VVT機(jī)構(gòu)工作原理說明

1、Page：1報告人：林義2010年1月22日4A9 ENG VVT結(jié)構(gòu)及工作原理說明Page：2目錄目錄 1、VVT機(jī)構(gòu)概述 2、VVT機(jī)構(gòu)原理 3、4A9 ENG VVT機(jī)構(gòu)說明 4、4G69 ENG MIVEC機(jī)構(gòu)介紹 5、Q&APage：3一、一、 VVT機(jī)構(gòu)概述 VVT是Variable Valve Timing縮寫，中文意為發(fā)動機(jī)“可變氣門正時”技術(shù)。1960年代起，工程師們開始致力于這項技術(shù)的研究。1982年的阿爾法羅密歐Spider 2.0是最早采用VVT技術(shù)的量產(chǎn)車，最后由豐田在1993年進(jìn)行推廣。 目前這項技術(shù)已在各車廠廣泛使用，如本田的VTEC、i-VTEC、；豐田

2、的VVT-i；日產(chǎn)的CVVT；三菱的MIVEC；鈴木的VVT；現(xiàn)代的VVT；起亞的CVVT等也逐漸開始使用。 在這些VVT技術(shù)中，又分成兩類，一類是以豐田的VVT為代表的改變氣門開啟時間的技術(shù)；另外一類是以本田的VTEC為代表的改變氣門升程的技術(shù)。 在單VVT的基礎(chǔ)上，各車廠又提出雙VVT技術(shù)，分別控制發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，目前豐田的卡羅拉，皇冠，銳志等車型均采用此技術(shù)。 最終，本田、豐田在各自的可變氣門正時技術(shù)基礎(chǔ)上借用對方技術(shù)，推出了i-VTEC及VVTL-i。 Page：4氣門提前角氣門提前角 進(jìn)氣門或排氣門在上止點或下止進(jìn)氣門或排氣門在上止點或下止點前開啟，所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角被稱為

3、氣門提前點前開啟，所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角被稱為氣門提前角。角。氣門滯后角氣門滯后角 進(jìn)氣門或排氣門在上止點或下止進(jìn)氣門或排氣門在上止點或下止點后到關(guān)閉時所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角被稱為氣門滯點后到關(guān)閉時所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角被稱為氣門滯后角。后角。氣門重疊角氣門重疊角 在上止點范圍內(nèi)，進(jìn)氣門和排氣在上止點范圍內(nèi)，進(jìn)氣門和排氣門同時開啟，期間所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角就是氣門門同時開啟，期間所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角就是氣門重疊角。重疊角。二、二、VVT機(jī)構(gòu)原理機(jī)構(gòu)原理 1、氣門提前角、滯后角及氣門重疊角、氣門提前角、滯后角及氣門重疊角Page：5膨脹行程 3 排氣行程 4進(jìn)氣行程 1 壓縮行程2排氣門開進(jìn)氣門開重疊角重疊角氣門升程輪廓

4、720,0180360360540TDC滯后狀態(tài) (回位: 最小重疊角)發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向提前狀態(tài)(最大重疊角)Page：6典型收益典型收益策略策略介紹固定相位可變定時功率功率/扭矩扭矩改善怠速改善怠速排放排放物物燃油燃油經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性進(jìn)氣進(jìn)氣2位置小幅度調(diào)節(jié)(8 to 15 cam)1983-現(xiàn)在歐洲/亞洲TDCBDCIEDIXX進(jìn)氣進(jìn)氣連續(xù)可變大幅度調(diào)節(jié)(20 to 30 cam)1995Toyota VVTiTDCBDCIEDIXXXX排氣排氣連續(xù)可變大幅度調(diào)節(jié)(20 to 30 cam)1997Ford ZetecTDCBDCIEDEXXX進(jìn)排氣等相位調(diào)節(jié)進(jìn)排氣等相位調(diào)節(jié)單凸輪連續(xù)可變大幅度

5、調(diào)節(jié)(20 to 30 cam)200XTDCIEDE & IXX進(jìn)排氣進(jìn)排氣獨立相位調(diào)節(jié)獨立相位調(diào)節(jié)連續(xù)可變大幅度調(diào)節(jié)(20 to 30 cam)1996BMWTDCD ED IIEXXXX應(yīng)用應(yīng)用相位調(diào)節(jié)示意圖相位調(diào)節(jié)示意圖日產(chǎn)Page：72、VVT機(jī)構(gòu)控制原理機(jī)構(gòu)控制原理 發(fā)動機(jī)可變氣門正時技術(shù)(VVT，Variable Valve Timing)原理是： ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)曲軸位置傳感器、進(jìn)氣歧管空氣壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、水溫傳感器和凸輪軸位置傳感器等反饋信息與預(yù)定儲存在ECU內(nèi)部的參數(shù)值進(jìn)行對比計算。而后將計算出的修正參數(shù)信號發(fā)送與OCV，OCV根據(jù)ECU信號調(diào)節(jié)OCV

6、閥閥芯的位置，也就是改變液壓流量，把提前、滯后、保持不變等信號以油壓方式反饋至VVT相位控制器的不同油道上。通過調(diào)整凸輪軸轉(zhuǎn)動角度從而達(dá)到調(diào)整進(jìn)氣（排氣）的量，和氣門開合時間，角度。使進(jìn)入的空氣量達(dá)到最佳，提高燃燒效率。Page：8ECU相位器控制閥目標(biāo)輪油路圖中：曲軸位置傳感器凸輪軸位置傳感器電信號液壓路線機(jī)油泵Page：9三、三、4A9 VVT機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu) 1 1、凸輪軸相位器（、凸輪軸相位器（VVT VVT Variable Valve Timing Actuator）Page：10工作原理： 當(dāng)發(fā)動機(jī)由低速向高速轉(zhuǎn)換時，ECU控制OCV閥將機(jī)油壓向進(jìn)氣凸輪軸驅(qū)動齒輪內(nèi)的小渦輪，在壓

7、力的作用下，小渦輪就相對于齒輪殼旋轉(zhuǎn)一定的角度，從而使凸輪軸在25度范圍內(nèi)向前或向后旋轉(zhuǎn)，從而改變進(jìn)氣門開啟的時刻，達(dá)到連續(xù)調(diào)節(jié)氣門正時的目的。 。外殼襯套鎖銷螺栓墊片葉輪密封刮片齒輪Page：112 2、機(jī)油控制閥（、機(jī)油控制閥（OCVOCV）工作原理： 根據(jù)ECU提供的控制信號，也就是電流信號，OCV線圈中產(chǎn)生磁場，在磁場的作用下，鐵芯頂著滑芯向磁場強(qiáng)的方向移動；當(dāng)磁場強(qiáng)度變?nèi)鯐r，彈簧反方向推動滑芯移動。Page：12氣氣門門延延遲遲開啟開啟供給供給TO VVT遲角油口遲角油口回油回油FROM VVT進(jìn)角油口進(jìn)角油口Page：13供給供給泄漏流量泄漏流量泄漏流量泄漏流量由于滑閥與閥套之間存

8、在間隙，當(dāng)進(jìn)角與遲角油口被滑閥關(guān)閉時，還有微量由于滑閥與閥套之間存在間隙，當(dāng)進(jìn)角與遲角油口被滑閥關(guān)閉時，還有微量機(jī)油從供給泄漏到回油口機(jī)油從供給泄漏到回油口Page：14氣氣門門提前開啟提前開啟供給供給FROM VVT遲角油口遲角油口TO VVT進(jìn)角油口進(jìn)角油口回油回油Page：153、VVT配合使用說明配合使用說明Page：164、VVT使用的優(yōu)點使用的優(yōu)點：中低速區(qū)域的力矩增大10%以上（實現(xiàn)良好駕駛性能）：怠速時降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變動幅度：油耗最大改善4.8%：改善排放性能（Nox排出量最大降低40% ）Page：17VVT有無時的發(fā)動機(jī)性能比較Page：18四、MIVEC機(jī)構(gòu)說明 MIVE

9、C機(jī)構(gòu)是在SOHC四氣門發(fā)動機(jī)上設(shè)置的在低速時使兩個進(jìn)氣門升程存在高度差,而高速時兩 個進(jìn)氣門升程加大的凸輪切換機(jī)構(gòu). 在發(fā)動機(jī)低速工況時,依靠兩個進(jìn)氣門的升程差來加強(qiáng)缸內(nèi)混合氣的流動,并因更充分的燃燒來 達(dá)到降低排放,減少油耗,提高扭矩的目的;在發(fā)動機(jī)高速工況時,通過增加進(jìn)氣門的開啟時間及 升程,使發(fā)動機(jī)因進(jìn)氣量增加而獲得更高的動力輸出. 低速工況高速工況疊開角小疊開角大低升程高升程排氣中升程Page：19機(jī)油機(jī)油濾濾清器清器儲壓器組件進(jìn)進(jìn)氣氣側(cè)側(cè)排氣排氣側(cè)側(cè)機(jī)油控制機(jī)油控制閥組閥組件件進(jìn)氣搖臂A(低升程)進(jìn)氣搖臂B(中升程)T形桿(高速)排氣排氣側(cè)搖臂Page：20MIVEC結(jié)構(gòu)作動原理：

10、兩個進(jìn)氣門分別連在被低、中升程凸輪驅(qū)動的搖臂上,高升程凸輪在中間,兩搖臂間設(shè)置T形桿。 低速工況時,T形桿未被鎖死,各氣門分別在低、中升程凸輪驅(qū)動下工作。 高速工況時,在油壓作用下,搖臂內(nèi)的活塞將T形桿的兩臂部和兩搖臂鎖到一起,高升程凸輪通過 T形桿和兩搖臂驅(qū)動氣門工作。A-AA-AT形桿臂部活塞切換高速工況時進(jìn)氣側(cè)排氣排氣側(cè)側(cè)切換油圧(潤滑油)潤滑油低升程凸輪用搖臂中升程凸輪用搖臂排氣搖臂軸進(jìn)氣搖臂軸高升程凸輪用T形桿彈簧切換活塞T形桿臂部排氣搖臂托架進(jìn)氣高升程凸輪進(jìn)氣中升程凸輪進(jìn)氣低升程凸輪排氣升程凸輪低速工況時空空擺擺接觸接觸臂彈簧托架Page：21發(fā)動機(jī)在3500rpm進(jìn)行低速狀態(tài)和高速狀態(tài)凸輪的切換。為確保切換瞬時的油壓,而不發(fā)生切換失誤,特設(shè)置了儲壓器。儲壓器油壓控制閥切換活塞低速狀態(tài)高速狀態(tài)潤滑切替切替潤滑油壓控制閥濾清器油道Page：22低速工況時(油壓控制閥關(guān)閉)當(dāng)油壓控制閥在關(guān)閉狀態(tài)時,進(jìn)氣搖臂內(nèi)的切換油壓小于某一定值,切換活塞不工作,高速搖臂T形桿的兩臂與兩進(jìn)氣搖臂未鎖死,進(jìn)氣門分別在低、中升程凸輪驅(qū)動下工作?？湛諗[擺在低升程凸在低升程凸輪驅(qū)動輪驅(qū)動下工作下工作在中升程凸在中升程凸輪驅(qū)動輪驅(qū)動下工