汽车新结构与新技术PPT课件
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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。
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• 1.2 电子节气门 • 1.2.1 电子节气门的结构
• 电子节气门一般由节气门位置传感器、节气门执行 器、节气门控制ECU、加速踏板位置传感器等组成
节气门执行器
节气门位置传感器 转速传感器
节气门
节气门控制ECU 加速踏板位置传感器
车速传感器
发动机
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• 1.2.2 电子节气门的工作原理
• 加速踏板位置传感器将驾驶员需要加速或减速的信 息传递给节气门控制ECU，ECU 根据得到的信息， 计算出相应的最佳节气门位置，发出控制信号给节 气门执行器，由节气门执行器将节气门开度控制在 计算出的最佳节气门位置。ECU 通过与其它电子 控制单元进行通讯，并根据得到的节气门位置传感 器、发动机转速传感器、车速传感器等送来的信号 对节气门的最佳位置进行不断的修正，使节气门的 开度达到理想的位置。
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（2）工作原理。
• 根据发动机ECU的指令ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ当凸轮轴正时控制阀位于图（a）所示时，机 油压力施加在活塞的左侧，使得活塞向右移动。由于活塞上的旋转花键 的作用，进气凸轮轴相对于凸轮轴正时带轮提前某一角度。
• 当凸轮轴正时控制阀位于图（b）位置时，活塞向左移动，并向延迟的 方向旋转。进而，凸轮轴正时控制阀关闭油道，保持活塞两侧的压力平 衡，从而保持配气相位，由此得到理想的配气正时。
• 当发动机高速运转时，控制系统使摇臂内部的液压活塞沿箭头方向移动。 此时主、副及中间摇臂在同步活塞的作用下连成一体，均由中间凸轮 （高速凸轮C）来驱动，从而获得高功率所需的配气正时和气门升程。
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（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。
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。
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• VVT-i控制器的结构：
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• 1.2.3 电子节气门的应用 • 宝马汽车公司Valvetronic电子气门
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• 1.3 缸内汽油直喷发动机 • 1.3.1 缸内汽油直喷系统概述
• 缸内汽油直喷发动机一般简称FSI发动机，FSI （Fuel Stratified Injection）字面意思为燃油分层喷射， 使汽油直喷式发动机的一项创新技术。将燃油直接 喷入气缸的FSI发动机相比燃油喷射到进气管的发 动机，其优点主要有：动力性显著提高的同时可降 低燃油消耗15%左右。
1.10 对置式发动机 1.11 W12发动机 1.12 HEMI发动机 1.13 发动机管理系统 1.14柴汽混燃发动机技术
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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。
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• 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。
（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。
汽车新结构与新技术
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目录
• 第1章 发动机新技术 • 第2章 底盘新技术 • 第3章 汽车电子与电气新技术 • 第4章 汽车安全新技术 • 第5章 丰田混合动力系统II • 第6章 汽车相关知识
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第1章 发动机新技术
1.1可变配气相位与气门升程 1.2 电子节气门 1.3 缸内汽油直喷发动机 1.4 复合火花点火发动机 1.5 稀燃发动机 1.6 可变压缩比技术 1.7 转子发动机 1.8 柴油机共轨直喷技术 1.9 发动机增压技术
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• 1.3.2 缸内汽油直喷系统的构造和工作原理 • EA888发动机燃油供给系统
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• FSI发动机的工作原理基于分层进气原理。FSI发动 机采用类似于柴油机的供油技术，通过一个活塞泵 提供所需的油压，将汽油输送到位于气缸内的电磁 喷油器。喷油器将喷射时间控制在千分之一秒内， 将燃料在最合适的时刻喷入气缸，通过燃烧室的特 殊形状，使气体产生较强的涡流，在火花塞周围的 混合气较浓，其它区域混合气相对较稀，保证了可 靠点火的情况下实现混合气的稀薄燃烧。
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。如果进排气气门正时都可变，则采 用双可变凸轮轴控制（Double VANOS）。
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（1）VTEC结构。
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（2）VTEC工作原理。
• 当发动机在中低速工作时，控制系统使主、副摇臂与中间摇臂分离，利 用两侧的低速凸轮A、B驱动主、副摇臂，压动气门开启。中间摇臂在 弹簧的作用下与中间凸轮（高速凸轮）一起转动，但此时由于没有油压 作用于同步活塞，所以中间摇臂与气门的开闭无关。
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。
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• 1.2 电子节气门 • 1.2.1 电子节气门的结构
• 电子节气门一般由节气门位置传感器、节气门执行 器、节气门控制ECU、加速踏板位置传感器等组成
节气门执行器
节气门位置传感器 转速传感器
节气门
节气门控制ECU 加速踏板位置传感器
车速传感器
发动机
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• 1.2.2 电子节气门的工作原理
• 加速踏板位置传感器将驾驶员需要加速或减速的信 息传递给节气门控制ECU，ECU 根据得到的信息， 计算出相应的最佳节气门位置，发出控制信号给节 气门执行器，由节气门执行器将节气门开度控制在 计算出的最佳节气门位置。ECU 通过与其它电子 控制单元进行通讯，并根据得到的节气门位置传感 器、发动机转速传感器、车速传感器等送来的信号 对节气门的最佳位置进行不断的修正，使节气门的 开度达到理想的位置。
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（2）工作原理。
• 根据发动机ECU的指令ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ当凸轮轴正时控制阀位于图（a）所示时，机 油压力施加在活塞的左侧，使得活塞向右移动。由于活塞上的旋转花键 的作用，进气凸轮轴相对于凸轮轴正时带轮提前某一角度。
• 当凸轮轴正时控制阀位于图（b）位置时，活塞向左移动，并向延迟的 方向旋转。进而，凸轮轴正时控制阀关闭油道，保持活塞两侧的压力平 衡，从而保持配气相位，由此得到理想的配气正时。
• 当发动机高速运转时，控制系统使摇臂内部的液压活塞沿箭头方向移动。 此时主、副及中间摇臂在同步活塞的作用下连成一体，均由中间凸轮 （高速凸轮C）来驱动，从而获得高功率所需的配气正时和气门升程。
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（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。
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。
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• VVT-i控制器的结构：
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• 1.2.3 电子节气门的应用 • 宝马汽车公司Valvetronic电子气门
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• 1.3 缸内汽油直喷发动机 • 1.3.1 缸内汽油直喷系统概述
• 缸内汽油直喷发动机一般简称FSI发动机，FSI （Fuel Stratified Injection）字面意思为燃油分层喷射， 使汽油直喷式发动机的一项创新技术。将燃油直接 喷入气缸的FSI发动机相比燃油喷射到进气管的发 动机，其优点主要有：动力性显著提高的同时可降 低燃油消耗15%左右。
1.10 对置式发动机 1.11 W12发动机 1.12 HEMI发动机 1.13 发动机管理系统 1.14柴汽混燃发动机技术
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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。
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• 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。
（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。
汽车新结构与新技术
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目录
• 第1章 发动机新技术 • 第2章 底盘新技术 • 第3章 汽车电子与电气新技术 • 第4章 汽车安全新技术 • 第5章 丰田混合动力系统II • 第6章 汽车相关知识
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第1章 发动机新技术
1.1可变配气相位与气门升程 1.2 电子节气门 1.3 缸内汽油直喷发动机 1.4 复合火花点火发动机 1.5 稀燃发动机 1.6 可变压缩比技术 1.7 转子发动机 1.8 柴油机共轨直喷技术 1.9 发动机增压技术
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• 1.3.2 缸内汽油直喷系统的构造和工作原理 • EA888发动机燃油供给系统
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• FSI发动机的工作原理基于分层进气原理。FSI发动 机采用类似于柴油机的供油技术，通过一个活塞泵 提供所需的油压，将汽油输送到位于气缸内的电磁 喷油器。喷油器将喷射时间控制在千分之一秒内， 将燃料在最合适的时刻喷入气缸，通过燃烧室的特 殊形状，使气体产生较强的涡流，在火花塞周围的 混合气较浓，其它区域混合气相对较稀，保证了可 靠点火的情况下实现混合气的稀薄燃烧。
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。如果进排气气门正时都可变，则采 用双可变凸轮轴控制（Double VANOS）。
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（1）VTEC结构。
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（2）VTEC工作原理。
• 当发动机在中低速工作时，控制系统使主、副摇臂与中间摇臂分离，利 用两侧的低速凸轮A、B驱动主、副摇臂，压动气门开启。中间摇臂在 弹簧的作用下与中间凸轮（高速凸轮）一起转动，但此时由于没有油压 作用于同步活塞，所以中间摇臂与气门的开闭无关。