发动机可变配气机构的研究进展
发动机无凸轮轴式气门可变技术总结与展望
总693期第三十一期2019年11月河南科技Henan Science and Technology发动机无凸轮轴式气门可变技术总结与展望涂宇1雷先华1王怡1吴志海2刘爱云1（1.湖南交通工程学院，湖南衡阳410005；2.长沙市轨道交通运营有限公司，湖南长沙410000）摘要：发动机可变气门技术是根据汽车的不同工况及时调整控制气门参数，以满足发动机不同工况下的最佳配气需求，是解决发动机燃油经济性和排放性二者矛盾的核心技术之一。
本文主要分析了发动机现有凸轮轴式气门可变技术的发展历程，就当下最具有潜力和研究价值的无凸轮轴式可变气门技术进行了研究。
关键词：发动机；可变气门技术；无凸轮轴气门驱动中图分类号：U46.11文献标识码：A文章编号：1003-5168（2019）31-0053-03 Summary and Prospect of Variable Technology of Valve without Camshaft TU Yu1LEI Xianhua1WANG Yi1WU Zhihai2LIU Aiyun1（1.Hunan Institute of Traffic Engineering，Hengyang Hunan410005；2.Changsha Rail Transit Operation Co.，Ltd.，Changsha Hunan410000）Abstract:The engine variable valve technology is one of the core technologies to solve the contradiction between en⁃gine fuel economy and engine emission，which is to adjust and control valve parameters in time according to different working conditions of the vehicle to meet the optimal gas distribution demand under different working conditions of the engine.This paper mainly analyzed the development process of the existing camshaft valve variable technology of the engine,and studied the non camshaft valve variable technology which has the most potential and research value at present.Keywords:engine；variable valve technology；no camshaft valve drive能源与环境问题是汽车行业所面临的两大主要问题，汽车发动机上运用的许多技术，如双涡轮增压、缸内直喷、无极自动变器、混合动力、小型轻量化等都是为了提高汽车燃油经济性、动力性等各方面的性能，满足越来越严格的国Ⅵ排放法规要求，达到节能减排的目的。
发动机可变配气相位技术探析论文
摘要 (2)一、可变气门正时技术 (3)（一）、可变气门正时系统的原理 (3)1、可变配气相位调整原理 (4)2、可变配气相位技术条件 (5)（二）、可变气门正时技术的现状 (5)（三）、可变气门正时技术的发展趋势 (6)二、国内外可变气门配气机构的现状和发展趋势 (7)（一）、可变配气机构分类 (7)（二）、可变气门技术的发展现状 (7)三、可变配气相位技术研究意义 (8)三、连续可变配气凸轮轴设计浅析 (9)（一）、连续可变凸轮轴作用 (9)（二）、连续可变配气凸轮轴的工作原理 (9)（三）、连续可变配气凸轮轴与传统可变配气技术凸轮轴优缺点比较 (9)（四）、可变配气相位技术条件 (11)四、可变气门正时技术的发展趋势 (11)参考文献 (13)本文介绍了从进气晚关角及进排气的动态效应几方面着手，不断改进发动机的配气相位以及进排气系统，使发动机的实际性能曲线逐步接近计算机仿真曲线。
配气相位、进气门间隙、排气门间隙、转速、负荷五个调整参数之间是相互影响的。
通过在配气机构多刚体模型中引入柔性体,描述了配气机构的动力学性能;建立了柔性体气门弹簧,分析了气门弹簧动刚度的非线性行为,并且依据模态技术计算得到其动态应力;该方法为优化设计配气机构等机械产品及对其进行疲劳性能研究提供了依据。
该仪器可检测各种汽、柴油发动机的启动性能、高压点火性能、燃油喷射性能、充电性能、动力性能、配气相位、发动机异响震动分析等30余种技术参数，并分析故障产生的原因、检测过程中，可随时显示各种波形及技术参数和结果并可随机打印，该仪器内存有一百多种国内外发动机技术参数，内容十分丰富，随时可以与检测结果对比。
Passat B5轿车有4缸和6缸两种发动机,4缸机有4G54与4G64两种型号,6缸机型号为6G72,其配气机构均采用顶置凸轮轴式配气机构。
介绍了气门间隙自动调整器的结构、工作原理,以及其维护与保养。
目前，汽车工业的发展正在面临着两个主要问题——能源的枯竭与环境的污染。
02-可变配气机构工作原理拓展
可变配气控制技术（一）配气控制技术早期的研究进展比较缓慢，主要成果是在1985年以后取得的，其发展先后顺序大致如下：优化凸轮型线、可变凸轮相位-可变凸轮型线。
机械式全可变气门机构、无凸轮轴电磁（电液、电气及其他）驱动配齐机构、无凸轮轴全可变配气机构。
迄今为止，具有代表性的可变配气机构主要有Toyota公司的VVT-i,BMW公司的Vanos,Honda公司的VTEC,Mitsubishi公司的MIVEC, Porsche公司的Vario-Cam,BMW的Valvotronic等。
1.丰田VVT-i技术VVT-i的全称是Variable Value Timing intelligent，翻译成中文就是智能可变配气正时，这项技术系统是丰田特有的并且在世界技术上领先的发动机技术系统，可以连续调节气门正时，但是不可以调节气门升程。
该技术的工作原理就是当发动机从低速度迈向高速度的时候，电子计算机就会自动地把机油压入进气的凸轮轴，然后驱动齿轮内的小涡轮，在这样的压力下，小涡轮和齿轮可旋转就会有一定的角度，当凸轮轴在六十度范围内往前或者往后旋转时，就可以改变进气门开启的时间，从而达到连续调节气门正时的目的，如图3-3-44所示。
图3-3-44丰田VVT-i技术丰田VVT-i发动机的ECU在各种行驶工况下自动搜寻一个对应发动机转速、进气量、节气门位置和冷却水温度的最佳气门正时，并控制凸轮轴正时液压控制阀，并通过各个传感器的信号来感知实际气门正时，然后再执行反馈控制，补偿系统误差，达到最佳气门正时的位置，从而能有效地提高汽车的功率与性能，尽量减少耗油量和废气排放，如图3-3-45所示。
图3-3-45丰田VVT-i技术工作原理2.宝马VANOS技术宝马VANOS技术系统是可以调节进气凸轮轴和曲轴位置的，使得在不同情况下进气凸轮轴和曲轴的位置相对应。
宝马公司第一次使用这项技术是在1992年的宝马五系列的搭载M五十发动机上。
发动机可变配气技术及发展
调查思考发动机可变配气技术及发展哈菲史楠（西安汽车职业大学，陕西西安710000）摘要:近年来，生态问题与环境保护引发全球关注，因为它是人类实现可持续发展的必然前提，低能耗与低污染已然变成了当前汽车发动机的主要研发目标。
而目前的种种现代技术中，可变配气技术脱颖而出，成为主流研发目标之一，此技术主要通过改变汽车发动机的供气实现降低油耗与污染的要求，为此本文便针对发动机可变配气技术及发展进行简要探析。
关键词:发动机；可变配气技术1关于发动机可变配气技术的研究现状及发展1.1本田VTEC控制机构本田发动机率先成功将可变气门正时与升程电子控制两种配气机构设置在了一台发动机上，简称VTEC机构,实现了人们长久的高速与低速相位值自动转换的梦想，大幅度提升了汽车的动力性与经济性。
发动机配气相位角受车辆气流的进气与排气影响各不相同，其动力与经济性因此而不同;可变配气相位将传统固定不变的配气相位状态进行改变，根据发动机的运行状态下提供最优的配气正时,进而提升发动机的进气系数，解决了传统因转速、负荷造成的动力性与经济性的矛盾,使发动机怠速状态下更加稳定、转速更低，低速下更加平稳山。
VTEC机构由单独的凸轮与摇臂进行驱动，其主次摇臂间有中间摇臂且不与任何气门产生直接接触，三者均由专门的柱塞实现联动，并运用主油道的油压进行控制冲间凸轮的升程最大，其次为主凸轮,最小升程的为次凸轮，中间凸轮是依据发动机的双进双排、大功率、高转速运行状态进行设计的;主凸轮则是依据单进双排、低转速运行状态进行设计的;次凸轮则是主要依据发动机怠速状态进行设计。
1.2丰田WFi智能可变气门正时系统丰田的VVT-i智能可变气门正时系统主要是改变进气门开闭的时间使之达到最佳气门正时,配气相位角不变、进气门升程的大小不变，此结构发动机运行状态稳定、可靠,功率提升10%到20%,油耗降低3%到5%oVVT-i机构主要由外壳、四齿转子、锁销、油道控制、电磁控制阀组成；其安装在进气凸轮轴前端随正时链轮实现同步转动，在运转的过程中能通过运用润滑系统的油压实现自动调节凸轮轴和正时链轮的相对角度，调节机构的转子中有液压锁销,能实现与连接齿轮的同步传动或解脱,进而实现进气门的开闭时间角度的大小；电磁控制阀接收作者简介:哈菲（1989-），女，汉族，甘肃武威人，本科，助教，汽车检测与维修。
汽车构造实验：发动机曲柄连杆机构和配气机构实验报告
实验一:发动机曲柄连杆机构和配气机构1.实验目的：掌握曲柄连杆机构的布置，主要部件的安装位置和相互关系；理解配气机构的组成，共用和工作原理。
通过拆装发动机，初步帐务发动机曲柄连杆机构，配气机构的组成，共用，结构特点及拆装要点。
2.实验设备和工具：凌志400；时代超人；大众polo；螺丝刀；老虎钳；扳手3.实验的步骤: 1.在老师的带领下，观看了凌志400发动机的工作状态，并初步了解了发动机的各部分组成有曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、点火系、润滑系、冷却系起动系等组成。
2.老师讲解了有关曲柄连杆机构、配气机构的结构及其功用3. 拆装1台柴油机，初步了解曲柄连杆机构、配气机构各零部件的名称、位置、相互关系及构造特点，摇转曲轴，以了解各零部件的相互关系、运动规律和特点。
拆卸时，先拆除发动机外表的所有附件。
如：空气滤清器、进排气管、水箱、电气设备、燃油供给系统、机油滤清器等等，然后拆卸气门室盖，拆下配气机构零部件，卸下气缸盖以及油底壳，必要时，还须拆卸正时齿轮室和飞轮等。
而后进行曲柄连杆机构的拆卸。
安装时，应逆拆卸顺序进行。
安装飞轮时，需用专用扳手上紧螺母，并用手锤敲击扳手柄的尾端，直到上紧为止。
观察并研究曲柄连杆机构的组成与各零、部件的结构特点：气缸、缸体、缸盖、曲轴箱等机体零件的总体布置,不同型号发动机机体零件的结构特点。
不同类型燃烧室的组成和结构特点。
活塞连杆组的组成，各部分的功用、型式和结构特点。
连杆小头、活塞销和活塞销座间的固定方法。
比较不同型号发动机活塞环的类型、数量和断面形状。
整体式曲轴和组合式曲轴结构上的区别。
曲轴各部分的作用和结构特点，曲轴轴向游动量的限制方法，平衡重的作用与位置。
连杆轴承和主轴承的类型、数量结构特点、定位方法和紧固方式。
曲轴与飞轮的连接方法，飞轮上各记号的意义。
曲轴箱通气管的作用、位置和构造。
4.原理描述：我们最常见的两种发动机为汽油发动机和柴油发动机，一般而言，汽油机由两大机构和五大系统组成，即曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统组成；柴油机两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统和起动系统组成，柴油机是压燃的，不需要点火系统。
摩托车发动机可变正时配气机构的试验研究
ａ ａ ｔ ｅ ｔ ｅ ｉ ｍ －ｍ ａｌｄ ｓ ｌｃ ｍ ｅ ｔｅ ｇ ｎ ｓ ｉ ｅ ｅｏ ｅ Ｔｈ ｅ ｈ ｎ ｓ ｉ ｏ ｐ ｃ ｎ ｓｒ ｃｕ ｅ ｈｉｈ ｉ ｄ ｐ ｉ ｏ ｍ ｄ ｕ ｓ ｌ ｉｐ ａ ｅ ｎ ｎ ｉ ｅ ｓ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ． ｅ ｍ ｃ ａ ｉｍ ｓｃ ｍ ａ ｔｉ ｔｕ ｔ ｒ ， ｇ ｎ ｖ
中小 排量 摩 托 车 发 动 机ＶＶＴ 构 ，是 在 参 考 国 内 外 机
ｖｖＴ 术 的基础 上 ，以 嘉陵 Ｊ ２ 摩托 车 发动 机为 研究 对 技 Ｈ１ ５
一
样 的 ，都是 对 车 架 的 实 际 受载 情 况 进 行 不 同 程 度的 简
体 需要 通过 适 当的装 置与 试验 台连接 ，这相 当于摩 托车 和 大 地组 合成 的系 统对 转鼓 相对运 动 ，两者 质量 比近 似 无穷
ｃ ｎｒ ｌ ｂ ｅ ａ ｃ ｒｃ ｎ ｏ ｄ ｉ ｅｉｂ ｌ ｙ Ｃｏ ａ ｅ ｉ ｈ ｕｏ ａｉ ｏ ｔｏ ｅ ｉｅｏ ａ ｉｉｎ ｌ ａ ｉｂ ｅ ｏ ｔｏｌ ｌ ｃ ｕ ａ ｙ ａ ｄ ｇ ｏ ｒ ｌａ ｉｉ ． ｍｐ ｒ ｄｗ ｔ ｔ ｅａ ｔｍ ｔｃｃ ｎｒ ｌｄ ｖ ｃ ｆｔ ｄ ｔ ａ ｒａ ｌ ａ ｎ ｔ ｈ ｒ ｏ ｖ
和制 造提供 指导 。
简 化 必 然 带来 误 差 ，试 验 室 模拟 试 验 还 存 在 难 以 克 服 的 问题 ，即对惯 性 力的模 拟 。惯性 力是空 间分 布 力 ，惯 性 力 的模拟 只能 靠运动 模拟 来 间接实 现 。模 拟试 验最 基本
的要 求 是 空 间上 的 限 制 ，不 可能 允 许 车 架 有 大 范 围 的运
控制 电路
试验研 究
Ｔ ｓｓａ ｄＲｅ ｅ ｒ ｈ ｓｏ ｍ ｎｔ ｕ ｅ ｔ ｎ ｓ ａ ｃ ｅ ｆＣａ Ｃｏ ｏ ｒ ＶＶＴ ｅ ｈａ ｓ Ｍ ｃ ｎｉｍ ｆ ｒＭ ｅ ｉ ｍ—ｍ ａ ｌ ｓ ｌｃ ｍ ｅ ｔ ｇ ｎｅ ｏ ｄ ｕ ｓ ｌ Ｄｉｐ ａ ｅ ｎ Ｅｎ ｉ ｓ
配气机构的现状与前景分析
配气机构的现状与前景分析概述配气机构是内燃机中非常关键的一个部分，它决定了燃油的燃烧是否充分，进而影响到整个发动机的性能和功率输出。
随着汽车技术的不断发展，配气机构的研发也在不断推进，以满足消费者对于更高性能和更低油耗的需求。
现状目前，配气机构在传统汽车中仍占据着主导地位，采用的主要还是气门机构和进气道控制机构两种形式。
气门机构可以分为平衡杆和气门摆杆两种，前者对于减小摩擦和防止气门卡住有很好的作用，后者则能够更加准确地控制气门的开启和关闭时间，对于提高燃油利用率和减小排放有很好的效果。
进气道控制机构主要用于管理发动机的进气量和进气时间，通过气流的控制来优化燃烧效率和提高动力输出。
而随着新能源汽车和混合动力车的兴起，配气机构也在逐渐转型。
在混合动力车中，采用可变气门正时技术的发动机已经成为了主流，具有更高的能效和更低的排放。
而在电动车中，传动系统的简化和轻量化使得发动机可以更加精简，减少了对于气门机构和进气道控制机构的需求。
前景随着汽车技术的不断发展，配气机构在未来也将继续发生转型升级。
其中，变量气门正时技术的进一步完善和普及无疑是一个趋势。
这种技术可以实现气门的开启和关闭时间的实时调整，以匹配发动机的运行状态，进一步提升燃油利用率和动力输出。
同时，可变气门升程技术也有望得到更广泛的应用，这种技术可以根据发动机负载情况动态调整气门升程，从而达到更高的进气效率和更低的油耗。
另外，电动车的发展也将进一步影响配气机构的设计和制造。
电动车对于发动机的需求减少了，而更多的会关注电力电子系统和电池管理系统的优化，但电动车的底盘空间限制仍然存在，因此要求配气机构能够进一步精简和轻量化，同时可靠性和维修方便性也是需要考虑的因素。
配气机构作为内燃机中非常重要的一个部分，在未来的发展中仍然有很多机遇和挑战。
随着技术的不断升级和应用的不断拓展，相信这个行业会迎来更加美好的未来。
发动机电液全可变配气机构设计与仿真研究
发动机电液全可变配气机构设计与仿真研究
陆传荣;路勇;李建;侯秀芹
【期刊名称】《应用科技》
【年(卷),期】2017(044)001
【摘要】为了突破传统机械凸轮机构的限制，改善柴油机任意工况下的动力性、
经济性和排放性能。
本文根据发动机全可变配气性能要求，设计一套基于电液驱动的全可变配气驱动系统，在分析配气机构工作原理基础上，基于GT⁃power建立
电液驱动执行器和控制器模型，仿真分析不同工况下全可变气阀的升程和落座速度。
结果表明该系统可以实现气阀开启相位、升程以及持续期的全可变，气阀落座冲击较小，可以实现发动机的全可变配气控制需要。
【总页数】5页(P57-61)
【作者】陆传荣;路勇;李建;侯秀芹
【作者单位】海军驻上海711所军事代表室，上海201108;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨150001
【正文语种】中文
【中图分类】TK421.4
【相关文献】
1.发动机可变配气机构的研究进展 [J], 郭建;苏铁熊;王军
2.摩托车发动机三维凸轮可变配气机构的研究 [J], 耿爱农;李辛沫;王大承;李建春
3.某小排量发动机可变配气机构试验研究 [J], 黄旭; 李冲霄; 尹琪
4.某小排量发动机可变配气机构试验研究 [J], 黄旭; 李冲霄; 尹琪
5.基于发动机配气机构的液压可变气门驱动系统研究 [J], 郑利锋;苑明海
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汽车发动机配气机构原理及发展
汽车发动机配气机构原理及发展作者：詹圣蓝来源：《科技创新与应用》2016年第29期摘要：当前社会经济不断发展，人民对于生活质量的要求越来越高，因此汽车行业也获得了飞速的进步。
但是汽车的发展也是一把双刃剑，温室效应的出现与酸雨的出现和汽车行业的发展也都是存在一定的关系的。
当前，改善我们的生活环境是首要任务。
对于汽车行业来说，具体的问题就是怎么降低排放的问题，更大程度地去减小污染将是一个非常重要的课题。
那么，文章就将分析一下发动机的一个重要组成部分-配气机构。
配气机构也是对发动机排放有着很大影响的一个机构。
限制汽车的排放，用更少的燃料实现更大的功率输出也是发动机配气机构研究的一个重要任务。
文章将从配气机构的概述、配气机构的原理和配气机构的发展三个方面详细的阐述一下关于发动机配气机构的研究。
关键词：发动机；配气机构；发展1 配气机构的概述配气机构的主要组成部分：配气机构的组成主要是气门组和气门传动组两个部分组成的，下面分别介绍一下：气门组的组成，如图1所示。
气门传动组的组成：气门传动组件主要包括凸轮轴及其传动机构、挺柱、推杆和摇臂机构等零部件。
凸轮轴是气门传动组中的主要部件，其作用是控制气门的开闭及其升程的变化规律。
凸轮轴一般用优质钢模锻而成，并对凸轮和轴颈工作表面进行高频感应加热淬火（中碳钢）或渗碳淬火（低碳钢）处理。
挺柱的作用是将凸轮轴旋转时产生的推动力传给推杆或气门，挺柱一般用耐磨性好的合金钢或合金铸铁等材料制造。
摇臂组件主要有摇臂、摇臂轴、支撑座、气门间隙调整螺钉等零件。
摇臂是一个以中间轴孔为支点的双臂杠杆，短臂一侧装有气门间隙调整螺钉，长臂一端有一圆弧工作面。
2 配气机构的原理2.1配气机构的作用如上文所述，配气的主要足以供是排除气缸内燃烧过后的废气，并且及时地吸入新鲜的空气，从而保障燃料在气缸内的稳定燃烧。
所以，可以得出配气机构是实现发动机吸气和排气的一个机构，它的存在可以让发动机按照预定的顺序打开和关闭进气门和排气门。
配气机构_实验报告
一、实验目的1. 熟悉汽车发动机配气机构的组成和结构。
2. 掌握配气机构的拆装方法和步骤。
3. 了解配气机构各部件的作用和工作原理。
4. 通过实际操作，提高动手能力和维修技能。
二、实验器材1. 汽车发动机一台（拆装状态）2. 拆装工具一套3. 实验指导书三、实验原理配气机构是汽车发动机的重要组成部分，其主要作用是按照发动机的工作循环和点火顺序，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜空气或可燃混合气进入气缸，废气从气缸排出。
配气机构主要由凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂、摇臂轴、气门弹簧及气门导管等部件组成。
四、实验步骤1. 准备工作（1）检查实验器材是否齐全、完好。
（2）了解配气机构的组成和结构。
（3）熟悉实验步骤和注意事项。
2. 拆装配气机构（1）拆卸气门盖：首先，用专用扳手将气门盖螺丝拧下，然后取下气门盖。
（2）拆卸气门弹簧和气门导管：用专用工具将气门弹簧取出，并检查气门导管是否有磨损。
（3）拆卸气门摇臂：用专用扳手将摇臂螺丝拧下，然后取下摇臂。
（4）拆卸挺杆：用专用扳手将挺杆螺丝拧下，然后取下挺杆。
（5）拆卸凸轮轴：首先，用专用扳手将凸轮轴螺丝拧下，然后取下凸轮轴。
3. 检查配气机构部件（1）检查气门、气门弹簧、气门导管等部件是否有磨损、损坏等情况。
（2）检查挺杆、摇臂、凸轮轴等部件是否有磨损、损坏等情况。
4. 装配配气机构（1）将凸轮轴安装到发动机上，并拧紧螺丝。
（2）将挺杆安装到凸轮轴上，并拧紧螺丝。
（3）将摇臂安装到挺杆上，并拧紧螺丝。
（4）将气门弹簧安装到气门导管上，并拧紧螺丝。
（5）将气门摇臂安装到摇臂轴上，并拧紧螺丝。
（6）将气门盖安装到发动机上，并拧紧螺丝。
5. 实验总结（1）记录实验过程中遇到的问题及解决方法。
（2）总结实验经验，提高动手能力和维修技能。
五、实验结果与分析通过本次实验，我们成功拆装了汽车发动机配气机构，并对各部件进行了检查。
实验结果表明，配气机构的各部件之间配合紧密，工作原理清晰。
汽车发动机最新技术论文范文
汽车发动机最新技术论文范文随着汽车行业技术的不断发展，汽车发动机技术也在不断的提高。
下面是小编为大家精心推荐的汽车发动机技术论文范文，希望能对大家有所帮助。
汽车发动机技术论文范文篇一：《试谈汽车发动机的可变气门技术》摘要：汽车发动机可变气门技术是当今汽车发动机普遍配置的设备系统。
该系统可以对发动机凸轮的相位或者气门的升程进行有效的调节，从而使汽车发动机的配气过程得到优化。
因为汽车发动机在高转速和低转速状态下，气门的正时角对发动机的经济性以及动力有所影响，从而提高进气量以及扫气效率，如今的汽车发动机普遍应用这项技术。
关键词：汽车发动机;可变气门技术;气门正时技术;气门升程技术;配气过程在汽车发动机的运行过程中，如果发动机在运行过程中，随着发动机气门数量的增多和发动机转速的提高，气门正时和气门升程不能随之改变，那么当汽车发动机处于转速过低、转速过高或者功率输出的状况下，就很难保证燃油的消耗问题。
如果汽车发动机使用的是单个气门，在对燃油供给方进行控制时，对这个问题解决起来就会很难。
但是如果换一种方式，如使用“可变性能”对其进行“综合处理”，那么这样的问题就很容易被解决。
1 气门正时技术气门正时也就是汽车发动机在运转过程中气门打开的时间。
其功能是活塞运动到一定位置时，对气门的开启和关闭时间进行控制。
一般情况下，发动机进气门的活塞运动程序应当从下向上，当气门开始排气时，气门打开;当活塞到达气门的上止点时，一个排气运动周期完成，气门关闭。
这个过程中，因为运动的空气存在惯性，因此需要一定的时间进行反应。
进行排气的过程中，为了让更多的空气进入气缸，更多的废气排出气缸，就要在活塞到达之前打开，并且在活塞运动到下止点之下关闭;发动机的排气门运用同样的原理，排气门应该在活塞开始向下运动之前打开，在活塞运动到下止点之后再关闭。
在活塞运动的过程中，排气门和进气门可能会在一定的时间范围内同时打开，这叫做气门叠加，在气门叠加现象产生时，曲轴会产生一定角度的转动，这个角度是气门叠加角，图1是汽车发动机气门配气相关结构图。
一种新型发动机可变配气相位与气门升程机构的设计
（ 无锡 商业 职业 技术 学 院 ，江 苏无锡 ，２ ４ ５ ） １１３
摘 要 ：分 析 了可 变 配气 相位 技 术 的研 究 现状 ，设 计 了一 种新 的发 动机 可变 配 气相 位与 气 门 升程 机 构 ，该 技 术 发 明通 过 应 用 数 字 控制 技术 控 制 配气 凸轮 ．从 而 可变 控 制 配气 相 位 与气 门 升程 。对这 种 可 变 配气 相 位 与气 门升 程 技术 进 行 了 优化 分 析 的
ａ ｉ ｔ ｎ ２ １ ， ５： ４ ７ ｎｚ ｉ ， ０ ２ （ ７ ～ ６机 配气相 位 和气 门升 程对 发动 机性 能有
示 ，延 迟 进 气 门 的打 开 时刻 ，提 前 排 气 门 的关 闭 时 刻 ，可 减少 气 门重 叠 ，以减 少废 气 逆吹 入进 气 管 ，从
结 果 表 明 ：这 种 新 发 明能 方 便实 现 对进 、排 气 门的 配气 相 位及 气 门升 程 的 全 范 围控制 ，提 高 了发 动机 的 功率 等 各项 性 能 。 关 键 词 ：可 变 配气 相 位 ；气 门升 程 ；数字 控 制 技 术 ；发 动 机性 能
中圈 分 类 号 ：Ｔ ４ ３ Ｋ ０
参 进 进
图 １ 备 工 况 下 的 配 气 相 位 图
相 位 （ ｒ ｂｅＶ ｌｅＴｍ ｎ 。Ｖ 机 构 能使 气 门 正 Ｖａｉ ｌ ａ ｉ ｉｇ Ｖ ａ ｖ
时 、气 门开启 持续 时 间及气 门升程 等参 数 中 的一 个或
多个 随 发动 机 的工况 变化 实 时进行 调节 ．从 而 获得更
而达到 稳定 怠速 、提高 燃料 经济性 和起 动性 能 。
很 大影 响 因发动 机转 速 和负荷 的不 同 ．对 配气 相位
发动机变功率配气机构的节能性研究
ｂ ｉ ｌ ｅ ｓ ｓ ｌ ｏ ｗｉ ｎ ｇ ｄ ｏ ｗｎ ａ ｎ ｄ ｔ ａ ｘ ｉ ｉ ｎ ｇ ， ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｓ ｔ ｏ ｐ ｐ ｅ ｄ ｉ ｎ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｈ ａ ｕ ｓ ｔ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ ｒ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ
ａ ｂ ｌ ｅ ｔ ｏ ｍａ ｋｅ ｆ ｕｌ ｌ ｕｓ ｅ ｏｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｒ ｉ ｎ ｅ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ， ｌ ｅ ａ ｄ ｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ Ｃ ｒ ’Ｓ ｈ ｅ ｒ ． Ｍｅ ｎ ｗｈｉ ａ ｌ ｅ ， ｗｉ ｔ ｈ ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ —
一
种发 动机 变功 率配气机 构 ，具体指 汽车在 减速滑行状 态下 ，控 制发 动机 不喷油 ，同时排气 门释压 ，减 小发动机制动 阻
力 ，充分利 用汽 车惯性 能量滑行更远 的距 离，以达到汽 车节能减排 的 目的 ；并基于此原理对改装过的汽车做挂档滑行距
离对比试验 和车辆油耗对 比试验 ，结果表 明改装车辆节油率达 ７ ． ７ ２ ％，节油效果 明显 ，具有推广应 用的 实际价值。
ｂ ｒ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎｃ ｅ ｏｆ ｅ ｎｇ ｉ ｎ ｅ ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉｎ ｆ ａ ｌ ｌ ｙ ｐｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ －ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ｎｄ ａ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ．Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈｉ ｓ ｔ ｈｅ ｏ ｒ ｙ ，ｅ ｘｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｎ ｒ ｅ ｍｏ ｌ ｄｅ ｄ Ｃ ｒＳ ａ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕｃ ｔ ｅ ｄ；ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｏｉ ｌ ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕｓ ｔ ｏ ｍｉ ｚ ｅ ｄ ａ ｕｔ ｏ ｍｏ ｂｉ ｌ ｅ ｉ ｓ ｕ ｐ ｔ ｏ ７． ７ ２％ ， ｗｈｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｖ ｅ ｙ ｒ ｐ ｒ ｏ ｍｉ ｎｅ ｎｔ ， ａ ｎｄ ｏ ｆ ｈ ｕｇ ｅ ｍａ ｒ ｋｅ ｔ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕｎ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ：ｖａ ｌ ｖｅ ａ ｃ ｔ ｕａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｃ ｈａ ｎｉ ｓ ｍ； ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｐｏ ｗｅ ｒ ；ｓ ｌ ｏ ｗｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ｌ ｉ ｄ ｉ ｎｇ； ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ— ｓ ａ ｖｉ ｎｇ ｎｄ ａ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏｎ ，
奔驰可变配气机构结构与工作原理
奔驰可变配气机构结构与工作原理引言：随着汽车技术的不断发展，可变配气机构在发动机领域中扮演着越来越重要的角色。
奔驰作为一家享有盛誉的汽车制造商，其可变配气机构的设计和工作原理备受关注。
本文将以奔驰可变配气机构的结构与工作原理为主题，深入探讨其技术特点和优势。
一、奔驰可变配气机构的结构奔驰可变配气机构由凸轮轴、凸轮轴调节器、凸轮轴驱动装置和控制系统等组成。
其中，凸轮轴是传输动力的核心部件，凸轮轴调节器负责调节凸轮轴的相位，凸轮轴驱动装置提供凸轮轴的旋转动力，控制系统则负责监控和调整凸轮轴的工作状态。
1. 凸轮轴：奔驰可变配气机构的凸轮轴采用了特殊的设计，以实现可变的凸轮形状和凸轮轴相位的调节。
凸轮轴的形状可以根据不同的工况和驾驶需求进行调整，从而实现更高效的燃烧和更低的排放。
此外，凸轮轴还通过凸轮提供了气门的开启和关闭控制。
2. 凸轮轴调节器：奔驰可变配气机构的凸轮轴调节器采用了液压或电动驱动的可变凸轮轴齿轮机构。
凸轮轴调节器可以根据驾驶条件和发动机负荷实时调整凸轮轴的相位。
通过改变凸轮轴的相位，可以调整气门的开启和关闭时间，从而优化燃烧过程，提高发动机的功率和燃油经济性。
3. 凸轮轴驱动装置：奔驰可变配气机构的凸轮轴驱动装置通常采用链条传动或齿轮传动。
这种传动方式能够有效地将发动机的动力传递给凸轮轴，确保凸轮轴的正常旋转。
同时，凸轮轴驱动装置还能根据凸轮轴调节器的指令调整凸轮轴的相位，以实现精确的凸轮控制。
4. 控制系统：奔驰可变配气机构的控制系统是整个系统的核心部分。
它通过传感器实时监测发动机的工作状态和驾驶条件，并根据这些信息控制凸轮轴调节器的运动。
控制系统能够根据不同的驾驶需求和发动机负荷自动调整凸轮轴的相位，以实现最佳的燃烧效果和动力输出。
二、奔驰可变配气机构的工作原理奔驰可变配气机构的工作原理基于凸轮轴相位的调节和凸轮形状的变化。
在发动机工作过程中，控制系统根据驾驶条件和发动机负荷的要求，通过控制凸轮轴调节器的运动，改变凸轮轴的相位和凸轮的形状。
配气机构实训结论报告总结
配气机构是汽车发动机的重要组成部分，其主要作用是根据发动机的工作循环顺序，定时地开启和关闭各气缸的进、排气门，以保证新鲜可燃混合气得以及时进入气缸，并将燃烧后的废气排出。
为了提高学生的实际操作能力和对发动机配气机构的认识，我们组织了一次配气机构的实训活动。
以下是对本次实训的总结报告。
二、实训目的1. 熟悉发动机配气机构的组成和结构；2. 掌握配气机构的拆卸、安装和调整方法；3. 培养学生的实际操作能力和团队协作精神；4. 提高学生对发动机工作原理的理解。
三、实训内容1. 配气机构的组成及结构（1）气门组：包括进气门、排气门、气门弹簧、气门导管、气门锁片等。
（2）活塞连杆组：包括活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴承等。
（3）传动组：包括正时皮带、正时链条、凸轮轴、曲轴等。
2. 配气机构的拆卸、安装和调整（1）拆卸首先，将发动机熄火，待发动机冷却后，拆下正时皮带或链条，使曲轴处于上止点位置。
然后，拆卸气门组、活塞连杆组和传动组。
在拆卸过程中，要注意保护零件，避免损坏。
（2）安装安装顺序与拆卸相反。
在安装过程中，要注意以下事项：①检查各部件是否有损坏，如有损坏，应及时更换；②安装气门弹簧时，要确保气门弹簧的弹力均匀；③安装正时皮带或链条时，要确保其与凸轮轴、曲轴的齿对齐。
①气门间隙调整：根据发动机型号和厂家要求，调整进气门和排气门的间隙；②气门挺杆调整：调整气门挺杆的高度，使其与凸轮轴的凸轮接触良好。
3. 实训过程中的注意事项（1）安全第一：在实训过程中，要注意安全，避免发生意外伤害；（2）保护环境：实训过程中，要妥善处理废弃物，避免污染环境；（3）爱护设备：在实训过程中，要爱护设备，避免损坏。
四、实训成果1. 学生对发动机配气机构的组成和结构有了更加深入的了解；2. 学生掌握了配气机构的拆卸、安装和调整方法；3. 学生的实际操作能力得到了提高；4. 学生之间的团队协作精神得到了加强。
五、实训总结1. 通过本次配气机构的实训，使学生掌握了发动机配气机构的基本知识和操作技能；2. 实训过程中，学生积极参与，表现出较强的学习兴趣和实践能力；3. 实训内容丰富，理论与实践相结合，有助于提高学生的综合素质；4. 实训过程中，教师注重对学生进行指导，确保实训质量。
发动机可变配气相位的研究
的机构走 向可 变 。如 可变压缩 比、可 变尺寸进气 系 统 （ 振进 气 系 统 ） 可 变 排 量 和 可 变 配 气 相 位 等 Ⅲ。 谐 、 为此 ，综合各种可 变配气相位机构 的优点 ，建立 发 动机模型 。对进气 门压力进行计算分 析 ，在此基础 上进行进气 门相位 的确定及 优化 。
０ 引言
近年来 。电子技术 的发 展和新 型机构的开发使
发 动 机 设 计 朝 着 电 控 和 变 参 数 方 向发 展 。 以前 固定
用沃西尼 ７ 年提出的经验公式。 ９ ８
２ 发 动 机 进 气 门处 压 力 计 算 及 分 析
发 动 机 进 气 门 处 压 力 对 发 动 机 充 气 效 率 有 决 定 性 的 影 响 ，它 与气 缸 内 的 压 力 、进 气 门流 通 面 积
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２０ ０ ７年 ２月
农 机 化 研 究
第 ２期
发 动 机 可 变 配 气 相 位 的 研 究
王 凤 军
（ 无锡商业职业技术学院 机电工程系 。江苏 无锡 ２ ４ ５ ） １ １ ３
摘 要 ： 目前 ，人 们 不 断挖 掘 发动 机 自身 的潜 力 ，使其 朝着 电控 和变 参 数 方 向发 展 。而 可 变 配 气 相 位 技 术 由
共 同决 定了发动机 的充气效 率 。因此 ，基于 凸轮轴 调 相 原 理 的 可 变 配 气 相 位 系 统 设 计 的 目 的 就 是 为 使进气 门关闭 角与进气 门处 的压 力波形相 适应 ，使
进 气 门 关 闭 时 刻 尽 量 接 近 压 力 波 峰 值 ，以得 到最 大
的充 气 效 率 。
矩 曲线 趋 于平 坦 ，燃 油 经济 性 也 有 较 大 的 改善 。 关 键词 ：动 力 机 械 工 程 ；可 变 配 气 相 位 ；理论 研 究 ；发 动 机 ；配气 机 构 中图分类号 ：Ｔ ４ ３ Ｋ１ ｒ－ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：１ ０ — １ ａ （ｏ ７ｏ － ｏ １ —０ ０ ３ ８ ｘ ２ ｏ ）２ ２ ３ ３
浅谈汽车发动机的电控可变配气机构
图 １ 动 力 腔
田、 飞度等也开始使用该项技术 。国内大部分骄车 目前使用 的 技术是可变惯性充 气系统结构 ， 该机构为提高充气系数普遍在
进气管 中部设置动力 腔或在进气管旁边设置 与进 气管相通 的 谐振腔 ， 加长进气管并 且增大进气管弧度 ， 当空气进入进气管 ， 由于气缸进气吸力形成高速流动并且有一定 的惯性 ， 在气缸进 气行程进行到活塞到达下止点后 ， 仍可利用进气气 流的惯性继 续充气一段 时间 ， 加充气气量。另由于各 汽缸进气过程具 以增 有间歇性 和周期性 ， 导致进气管 内产生一定 幅度 的气流压力波
作者简介 ： 韦焕典 （９ ８ ） 柳州人 ， １４ 一 男， 工程师 、 高级技师 ， 研究方向 ： 汽车维修 与教学 。
８ ０
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《 装备制造技术）０ ７ ） ０ 年第 ４ ２ 期
２ 电控 可变 配气 机构 结构 与工 作原 理
电控可变配气机构 与可变惯性充气系统机构不 同， 由可 它 荷 与之相应 的进气 量的特性 曲线 和进气量与之相应 的气门升
有转速范 围内都 能获得最佳充气效果 ，增加 发动机的动力输 出， 并改善 扭矩输 出特性 ， 图示 （、、） 如 １２ ３但该 机构在 动力性 、 经济性、 排放性方面还 具有一定局限 性， 不够完善 ， 只能达到欧
三标 准。
图 ３ 可变惯性充气系统
收稿 日期 ：０７ Ｏ — ０ ２０ 一１２
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Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ＮＯ． ２ ０ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｃｒ ｇＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ｉ ４， ０ ７
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发动机可变配气机构的研究进展
0 引言
由于环境保护和人类可持续发展的要求，低能耗和低污染已成为汽车发动机的发展目标。
要求发动机既要保证良好的动力性又要降低油耗满足排放法规的规定。
在各种现代技术手段中，可变配气技术已成为新技术发展方向之-[1]。
这一技术能通过改变发动机的供气来达到降低油耗和满足排放要
求。
1 可变配气机构的分类
1．1 按控制参数的分类
按照控制参数的不同，可变配气技术可分为可变气门正时(VVT)和可变气门升程(VVL)两类。
可变气门正时即气门开启与关闭时刻可变，根据气门开启持续期的变化又分为可变气门相位(vP)和可变气门相位与持续期(VET)两类；可变气门升程主要是改变了气门开启的最大升程，按照气门正时与持续期的变化情况又可分为可变气门升程与正时(VLT)和气门升程单独可变两类f2】。
1-2 按可变配气实现途径的分类
实现可变配气有多种途径，按照有无凸轮轴可分为基于凸轮轴的可变配气机构和无凸轮轴的可变配气机构两类。
基于凸轮轴的可变配气机构主要可分为可变凸轮型线、可变凸轮轴相位角、可变凸轮从动件三类；无凸轮轴的可变配气机构根据气门驱动形式主要可分为电磁驱动气门、电液驱动气门、电气驱动气门、电机驱动气门以及其他气门驱动形式几大类圆。
2 发动机可变配气机构的国内外研究与发展现状
2．1 发动机可变配气机构在国外的研究与发展现状
配气控制技术早期的研究进展比较缓慢，主要成果是在1985年以后取得的，其发展先后顺序大致如下：优化凸轮型线一可变凸轮相位一可变凸轮型线一机械式全可变气门机构一无凸轮轴电磁(电
液、电气及其他)驱动配齐机构一无凸轮轴全可变配气机构。
迄今为止，具有代表性的可变配气机构主要有Toyota公司的VVT—i、BMW 公司的Vanos、Honda公司的VTEC、Mitsubishi公司的MIVEC、Porsche 公司的Vario—Cam、BMW 的Valvotronics等。
下面将分类介绍国外可变配气机构的研究及发展现状。
2．1．1基于凸轮轴的可变配气机构
1)可变凸轮型线的可变配气机构
此类可变配气机构能同时改变气门正时、持续期及升程．改变方式目前主要有阶段式与连续式两种。
a)阶段式改变凸轮型线的可变配气机构
Honda公司的V rEC、Mitsubishi公司的MIVEC以及Porsche公司的Vario—Cam等均属于阶段式改变凸轮型线的可变配气机构。
下面以Honda公司的VTEC为例，介绍阶段式改变凸轮型线的可变配气机构。
VTEC在2个进气门上采用了3个凸轮及3个摇臂，如图1所示，其中3个摇臂可独立运动也可连成一体运动。
转速较低时，通过液压机构使主、次摇臂分别由主凸轮和次凸轮驱动，中间摇臂随中间凸轮运动。
但是对气门不起作用，这样主、次进气门的升程曲线不同，可以形成涡流。
转速较高时，通过液压机构使3个摇臂连成一体，并受中间凸轮驱动．以满足发动机高速的要求。
这类机构优点是可以提供两种以上凸轮型线，在不同转速和负荷下，采用不同的凸轮型线驱动气门『11；缺点是只能优化某些工况，不能实现全工况性能的优化[21。
b)连续式改变凸轮型线的可变配气机构
Fiat公司早期开发了凸轮型线在轴向可连续变化的3D凸轮机构。
如图2所示，一个带有锥度外廓的凸轮和装有可倾斜式垫块的挺柱相接触，凸轮轴的轴向移动使得凸轮的不同部分和挺柱相接触，导致气门升程和配气相位发生变化。
基圆半径沿凸轮轴的轴向是不变的，但凸轮升程沿轴向改变，故垫块必须随凸轮轴旋转变化它的倾斜角。
凸轮轴端部安装一机械式调速器，当凸轮轴转速发生变化时，调速器拖动凸轮轴产生轴向移动，使得气门升程和配气相位同时发生改变。
该机构优点是可以
在气门升起、回落特性上进行控制『11；缺点是凸轮与从动件之问会产生点接触。
磨损较严重，所以日前应用并不广泛[21。
图1 Honda公司的VTEC机构
图2 Fiat三维凸轮机构
2)改变凸轮轴相位角的可变配气机构
可变凸轮轴相位配气机构利用凸轮轴调相原理，凸轮型线是固定的，而凸轮轴相对曲轴的转角是可变的。
该类机构发展到现在，先后出现了螺旋齿式和叶片式两种结构，目前叶片式结构已经逐步取代了螺旋式结构[21。
螺旋齿式结构主要有Nissan凸轮轴可变相位机构：叶片式结构主要有BMW 公司的Vanos机构、Toyota公司的VVT—i机构、Honda公司的i-VTEC机构、Ford公司的VCT机构、Delphi公司的VCP机构等。
下面介绍BMW 公司的Vanos机构(图3)。
转子7通过螺栓与凸轮轴固定在一起，壳体1通过链条与曲轴连接。
停机时，锁止销6以无压力的方式嵌入凹口锁止槽中，保证每次启动时凸轮轴随壳体1一起运动，使凸轮轴有确定的初始相位。
调节相位时，润滑油首先进入凹口锁止槽中，将锁止销压回并释放转子。
供油油路与液压腔11相通，向该腔中供油，回油油路与液压腔l2相通，向外泄油，转子叶片9在压力差的作用下带动凸轮轴相对于壳体l转动，从而改变相位。
反向调节时．供油及泄油与上述方向相反L2l。
这类机构优点是是可以对进气门关闭角和进排气重叠角进行控制，而且机构原理简单，可以保
持原发动机气门系不变，只用一套额外的机构来改变凸轮轴相角，对原机改动较小。
便于采用，应用较广泛；缺点是不能改变气门升程和持续期口】。
3)可变凸轮从动件的可变配气机构
这类机构保持凸轮型线不变，通过改变凸轮轴与气门之间从动件(如推杆，摇臂等)的运动规律，实现气门运动的可变。
按照从动件的类型分为液压式和机械式两类。
a)液压式可变凸轮从动件的可变配气机构
20世纪90年代中期，Siemens／Hvundai开发了EVT系统，并且已应用于Hyundai2．0LDHC发动机上，该系统属于液压式可变凸轮从动件的可变配气机构，其结构如图4所示。
当电磁阀关闭时，润滑油被封闭在液压腔内。
由于液体的不可压缩性，气门按照凸轮型线运动；当电磁阀打开时，凸轮虽然继续驱动从动件，但润滑油会通过电磁阀流出液压腔，从而改变了气门的运动。
由ECU控制电磁阀开启与关闭的时刻，就能实现对气门正时和升程的控制。