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VVT可变气门正时系统的作用与工作原理图解

作者:江南体育全站 时间:2024-05-27 23:03:40

  1.VVT作用原理VVT是Variable Valve Timing的英文缩写,中文含义是可变气门正时。传统发动机的凸轮轴凸轮位置是固定不变的,它与发动机曲轴的相位保持同步,即进气门与排气门之间的开启和关闭角度(正时)是不变化的,因此,最佳的低转速气门正时难以同时获得最佳的高转速性能,也就是说,无法兼顾怠速稳定性、低转速扭矩输出和高转速输出的需求。

  为了解决发动机在高转速和低转速区间对于气门正时的不一样的要求,采用一种可变气门正时(VVT)系统,其液压执行机构(VVT相位器)安装在凸轮轴前端,通过电控液压方式来改变凸轮轴相对于曲轴的相位,使气门正时提前或者延迟。VVT相位器与凸轮轴总成如下图所示。目前,绝大多数汽油机都安装了很多类型的VVT系统,特别对于排放标准较高的发动机,都配置双VVT机构(进、排凸轮轴都带VVT相位器)。

  实际上,VVT系统是针对不一样工况需求,通过改变气门重叠角来达到相应技术指标的,总体来说,具有以下优点:

  (1)进、排气凸轮轴相位可调,通过调控来增大气门重叠角,增加发动机进气量。

  VVT控制过程很复杂,气门重叠角的调整时机与角度必须与工况需求相对应,在控制过程中,还需要在运行稳定性、动力性、经济性、排放指标等方面做调配和取舍。

  一般来说,VVT控制目标及效果如下表所示。VVT系统工作时需要满足一些基本的条件,如发动机系统无故障,包括正时机构、油路和电器元件等。当发动机控制模块进行VVT控制时,需要满足发动机启动后运行时间、发动机转速、水温、油温、蓄电池电压等必要条件。

  与VVT系统功能相关的部件及机构,如凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器故障、发动机正时机构、VVT执行元件(机油控制阀、相位器)等,都必须是正常的。

  按照VVT电磁阀(OCV)的布局形式,可以将VVT机构分为侧置式和中置式两大类。侧置式是指VVT电磁阀安装在气缸盖的侧部,中置式是指VVT电磁阀安装在VVT相位器(VCT)的轴心。

  从功能的角度来看,这两类VVT机构没有显示的区别,都可以在一定程度上完成相应的VVT功能。但从结构和技术层级的角度来看,中置式VVT机构的工作效能更高。针对国六发动机而言,这两类VVT都能够应用,详细情况取决于品牌及供应商的设计方案。

  有数据表明,侧置式VVT机构在工作过程中,机油的消耗量较大,约为中置式VVT机构的2倍,这就会导致机油泵负荷加大,消耗更多的燃油,排放也会有所增加。因此,从而这个方面来看,中置式VVT技术更为先进,可降低机油耗约1%,相应的油耗和排放也会有所改善。

  两个VVT相位器分别与各自的凸轮轴及正时链条相连接。VVT相位器壳体设有链齿,其内部的转子与凸轮轴相连。因此,在液压作用下,转子能够相对于VVT壳体转动某个角度,以此来实现气门正时调节功能。VVT相位器不可互换,壳体有标识记号。

  VVT电磁阀既是VVT机构的液压滑阀,也是VVT相位器的安装螺栓。通常来说,进、排气的VVT电磁阀在外观和结构方面没有差别,可以互换使用,但要注意,反复拆装有可能造成螺纹损伤。为避免内部油道泄漏,VVT电磁阀拆装若干次后应做更换处理。

  VVT电磁铁安装在进、排气凸轮轴链轮侧链轮室罩盖上,它们接收发动机控制模块的指令信号,对VVT电磁阀来控制,以此来实现气门正时调控功能。