四种形式的可变配气机构 2

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4、VVT-i机构工作状态的好坏，对润滑系统油压的 高低的依赖性较大，润滑油质和油压应保持正常。
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大众车系可变气门正时机构
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一、概述：
发动机“可变气门正时技术”（Variable Valve Timing），在大 众车系广泛使用，如：宝来、奥迪、帕萨特 等。配气相位角的大小 因车而异，总的目的是：利用气流的惯性和压差，使进气充分和排 气彻底，提高动力性和经济性。通常是以常用转速下的配气相位角 为据，它只能对这一转速有利。
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这种结构只是改变进气门开、关时间的早晚，配气相位角值 不变（时间平移—即早开、早关；晚开、晚关），不改变进 气门升程的大小（此为不足之处）。该机构的相位角调节范 围宽，工作可靠，功率可提高10%～20%，油耗可降低 3%～5%。这种结构在其他车系也广泛使用，如新款的本田 车系等。
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8、V6发动机可变气门正时机构分左右两排，一个正 时皮带驱动左右两排的排气凸轮轴，左右两侧调节器 一前一后的安装，其液压操纵的方向相反，但原理相 同。 即：左侧弧形滑板向上运动时，右侧弧形滑板向下运 动，左右两排的进气凸轮轴都同向转过一个θ角。
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三、可变相位调节器和电磁控制阀的构造和 工作原理：
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1、紧链器上下弧形滑板，利用其筒孔套装在一起，各 有其弹簧上下张开，使链条有一定的预紧度。发动机 工作后，润滑系主油道的油压又通过单向阀进入筒内， 推动上下滑板产生张紧力，保证链条机构可靠地工作。
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为此，四气门配气机构“双功能可变相位控制机构VTEC” 就
应运而生。 所谓“双功能”是指有高、低速两种凸轮，相位角不同， 升程也不同。
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VTEC机构出现，保证了发动机在整个转速范围内，获得最佳的进 气涡流和充气效率（ηV），使动力性、经济性、净化性和怠速平稳 性有明显的提高。如本田1.6L发动机，装用VTEC机构后，其最大 功率从88kw增大到118kw，最高转速达8000r/min。
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汽车新技术 3、四齿式转子与外壳的隔墙，形成八个控制油腔， 四个油腔充油，四个油腔泄油，转子在液压油道的 转换作用下，可正反向转动，可使进气凸轮轴与正 时链轮相对转动，自动调节进气门早开晚关角度的
大小。
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4、电磁控制阀受电脑ECU的控制，实现配气相位的调 节。ECU根据节气门开度信号TPS、转速信号SP、 空气流量信号AFS、水温信号 CTS，计算出最佳配气正时角度而发令控制，并根 据凸轮轴位置传感器信号和曲轴位置传感器信号， 检测实际的气门正时，能进行反馈控制，以获得预 定的气门正时。
时与升程电子控制。 人们梦想能实现"高速区和低速区相位值能自动转 换"，本田发动机率先成功地设置了这种机构，使汽车 的动力性、经济性、净化性得到大幅度的提高。
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一、概述
发动机配气相位角的大小因车而异，总的目的是：利用气流的惯性和压差， 使进气充分、排气彻底，提高动力性和经济性。 可变配气相位改变了配 气相位固定不变的状态， 在发动机运转工况范围 内提供最佳的配气正时， 提高了充气系数，较好 地解决了高转速与低转 速、大负荷与小负荷下 动力性与经济性的矛盾， 在一定程度上改善了废 气排放、怠速稳定性和 低速平稳性，降低了怠 速转速。
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二、结构：
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配气相位调节机构VVT—i，由外壳、四齿转子、锁销、 控制油道、电磁控制阀组成。 1、 配气相位调节机构VVT—i ，安装在进气凸轮轴的 前端，随正时链轮同步转动。在转动中能利用润滑系统 的油压，自动调节凸轮轴与正时链轮的相对角度位置。
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2、调节机构的外壳与正时链轮固接，转子与进气凸 轮轴固接，转子中有一液压锁销，可使其连接齿轮 同步传动，或用油压解脱，以调节进气门早开晚关 角度的大小。
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ECU是用不同的电流值，调节滑阀的位置，随发动机工况的变 化，有“保持”、“提前”、“迟后”等状态。例如：“提前 状态”时，控制油道使油腔1、3、5、7充油；油腔2、4、6、8 泄油，转子和进气凸轮轴右旋转动一定角度，进气门即早开启。 又如：“迟后状态”时，控制油道转换，油腔充油和泄油则按 相反顺序工作。
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VVT—i（Variable Valve Timing intelligent）智能 可变气门正时系统，用来控制进气凸轮轴在40°角范 围内，自动保持最佳的气门正时，以适应发动机工作 状况的需要，实现了在所有速度范围内，使配气相位 智能化的变化（保持、提前、迟后）。从而，提高了 发动机的扭矩和燃油经济性及净化性。
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4、如（B）图：调节器弧形滑板上升，链条上升，拉 动进气凸轮轴逆时针转动一个θ角，进气门即晚开、 晚关，充分利用流体惯性，提高充气效率，为高转速、
大功率工作段。
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5、曲轴相位角的调节范围为 20°~30°，只是早开、晚关的时间变了，配气相位角不变 （时间平移），气门升程不变，但进、排气重叠角变了（它的 大小影响废气排出量和回火）。
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３．3个摇臂靠近气门一侧制有柱塞孔，孔中有靠油压控制滑动柱 塞，以便锁止联动。 ４．控制油压由ECM的电磁阀控制，其线圈的电阻值为14～30Ω， 投入工作时，油压为250kPa以上，使柱塞移动锁止摇臂。
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５．VTEC机构投入工作时，在油压作用下，压力开关断开，给 ECM一个反馈信号，确认凸轮已转换工作。如油压低于标准值 49kPa时，压力开关闭合，5v搭铁电压信号即报警。 6.在大负荷、低转速工况工作时，如 VTEC机构不及时投入工作， 充气效率和进气涡流速度降低，会发生轻微爆燃（如爬坡时）。
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2. 高速运转时—当信号达到规定值时，ECM指令VTEC电磁阀开启 液压油道，油压推动3个柱塞移动，3个摇臂栓为一体。由于中间凸 轮的升程大于另外两个凸轮，且凸轮的相位角也大，主次进气门即 大幅度地同步开闭。此时，处于“双进双排”工作状态，功率明显 加大。
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3．汽车在静止状态空转时，VTEC机构不投入工作。动态投入工作 时，车速有明显提高。 4．VTEC机构技术状态的好坏，除电控部件外，对机油品质、润滑 系统相关部件和大小瓦的配合间隙要求严格（0.02~0.04mm），必 须使用本田机油，完成润滑和锁止控制。
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三、工作原理：
1、怠速工况—转速较低，混合气流速慢，进气提前 角应较小，使进气重叠角减小，以防止发动机回火。 为此，电磁阀的控制电流较小，磁吸力较小，使滑 阀应处于“保持状态”，油道内无油压，锁销处于 锁止状态，进气门不提前开启，保证怠速平稳运转。
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2、中等负荷工况—转速较高，混合气流速加快，惯性 能量较大，进气门应早开，加大重叠角，可使废气排 出量加大，提高容积效率。滑阀应处于“提前状态”， 以加大发动机的扭矩值。为此，电磁阀的电流随之加 大，滑阀在较大的磁吸力作用下，可左移到极限位置， 出油孔和回油孔随动开启。使转子右旋转，进气门开 启程度随之加大，最大可达40° 曲轴转角。
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在配气相位的4个角度中， 进气迟后角，在不同的 转速时，对发动机性能 的好坏影响最大。
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试验证明： 两种进气迟后角的充气效率 （η v）和功率（Ne）变化 规律是： （1）升高迟后。 （2）高速时—越过2300~ 2500r/min后，晚关60°的 o η v和Ne，明显优于40 的相 位角。 （3）有一个转折点α ，这 就是可变配气相位的控制点 （VTEC起作用的始点）。
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5．本田系列配气机构，气门间隙调整必须在冷态下进行，即缸盖 温度低于38℃时。因其配气相位角较大，只能是逐缸调整。进气门 间隙为0.26±0.02；排气门间隙0.30±0.02mm。气门轻微噪声是 “本田特色”。
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丰田车系
智能可变气门正时系统(VVT—i系统)
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6、调节开始点多为1300r/min， 低速时：气流惯性小，进气门早开、早关，为大扭矩区域，适 于一般行驶工况；高速时：气流惯性大，进气门晚开、晚关， 为大功率区叚，适于高速行驶工况。
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7、电脑ECU根据发动机转速信号 转速信号SP，通过电磁控制阀上的滑阀，使润滑系统 的主油道油压，驱动调节器中的控制活塞动作，使弧 形滑板分别上升或下降，进气凸轮轴即转动一个θ角， 改变了气门的开闭时间。
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三、VTEC机构的工作原理
1.低速运转时—ECM无工作指令，油道内无控制油压，各摇臂独自 摆动。主摇臂随主凸轮开闭主进气门，供给低速涡流混合气；次凸 轮推动次摇臂微开次进气门，提供燃油；中间摇臂随中间凸轮大幅 度地空转摆动。为了减少噪声，中间摇臂一端设有支撑弹簧，处于 “单进双排”的工作状态。
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二、VTEC机构的组成
1．两个排气门由单独的凸轮和摇臂驱动；两个进气门由单独的不 同升程和相位的凸轮和摇臂驱动，主次摇臂之间装有中间摇臂，它 不与任何气门直接接触，三者依靠专门的柱塞联动，利用主油道油 压控制。如图：
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２．中间凸轮升程最大，它是按发动机“双进双排”、高转速、大 功率的工作状态设计的。主凸轮的升程小于中间凸轮，它是按“单 进双排”、低转速工作状态设计的。次凸轮升程最小，最高处只是 稍微高于基圆，其作用是在低转速时微开，防止喷出的燃油不能进 缸。
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同一台发动机转速不同时，应有不同的配气相位角，转速 越高，提前角和迟后角也应随之加大。这是因为固定相位角， 只能对一种转速有利，满足了低转速的要求，就满足不了高转 速的要求。 过大的配气相位角，将使发动机的低速性能变坏。这是因 为：低速时，混合气流动速度慢，燃烧速度也较慢，进气提前 角过大时，有可能将混合气挤出缸外，造成回火和怠速不稳。 反之，过小的配气相位角，将使高速性能变坏。这是因为： 高速时，混合气流动速度快，燃烧速度加快，惯性能量也加大， 进排气门应加大早开晚关的角度，才能保证充分利用惯性能量， 防止气流滞留缸外，使进气充分、排气彻底。
（一）构造—它是在液压紧链器的基础上，加装了用ECU控 制的电磁阀，形成了一个“配气相位调节总成”部件。
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只能对进气凸轮轴进行调 整。排气凸轮轴被曲轴正 时齿带驱动，不能调整。 进气凸轮轴通过正时链条 被排气凸轮轴驱动。 凸轮轴调整是通过电控液 压活塞将油压作用于链条 张紧器来完成的。凸轮轴 调整机构的工作油路与气 缸盖上的油道相通。
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2、自由端（浮动端）为进气凸轮 轴，它不仅在排气凸轮轴的链条拉动下顺时针旋转，也可在可变 配气正时调节器上下伸长时，转动一个θ角（拉、压合力）。
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3、如（A）图：调节器弧形滑板下降，链条下降，拉 动进气凸轮轴顺时针转动一个θ角。进气门即早开、早 关，使重叠角加大，排气效果改善，提高容积效率， 为低转速、大扭矩工作叚。
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二、大众车系的可变气门正时机构：
结构：正时链条、链轮及可变相位调节器和电磁控制阀组成。 其调节原理如下：
大众车系的可变气门正时机构的工作原 理？
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1、驱动端（固定端）是排气凸轮轴，在正时皮带的驱动下顺 时针转动，不可能逆转，相对进气凸轮轴而言为“固定端”。
它拉动进气凸轮轴也顺时针旋转，驱动进气门开闭。
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3、大负荷工况—转速相对降低，混合气流速变慢，应使进气门早 开程度减小，以防止发动机回火，用加大晚关程度来加大扭矩值。 为此，电磁阀不通电，不产生磁吸力，滑阀在其弹簧的作用下，被 推到右端极限位置。其出油道和回油道反向转换，转子反向左转， 进气门早开程度减小，滑阀应处于“迟后状态”，保证了发动机扭 矩的增大。
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可变配气相位机构
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本田乘用车的VTEC控制机构
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VTEC机构在本田乘用车思域、里程、CR-V、奥
德赛、雅阁F22B1和D16Z6发动机上使用。
VTEC是英文缩写，其全称为：Variable Valve &
Valve Lift Electronic Control 。意思是：可变气门正