:无论是气门开、闭,还是热胀冷缩 挺柱始终与气门杆顶端保持无隙接触。
3)VTEC机构
控制主进气门
控制Байду номын сангаас进气门
VTEC工作原理(一) 该发动机每个汽缸都装备了同 普通气门一样动作的4个气门:2个 排气门、1个主进气门和1个副进气 门;每个汽缸进气凸轮均有3个, 其轮廓均不相同,即气门升程和持 续开启角均不相同(中间凸轮的升 程、气门持续开启角比主凸轮和副 凸轮都大)。
3. 可调挺柱
气门间隙
厚薄规
4. 可变机构
HONDA(本田公司)1989年在 (INTEGRA(DA6) XSi和 RSi)车系 (排量:1.6升;最大马力:160ps、 7600rpm)中安装了名为“VTEC”系统及 后来(12年以后2001年)的i-VTEC系 统。将升功率由100ps/升提高到110ps/ 升以上 VTEC系统的全名是“Variable Valve Timing and Lift Electronic Control”,中文翻译过来就是“可变气 门相位及升程电子控制系统”。
i-VTEC系统(二)
新型的i-VTEC系统是在现有系统的 基础上,添加一个称为“可变正时控 制”VTC(Variable timing control), 即一组进气门凸轮轴正时可变控制机构, 通过ECU控制程序,控制进气门的开启关 闭。它的原理是当发动机低转速时令每 缸其中一只进气门关闭,让燃烧室内形 成一道稀薄的混合气涡流,集结在火花 塞周围点燃作功。发动机高转速时则在 原有基础上提高进气门的开度及时间, 以获取最大的充气量。VTC令气门重叠时 间更加精确,达到最佳的进、排气门重 叠时间,并将发动机功率提高20%。
VTEC工作原理(三)
当发动机需要输出较大功率时,3个 摇臂由电控液压系统锁在一起而同步动 作(2个同步活塞使3个摇臂串在一起, 如图1所示)。此时,主、副进气门通过 中间摇臂联接成一个整体,由中间凸轮 (高速凸轮)来控制,2个进气门以相同 的升程运动,而主、副摇臂不再与它们 各自的凸轮(主、副凸轮)接触,直到 VTEC系统关闭为止,这样在高速时也能 获得良好的扭矩特性。
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