第一课徐国佳宝马发动机电子气门控制系统2

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一、双可调式凸轮轴控制系统 （VANOS）
N62发动机的进气、排气凸轮轴装备有新型 无级叶片式VANOS。凸轮轴的调节在300ms 内最大可达60度曲轴转角。为了避免混淆， 这两个VANOS单元上有“Ein/Aus（进气/排 气）”标记，用于汽缸1-4排气凸轮的 VANOS的单元带有一个用于真空本泵驱动装 置的拖架。
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电子气门控制系统的组成
它由电子气门控制单元；电子气门控制电 机；电子气门控制的控制单元和偏心轴传 感器等部件组成，而电子气门控制单元又 由带偏心轴的轴承支坐；带止动弹簧的中 间杠杆；摇臂和进气凸轮轴组成。在进气 门打开情况下进气量是通过调节气门行程 来完成，这样就能确定最佳的气缸进气量。 下面我们分别介绍双可调凸轮轴。
气功是为了把已燃烧的废气从汽缸中排出并紧 接着把新鲜空气吸入汽缸中必须消耗的能量。
在发动机电子气门控制系统进气过程中，节气 门几乎一直打开一个适合的角度，以保证出现 一个近似真空。负荷控制通过气门的关闭时刻 实现。与通过节气门实现负荷控制的普通发动 机相比，在进气系统中只产生了一个较小的真 空，也就是说省去了产生真空的能耗。
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图12电子气门控制系统电路图
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、 注意事项
为了保证精确定量等值分配空气，汽缸 盖在工厂时的装配精度很高。进气侧的 气门机构部件已精确的相互效准。因此， 轴承支座和下部轴承（偏心轴与进气凸 轮轴）以极小的公差，在汽缸盖中在安 装状态下一起加工。当轴承支座或下部 轴承损坏时，它们只能与汽缸盖一起整 个更换。
介绍宝马N62发动机电子气门 控制系统
在宝马E65的745及735i上开始装配新 型N62发动机，N62发动机是宝马 公司的高技术的结晶。其中一项被 评为2002最先进技术，它就是
电子气门控制系统。
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此系统能够明显的降低耗油量且没有直接 喷射在废气特性的缺点。电子气门控制 系统是双可调式凸轮轴控制系统(VANOS) 和一个气门升程调节系统的总称。它以 这种组合方式控制进气门的开启时刻和 关闭时刻以及开启行程。
此后，DME控制单元和电子气门控制系统的控 制单元通过LOCAN总线进行通信；。DME根据 驾驶员的负荷指令确定以多大的气门升程进行换 气。
电子气门控制系统的控制单元转发DME的命令， 办法是它以16KHZ频率控制伺服电机，直到通 过偏心轴位置传感器测得实际值与标准值一致。
电子气门控制系统的控制单元通过LOCAN总线 向DME控制单元传诵偏心轴位置的信息。
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图9 气门升程调节装置图
气门升程调节过程 如图9所示。在N62 发动机上，滚子式 摇臂由板材制成。 进气们的进气升程 可在0.3mm到 9.85mm间进行调节。 电子气门控制系统 的机械功能与N42 发动机控制系统一 样。
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电子气门控制系统的调节图表
1、
VAN
OS和气门升
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精品课件！
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精品课件！
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演示结束，因为本人能力有限 希望各位老师给以指导，指正。
谢谢！
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在电子气门控制系统的新鲜空气进气装 置中取消了节气门（与手帕类似），气 门升程（肺）根据空气需要量进行调节， 发动机可以自由呼吸。
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功率损失图
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名为“增益”的上部面积是燃油燃烧时获得的 功率；名为“损失”的下部面积是换气功。换
与次相反，带汽油直接喷射和浓度分区功能的 发动机在较宽的负荷范围内以低燃油空气混合 比工作。这样使昂贵且易受硫腐蚀的废气处理 装置，例如直喷式汽油发动机上使用的，带有 电子气门控制系统的发动机上因此就不需要了。
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电子气门控制系统
可调式气门升程调节系统的电器结构由电子气门 控制系统的控制单元、DME单元、DME主继电 器、电子气门控制系统过载保护继电器两个偏心 轴调整电机、两个偏心轴位置传感器和偏心轴上 的两个磁轮等部件组成。电子气门控制系统电路 图如图12所示。
如图1所示。
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图1 VANOS单元
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1 VANOS的工作原理 调节过程
以控制排气凸轮轴的
VANOS单元为例，
通过油压分布说明
。 调节过程。油压分
布用粉色箭头走向
表示。回流管路
（无压区域）用兰
色箭头表示。机油
经电磁阀流回到一
个机油箱内。这里
所谓的机油箱是指
汽缸盖中的机油通
程调节的调节
方式。电子气
门控制系统的
特点是，通过
气门的关闭时
刻和气门升程
可以自由确定
空气质量。
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电子气门控制系统的工作原理
电子气门控制系统的工作原理与人类在身体紧 张时的状态类似。假设你去跑步，你身体所吸 进的空气质量由肺来调节，你会不自主的深吸 气并由此为肺提供较多的空气，以便在身体中 进行能量交换。如果你现在由跑步换成一种缓 慢的步伐，则身体所需要的能量和空气相对减 少，你的肺将以平缓呼吸的方式对次进行调节。 在这种情况下，你在嘴上堵上一块手帕，呼吸 将非常费力。
通过进气过程中较小的功率损失获得较高的功 率。
在前面的示意图中左面是功率损失大一些的常
规方法，在右面的示意图中可看到功率损失减 小。
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与柴油发动机不同，在常规汽油发动机中进气 量通过加速踏板和节气门进行调节。按化学计 算比例λ=1喷射所需要的燃油量。
在带电子气门控制系统的发动机上，所吸进的 空气量由气门的开启升程和开启持续时间决定。 通过精确控制供油量这里也能实现按λ=1进行。
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2、配气相位表
通过上述 进气凸轮
轴和排气
凸轮轴的
调节过程，
可得出下
列配气相
位表，如 图5所 示；。
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二、气门升程调节组件
1、
偏心轴调节电动电机
气门升程的调节通过两个电动电机实现，一个 独立的控制单元从DME接受控制命令并对两个
电动电机进行控制。
道。如图2所示
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图3排气侧逆向调节系统示意图
在逆向调节时
电磁阀换向，
凸轮轴中和 VANOS单元 中的其他孔
和通道打开， 在图3中用一 个粉色箭头
表示压力分
布Hale Waihona Puke 机油回流用兰色虚 线箭头表示。
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VANOS单元的剖面图
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如果我们观察在调节单元内的调节过程 （VANOS单元的剖面图如图4所示），就会发现 下列功能关系。转子（7）与凸轮轴用螺栓紧固 在一起。正时链条将曲轴与VANOS单元（1）的 壳体连接起来。转子（7）上装有弹簧（10）弹 簧把叶片（9）压在壳体上。转子（7）有一个凹 口，锁止销（6）以无压力方式嵌入次凹口中。 如果发现在电磁阀把机油压力连通到VANOS单 元，则锁止销（6）将压回并释放VANOS以进行 调节。压力通道A（11）中存在的发动机机油压 力此刻压向叶片（9）并因此将转子（7）压到另
偏心轴由一个涡杆传动装置带动旋转，每个汽
缸盖都借助一个轴承支座（凸轮轴支座）来定 位偏心轴。
两个电子气门控制电机向内朝发动机V型区域 安装，电子气门控制电机如图6所示。
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图6 电子气门控制电机
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2偏心轴传感器
偏心轴传感器在两个汽缸盖中都是安装在偏心 轴的磁轮上方，偏心轴上的磁轮如图7所示。 他们借助一个数据电码向电子气门控制系统的 控制单元传输偏心轴的准确位置数据。
偏心轴（5）上的磁轮（11）有很强的磁性。 在它们的帮助下，通过偏心轴传感器能确定出 偏心轴（5）的精确位置。这些磁轮用无磁性 的不锈钢螺栓固定在偏心轴上。在任何情况下 都不允许使用磁性螺栓，否则的话，偏心轴传 感器会传递出错误的数值。
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图7偏心轴（5）上的磁轮（11）
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随着总线端K1.15的接通，DME主继电器吸合。 这个继电器除了向DME供电外，还为车辆系统电 压向电子气门控制系统的控制单元供电。在控制 单元内，控制单元电子装置以5V电压工作
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这个电子装置执行行驶前检查工作。在延时一段 时间后（100ms）该电子装置通过过载保护继电 器并借此保护伺服电机的负荷电路。
一个位置。因为凸轮轴是用螺栓固定在转子上的， 这样就可以调节了控制配气相位。
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如果VANOS电磁阀换向，则转子（7） 通过压力通道B（12）中存在的机油压力 调节回初始状态。扭簧（3）反作用与凸 轮轴扭矩。为向VANOS单元准确无误的
供油，在凸轮轴的末端各安装有两个密 封环。必须保证密封环安装正确。