可变气门升程技术的原理及应用 ppt课件
可变配气正时与气门升程机构63页PPT
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
可变配气正时与气门升ห้องสมุดไป่ตู้机构
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
可变气门升程技术的工作原理
可变气门升程技术的工作原理
可变气门技术是一种利用气体中细微变化来控制发动机转速及
功率的一种新型技术，它可极大地提高发动机性能，同时减少汽车污染。
可变气门升程技术是可变气门技术的重要组成部分，在发动机开启过程中起着重要作用。
可变气门升程技术是指控制气门开启时间的技术。
实际上，在汽车发动机的运转过程中，气门的开启时间会改变，这也称为气门升程。
气门升程的改变将直接影响发动机的功率和转速，进而影响汽车的性能。
可变气门升程技术可以改变气门升程进而改变发动机的工作性能。
可变气门升程技术的实现原理是利用电磁阀控制气门升程，由汽车引擎电子控制系统（ECU）控制电磁阀的工作。
ECU根据引擎的转速，燃料喷射量和相关发动机参数进行计算和判断，控制电磁阀来改变气门升程。
可变气门升程技术可以根据发动机需要来调节气门升程，提高发动机性能。
例如，当发动机转速较高时，ECU计算得出气门应在更高位置升起，以适应转速的增加，从而获得更大的功率。
另外，当发动机转速较低时，ECU计算得出气门需低于其正常位置，即电磁阀允许气门在低位置升起，从而获得更低的排放。
可变气门升程技术不仅可提高发动机性能，而且还可减少汽车排放。
ECU根据发动机运行参数，控制气门的开启时间来改变气门升程，从而有效地改变燃烧的完整性，当发动机处于高转速和低转速时，都可以达到节能减排的目的。
总而言之，可变气门升程技术是一种新型的技术，可以在控制发动机转速及功率的同时，提高发动机性能，减少汽车污染。
它有效地改变气门升程，提高发动机性能，达到节能减排的目的。
如今，它已经被广泛应用于汽车发动机，为汽车性能和污染减少做出了重大贡献。
图文解析汽车发动机可变气门升程技术
图文解析汽车发动机可变气门升程技术法律顾问：赵建英律师众所周知，发动机的动力表现主要取决于单位时间内汽缸的进气量，气门正时代表了气门开启的时间，而气门升程则代表的是气门开启的大小，从原理上看，可变气门正时技术也是通过改变进气量来改善动力表现的，但实际上气门正时则只能增加或者缩小气门开启时间，并不能有效改善汽缸内单位时间的进气量，从数学角度上看，气门正时是将分母和分子同时等比例放大，而这对于数字的扩大或缩小则没有任何改善，也正式因此对于可变气门正时技术队于发动机动力性的帮助并不大。
而当气门开启大小也可以实现可变调节的话，那么就可以针对不同的转速使用合适的气门开启大小，从而提升发动机在各个转速内的动力性能，这就是和可变气门正时技术相辅相承的可变气门升程技术。
正如我们在用皮管接水时，当我们将皮管口的面积变小后，从皮管中喷出的水压力将变大，水流出的力道也将不同，发动机可变气门升程技术利用的就是这种原理，让混合气的雾化更加的充分，燃烧也更完全。
目前市场上使用具有可变气门升程技术发动机的厂家共有三个，分别是本田（Vtec/i-Vtec）、日产（VVEL）和宝马（Valvetronic）。
本田可变气门升程技术：Vtec/i-Vtec本田是最早将可变气门升程技术应用到车载发动机上的厂商，而且不同于其它厂商先使用可变气门正时，后追加可变气门升程技术的做法，本田的工程师在研发项目之初就将这两种技术同步进行。
结构简单、设计巧妙是本田可变气门升程机构的特点。
不过虽然本田是最早使用这种技术的汽车厂家，但直到现在并没有太大的进步，依然停留在只有两段和三段可调的程度，而像宝马、日产和丰田的厂家虽然使用这套技术的时间要晚一些，但是现在他们已经开始使用连续可变气门升程技术。
目前，本田及讴歌目前在国内发售的车型共有SOHC及DOHC两种结构的发动机，它们虽然都配有VTEC或i-VTEC系统。
飞度、锋范以及思域搭载的都是本田的R系列发动机，采用的是SOHC单顶置凸轮轴结构，两个进气气门和两个排气气门均由一根凸轮轴驱动。
CVVL连续可变气门升程实用PPT课件
摩擦损耗
泵气损耗
燃油 100
34
20 发动机输出功率
66
7
7 摩擦损失
泵气损失
热能/排气损失
@ 2,000 rpm,
BMEP 2 bar
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排气
进气
升程可变
2. 发动机动力提升
气门升程
低转速 标准转速 高转速
3. 发动机响应提升
MPI
CVVL
发动机动力
在所有范围内发动机 进气时需要节气门和
加速时气门打开
加速时气门升程增加 (节气门始终全开)
※ 需要安装制动真空泵
通过改变气门升程控制进入气缸的空气量（发动机输出）
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CVVL的优点
1. 油耗改进
气门升程减小 泵气损耗及摩擦损耗下降 降低油耗
※ 泵气损耗降低 : 进气门前的空气压力高于MPI发动机； ※ 摩擦损耗降低 : 减小气门升程减少气门动作；
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感谢您的欣赏！
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可变气门升程发展趋势
15
V型发动机
CDA
CVVL
EMV
F/C 改善比率(%)
10
5
IN-CVVT
0 2000
Honda, GM 等.
VVL
双-CVVT
BMW, Nissan, Toyota 等.
Honda, Audi, Volvo etc. 直列发动机
2005
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2010 EMV: Electronic Motorized Valve CDA: Cylinder DeActivation
动力都有所提升
进气门共同配合
进气门前的空气压力是大气压力
CVVL(连续可变气门升程)只是课件
※ 泵气损耗降低 : 进气门前的空气压力高于MPI发动机； ※ 摩擦损耗降低 : 减小气门升程减少气门动作；
摩擦损耗
泵气损耗
燃油 100
34
20 发动机输出功率
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7 摩擦损失
泵气损失
热能/排气损失
@ 2,000 rpm,
BMEP 2 bar
排气
进气
升程可变
CVVL (连续可变气门升程)
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2. 发动机动力提升
气门升程
低转速 标准转速 高转速
3. 发动机响应提升
MPI
CVVL
发动机动力
在所有范围内发动机 进气时需要节气门和
动力都有所提升
进气门共同配合
进气门前的空气压力是大气压力
响应提升
4. 热能损失减少
※ 发动机在所有转速范围内动力都有所提升，感谢CVVL
- 启动时点火正时延迟 排气温度升高 LOT 减少
CVVL (连续可变气门升程)
1
CVVL(连续可变气门升程)
CVVL (连续可变气门升程)
2
什么是CVVL
排气端
进气端 高速
低速
下止点
上止点
下止点
MPI 发动机的气门升程 (气门升程固定)
mm
高转速 气 门 升 程 （
）
低转速
可变气门升程的特点
CVVL 发动机的气门升程 (气门升程可变)
CVVL (连续可变气门升程)
MPI发动机和CVVL发动机的气门升程对比
MPI
排气
进气
升程相同
CVVL
排气
进气
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升程可变
加速时气门打开
加速时气门升程增加 (节气门始终全开)
CVVL连续可变气门升程实用PPT课件
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V型发动机
CDA
CVVL
EMV
F/C 改善比率(%)
10
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IN-CVVT
0 2000
Honda, GM 等.
VVL
双-CVVT
BMW, Nissan, Toyota 等.
Honda, Audi, Volvo etc. 直列发动机
2005
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2010 EMV: Electronic Motorized Valve CDA: Cylinder DeActivation
动力都有所提升
进气门共同配合
进气门前的空气压力是大气压力
响应提升
4. 热能损失减少
※ 发动机在所有转速范围内动力都有所提升，感谢CVVL
- 启动时点火正时延迟 排气温度升高 LOT 减少
- 发动机暖机时压缩比增大 NOx 减少
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BMW Toyota
High lift
Low lift
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什么是CVVL
排气端
进气端 高速
低速
下止点
上止点
下止点
MPI 发动机的气门升程 (气门升程固定)
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气门升程（mm）
高转速
低转速 可变气门升程的特点
CVVL 发动机的气门升程 (气门升程可变)
MPI发动机和CVVL发动机的气门升程对比
MPI
排气
进气
升程相同
CVVL
排气
进气
升程可变
摩擦损耗
泵气损耗
燃油 100
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20 发动机输出功率
66
7
7 摩擦损失
泵气损失
vvl的原理及应用
vvl的原理及应用1. 简介VVL（Variable Valve Lift）是指可变气门升程技术，该技术根据发动机负荷与转速的不同，调整发动机气门的升程，以提高燃烧效率和动力输出。
VVL技术在汽车发动机领域发展迅速，被广泛应用于各类汽车中。
2. 原理VVL技术的核心原理是通过控制发动机气门升程的变化，实现燃烧效率和动力输出的优化。
主要原理如下：•可变气门升程：普通发动机的气门升程是固定的，而VVL技术可以根据实际需要改变气门的升程。
通过控制气门的开闭时间和升程，可以调整进气量和排气量，从而提高发动机的效率和性能。
•电控系统：VVL技术依赖于高精度的电子控制系统。
通过传感器采集发动机负荷和转速等参数，并实时反馈给控制系统。
控制系统根据实时参数进行计算，控制气门的开闭时间和升程。
•液压驱动：VVL技术使用液压驱动系统来控制气门的升程。
驱动系统通过控制液压缸的工作状态，改变气门的升程。
液压驱动系统需要与电控系统进行密切配合，以实现精确的气门控制。
3. 应用VVL技术在汽车发动机领域有广泛的应用，主要包括以下几个方面：•燃油经济性提升：通过调整气门的开闭时间和升程，VVL技术可以使发动机在不同负荷和转速下都能高效运行。
这样可以降低燃油消耗，提升燃油经济性。
•低速动力输出：在低速行驶时，发动机往往需要更多的扭矩输出。
通过调整气门升程，VVL技术可以增加气门的开启时间，提高进气量，从而提升低速动力输出。
•高速驱动性能：在高速行驶时，发动机需要更多的功率输出。
通过调整气门升程，VVL技术可以减小气门的开启时间，减少排气阻力，从而提高高速驱动性能。
•排放控制：VVL技术也可以在一定程度上减少发动机的排放。
通过控制气门升程，可以改变燃烧过程中的侵入气、残余气和排气阀之间的混合比例，从而减少有害气体的生成。
4. 总结VVL技术是一项重要的发动机技术，通过调整气门的升程，可以实现发动机燃烧效率和动力输出的优化。
该技术在汽车行业有广泛的应用，可以提升燃油经济性、低速动力输出和高速驱动性能，同时也有助于减少发动机的排放。
可变气门技术原理及实践
可变气门技术原理及实践1.引言1.1 概述可变气门技术是指一种用于控制发动机进气和排气过程的技术。
通过控制气门开启和关闭的时机、幅度以及持续时间，可变气门技术可以实现对发动机的气门运动参数进行调节，从而对发动机的燃烧过程、燃烧效率和动力性能进行优化。
随着汽车工业的发展，对于发动机的要求也越来越高。
传统固定开闭气门的设计无法满足不同工况下的性能需求。
因此，可变气门技术应运而生。
该技术能够根据当前工况的要求，灵活地调整气门的时机和幅度，以实现最佳的汽缸充气和排气过程，从而提高燃烧效率和动力输出。
可变气门技术主要应用于汽车发动机领域，但也广泛应用于其他内燃机械中。
其原理是通过采用可调节的气门操纵系统，包括可变气门正时系统和可变气门升程系统，对气门的开启和关闭时机以及升程进行控制。
通过对气门开启和关闭时机进行调整，可变气门技术可以优化进气过程的充气效率，提高发动机的压缩比和燃烧效率。
而通过对气门升程的控制，可变气门技术可以调整排气过程的排气效率，减少排气阻力，降低发动机的排放和油耗。
在实践中，可变气门技术已经得到了广泛的应用和验证。
许多汽车制造商和发动机供应商都在不断研发和推出更先进的可变气门技术，以满足不断提升的环保和经济性要求。
目前已经有多种可变气门技术被商业化应用，如可变气门正时系统、可变气门升程系统和可变气门升程与正时一体化系统等。
总之，可变气门技术作为一种先进的发动机控制技术，具有优化燃烧过程、提高热能利用率和减少环境污染的潜力。
随着技术的不断进步和创新，相信可变气门技术在未来会继续发挥重要作用，并为汽车工业的可持续发展做出贡献。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文章分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。
概述部分简要介绍了可变气门技术的背景和意义，引起读者对该主题的兴趣。
文章结构部分则对整篇文章的结构进行了概括性介绍，让读者对文章整体有一个清晰的了解。
可变气门升程技术的原理及应用PPT25页
可变气门升程技术的原理及 应用
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
智能气门正时及升程可变系统PPT课件
电控系统如何做到自动调整？
• 所有电控系统都无非是：传感器---ECU---执行器 • ECU根据转速和节气门信号计算好调整的时间和幅度，
通过电磁阀和步进电机等执行元件进行调整 • 以丰田为例，大家再重新注意其电磁阀的动作
如何检修？
• 1、解码器读故障码 • 带有正时和升程可变系统的发动机技术较先进，因而
丰田皇冠的VVT-i
智能气门正时和升程改变系统概 述
• 气门的升程和正时互相关联但又是两件事情。 • 升程是气门开度的问题，它是指气门开启的间隙有多
大； • 正时是气门开启关闭的时间问题，它是指气门开启、
关闭的时刻。 • 互相关联是因为它们都是为了提高不同转速下的进气
量
改变气门正时和升程的好处？
课堂小结
• 1、必须理解气门正时改变 • 2、必须理解气门升程改变 • 3、未来的发展趋势：本田和丰田厂家下一步的气门
升程改变装置也采用步进电机控制！ • 4、作业：写出本田气门升程改变系统的组成和工作
过程。
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
• 1、发动机低转速用低气门行程，高转速用高气门行 程都是为了使进气量更多，燃烧更充分！
• 2、发动机低转速进气门提前角应该变小；高转速应 该加大提前角，也就是要更早打可变系统的类型
• 1、丰田类型（源于丰田，目前中美日韩大部分厂家 都在用这种技术，特征就是VVT字样的车）
都有自诊断系统。 • 2、对电磁阀直接通电试验，应该有动作 • 3、万用表测量 • 电阻：大部分VVT系统电磁阀在8至15欧姆
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II、VVT的结构及控制机理
➢ 进排气VVT系统调整特性
2020/12/2
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II、VVT的结构及控制机理
VVT 系统构造及工作原理
➢ VVT 总成构造（叶片式）
VVT 总成主要由正时链（皮带）轮、定子（壳体）、转子、锁销、回位弹 簧（排气VVT）及密封组件等部分组成，如图4 所示。转子与凸轮轴相连， 正时时带动凸轮轴转动，定子通过螺栓固定在链轮上。
系统工作电压通常为10～16V
占空比通常由128Hz的脉宽来调节
在闭环控制方式中，约15ms执行一次循环。
PWM 信号
15
10
电压
5
0
0
0.5
1
1.5
2
通路时间
循环周期 = 1/f （频率）
1 个循环
占空比 = 通路时间/循环周期
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II、VVT的结构及控制机理
电磁控制阀：占空比最大状态(提前)
善废气排放↑, 怠速稳定性和低速平稳性↑
因此，可变配气系统技术广泛应用与发动机上。
2
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精品资料
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• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
➢ 气门正时（配气相位）是以曲轴转角表示的 进/排气门开启时刻和气门开启延续时间，通 常以配气相位环形图2表示。
表1
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图2 配气相位图
由
➢ 图3：通过VVT系统的调节，使发动机性能在 全部工况范围内都达到最优，改善发动机油 耗及排放。
图3 发动机速度特性
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II、VVT的结构及控制机理
VVT 系统分类及特点：
➢ 一般VVT 系统：IVVT 、EVVT 、DVVT，随设计要求而定。 ➢ VVT 系统调整特性与发动机性能
不同的发动机工况(转速、负荷、温度等)，要求不同的配气相位。因为当 发动机工况(如转速)改变时，由于进气流速和强制排气时期的废气流速也 随之改变，因此在气门晚关期间利用气流惯性增加进气和促进排气的效果 将会不同。VVT 系统会随发动机工况不同而调整其特性以满足发动机不同 性能需求，具体如表2、表3 所示。
结论: 以90km/ h 等速行驶时采用VVT 技
传统凸轮轴可变机构
无凸轮机构包括电磁式、电气式及电液式全可变气门机构
典型机构：VTEC机构、VVT-i、张紧轮式VVT、叶片式VVT、可变升程机构
VVA技术的发展趋势与分类、如图1
由图
传统→机械式 凸轮轴→无凸轮轴
非连续可变→连续可变
这里主要介绍叶片式VVT
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II、VVT的结构及控制机理
配气相位
图4 VVT总成构造 (带回位弹簧)
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II、VVT的结构及控制机理
机油控制阀(OCV)构造
➢ OCV 主要由阀体(含电磁线圈、控制模块接头等)、滑阀、复位弹簧等部 分组成 如图5所示
➢ 在这里，OCV供油槽是来自机油泵主油道的机油,其压力>提前腔和滞后腔 进油槽压力P>回油槽压力T
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目录
I. 可变配气机构 II. VVT的结构及控制机理 III. VVT的实验分析
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I、可变配气机构
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一、配气机构简介
1、功用
按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时
开闭各气缸的进、排气门，使新鲜充量(汽油机为可燃混合气)得以及
时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4
I、可变配气机构
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4、可变配气机构分类
可变气门升程VVL (Variable Valve Lift) VVA
可变进气系统VIS (Variable Valve System)
可变气门正时VVT (Variable Valve Timing)
2、充量系数
c
M Mo
c 进气过程中实际充入气缸新鲜充量 进气状态下充满气缸工作容积理论充量
表示充满气缸的程度(0.8-0.9，增压可能>1)
3、c↑可→变新配鲜气充机量构↑→根燃据烧发放动出机热工值况↑→功率通提过↑前→或转滞矩后↑开→闭动进力排性气↑门
合适的提气供门正时→充气效率↑ →动力性和经济性↑ →低速转矩↑，改
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VVT 机构在发动机燃烧中的影响分析
以某款2.0L 直列4 缸DOHC 自然吸气汽油机为基础, 用软件模拟分析进、
排气门开启和关闭时刻的不同对发动机性能的影响。
表1 整车的参数
表2 变速器参数
表3 90km / h 等速行驶优化油耗数据
表4 120km / h 等速行驶优化油耗数据
B
A
供油方向
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II、VVT的结构及控制机理
电磁控制阀：中等占
II、VVT的结构及控制机理
电磁控制阀：断电状态(滞后)
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B
A
泻油孔
供油方向
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II、VVT的结构及控制机理
VVT发动机结构和工作原理演示
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III、VVT的实验分析
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II、VVT的结构及控制机理
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II、VVT的结构及控制机理
OCV电磁阀工作原理
OCV 按照ECU 的指令，通过滑阀(Spool Valve)的轴向位置来调节机油 的流向，使叶片相对壳体转动，从而实现对配气相位的调节及控制。
➢ 电磁阀由PMW脉宽信号输入
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II、VVT的结构及控制机理
VVT系统的控制机理
在不同工况下
OCV电磁阀 VVT(提前 或滞后 )
反馈
ECU
相位传感器
VVT系统控制图
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II、VVT的结构及控制机理
VVT工作原理
滞后：VVT通过相位传感器接到从ECU传给电磁阀的信号，要完 成相位滞后状态，此时叶片位于相位最提前状态，从主油道 过来的高压油经过凸轮轴油道进入滞后腔，当油压大于锁止 销弹性压力时，锁止销压缩弹簧解锁，VVT逆时针转动，此时 滞后腔油压为P>提前腔压力T，叶 片两侧有压力差，此时滞后腔进油， 提前腔中低压油通过油道随凸轮轴 环形带泄油，当叶片转到最滞后位 置，完成相位滞后过程。同理提前 过程。图6