任务一 可变配气相位控制系统和可变进气系统
进气系统可变配气相位认识
1、控制进气道空气流通截面积大小的动力阀安装在进气管上，动 力阀的开闭由真空控制阀控制动作，ECU根据各传感器信号通过真 空电磁阀（VSV）控制真空罐和真空控制阀的真空通道； 2、真空电磁阀有两种类型：常态常开型和常态常闭型。
二、可变进气系统
2、进气谐振控制系统（可变进气道）
通过分阶段改变进气歧管的长度，使发动机在整个转速范围内都 能提高扭矩输出；在低转速范围内，对进气空气控制阀进行优化控制 以实现进气歧管长度分阶段改变。
新世嘉
一、可变气门正时技术
4、DVVT
有一些设计，双可变气门正时系统它能同时改变 进气凸轮轴和排气凸轮轴的相位角，从而获得与转速 更匹配的气门叠加角，因此达到更高的配气效率。
DVVT通用 用的比较多
一、可变气门正时技术
5、可变气门升程（工作过程，详见备注）
（1）低速时，采用短升程，能产生更大的进气负压及更多的涡流，让 空气和燃油充分混合，因而提高低转速时的扭力输出； （2）高转速时，采用长升程来提高进气效率，让发动机的呼吸更顺畅。
2、可变进气系统分为动力阀控制系统和进气谐振系统；
3、动力控制系统是控制发动机进气道的空气流通截面的大小，以适 应发动机不同转速和负荷时的进气量需求，从而改善发动机的动力性； 4、进气谐振控制系统通过分阶段改变进气歧管的长度，使发动机在 整个转速范围内都能提高扭矩输出；在低转速范围内，对进气空气控 制阀进行优化控制以实现进气歧管长度分阶段改变。
电控发动机原理与维修
——冷却系统
——进气系统可变配气相位认识
前言
可变配气相位技术根据不同转速和负荷的情况 改变进气的时刻或进气方式，使燃烧效率达到最好 从而改善动力、降低油耗、减小污染。
可变配气相位的认识
可变配气系统工作原理
可变配气系统是一种引擎技术，旨在通过调整气门的开闭时间和升程，以优化燃烧过程、提高发动机性能和燃油经济性。
以下是可变配气系统的一般工作原理：
1. 气门控制：可变配气系统使用一套气门控制机构，例如液压控制装置或电动
执行器，来控制气门的开闭时间和升程。
这些机构通过传感器和控制单元获取引擎的工作参数，如转速、负荷和温度等。
2. 相位调节：可变配气系统可以调节气门的相位，即气门开启和关闭的时间点。
通过改变相位，可以优化进气和排气过程，以适应不同工况下的发动机要求。
例如，在高速运行时，可以提前气门关闭时间，以增加进气阻力和排气排放效率。
3. 升程调节：可变配气系统还可以调节气门的升程，即气门开启的距离。
通过
改变升程，可以控制气门的开度，从而调节进气和排气量。
在低负荷情况下，可以减小气门升程以降低进气阻力和减少燃油消耗，而在高负荷情况下，可以增加气门升程以增加气缸充气量和提高功率输出。
4. 智能控制：可变配气系统通常与电子控制单元（ECU）集成，以实现智能控制和优化。
ECU根据传感器反馈的数据和预设的算法，确定最佳的气门开闭时间和
升程，以满足性能和燃油经济性要求。
这种智能控制可以根据驾驶条件和环境变化实时调整气门的工作参数。
通过调整气门的开闭时间和升程，可变配气系统可以改善进气和排气过程的效率，提高发动机的燃烧效率和动力输出。
这有助于降低燃油消耗、减少排放和提高驾驶性能，使发动机更加灵活适应不同的工作条件和要求。
配气相位
ch3 配气机构
（三）类型： 类型： 1、按气门的布置： 气门顶置式；气门侧置式 2、按凸轮轴的布置位置： 下置式；中置式；上置式 3、按曲轴与凸轮轴的传动方式： 齿轮传动；链条传动；齿带传动 4、按每气缸气门数目： 二气门式；四气门式等
在进排气门分别通过两根凸轮轴单独驱动时在进排气门分别通过两根凸轮轴单独驱动时可以通过一套特殊的机构将进气凸轮轴按要可以通过一套特殊的机构将进气凸轮轴按要求转过一定的角度从而达到改变进气相位的求转过一定的角度从而达到改变进气相位的目的
《汽车发动机构造与维修》
ch3 配气机构
配气相位
河南工业职业技术学院——汽车工程系 河南工业职业技术学院——汽车工程系
由上可见，进气门开启持续时间内 的曲轴转角，即进气持续角为： α+180°+β。
河南工业职业技术学院——汽车工程系 河南工业职业技术学院——汽车工程系
《汽车发动机构造与维修》
ch3 配气机构
（三）排气门的配气相位 1.排气提前角 (1)定义：在作功行程的后期，活塞到达下止点前，排气门便开始开启。 从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角称为排气提前角(或早开角)。 排气提前角用γ表示，γ一般为40°~80°。 (2)目的： ①利用气缸内的废气压力提前自由排气：恰当的排气门早开，气缸内还 有大约300kPa~500kPa的压力，作功作用已经不大，可利用此压力使气缸 内的废气迅速地自由排出。 ②减少排气消耗的功率：提前排气，等活塞到达下止点时，气缸内只剩 约110kPa~120kPa的压力，使排气冲程所消耗的功率大为减小。 ③高温废气的早排，还可以防止发动机过热。
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《可变进气控制系统》课件
情景一 可变进气控制系统
（1）工作过程：当发动机转速低时，发动机控制单元ECU 指令转换阀控 制器关闭转换阀，这时空气经空气滤清器→节气门→弯曲而细长的进气歧 管→气缸细长的进气歧管提高了进气速度，充分利用气流的惯性，使进气 量增多。（图a）
发动机转速高时，发动机控制单元ECU 指令转换阀控制机构开启转换 阀，这时空气经空气滤清器→节气门→较粗的进气歧管→气缸。较粗的进 气歧管进气阻力小，使进气量增多。（图b ）
发动机电控技术
第三部分
汽油机进气控制系统
情景一 可变进气控制系统
模块一 发动机总体认识 模块二 曲柄连杆机构
模块三 配气机构 模块四 冷却系
模块五 润滑系 模块六 汽油机燃料供给系
情景一 可变进气控制系统
为了充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在高、低速运转时进 气速度的差别，从而达到改善发动机经济性及动力性，特别是改善发动 机中、小负荷时的经济性和动力性的目的。要求发动机在高转速、大负 荷时装备粗短的进气歧管；而在中、低转速和中、小负荷时配用细长的 进气歧管。可变进气歧管就是为适应发动机的工作要求而设计的。
情景一 可变进气控制系统
四、可变进气系统的类型 1、可变长度进气歧管
可变长度进气系统利用改变进气流的动态效应来提高进气歧管绝 对压力，根据发动机转速要求，通过控制机构的运作来进行长、短气 道的切换。低转速时长气道打开，短气道关闭，而高转速时气流主要 从短气道进入缸盖。也就是说，可变进气系统能够根据发动机的实际 运行工况，自动地改变进气管的长度或直径，以获得最佳的充气效率 和动力性。可变长度进气歧管主要由转换阀、转换阀控制器及电子控 制单元ECU 等组成。
情景一 可变进气控制系统
（2）可变长、短进气道的优缺点 较长的进气歧管使发动机在低转速下获得较大的扭矩。但在高转速下
汽车发动机可变配气相位控制系
功用及类型 工作原理
信号特征
检测方法
故障诊断
在现在的轿车发动机上，我们经常可以看见像VVT-i、VTEC-i、VVL、 VVTL-i等技术标号。这些显赫的标号都代表发动机采用了可变配气的技术
可变配气技术，从大类上分，包括可变气门正时和可变气门升程两大类
有些发动机 只匹配可变 气门正时， 如丰田的 VVT-i发动机；
功用及类型 工作原理
信号特征
检测方法
故障诊断
6.1.1.1 智能可变气门正时系统的工作原理
以丰田进气门智能可变气门正时系统（VVT-i）为例，说明智能可变气门正时系 统的控制原理见下图6-7，智能可变气门正时系统的工作过程见表6-1。
图6-7 丰田进气门智能可变气门正时系统控制原理
功 及型表用类6-1 丰田进气工原门智作理能可变气门信特正时号征系统的工作检方过程测 法
故障 诊断
正时提前
图示工作过程
凸轮轴正时机油 控制阀的占空比
工作过程说明
当由发动机ECU发送给凸轮轴 正时机油控制阀的占空比变大 （ 50%），阀位置处于如图 所示位置，油压作用于气门正
时提前侧的叶片室，使进气凸 轮轴向气门正时的提前方向旋 转。
正时推迟
当由发动机ECU发送给凸轮轴 正时机油控制阀的占空比变大 （ 50%），阀位置处于如图 所示位置，油压作用于气门正 时延迟侧的叶片室，使进气凸
功用 及类
型
工作 原理
信号 特征
6.1.1.1 智能可变气门正时系统的组成及功用
检测 方法
故障 诊断
VVT-i系统主要包括VVT-i控制器、凸轮轴正时机油控制阀、 凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器。
可变配气相位课件
02
03
减少排放
优化后的进气、排气过程有助于 减少燃烧不完全产物的生成，降 低尾气排放。
04
02可变配气相位的类型连续可变配气相位定义
连续可变配气相位是指发动机在 运转过程中，进、排气门的开启 和关闭时刻可以连续地调整，以 适应不同转速和负荷下的需求。
实现方式
通过配备可变气门正时机构或连 续可变气门升程机构来实现。
3
故障三
控制系统故障。控制系统的电路或芯片 出现故障，也会导致配气相位异常。解 决方法是检查并修复控制系统电路，或 更换故障芯片。
可变配气相位的维修与保养
保养一
定期清洗。定期清洗配气机构和 传感器，防止积碳和污垢影响配
气相位准确性。
保养二
定期更换磨损部件。根据使用情况 和厂家推荐，定期更换配气机构中 的磨损部件，确保机构运转顺畅。
拓展应用领域
随着技术的进步，可变配气相位系统将不仅限于汽车发动机领域，未来有望拓展至航空、船舶、能源等 其他领域，提高各类动力系统的效率。
更高性能的可变配气相位系统研发
提高响应速度
通过优化控制系统和机械结构，提高可变配气相位系统的 响应速度，使发动机能够在更短时间内适应工况变化，提 高动力输出。
降低能耗
02
适应新能源发动机需 求
随着新能源发动机的普及，可变配气 相位系统需要适应新能源发动机的特 性，如更高的压缩比、更低的排放要 求等，以实现更佳的性能和环保效果 。
03
集成化设计
为了适应新能源汽车的发展需求，可 变配气相位系统需要朝着集成化、轻 量化的方向发展，降低系统体积和重 量，提高空间利用率。
进一步提高可变配气相位系统的能量利用效率，降低系统 本身的能耗，有助于提高发动机整体燃油经济性。
21进气控制系统之可变配气相位和气门升程控制系统
可变配气相位机构
时数与日期
2课时6月3日汽检1105、1106班
目的要求
1.掌握本田车系可变气门相位与升程电子控制机构（VTEC）结构；
2.掌握本田车系可变气门相位与升程电子控制机构（VTEC）基本工作原理
重点和难点
重点：掌握本田车系可变气门相位与升程电子控制机构（VTEC）结构与基本工作原理
3、汽车在静止状态空转时
VTEC机构不投入工作。
4、VTEC机构技术状态的好坏，除电控部件外，主要决定于滑润系统的特设油道油压值。对机油品质、润滑系统相关部件和曲轴的轴承配合间隙要求严格（0.02～0.04mm）,必须使用本田车系的专用纯正机油。
5、另外本田系列的采用可调气门间隙的配气机构，气门间隙的调整必须在冷态下进行。
布置作业
掌握本田车系可变气门相位与升程电子控制机构（VTEC）结构与基本工作原理？
板书设计
一概述
用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。进气配气相位为180°+进气提前角α+进气迟后角β，排气配气相位为180°+排气提前角γα+排气迟后角δ。
二、VTEC机构组成
在本田轿车车系许多车上采用，VTEC是英文缩写，其全称为：Varble Valve Timing & Valve Lift Elecctronic Control，意思是可变气门相位与升程电子控制。
6、VTEC机构的正时柱塞处，尚有惯性锁止片，用扭簧控制，片端插入正时柱塞的锁止槽中，该锁止片依靠高速时的惯性力解脱。
课后备注
难点：掌握本田车系可变气门相位与升程电子控制机构（VTEC）基本工作原理
教学方法
讲授法、演示法、练习法、问答法
汽车新技术8可变配气相位
1、涡轮增压器： 由涡轮机和压气机 构成。 将发动机发出的废气引入涡轮机， 废气的能量推动涡轮机叶轮旋转， 并带动与其同轴安装的压气机叶轮 工作，新鲜空气在压气机内增压后 进入气缸。
全速锁止实现了极佳的油耗。思迪(CITY)的5AT使用了带锁止 离合器的液力变矩器。在锁止状态下，动力通过直接连接的方式进 行传递，减少动力的损失，提高燃油经济性。为了缩短形成锁止的 时间，思迪(CITY)的5AT还采用盘状锁止弹簧辅助锁止，与标准锁 止模式相比大大缩短了所用的时间，更进一步降低了油耗。同时， 思迪(CITY)的5AT不仅可以在日常使用的速比范围(2-5速)内实现锁 止，更可从1速开始就进行锁止，使燃油消耗降低了2%，真正满足 人们的使用需求。 极为紧凑的变速器结构。采用本田独创的变速器内部排列结构， 四、五速共用齿轮，极大地减小了变速器体积，为实现整车的轻量 化做出了贡献。 强劲动力与超低油耗的和谐统一。思迪(CITY)搭载了倍受赞誉 的1.3L 及1.5L VTEC发动机，不仅让人体验到驾驶的畅快，更能满 足对油耗和排放的高要求。 1.3L i-DSI发动机具备由低速就开始的平顺扭矩曲线，扭矩充分， 令驾驶者能够切身体会到充沛的行驶动力。与同级车相比，油耗格 外出色，百公里最低油耗仅为5.0L(90km/h等速)。最大功率为 60kW/5700rpm，最大扭矩则达到119Nm/2800rpm。
气门定时和升程可变的可变进气系统（VTEC)
装有VTEC机构的发动机每个气缸和常规的高速发动机一样配置 有两个进气门和两个排气门。它的两个进气门有主次之分，即主 进气门和次进气门。每个进气门均由单独的凸轮通过摇臂来驱动。 驱动主次进气门的凸轮分别叫主、次凸轮，主、次摇臂。
中间摇臂，不与任何气门 接触，三摇臂并在一起， 均可在摇臂轴上转。
可变配气相位
可变配气相位发动机的转速变化范围较大固定的配气相位和气门升程不能将发动机的性能发挥到最佳。
这就要求发动机具有可变配气机构，而各种的可变气门技术原理是一致的无非是气门正时可变或气门升程可变两种。
各自的特点无非就是实现的机构不同有的是机械式的、有的是液压式、有的是电子式的辅以液压类构件。
可变配气相位气门驱动可变正时气门是通过使凸轮轴和曲轴相位改变一个角度来实现的，各种正时气门机构的主要差异在于实现凸轮轴调相的方式不同。
（1）液压驱动方式发动机曲轴正时齿正时齿轮之间采用齿形带轮与凸轮轴传动，机构需要用张紧轮张紧，在张紧轮基础上，外加一个调整惰轮。
通过调整惰轮，可以改变`齿形带两端的长度。
当一边变长而另一边变短时，会使凸轮轴相对曲轴发生角位移，实现配气相位的改变。
该机构的优点是结构较为简单，对原发动机的改动小。
目前国内外已有个别发动机配气机构采用了液压张紧器，如德国奥迪和大众公司已将液压张紧器可变配气相位机构用于其实际产品中。
（2）电子驱动方式另外一种典型的凸轮轴调相机构是通过谐波传动实现。
谐波传动调相机构主要有刚轮、柔轮和波发生器3个构件，柔轮是易变形的薄壁外齿圈，刚轮是刚性内齿轮，波发生器由椭圆盘和柔性轴承组成。
3个构件中任何一,个都可作为主动件，其余两个一个为固定件，一个为从动件；亦可以任意两个为主动件，其余一个从动。
它通过使波发生器转动，使柔轮及凸轮轴相对于刚轮及正时皮带轮转过一定角度，而达到调相的目的。
Nelson／Elrod和清华大学都进行过这种凸轮轴调相机构的研究。
可变升程气门驱动为一种通过改变摇臂比而可变气门驱动机构示意图。
这种机构通过改变摇臂绞接点的位置来改变摇臂比，仅可改变气门升程，而不能改变气门正时和开启持续期。
本机构的优点是结构简单，缺点是气门正时未得到优化。
变配气相位和升程气门驱动配气相位可变气门驱动机构能提高中低速转矩，改善低速稳定性，但由于最大气门升程仍保持不变，所以燃油经济性的改善很小。
可变配气相位控制系统
活塞 活塞环
上升油缸充满 调节器下行
回油阀 下降油道
高压油
张紧器
下降油缸充满 调节器下行
活塞环 活塞
换向阀
上升油道
宝马7系列进气升程调节机构
宝马7系列进气升程调节机构
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电控发动机原理与维修
制作 赵骏 主讲 赵骏
武汉市汽车应用工程学校 武汉市汽车维修技术培训学校
电控可变配气相位控制系统
可变配气相位控制系统（VTEC）
1.对配气相位的要求 2. VTEC机构的组成 3. VTEC机构的工作原理 4. VTEC系统电路 5. VTEC系统的检修
对配气相位的要求
副正时链 (右侧) 自动张紧器
主正时链
副正时链 (左侧) 自动张紧器
副正时链 (右侧) 主正时链自动张紧器
副正时链 (左侧) 惰轮
曲轴
链张紧器
– 主链张紧器
棘轮式止回机构
拆/装维修孔
链张紧器
– 左右气缸组各1个副链张紧器
销子（止动器）
链张紧器
单向球阀 弹簧
左侧气缸组
机油压力 (来自缸盖)
液压气门间隙调节器
➢当发动机高速运转，电脑向VTEC电磁阀供电，使电磁阀开启， 来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧，此时两个活塞 分别将主摇臂和次摇臂与中间摇臂接成一体，成为一个组合摇 臂。此时，中间凸轮升程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动，两 个进气门同步工作。
➢当发动机转速下降到设定值，电脑切断电磁阀电流，正时活 塞一侧油压下降，各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧作用下， 三个摇臂彼此分离而独立工作。
可变配气相位
VVTI-概况VVTIVVT-i是Variable Valve Timing-intelligent的缩写，它代表的含义就是智能正时可变气门控制系统。
这一装置提高了进气效率，实现了低、中转速范围内扭矩的充分输出，保证了各个工况下都能得到足够的动力表现。
另一个先进之处在于全铝合金缸体带来的轻量化，不仅减小了质量，也降低了发动机的噪声。
可变配气正时控制机构的主要目的是在维持发动机怠速性能情况下，改善全负荷性能。
这种机构是保持进气门开启持续角不变，改变进气门开闭时刻来增加充气量。
（1）凌志LS400汽车可变配气正时控制机构(VVT-i)VVT-i系统用于控制进气门凸轮轴在50°范围内调整凸轮轴转角，使配气正时满足优化控制发动机工作状态的要求，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、经济性和降低尾气的排放。
VVT-i系统由VVT-i控制器、凸轮轴正时机油控制阀和传感器三部分组成，如下图所示。
其中传感器有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和VVT传感器。
LS400汽车的发动机是8缸V型排列4气门式的，有两根进气凸轮轴和两根排气凸轮轴。
在工作过程中，排气凸轮轴由凸轮轴齿形带轮驱动，其相对于齿形带轮的转角不变。
曲轴位置传感器测量曲轴转角，向ECU提供发动机转速信号；凸轮轴位置传感器测量齿形带轮转角；VVT传感器测量进气凸轮轴相对于齿形带轮的转角。
它们的信号输入ECU，ECU根据转速和负荷的要求控制进气凸轮轴正时控制阀，控制器根据指令使进气凸轮轴相对于齿形带旋转一个角度，达到进气门延迟开闭的目的，用以增大高速时的进气迟后角，从而提高充气效率。
1)结构VVT-i控制器的结构如下图所示，它包括由正时带驱动的外齿轮和与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮，以及一个内齿轮、外齿轮之间的可动活塞。
活塞的内、外表面上有螺旋形花键。
活塞沿轴向的移动，会改变内、外齿轮的相对位置，从而产生配气相位的连续改变。
VVT外壳通过安装在其后部的剪式齿轮驱动排气门凸轮轴。
10_配气机构-可变配气机构
发动机达到某一个设定的高转速（如3000r/min）时， 由ECU传来的信号打开VTEC电磁阀，压力机油通过摇臂轴 上的油孔16（图3-39）进入正时活塞，正时板移出，推动 摇臂内的正时活塞，使三根摇臂锁成一体。
三个进气凸轮分别驱动三根摇臂
三根摇臂内部装有由液压控制移动的同步活塞3和4、
正时活塞1等
图3-37 摇臂组件 1-正时活塞 2-正 时活塞弹簧 3-同 步活塞A 4-同步 活塞B 5-辅助摇 臂 6-中间摇臂 7-主摇臂 3-42 四行程发动 机换气损失
Байду номын сангаас
2．VTEC的工作原理
（1）工作过程 发动机低速时， VTEC机构的油道内没有机油压力，正时 活塞、同步活塞和止推活塞在回位弹簧作用下都处于左端
图3-39 发动机 高速运转 1-凸轮轴 2-主 凸轮 3-中间凸 轮 4-辅助凸轮 5-主摇臂 6-中 间摇臂 7-辅助 摇臂 8-摇臂轴 中心油道 9-摇 臂轴 10-止推 活塞弹簧 11止推活塞 12同步活塞B 13同步活塞A 14正时板 15-正 时活塞 16-摇 臂轴油孔
（2）工作过程控制
1．VTEC的基本结构 五段工作凸轮
图3-35 VTEC机构 1-凸轮轴 2-摇臂轴 3-主摇臂 4-正时板 5-中间摇臂 6-止推活 塞 7-辅助摇臂 8-同步活塞B 9-同步活塞A 10-正时活塞
图3-36 5段工作凸轮 1-凸轮轴 2、6-排气凸轮 3-主进 气凸轮 4-中间进气凸轮 5-辅助进 气凸轮
配气相位及可变气门正时控制系统
情景二 可变气门正时控制系统
四、可变气门正时及升程控制系统 发动机可变气门正时技术（VVT， Variable Valve Timing）是近些
年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，发动机采用可变气门 正时技术可以提高进气充量，使充量系数增加，发动机的扭矩和功率可 以得到进一步的提高。
可变气门正时技术调整了发动机的进气和排气时间，但是并没有改 变进气通道的大小。就像是人体跑步时，没有大口大口的呼吸，而是通 过延长鼻子吸气的时间增加吸氧量。为了让发动机更顺畅的呼吸，可以 增大进气通道的技术——可变气门升程控制系统应运而生。
当发动机处于低负荷时，电磁驱动器使凸轮轴向左移动，切换到低角度凸轮， 以减少气门的升程。
情景二 可变气门正时控制系统
宝马可变气门升程系统
宝马可变气门升程系统，主要是通过在 其配气机构上增加偏心轴、伺服电机和中间 推杆等部件来改变气门升程。当电动机工作 时，蜗轮蜗杆机构会驱动偏心轴发生旋转， 再通过中间推杆和摇臂推动气门。从而实现 对气门升程的控制。（图中红色为高速区域）
配气相位是指进、排气 门的实际开闭时刻，通常用 相对于曲轴上下止点曲拐位 置的曲轴转角来表示。
情景二 可变气门正时控制系统
2、配气相位对发动机性能的影响 在进、排气门开、闭的四个阶段中，进气门迟闭角和进、排气门重
叠角对充气效率均有较大的影响。
1）进气门迟闭角 设置进气门迟闭角的目的是利用进气气
流的过后充气现象来增加气缸循环充量。此 外，合适的进气门迟闭角还能获得良好的燃 烧室扫气，降低高温零部件的热负荷，使发 动机运行可靠。
三、可变进气相位结构与工作原理 1、可变进气相位控制系统的结构
目前发动机上采用了双顶置凸轮轴相位可变（气门正时可变）的配气机 构（VVT 系统）。发动机每列气缸的汽缸盖上，排气凸轮轴安装在外侧，进 气凸轮轴安装在内侧。曲轴通过齿形皮带驱动排气凸轮轴，排气凸轮轴通过 链条驱动进气凸轮轴。其中的排气凸轮轴由发动机曲轴通过传动皮带直接驱 动，其相位不可改变。排气凸轮轴通过凸轮轴调整器（包括链条和链条张紧 器）驱动进气凸轮轴，当链条张紧器的高度变化时，进气凸轮轴的相位随之 变化，也就改变了进气门的气门正时。
3.2.13.2配气相位与可变气门技术
含义： 通过调整凸轮轴的位置来实
现调整进排气门的开启时刻和 开启持续时间，实现根据工况 应用不同的配气相位，达到节 能减排提升动力的目的。
可变气门升程——VVL
含义： 通过采用不同高度的凸轮，
来实现不同的气门开度，实 现在不同的速度区间内不同 的充气效率，提升发动机动 力，节省油耗。
可变气门升程技术往往会 作为可变气门正时技术的辅 助，使发动机各速度时段能 够有最好的充气效率。
故障案例
张三先生的车辆在使用过程中出现启动困难， 油耗升高，动力不足等故障现象，检查发现是 气门正时不对，正时皮带出现了跳齿，更换正 时皮带，重新对好正时故障排除。
什么是气相位图
配气相位是用曲轴转角表示的进、排 气门的开启时刻和开启延续时间，通常用 环形图表示，称为“配气相位图”。 理论上，四个冲程下来，曲轴旋转2圈， 共720°，每个冲程持续时间为180°的曲 轴转角。
在实际的发动机运转过程中，我们希 望能够有更充足的进气和更充分的排气， 因此我们让进、排气门提前打开，延迟关 闭，延长进排气冲程的时间，延长和迟闭 的这段时间叫做“进气提前角、排气提前 角、进气迟闭角、排气迟闭角”。
进排气门提前角、迟闭角是一成不 变的么？ 不同工况对配气相位的要求是一样 的么？
可变气门正时——VVT
总结
可变气门正时和可变气门升程技术每个厂 家的设计略有不同，但原理是一样的，这两 个技术的研发，都是为了更好的动力性和燃 油经济性，同时实现更低的排放。
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可变配气相位及可变气门升程
课时教案
山东凯文科技职业学院教案附页
山东凯文科技职业学院教案附页板书：
发动机电控简介
1、回顾上节课知识
怠速控制系统的功能与组成
节气门制动时怠速控制系统
旁通道式怠速控制系统
2、本节内容
德国大众可变进气相位及气门升程控制系统积碳过多
1.可变进气相位控制系统
2.奥迪可变气门升程控制系统爆燃的控制与爆燃传感器
丰田VVTL-i控制系统磁致伸缩式报然传感器
1.可变配气相位系统VVT
2.可变进气门升程控制机构
3.VVT正时阀电路与检修要点爆燃的检测与控制
丰田VTEC系统的组成
1.凸轮
2.进气摇臂总成
3.正时板
4.VTEC系统的工作原理
（1）低速工况时
（2）高速工况时
（3）VTEC系统的控制原理
（4）改变进气门的配气相位和气门升成条件
扩展i-VTEC系统
（1）VTC系统的组成及工作原理
（2）VTC系统的工作过程
最佳怠速/稀薄燃烧区域，最佳油耗、排气控制区域，最佳扭矩控制区域。
汽车新技术可变配气相位
汽车新技术: 可变配气相位引言近年来，随着汽车工业的快速发展，汽车的性能和效率要求也越来越高。
为了满足这些需求，汽车制造商一直在努力寻找新技术，其中之一就是可变配气相位技术。
本文将详细介绍可变配气相位技术以及它对汽车性能和效率的影响。
什么是可变配气相位技术？可变配气相位技术是指通过控制发动机进气和排气门的开启和关闭时间，来调整气门的开启和关闭时机以及持续时间。
传统配气相位是固定的，不随发动机工况的变化而变化。
而可变配气相位技术则根据发动机负荷、转速和其他因素来实时调整气门的开启和关闭时间，以优化燃烧过程。
实现可变配气相位的方法实现可变配气相位的方法有多种，下面是几种常见的方法：1. 可变气门正时系统（VVT）可变气门正时系统是一种通过控制凸轮轴相对于曲轴的角度来实现可变配气相位的技术。
通过调整凸轮轴的角度，可以改变气门的开启和关闭时机，以适应不同的工况。
VVT技术可以提供更好的动力和燃油经济性。
2. 可变进气歧管（VIM）可变进气歧管是一种通过改变进气歧管的形状和长度，来实现可变配气相位的技术。
不同的进气歧管形状和长度可以改变进气道的流向和速度，从而影响燃烧过程。
VIM技术可以提供更好的动力和响应性。
3. 可变排气歧管（VEM）可变排气歧管是一种通过改变排气歧管的形状和长度，来实现可变配气相位的技术。
不同的排气歧管形状和长度可以改变排气道的流向和速度，从而影响排气过程。
VEM技术可以提供更好的动力和排放性能。
4. 电子控制单元（ECU）电子控制单元是控制发动机运行的核心设备。
通过控制ECU的软件，可以实现对可变配气相位的精确控制。
ECU利用传感器来监测发动机工况，并根据参数来调整配气相位，以达到最佳性能和效率。
可变配气相位技术的优势可变配气相位技术具有许多优势，对汽车性能和效率的改善有着显著的影响：1. 动力提升可变配气相位技术可以调整气门的时机和持续时间，使得燃烧过程更加充分，更加高效。
这可以提升发动机的动力输出，提高汽车加速性能和爬坡能力。
换气过程
第二章大题目（1）1.换气过程进气是否充分、排气是否彻底，一般用残余废弃系数和充气效率来评定。
2.残余废气系数残余废气系数r是指每循环进气过程结束时，气缸内的残余废气量与实际进入汽缸的新鲜充量的比值（质量比或体积比）。
3.充气效率充气效率是评价发动机换气过程完善程度的指标，是每循环实际进v入汽缸的新鲜充量与进气状态下充满汽缸工作容积的新鲜充量之比。
影响发动机换气过程的因素4.影响充气效率的因素：进气终了的压力和温度；排气终了的压力和温度；大气压力和温度；压缩比；残余废弃系数；配气相位。
5.影响残余废气系数的因素：进气终了的压力和温度；排气终了的压力和温度；压缩比；配气相位。
6.改善换气过程的目的是减小换气损失，降低残余废弃系数，提高充气效率。
7.减小进气系统阻力：主要在结构上采取措施，减小进气系统各段的阻力。
（1）.减小进气门座处的阻力1）增大气门头部直径；2）采用多气门结构（四、五气门等）；3）适当增加进气门升程；4）适当减小活塞行程（2）.减小进气管道的阻力1）进气管道尽可能光滑，呈圆形截面，增大进气道尺寸，减少弯道和通流截面的变化。
2)采用动力阀控制式的进气控制系统，控制发动机进气道的空气通流截面大小，以适应不同转速和负荷时对进气量的需求。
（3）.减小空气滤清器的阻力：8.合理选择配气相位在配气相位角度中，对换气过程影响最大的是进气迟后角，其次是排气门提前角和气门重叠角。
（1）.对配气相位角度的要求1）进气迟后角一定时，仅在某一转速下充气效率和有效功率最高。
2）发动机转速变化时，在低速时，采用较小的进气迟后角，可获得较高的充气效率和有效功率；在高速时则采用较大的进气迟后角。
3）改变进气迟后角，可改变充气效率和有效功率随转速的变化关系，从而改变发动机的速度特性。
（2）.可变配气相位控制系统：包括可变气门正时和气门升程。
9．减小排气系统阻力减小排气系统阻力主要是在结构上采取措施，减小排气系统各段的阻力系数，包括排气门、排气管道、排气消声器等。
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谐波增压控制系统 ACIS
低速时，进气控制阀关闭，压力波传播距离长，发动机低 速性能好。 高速时，进气控制阀打开，压力波传播距离短，发动机高 进气控制阀 进气道 速性能好。
喷油器 空气滤清器 节气门 进气室
任务一 可变配气相位控制系统 和可变进气系统
进气控制系统
目的：提高进气量，改善发动机动力性能。 类型：动力阀控制系统、谐波进气增压系统（ACIS）、可变配气相位控制系统 （VTEC）等多种。
动力阀控制系统：是控负荷时的进气量需求，从而改善发动机的动力性。 谐波进气增压系统：利用了进气管内的压力波与进气门的开启配合，当进气门 开启时，使反射回来的压力波正好传到该气门附近，从而形成进气增压的效果， 提高发动机的充气效率和功率。 可变配气相位控制系统：根据发动机转速、负荷等参数变化来控制VTEC
2. VTEC机构的组成
中凸轮升程最大，次 凸轮升程最小。 主凸轮的形状适合发 动机低速时单气门工 作的配气相位要求； 中凸轮的形状适合发 动机高速时双进气门 工作的配气相位要求。
3.VTEC工作原理
发动机低速时，电磁阀断电，油道关闭。在弹簧作用下，各活塞均回 到各自孔内，三个摇臂彼此分离。此时，主凸轮通过主摇臂驱动主进 气门，中间摇臂驱动中间摇臂空摆（不起作用），次凸轮升程非常小， 通过次摇臂驱动次进气门微量开闭，以防止进气门附近积聚燃油。配 气机构处于单进、双排气门工作状态。
发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速均达到设 定值时，电磁阀通电，油道打开。在机油作用下，同步活塞A和同步 活塞B分别将主摇臂与中间摇臂、次摇臂与中间摇臂插接成一体，成 为一个同步工作的组合摇臂。此时，由于中凸轮升程最大，组合摇臂 由中凸轮驱动，两个进气门同步工作，进气门配气相位和升程与发动 机低速时相比，气门的升程、提前开启角度和迟后关闭角
5. VTEC系统的检修
•
拆下VTEC电磁阀总成后，检查电磁阀 滤清器，若滤清器有堵塞现象，应更换滤 清器和发动机润滑油。电磁阀密封垫，一 经拆下，必须更换新件。拆开VTEC电磁阀， 用手指检查阀的运动是否自如，若有发卡 现象，应更换电磁阀。
机构工作，改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮，以调 整进气门的配气相位及升程，并实现单进气门工作和双进 气门工作的切换。
动力阀控制系统
在进气量较小的低速、小负荷工况下，使进气道空气流通 截面减小，可提高进气流速，从而提高充气效率，改善发 动机的低速性能； 在进气量较大的高速、大负荷工况下，适当增大进气道空 气流通截面，可减少进气阻力，提高进气量，从而改善发 动机的高速性能。 真空电磁阀 膜片真空气室
真空驱动器
ACIS基本原理
节气门 进气控制阀 真空驱动器
ECU
真空罐 传感器信号
ACIS控制电 路
ACIS电磁阀
ACIS组成
ACIS电磁阀电阻：38.5～44.5Ω
控制方式：ECU→ACIS电磁阀→真空→真空驱动器→进气控制阀
任务一 可变配气相位控制系统和 可变进气系统
1.对配气相位的要求
要求配气相位随着发动机转速的变化，适当的 改变进、排气门的提前或推迟开启角和迟后关闭 角。
2. VTEC机构的组成
• 如左图，同一缸有主 进气门和次进气门， 主摇臂驱动主进气门， 次摇臂驱动次进气门， 中间摇臂在主次之间， 不与任何气门直接接 触。
2. VTEC机构的组成
• 进气摇臂总成如图 • 与不同配气机构相比 较，主要区别是：凸 轮轴上的凸轮较多， 且升程不等，结构复 杂。
1、同步活塞B2、同步活塞A 3、弹簧 4、正时活塞 5、主摇臂 6、中间摇臂 7、次摇臂
度均较大。此时配气机构处于双进、双排气门工作状态。
VTEC机构高、低速工作状态
四个活塞 安装处
VTEC工作原理
4. VTEC系统电路
• 发动机控制ECU根据 发动机转速、负荷、 冷却液温度和车速信 号控制VTEC电磁阀。 电磁阀通电后，通过 压力开关给电脑提供 一个反馈信号，以便 监控系统工作。