可变配气相位控制系统
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。
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。
任务一 可变配气相位控制系统和可变进气系统
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
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。
实训课题二十八 可变配气相位控制系统的故障诊断与排除
实训课题二十八可变配气相位控制系统的故障诊断与排除一、实训准备
帕萨特的整车或发动机试验台架、V.A.G1552故障诊断仪、万用表、机油压力表、实习报告。
二、实训要求
通过实训，掌握可变配气相位控制系统的故障诊断与排除
方法，完成实习报告。
三、操作步骤
1.使用V.A.G1552故障诊断仪，检查是否有与可变配气相位控制系统相关的故障码。
如果有故障码，则对相关部件进
行检查。
2.如果没有故障码，应对可变配气相位控制系统的油路及传动部件等进行检查。
3大众可变气门正时系统结构。
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
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。
可变配气相位机构
可变配气相位控制机构的检修
• ③ 测量电磁阀连接导线与ECMA4端子， 应导通。
• （2）检查压力开关 • ① 测量机油压力，当发动机转速超过
3000r/min时，机油压力最低值为250kPa。 • ② 测量压力开关两接线端子之间的电阻。从压
力开关上拆下连接器，在发动机熄火时，压力 开关应导通；发动机转速为3000r/min时，将 压力开关两接线端子分别与蓄电池连接，压力 开关应断开。
可变配气相位机构
可变配气相位控制机构的结构
• 广州本田F23A1发动机可变配气相位控制机构的 结构及工作原理：
• 在可变配气相位控制机构中的凸轮有三个，它们 的线型不相同，中间凸轮也称高速凸轮，位于中央， 它的升程最大；主凸轮也称低速凸轮；最低的叫作 次凸轮。与三个凸轮相对应的是中间摇臂、主摇臂 和次摇臂，两个气门分别安装在主、次摇臂上。在 三个摇臂内有一个孔道，内装有正时活塞，A、B 同步活塞和定位活塞，每个气缸的两个进气门上都 安装有可变配气相位控制机构。
可变配气相位控制机构的检修
• （3）检查摇臂 • ① 拆下气缸盖罩，在压缩上止点时，用
手推动三个摇臂，应能独立自由动作， 不应连锁。
• ② 从检查油孔注入压力为400kPa的压缩 空气，并堵住泄油孔，用手指将正时板 推高2~3mm，同步活塞应能把三个摇臂 连锁。
• ③ 不往检查油孔注入压缩空气，三个摇 臂能分开独立动作。
检查可变配气相位摇臂
谢谢
• 望大家多多指教
2012年3月
可变配气相位控制机构的结构示意图
可变配气相位控制机构的结构
• 可变配气相位控制装置由传感器、控制部分和 执行机构组成。执行部分由可变配气相位机构 中的凸轮、摇臂和同步活塞等组成；控制部分 和执行机构由发动机ECM、可变配气相位电磁 阀和压力开关等组成；在发动机工作中，各种 传感器不断地向ECM输入发动机转速和负荷的 变化。当转换条件符合后，ECM操纵可变配气 相位电磁阀打开油路，机油压力推动同步活塞 把三个摇臂连锁在一起，实行可变配气相位， 以改变进气量，提高发动机功率。
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
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
宝马7系列进气升程调节机构
谢谢大家！
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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。
电控多级可变配气系统
技术背景气门重叠的角度往往对发动机性能产生较大的影响，发动机转速越高，每个气缸一个工作循环内留给吸气和排气的绝对时间也越短，因此要达到更高的充气效率，就需要延长发动机的吸气和排气时间。
显然，当转速越高时，要求的气门重叠角度越大。
但在低转速工况下，过大的气门重叠角则会使得废气过多的泻入进气端，吸气量反而会下降，气缸内气流也会紊乱，此时ECU也会难以对空燃比进行精确的控制，从而导致怠速不稳，低速扭矩偏低。
相反，如果配气机构只对低转速工况进行优化，那么发动机的就无法在高转速下达到较高的峰值功率。
所以发动机的设计都会选择一个折衷的方案，不可能在两种截然不同的工况下都达到最优状态。
为了解决这个问题，就要求配气相位可以根据发动机转速和工况的不同进行调节，高低转速下都能获得理想的进、排气效率，这就是可变气门正时技术开发的初衷。
市面上使用较多的有丰田公司生产的D-VVT技术。
其原理是通过液压电控相结合的方式使内转子相对外转子转过一定的角度来实现配气相位随转速变化而优化，但是由于液控使得控制时间相对滞后，不能及时进行调控，而且不同转速下很难达到精准的角度控制；本田公司的VTEC技术是我们所熟知的，其在凸轮轴上设置大小两套凸轮，随着转速的不同控制气门的生程和开启时刻，但其控制只能实现两级调节（高速和低速），不能全程随转速变化进行调节；奥迪公司的AVS技术与本田的VTEC技术相似，其采用两个电磁驱动器来控制螺旋沟槽套筒来实现大小凸轮的工作，其缺点与VTEC 一样。
本设计工作原理本设计在进排气凸轮轴上分别装有正时调节器，如图所示，正时调节器由主动盘和从动盘组成，主动盘的外圈有与正时皮带匹配的齿，主动盘内部有两个传动销，与从动盘上的两个传动飞锤的弧形面相连接，从动盘通过花键与凸轮轴相连接，飞锤通过飞锤销轴与从动盘连接，飞锤可以绕销轴转动。
动力传递路线是：正时皮带——主动盘——传动销——飞锤——飞锤销轴——从动盘——凸轮轴。
第三章第四节 可变配气相位
汽车发动机构造与维修
第三章 配气机构构造与维修
23
三、雅阁F22B1 3.0L V6发动机VTEC
辅助进 气摇臂 中间进 气摇臂 进气门
凸轮轴 主进气 摇臂 排气门
汽车发动机构造与维修
第三章 配气机构构造与维修
24
1.低转速时VTEC的工作原理
汽车发动机构造与维修
第三章 配气机构构造与维修
25
2.高转速时VTEC的工作原理
可变气门正时、可变气门升程
汽车发动机构造与维修 第三章 配气机构构造与维修 1
本次课程任务
1.大众可变进气相位原理：2方面 2. VVT结构原理：2方面 3.VTEC功用及原理：2方面
汽车发动机构造与维修
第三章 配气机构构造与维修
2
当前在中国生产、采用可变气门技术的轿车
车型 花冠 皇冠 威姿 雅阁 奥德赛 飞度 CR-V 天籁 颐达 骐达 制造商 天津丰田 天津丰田 天津一汽 广本 广本 广本 东风本田 东风日产 东风日产 东风日产 供应商 电装 电装 电装 本田 本田 本田 本田 日立 日立 日立 车型 凯迪拉克CTS 凯迪拉克SRS 宝马3系 宝马5系 马自达6 御翔 宝来A4 奥迪A4 高尔夫Plus 帕萨特 途安 制造商 上海通用 上海通用 华晨宝马 华晨宝马 一汽 北京现代 一汽大众 一汽大众 一汽大众 上海大众 供应商 爱幸 爱幸 爱幸 爱幸 Melco 电装 Hilite Hilite Hilite Hilite
1.VTEC功用及原理：2方面 2.大众可变进气相位原理：2方面 3.丰田的VVTL-i结构原理：2方面 4.BMW的Valvetronic结构原理：2方面
汽车发动机构造与维修
第三章 配气机构构造与维修
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。
汽车发动机可变配气相位与气门升程
（2）可变进气道系统。 ① 双脉冲进气系统。 ②四气门二阶段进气系统。 ③三阶段进气系统。
1.1.2 可变气门正时和升程控制系统
1.本田汽车公司VTEC技术 本田VTEC（Variable Valve Timing & Lift electronic control system），称为电子控制可变气 门正时与举升系统，当改变气门升程时，气门正时 与气门重叠角随之改变。 （1）VTEC结构。
1.1.3 丰田汽车公司VVT-i技术
• 丰田汽车公司VVT-i（Vatiable Valve Timing intelligent）称为智能可变气门正时系统。 （1）VVT-i的结构。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。
• VVT-i控制器的结构：
（2）工作原理。
（3）i-VTEC发动机。
i-VTEC系统是在VTEC系统的基础上，增加了一个称为 VTC（Variable timing control可变正时控制）的装置——一 组进气门凸轮轴正时可变控制机构，即iVTEC=VTEC+VTC。
2. 宝马汽车公司VANOS系统。
宝马汽车公司VANOS（Variable camshaft control），称为 可变凸轮轴控制系统，属于气门正时连续可变，但一般只 是进气气门正时可变。如果进VANOS）。
1.1可变配气相位与气门升程
• 1.1.1 可变进气系统 作用： ①能兼顾高速及低速不同工况，提高发动 机的动力输出和降低燃油消耗； ②降低发动机的排放污染； ③改善发动机怠速及低速时的性能及稳定 性。
• 可变进气系统的分类：
（1）多气门分别投入工作； 方案：
第一，通过凸轮或摇臂控制气门在设定的工况下开或关； 第二，在进气道上设置旋转阀门，根据设定工况打开或关 闭该气门的进气通道，这种结构比用凸轮、摇臂控制简单。
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。
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发动机电控原理与维修 发动机电控原理与维修
汽车发动机电控技术可变配气相位及升程控制系统 汽车发动机电控技术可变配气相位及升程控制系统
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、 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。 或推迟开启角和迟后关闭角。
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汽车发动机电控技术可变配气相位及升程控制系统 汽车发动机电控技术可变配气相位及升程控制系统
VVTVVT-I
系统
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汽车发动机电控技术可变配气相位及升程控制系统 汽车发动机电控技术可变配气相位及升程控制系统
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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
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右侧) 副正时链 (右侧) 自动张紧器 主正时链 左侧) 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-20
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汽车发动机电控技术可变配气相位及升程控制系统 汽车发动机电控技术可变配气相位及升程控制系统 凸轮轴
– 进/排气侧凸轮轴都采用VVT-i系统（双VVT-I） 排气侧凸轮轴都采用VVT- 系统（双VVT进气侧
凸轮轴正时转子
排气侧
VVT-i控制器
辅助弹簧 VVT-i控制器
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1、正时板 2、中间摇臂 、 、 3、次摇臂 4、同步活塞 、 、同步活塞B 5、同步活塞 6、正时活塞 、同步活塞A 、 7、进气门 8、主摇臂 9、凸轮轴 、 、 、 制作：赵骏
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汽车发动机电控技术可变配气相位及升程控制系统 汽车发动机电控技术可变配气相位及升程控制系统 正时链
– 使用3条正时链驱动各气缸组进/排气凸轮轴 使用3条正时链驱动各气缸组进/
1.对配气相位的要求 对配气相位的要求 2. VTEC机构的组成 机构的组成 3. VTEC机构的工作原理 机构的工作原理 4. VTEC系统电路 系统电路 5. VTEC系统的检修 系统的检修
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VTEC系统的检修 VTEC系统的检修
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VTEC机构高速工作状态 VTEC机构高速工作状态 1—中间凸轮 2—中间摇臂 中间凸轮 中间摇臂
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汽车发动机电控技术可变配气相位及升程控制系统 汽车发动机电控技术可变配气相位及升程控制系统
VTEC机构高、 VTEC机构高、低速工作状态 机构高
VTEC机构低速工作状态 VTEC机构低速工作状态 1—主凸轮 2—次凸轮 3—次摇臂 4—阻挡活塞 主凸轮 次凸轮 次摇臂 阻挡活塞 同步活塞A 正时活塞7 主摇臂 主摇臂8 同步活塞 同步活塞B 5—同步活塞A6—正时活塞7—主摇臂8—同步活塞B 同步活塞 正时活塞
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电控可变配气相位控制系统
可变配气相位控制系统（VTEC） 可变配气相位控制系统（VTEC）
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汽车发动机电控技术可变配气相位及升程控制系统 汽车发动机电控技术可变配气相位及升程控制系统
VTEC机构的工作原理 VTEC机构的工作原理
发动机低速运转时，电磁阀不通电使油道关闭，此时， 发动机低速运转时，电磁阀不通电使油道关闭，此时，三个 摇臂彼此分离，主凸轮通过摇臂驱动主进气门， 摇臂彼此分离，主凸轮通过摇臂驱动主进气门，中间凸轮驱动 中间摇臂空摆；次凸轮的升程非常小， 中间摇臂空摆；次凸轮的升程非常小，通过次摇臂驱动次进气 门微量关闭。配气机构处于单进、双排气门工作状态，单进气 门微量关闭。配气机构处于单进、双排气门工作状态， 门由主凸轮轴驱动。 门由主凸轮轴驱动。 当发动机高速运转，电脑向VTEC电磁阀供电，使电磁阀开启， VTEC电磁阀供电 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， 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， 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 此时，中间凸轮升程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动， 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。 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， 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， 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。 三个摇臂彼此分离而独立工作。
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拆下VTEC电磁阀总成后，检查电磁阀滤清 拆下VTEC电磁阀总成后， VTEC电磁阀总成后 若滤清器有堵塞现象， 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， 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 更换新件。拆开VTEC电磁阀， VTEC电磁阀 运动是否自如，若有发卡现象，应更换电磁阀。 运动是否自如，若有发卡现象，应更换电磁阀。
VVT-i 控制器 (排气侧) VVT-i 控制器 (进气侧) 主链张紧器 副链张紧器 副正时链 (右侧) 进气凸轮轴 排气凸轮轴 液压气门间 隙调节器
主正时链
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与不同配气机构 相比较，主要区别是： 相比较，主要区别是： 凸轮轴上的凸轮较多， 凸轮轴上的凸轮较多， 且升程不等， 且升程不等，结构复 杂。
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VTEC系统电路 VTEC系统电路
发动机控制ECU 发动机控制ECU根 ECU根 据发动机转速、 据发动机转速、 负荷、 负荷、冷却液温 度和车速信号控 VTEC电磁阀 电磁阀。 制VTEC电磁阀。 电磁阀通电后， 电磁阀通电后， 通过压力开关给 电脑提供一个反 馈信号， 馈信号，以便监 控系统工作。 控系统工作。
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进气摇臂总成如图
1、同步活塞B2、同步活塞 3、弹簧 、同步活塞 、同步活塞A 、 4、正时活塞 5、主摇臂 6、中间摇臂 、 、 、 7、次摇臂 、