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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進四、VVT-i,1豐田汽車公司稱為智能型可變氣門正時(VVT-i),為連續(xù)可變氣門正時系統(tǒng),首先應(yīng)用在豐田汽車的高級房車LEXUS上,目前國產(chǎn)COROLLA、ALTIS及CAMRY也已開始采用。不同的排氣量與發(fā)動機時,進氣門的開啟度數(shù)有不同變化,,例如COROLLAALTIS在2-42BTDC時進氣門開啟,50一10ABDC時進氣門關(guān)閉。,2VVT-i的設(shè)計理念與VANOS相同,都是移動凸輪軸的位置,以改變氣門正時與氣門重疊角度,只是移動凸輪軸的機構(gòu)有點不同。,3
2、VVT-i的氣門正時連續(xù)可變,只針對進氣門而設(shè)計,如圖37所示,排氣門的氣門正時是固定的。氣門正時雖然連續(xù)可變,但舉升是固定的。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的 構(gòu)造、作用與改進 四、VVT-i,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進二.VTC,4VVT-i的控制如圖38所示,ECM接收各傳感器信號,經(jīng)由修正及氣門正時實際值的回饋,確立氣門正時目標(biāo)值,以工作時間比的方式控制凸輪軸正時油壓控制閥,改變油壓之方向或油壓之進出,到達使進氣門正時提前、延后或固定之目的。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進四、VVT-i,5VVT-i的構(gòu)造與作用,(1)VVT-i的組成如圖39所示,VVT
3、-i執(zhí)行器裝在進氣凸輪軸前端,凸輪軸正時油壓控制閥裝于其側(cè)端。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進四、VVT-i,5VVT-i的構(gòu)造與作用,(VVT-i執(zhí)行器的構(gòu)造如圖310所示,葉片與進氣凸輪軸固定在一起,在外殼內(nèi),因油壓的作用,葉片可在一定角度內(nèi)前后位移,帶動進氣凸輪軸一起旋轉(zhuǎn),到達進氣門正時之連續(xù)不同變化;另外鎖定銷側(cè)有油壓送入時,柱塞克服彈簧力量向左移,與鏈輪盤別離,故葉片可在執(zhí)行器內(nèi)左右移動;但無油壓進入時,柱塞彈出,葉片與鏈輪盤及外殼等聯(lián)結(jié)成一體轉(zhuǎn)動。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進四、VVT-i,(2)VVT-i的作用,進氣門正時提前:ECM送出ON時間較
4、長的工作時間比信號給凸輪軸正時油壓電磁閥,,如圖3,11所示,閥柱塞移至最左側(cè),此時左油道與機油壓力相通,而右油道那么為回油,故機油壓力將葉片向凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向推動,使進氣凸輪軸向前轉(zhuǎn)一角度,進氣門提前開啟,,進排氣門重疊開啟角度最大。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進四、VVT-i,進氣門正時固定:ECM送出ON時間一定之工作時間比信號給凸輪軸正時油壓電磁閥,,如圖312所示,閥柱塞保持在中間,堵住左、右油道,此時不進油也不回油,葉,片保持在活動范圍的中間,,故進氣門開啟提前角度較少。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進四、VVT-i,進氣門正時延遲:,ECM送出ON時間
5、較短的工作時間比信號給凸輪軸正時,油壓電磁閥,,如圖313所示,閥柱塞移至最右側(cè),此時左油道回油,右油道與機油壓力相,通,故機油壓力將葉片逆凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向推動,,故進氣門開啟提前角度最少。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進四、VVT-i,(3)VVT-i在各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)及負荷時,進氣門的提前狀況及其優(yōu)點,如表32所示。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,五、VTEC,1本田汽車公司稱為電子控制可變氣門正時與舉升系統(tǒng)(VTEC),當(dāng)改變氣門之舉升時,氣門正時與氣門重疊角度隨之改變。,21980年代中期,本田汽車公司在可變氣門正時系統(tǒng)最早開發(fā)成功,并應(yīng)用在量產(chǎn)豐上
6、,以現(xiàn)代每缸四氣門發(fā)動機為例,驅(qū)動進氣門的凸輪軸上有兩種不同高度的凸輪,利用氣 門搖臂內(nèi)活塞位置的切換,以決定低或高凸輪頂開進氣門;甚至每缸凸輪軸上有三種不同高 度的進氣凸輪,也是利用氣門搖臂內(nèi)活塞位置之切換,使兩支進氣門一微開一中開、兩支均中開或兩支均大開,以到達低速時省油、轉(zhuǎn)矩高,中速時轉(zhuǎn)矩與功率輸出兼具,高速時功率大的特點。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,3如表33所示為本田汽車公司五種VTEC形式的比較,,其中尤以DOHCVTEC型,進、排氣門均可變氣門正時與舉升,用在本田跑車S2000上,是目前自然進氣發(fā)動機中,每公升(即1,000cc)排氣量的發(fā)動機輸出
7、的最高紀(jì)錄保持者,,20L發(fā)動機,最大功率輸出可達179kW,即每10L的功率輸出895kW。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,4以下介紹兩種VTEC,,一種是SOHCNEWVTEC,用于1998年起在臺灣制造的第六代阿科德(ACCORD)汽車,,另一種是SOHC 3STAGES VTEC。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,SOHC NEW VTEC,概述,現(xiàn)代常用的四氣門發(fā)動機,由于氣門翻開舉升是固定不變的,假設(shè)要具有高轉(zhuǎn)速、高輸出的性能,就無法兼顧到一般行車常用轉(zhuǎn)速范圍之性能,,高
8、轉(zhuǎn)速、高輸出的發(fā)動機:在低轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)矩缺乏,怠速穩(wěn)定性較差,且燃油消耗量較高;,一般回轉(zhuǎn)域轉(zhuǎn)矩輸出 的二氣門發(fā)動機:高轉(zhuǎn)速性能會降低。,現(xiàn)代的理想發(fā)動機:能夠適應(yīng)各種轉(zhuǎn)速變化,具有寬廣動力波段的可變氣門正時與舉升機構(gòu)的發(fā)動機。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,在低轉(zhuǎn)速時,因主副進氣門開度不同,提供一巨大的升降差異,而得到強烈的回轉(zhuǎn)渦流,能產(chǎn)生高燃燒效率,提上下轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩、怠速穩(wěn)定性及減低燃油消耗率;,在高轉(zhuǎn)速時,因主副進氣門同時大開,故能產(chǎn)生高功率。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,構(gòu)造,O可變氣門正時及舉升機構(gòu),在凸輪軸上,每缸進氣門設(shè)有一低一
9、高兩個低轉(zhuǎn)速用凸輪,及一個高轉(zhuǎn)速用凸輪,如圖314所示。,在一般回轉(zhuǎn)域時,低轉(zhuǎn)速用凸輪驅(qū)動,主進氣門開度比副進氣門大;,在高回轉(zhuǎn)域時,高轉(zhuǎn)速用凸輪驅(qū)動,主副進氣門以相同開度翻開,舉升比低速時大。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,可變氣門正時與舉升機構(gòu)的構(gòu)造,如圖315所示。,由凸輪軸、主搖臂、副搖臂、中間搖臂、正時活塞、正時板、同步活塞、同步活塞與主副進氣門等所組成。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,中間搖臂的兩端分別是主搖臂與副搖臂,,中間搖臂為高轉(zhuǎn)速用,主搖臂與副搖臂為低轉(zhuǎn)速用。,主搖臂內(nèi)有正時活塞與同步活塞A,中間搖臂內(nèi)有同步活塞B,副
10、搖臂內(nèi)有止擋活塞。,每缸的凸輪軸上有三種不同舉升的凸輪,中間凸輪為高回轉(zhuǎn)用,舉升最大,左右凸輪為低回轉(zhuǎn)用,主凸輪舉升次之,副凸輪舉升最小。,中間搖臂內(nèi)有運動彈簧總成,為一輔助定位裝置,可抑制低回轉(zhuǎn)時的搖臂空隙,并可在高回轉(zhuǎn)時,圓滑的驅(qū)動進氣門,,為使搖臂容易連接與別離,特別加裝了正時板。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,作用,O低轉(zhuǎn)速時:如圖316所示,主、副搖臂與中間搖臂別離,分別由主、副凸輪A、B以,不同的時間與舉升驅(qū)動。主進氣門開度約9mm,副進氣門那么微開。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,高轉(zhuǎn)速時:如圖317所示,因油壓進入,正時活
11、塞向右移,主、副與中間搖臂被同步活塞A與B連接成一體動作,故3個搖臂均由中間凸輪C以高舉升驅(qū)動。此時主副進氣門開度約為12mm。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,ECM控制,如圖318所示,電腦依據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負荷、車速及水溫的信號,在以下條件下切換為高回轉(zhuǎn)的驅(qū)動狀態(tài):,O發(fā)動機轉(zhuǎn)速:23003200rmin間,依歧管負壓而變化。,發(fā)動機負荷:依歧管負壓值,,車速:lOkmh以上。,O水溫:10C以上。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,(2)SOHC 3STAGES VTEC,其構(gòu)造如圖319所示,具有二組活塞組,及二個油路,氣門搖臂的
12、構(gòu)造也與二段式 VTEC不同,如320所示。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,利用進氣門三段式的不同開度,以到達,的目的:,低轉(zhuǎn)速時省油及轉(zhuǎn)矩提高,,中轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)矩及功率保持在高水平,,高轉(zhuǎn)速時輸出功率大。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,三段式VTEC之作用,O第一段時低轉(zhuǎn)速:,二個油路都沒有油壓,三個氣門搖臂都可自由活動,兩支進氣門分別由主搖臂與副搖臂驅(qū)動,,舉升分別是7mm與微開,使進氣渦流強烈,燃燒完全,,到達省油及轉(zhuǎn)矩提高的效果,,如圖321(a)所示。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,三段式VTEC之作用,
13、第二段中速:上油路送入油壓,活塞移動,使主搖臂與副搖臂結(jié)合為一體,因此兩支進氣門均由主搖臂驅(qū)動,即由低速凸輪驅(qū)動,舉升都是7mm,以確保中轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)矩與功率值,,如圖321Co)所示。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,三段式VTEC之作用,第三段時:,上、下油路都送入油壓,上油路之油壓仍使主、副搖臂結(jié)合為一體;下油略送人之油壓,使活塞與活塞移動,,故中間搖臂與主搖臂及副搖臂結(jié)合為一體,兩支進氣門均由中間搖臂驅(qū)動,即由凸輪高度最高的高速凸輪驅(qū)動,兩支進氣門的舉升都是10mm,以確保高功率之輸出,如圖321(c)所示。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTE
14、C,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進五、VTEC,三段 式VTEC的電路及作用油路如圖322所示。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進,六、可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的改進,1VANOS與VVT-i系統(tǒng)是氣門正時隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速與負荷而連續(xù)可變,但舉升沒有變化;無法兼顧低轉(zhuǎn)速省油及高轉(zhuǎn)速高功率的需求;,VTEC系統(tǒng)是氣門正時與舉升均可變,但其舉升變化是分成二段或三段,因此氣門正時也是分段式的變化,無法如VANOS與VVT-i般的連續(xù)可變。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進,各汽車廠分別針對本身設(shè)計,開展出新型的可變氣門正時與舉升系統(tǒng)。,VVTL-I,Valvetr
15、onic,i-VTEC,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進,3VVTL-i,(1)TOYOTA最新的VVTL-i,為連續(xù)可變氣門正時與二段舉升系統(tǒng),與VVT-i功能相同外,氣門并可做二段式舉升變化,與VTEC相似。,(2)VVT-i的二段舉升變化,是在凸輪軸與氣門間參加搖臂,利用油壓,使搖臂銷移動,以決定是頂?shù)降汀⒅兴偻馆喕蚋咚偻馆?。?dāng)無油壓時,搖臂銷不動,低、中速凸輪頂?shù)綋u臂,氣門開度較??;當(dāng)有油壓時,搖臂銷向右移動,高凸輪頂?shù)綋u臂,氣門開度較大。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進,4Valvetronic,(1)BMW最新的Valvetroni,為連續(xù)可變氣門正時與舉
16、升系統(tǒng),除了氣門正時為連續(xù)可變外,舉升可以連續(xù)微調(diào)變化,(2)舉升連續(xù)變化,是使搖臂驅(qū)動時,非固定圓心轉(zhuǎn)動,而是微偏中心點,雖然量不大,但再經(jīng)過搖臂的杠桿作用,氣門舉升即為連續(xù)可變,,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作用與改進,5i-VTEC,(1)HONDA最新的i-VTEC,為連續(xù)可變氣門正時與階段式舉升系統(tǒng),系VTEC+VTC+intelligent的結(jié)合,與VTEC功能相同外,利用VTC,使氣門正時為連續(xù)可變。,(2)VTC裝置,功能與VVT-i的控制器相同,裝在凸輪軸前端的VTC執(zhí)行器,以油壓控制,使凸輪軸左右轉(zhuǎn)動,以提前或延遲氣門的開啟時間,使氣門正時可連續(xù)變化。,可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的構(gòu)造、作業(yè),是非題,()1VTC裝置使進氣門分數(shù)段位置提前翻開。,()2VVT-i裝置在怠速時,使進排氣門不重疊翻開,以保持運轉(zhuǎn)穩(wěn)定。,()3VVT-i裝置具省油、低污染、高轉(zhuǎn)矩、高功率等特性。,()4各種型式的VTEC裝置,均系使進氣門可變舉升,排氣門那么無。,()5SOHCNEWVTEC發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速時,兩個進氣門開度相同。,()6SOHCNEWVTEC發(fā)動機具低轉(zhuǎn)速省油、穩(wěn)定、