搜索
Page：1报告人：林义2010年1月22日4A9ENGVVT结构及工作原理说明Page：2目录•1、VVT机构概述•2、VVT机构原理•3、4A9ENGVVT机构说明•4、4G69ENGMIVEC机构介绍•5、Q&APage：3一、VVT机构概述VVT是VariableValveTiming缩写，中文意为发动机“可变气门正时”技术。1960年代起，工程师们开始致力于这项技术的研究。1982年的阿尔法·罗密欧Spider2.0是最早采用VVT技术的量产车，最后由丰田在1993年进行推广。目前这项技术已在各车厂广泛使用，如本田的VTEC、i-VTEC、；丰田的VVT-i；日产的CVVT；三菱的MIVEC；铃木的VVT；现代的VVT；起亚的CVVT等也逐渐开始使用。在这些VVT技术中，又分成两类，一类是以丰田的VVT为代表的改变气门开启时间的技术；另外一类是以本田的VTEC为代表的改变气门升程的技术。在单VVT的基础上，各车厂又提出双VVT技术，分别控制发动机的进气系统和排气系统，目前丰田的卡罗拉，皇冠，锐志等车型均采用此技术。最终，本田、丰田在各自的可变气门正时技术基础上借用对方技术，推出了i-VTEC及VVTL-i。Page：4气门提前角进气门或排气门在上止点或下止点前开启，所对应的曲轴转角被称为气门提前角。气门滞后角进气门或排气门在上止点或下止点后到关闭时所对应的曲轴转角被称为气门滞后角。气门重叠角在上止点范围内，进气门和排气门同时开启，期间所对应的曲轴转角就是气门重叠角。二、VVT机构原理1、气门提前角、滞后角及气门重叠角Page：5膨胀行程3排气行程4进气行程1压缩行程2排气门开进气门开重叠角气门升程轮廓720°,0°180°360°360°540°TDC滞后状态(回位:最小重叠角)发动机旋转方向提前状态(最大重叠角)Page：6典型收益策略介绍固定相位可变定时功率/扭矩改善怠速排放物燃油经济性进气2位置小幅度调节(8to15cam°)1983-现在欧洲/亚洲TDCBDCIEDIXX进气连续可变大幅度调节(20to30cam°)1995ToyotaVVTiTDCBDCIEDIXXXX排气连续可变大幅度调节(20to30cam°)1997FordZetecTDCBDCIEDEXXX进排气等相位调节[单凸轮]连续可变大幅度调节(20to30cam°)200XTDCIEDE&IXX进排气独立相位调节连续可变大幅度调节(20to30cam°)1996BMWTDCDEDIIEXXXX应用相位调节示意图日产Page：72、VVT机构控制原理发动机可变气门正时技术(VVT，VariableValveTiming)原理是：ECU根据发动机曲轴位置传感器、进气歧管空气压力传感器、节气门位置传感器、水温传感器和凸轮轴位置传感器等反馈信息与预定储存在ECU内部的参数值进行对比计算。而后将计算出的修正参数信号发送与OCV，OCV根据ECU信号调节OCV阀阀芯的位置，也就是改变液压流量，把提前、滞后、保持不变等信号以油压方式反馈至VVT相位控制器的不同油道上。通过调整凸轮轴转动角度从而达到调整进气（排气）的量，和气门开合时间，角度。使进入的空气量达到最佳，提高燃烧效率。Page：8ECU相位器控制阀目标轮油路图中：曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器电信号液压路线机油泵Page：9三、4A9VVT机构结构1、凸轮轴相位器（VVTVariableValveTimingActuator）Page：10工作原理：当发动机由低速向高速转换时，ECU控制OCV阀将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在25度范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的。。外壳衬套锁销螺栓垫片叶轮密封刮片齿轮Page：112、机油控制阀（OCV）工作原理：根据ECU提供的控制信号，也就是电流信号，OCV线圈中产生磁场，在磁场的作用下，铁芯顶着滑芯向磁场强的方向移动；当磁场强度变弱时，弹簧反方向推动滑芯移动。Page：12气门延迟开启供给TOVVT迟角油口回油FROMVVT进角油口Page：13供给泄漏流量泄漏流量由于滑阀与阀套之间存在间隙，当进角与迟角油口被滑阀关闭时，还有微量机油从供给泄漏到回油口Page：14气门提前开启供给FROMVVT迟角油口TOVVT进角油口回油Page：153、VVT配合使用说明Page：164、VVT使用的优点运行状态VVT的作动与效果怠速时减小气门重叠，防止气流向进气侧回流。保证怠速稳定轻负载区减小气门重叠。确保发动机的安定性中负载区增大气门重叠，降低泵气损失,提高内部EGR率。降低油耗，减小NOxHC高负载中转速区加快进气气门关闭时机，提高体积效率。提高低中速力矩启动时气门重叠将为最小，防止气流向进气侧回流。提高启动性高负载高转速区减缓进气气门关闭时机，提高体积效率。提高最高输出功率低温时气门重叠将为最小，防止气流向进气侧回流。降低油耗，保证怠速稳定①：中低速区域的力矩增大10%以上（实现良好驾驶性能）②：怠速时降低发动机转速变动幅度③：油耗最大改善4.8%④：改善排放性能（Nox排出量最大降低40%）Page：17VVT有无时的发动机性能比较Page：18状态項目输出油耗排放(冷启动)降低内部EGR率使燃烧稳定○○○强化缸内混合气流动使燃烧稳定○○低升程降低磨擦损失○减少扫气量使体积效率增加○利用排气冲量使体积效率增加○利用高进气升程使体积效率增加○低速高速四、MIVEC机构说明MIVEC机构是在SOHC四气门发动机上设置的在低速时使两个进气门升程存在高度差,而高速时两个进气门升程加大的凸轮切换机构.在发动机低速工况时,依靠两个进气门的升程差来加强缸内混合气的流动,并因更充分的燃烧来达到降低排放,减少油耗,提高扭矩的目的;在发动机高速工况时,通过增加进气门的开启时间及升程,使发动机因进气量增加而获得更高的动力输出.低速工况高速工况叠开角小叠开角大低升程高升程排气中升程Page：19机油滤清器储压器组件进气侧排气侧机油控制阀组件进气摇臂A(低升程)进气摇臂B(中升程)T形杆(高速)排气侧摇臂ﾋﾟｽﾄﾝｱｰﾑPage：20MIVEC结构作动原理：两个进气门分别连在被低、中升程凸轮驱动的摇臂上,高升程凸轮在中间,两摇臂间设置T形杆。低速工况时,T形杆未被锁死,各气门分别在低、中升程凸轮驱动下工作。高速工况时,在油压作用下,摇臂内的活塞将T形杆的两臂部和两摇臂锁到一起,高升程凸轮通过T形杆和两摇臂驱动气门工作。A-AT形杆臂部活塞切换高速工况时进气侧排气侧プラグ切換油圧(润滑油)潤滑油低升程凸轮用摇臂中升程凸轮用摇臂排气摇臂轴进气摇臂轴高升程凸轮用T形杆弹簧切换活塞T形杆臂部排气摇臂托架Ａ进气高升程凸轮进气中升程凸轮进气低升程凸轮排气升程凸轮Ａ低速工况时空摆接触臂弹簧托架Page：21140160180200220240010002000300040005000600070008000发动机转速（ｒｐｍ）扭矩（Ｎ・ｍ）发动机在3500rpm进行低速状态和高速状态凸轮的切换。为确保切换瞬时的油压,而不发生切换失误,特设置了储压器。储压器油压控制阀切换活塞低速状态高速状态潤滑切替潤滑３５００ｒｐｍ油压控制阀滤清器油道Page：22低速工况时(油压控制阀关闭)当油压控制阀在关闭状态时,进气摇臂内的切换油压小于某一定值,切换活塞不工作,高速摇臂T形杆的两臂与两进气摇臂未锁死,进气门分别在低、中升程凸轮驱动下工作。空摆在低升程凸轮驱动下工作在中升程凸轮驱动下工作Page：23高速工况时(油压控制阀开启)在高升程凸轮驱动下工作油压控制阀开启切换油压动作当油压控制阀在开启状态时,进气摇臂内的切换油压大于某一定值,切换活塞被顶起,高速摇臂T形杆的两臂与两进气摇臂锁死,两进气门在高升程凸轮驱动下工作。Page：24THEEND！Q&A