可變配氣相位

可變配氣相位第1頁(yè)/共16頁(yè)配氣相位定義：以曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門(mén)開(kāi)閉時(shí)刻及其開(kāi)啟的持續(xù)時(shí)間稱(chēng)作配氣定時(shí)。第2頁(yè)/共16頁(yè)配氣相位的作用1、進(jìn)氣充分方法：進(jìn)氣門(mén)會(huì)早開(kāi)，目的是為了在進(jìn)氣開(kāi)始進(jìn)氣門(mén)能有較大的開(kāi)度或者較大的進(jìn)氣通過(guò)面，從而減小進(jìn)氣阻力，使進(jìn)氣順暢，相應(yīng)的，而進(jìn)氣門(mén)晚關(guān)是為了充分利用進(jìn)氣的慣性增大進(jìn)氣量。2、排氣徹底方法：排氣門(mén)早開(kāi)是為了在氣壓較大時(shí)排干凈，而排氣門(mén)晚關(guān)也是為了利用慣性排氣。

由于進(jìn)氣門(mén)早開(kāi)和排氣門(mén)晚關(guān)，致使活塞在上止點(diǎn)附近出現(xiàn)進(jìn)、排氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的現(xiàn)象，稱(chēng)其為氣門(mén)重疊。

第3頁(yè)/共16頁(yè)氣門(mén)重疊大小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)的影響氣門(mén)重疊角小：發(fā)動(dòng)機(jī)在低速的時(shí)候可以獲得較大的進(jìn)氣量，能在低速時(shí)發(fā)揮出較大的扭矩。而在高速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法獲得較大的充氣量，導(dǎo)致無(wú)法獲得較大的功率，氣門(mén)重疊角過(guò)小時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在高速時(shí)會(huì)熄火。氣門(mén)重疊角大：發(fā)動(dòng)機(jī)在低速時(shí)無(wú)法獲得較大的進(jìn)氣量，而導(dǎo)致在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)法獲得較大的轉(zhuǎn)矩。而在高速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)卻能獲得較大的充氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠發(fā)揮出較大的功率.

配氣相位使得氣門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間成為一個(gè)定值，無(wú)法改變，這也就意味著發(fā)動(dòng)機(jī)只能在低速或者高速時(shí)發(fā)出較大的轉(zhuǎn)矩或者較大的功率。第4頁(yè)/共16頁(yè)新技術(shù)近幾十年來(lái)，基于提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和降低排污的要求，許多國(guó)家和發(fā)動(dòng)機(jī)廠商、科研機(jī)構(gòu)投入了大量的人力、物力進(jìn)行新技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。目前，這些新技術(shù)和新方法，有的已在內(nèi)燃機(jī)上得到應(yīng)用，有些正處于發(fā)展和完善階段，有可能成為未來(lái)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)(VVT,VariableValveTiming)是近些年來(lái)被逐漸應(yīng)用于現(xiàn)代轎車(chē)上的新技術(shù)中的一種，發(fā)動(dòng)機(jī)采用可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)可以提高進(jìn)氣充量，使充量系數(shù)增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和功率可以得到進(jìn)一步的提高。第5頁(yè)/共16頁(yè)

其功能就是隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而改變氣門(mén)的行程和氣門(mén)開(kāi)啟關(guān)閉的時(shí)間。方法：發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)使用短行程氣門(mén)推遲開(kāi)啟高轉(zhuǎn)速時(shí)使用長(zhǎng)行程氣門(mén)提前開(kāi)啟分類(lèi)：一類(lèi)是兩段可變行程（本田和保時(shí)捷）一類(lèi)是無(wú)級(jí)可變行程(寶馬）

可變配氣相位第6頁(yè)/共16頁(yè)一、保時(shí)捷（Variocam）結(jié)構(gòu)：圖中每個(gè)進(jìn)氣門(mén)分別有兩組凸輪控制，一組是高速凸輪，一組是低速凸輪。紅色圓框內(nèi)就是可變氣門(mén)行程的控制機(jī)構(gòu)。第7頁(yè)/共16頁(yè)工作過(guò)程當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速范圍時(shí)，紅色的控制活塞是落在氣門(mén)座內(nèi)的。這樣高速凸輪只能驅(qū)動(dòng)氣門(mén)座向下行程而不能帶動(dòng)整個(gè)氣門(mén)動(dòng)作，整個(gè)氣門(mén)由低速凸輪驅(qū)動(dòng)氣門(mén)頂向下行程，這樣獲得的氣門(mén)開(kāi)度就較小。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速范圍時(shí)，紅色的控制活塞在液壓的驅(qū)動(dòng)下從氣門(mén)座推入到氣門(mén)頂中，等于是把氣門(mén)座和氣門(mén)剛性的連接在一起，當(dāng)高速凸輪驅(qū)動(dòng)氣門(mén)座時(shí)就能帶動(dòng)氣門(mén)向下行程獲得較大的氣門(mén)開(kāi)度。但這種設(shè)計(jì)只能在一定程度上獲得更好的進(jìn)氣，因?yàn)樗挥袃啥握{(diào)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。第8頁(yè)/共16頁(yè)二、本田（VTEC）第9頁(yè)/共16頁(yè)結(jié)構(gòu)：第10頁(yè)/共16頁(yè)第11頁(yè)/共16頁(yè)VTEC不工作時(shí)，正時(shí)活塞和主同步活塞位于主搖臂缸內(nèi)，和中間搖臂等寬的中間同步活塞位于中間搖臂油缸內(nèi)，次同步活塞和彈簧一起則位于次搖臂油缸內(nèi)。正時(shí)活塞的一端和液力油道相通，液力油來(lái)自工作油泵，油道的開(kāi)啟由ECM通過(guò)VTEC電磁閥控制。第12頁(yè)/共16頁(yè)

在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)，ECM無(wú)指令，油道內(nèi)無(wú)油壓，活塞位于各自的油缸內(nèi)，各搖臂均獨(dú)自上下運(yùn)動(dòng)。于是主搖臂緊隨主凸輪開(kāi)閉主進(jìn)氣門(mén)，以供給低速運(yùn)行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)所需混合氣，次凸輪則迫使次搖臂微微起伏，微微開(kāi)閉次進(jìn)氣門(mén)，中間搖臂雖然隨著中間凸輪大幅度運(yùn)動(dòng)，但是它對(duì)于任何氣門(mén)不起作用。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于單進(jìn)雙排工作狀態(tài)，吸人的混合氣不到高速時(shí)的一半。由于仍然是所有氣缸參與工作，所以運(yùn)轉(zhuǎn)十分平順均衡。第13頁(yè)/共16頁(yè)

發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行，ECM就會(huì)向VTEC電磁閥供電開(kāi)啟工作油道，工作油道中的壓力油就推動(dòng)活塞移動(dòng)，壓縮彈簧，這樣主搖臂、申間搖臂和次搖臂就被主同步活塞、中間同步活塞和次同步活塞串聯(lián)為一體，成為一個(gè)同步活動(dòng)的組合搖臂。由于中間凸輪的升程大于另兩個(gè)凸輪，而中間凸輪角度提前，故組合搖臂隨中間搖臂一起受中間凸輪驅(qū)動(dòng)，主、次氣門(mén)都大幅度地同步開(kāi)閉，因此配氣相位發(fā)生變化，吸人的混合氣量增多滿足了發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷時(shí)的進(jìn)氣要求。第14頁(yè)/共16頁(yè)三、寶馬（BMW'svariablevalvetravel）

寶馬的控制機(jī)構(gòu)是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，電機(jī)通過(guò)蝸桿傳動(dòng)齒輪，然后由齒輪上的凸輪帶動(dòng)搖臂運(yùn)動(dòng)來(lái)改變搖臂的控制角，