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1、发动机可变进气系统,北京市汽车职业维修学校 综合办公室 秦杨鹏 ,主要内容,一、传统的发动机配气机构 二、本田发动机VTEC技术 三、丰田发动机VVT-i技术 四、丰田发动机双VVT-i技术 五、丰田发动机VVTL技术 六、大众可变进气歧管技术 七、大众可变配气相位技术,一、发动机的配气机构,配气机构的组成及工作原理,曲轴,气门,凸轮轴,曲轴正时齿轮,凸轮轴正时齿轮,一、发动机的配气机构,传统配气机构性能分析,一、发动机的配气机构,传统配气机构性能分析,一汽大众1.6L 2V 75kw BFQ发动机,发动机外特性曲线,一、发动机的配气机构,传统配气机构性能分析,结论：,1、无法兼顾发动机在低转
2、速和高转速的进气要求。,2、无法满足发动机在转速大幅度变化时对动力性的需求。,3、导致油耗增大，排放标准降低。,二、本田发动机VTEC技术,90年代初，本田公司推出了一种既可改变配气定时，又能改变气门运动规律的可变配气定时升程的控制机构，称为VTEC机构。,本田雅阁F22B1发动机,二、本田发动机VTEC技术,二、本田发动机VTEC技术,VTEC技术仍有其不足！,二、本田发动机VTEC技术,本田i-VTEC技术,可变气门正时系统。当今高性能发动机普遍配备该系统。该系统通过配备的控制及执行系统，对发动机凸轮的相位进行调节，从而使得气门开启、关闭的时间随发动机转速的变化而变化，以提高充气效率，增加
3、发动机功率。,三、丰田发动机VVT-i技术,VVT（Variable Valve Timing ），即“可变气门正时”。,三、丰田发动机VVT-i技术,VVT-i （Variable Valve Timing with intelligence），即“智能可变气门正时”。,该系统的最大特点是可根据发动机的状态控制进气凸轮轴（如佳美2.4、花冠等），通过调整凸轮轴转角对配气时机进行优化，以获得最佳的配气正时，从而在所有速度范围内提高扭矩，并能大大改善燃油经济性，有效提高汽车的功率与性能，减少油耗和废气排放。,三、丰田发动机VVT-i技术,VVT-i系统组成,三、丰田发动机VVT-i技术,VVT-
4、i控制器,VVT-i控制过程 螺旋槽式VVTi控制器包括正时皮带驱动的外齿轮、与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮，以及一个位于内齿轮与外齿轮之间的可移动活塞，活塞表面有螺旋形花键，活塞沿轴向移动，会改变内、外齿轮的相位，从而产生气门配气相位的连续改变。,四、丰田发动机双VVT-i技术,双VVT-i（Dual VVT-i） 发动机基本构成,四、丰田发动机双VVT-i技术,双VVT-i控制器内部结构,五、丰田发动机VVTL技术,VVTL结构组成,L-lift 气门升程,五、丰田发动机VVTL技术,VVTL工作过程,低速时：低速凸轮带动两个摇臂开闭气门，高速凸轮空转。,高速时：高速凸轮带动两个摇臂开闭气门
5、，低速凸轮空转。,五、丰田发动机VVTL技术,VVTL-i发动机特性图线,丰田Celica1.8L,五、可变进气歧管技术,发动机进气特性,低速时,由于空气流速慢，单位时间内进入到汽缸的气体量少，若要满足发动机低速大扭矩输出的需要，须减小进气管道直径。,高速时,虽然空气流速增加，但气门打开时间变得极为短暂，若要满足发动机高速大功率输出的需要，须增大进气管道直径。,五、可变进气歧管技术,进气管（行程/横截面积可变）,ECU根据发动机转速信号，通过改变翻板位置来改变进气行程 转速低于4000rpm以-长行程 转速高于4000rpm -短行程,五、可变进气歧管技术,扭矩,带进气歧管转换的发动机扭矩曲线
6、,扭矩,功率,固定式进气歧管的扭矩曲线,固定式和可变式进气歧管发动机扭矩对比,五、可变进气歧管技术,固定式和可变式进气歧管发动机功率对比,功率,固定式进气歧管的功率曲线,扭矩,功率,带进气歧管转换的功率曲线,五、可变进气歧管技术,可变式进气歧管,六、大众可变配气相位技术,六、大众可变配气相位技术,进气门开、关时刻： 发动机转速低时，进气管内混合气随活塞运动，空气流速慢。 进气门应提前关闭，以避免混合气回流进气管。 发动机低速时，进气门应提前关闭，进气凸轮轴相位应提前调整。,凸轮轴调整 ,六、可变配气相位技术,进气门开、关时刻： 发动机转速高时，进气管内气流快，活塞在向上运动过程中，混合气应可继
7、续涌入气缸，为增加混合气量，进气门延迟关闭。,凸轮轴调整 ,六、可变配气相位技术,机构组成 ,排气凸轮轴,进气凸轮轴,凸轮轴调节阀N205,液压缸,排气凸轮轴,进气凸轮轴,凸轮轴调整器 （与链条张紧器一体）,六、可变配气相位技术,工作原理 ,功率调整 调整功率时，链条下部短，上部长，进气门延迟关闭。 进气管内气流速高，气缸充气量足。 因此高转速时，功率大。,排气凸轮轴,进气凸轮轴,凸轮轴调整器,六、可变配气相位技术,工作原理 ,扭矩调整 凸轮轴调整器向下拉长，于是链条上部变短，下部变长。 因为排气凸轮轴被齿形带固定了，此时排气凸轮轴不能被转动，进气凸轮轴被转一个角度，进气门提前关闭。 在这个位置时，在中、低转速，可获得大扭矩输出。,排气凸轮轴,进气凸轮轴,凸轮轴调整器,谢谢！,