VVT可變氣門正時組成的工作原理及優點VVT可變氣門正時圖
可變氣門正時(VVT)是一種可以控制發動機氣門開啟時間的技術,用于汽車活塞發動機。Vt技術可以調整發動機進排氣系統的重疊時間和正時(部分或全部),降低油耗,提高效率。
VDT的主要組件包括:
發動機
Vvt相位器
進氣和排氣凸輪軸位置傳感器
曲柄位置傳感器
進氣和排氣VVT電磁閥
進氣和排氣凸輪軸位置驅動器
油道
Vvt控制閥面板
vt發動機的工作原理;
當發動機從低速切換到高速時,電子計算機自動將油壓到進氣凸輪軸上,帶動檔位上的小渦輪。在壓力下,小渦輪相對于變速箱旋轉一定角度,使凸輪軸在60度范圍內來回轉動,改變進氣門的開啟正時。
vt可變氣門正時的工作原理
可變氣門正時技術的名稱因廠商不同而不同,但實現方法是相似的。以豐田VVT-i技術為例,該系統由ECU協調控制,發動機各部位的傳感器實時向ECU匯報運行情況。由于氣門的最佳正時參數存儲在ECU中,ECU會隨時調整正時機構,以改變、提前、延遲或維持氣門的開啟和關閉正時。
簡而言之,VVT系統相當于通過在凸輪軸的傳動端安裝一個流體機構,在一定范圍內調節凸輪軸的角度,從而調節氣門的開啟和關閉正時。
目前,可變氣門正時技術已經成為發動機的標準配置。為了進一步挖掘傳統內燃機的潛力,工程師們可以開發可變氣門升程技術,并在此基礎上控制氣門開啟角度。兩者有效結合后,發動機在各種工況和轉速下提供更高的進排氣效率。進一步提高動力,降低油耗。
VVT系統的所有工作都需要用油,液壓必須保持在工作范圍內,以保證VVT工作的及時準確。因此,一般的VVT發動機有一個單獨的VVT油路,如圖4所示。機油泵用于將機油從油底殼輸送到凸輪軸,OCV機油控制閥用于控制進入相位器內腔的機油量和機油的流入/流出方向。圖5顯示OCV根據ECU的指令調節滑閥軸向位置的油的流量,使葉片相對殼體轉動,從而實現氣門正時的調節和控制。
進排氣凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器不僅是點火和噴油正時信號,也是VVT可變氣門正時技術的參考信號,可以識別凸輪軸和曲軸的相對位置,精確控制凸輪軸。
凸輪軸位置電磁閥用于控制進入執行器的油量,通過改變進入執行器的油量可以改變執行器的調整角度。因為執行器和凸輪軸鏈輪是一體的,所以凸輪軸的角度可以改變。發動機獲得曲軸和凸輪軸的位置信號,并計算出車輛的負載和駕駛員的需求。向電磁閥發送12V的脈寬信號,控制凸輪軸改變角度。通過改變進氣門和排氣門的氣門重疊角來改善發動機性能。
可變氣門正時的優點
減少廢氣排放
增加輸出扭矩
提高經濟效益
提高怠速穩定性
vvt發動機的優缺點;
優點:油耗高,功率上升比高。缺點:中端扭矩不足。
vt系統的最終目標是實現凸輪軸正時的實時調節和控制。與其他控制系統一樣,其最重要的技術特征如下。
)1)響應速度)即VVT系統的調節速度,可以在單位時間內調節凸輪軸的旋轉角度。其中,移相器本身的結構參數有
)2)控制精度),即VVT系統的實際相位角與ECU設定的目標角度之間的擬合程度。在VVT系統的功能測試中,通常用下面的曲線來表示。
(3)控制的穩定性,即VVT系統在外界條件變化時(如機油的液壓、溫度)對系統的干擾,閉環控制系統能否穩定工作一般在某個控制位置進行調節。
vt系統的工作流程
為了更好地解釋VVT系統的工作過程,以進氣VVT為例,分別總結了三種基本的工作過程。
1.參考位置:輸入到OCV的PWM信號的占空比通常為0%,閥芯不動。相位器右側油室內的液壓大于左側油室內的液壓,葉片左側緊靠定子肩部,轉子和定子之間沒有相對轉動,凸輪軸相對于曲軸的正時沒有調整。通常,VVT的基準位置是進氣門的相位被延遲的位置,即進氣門的打開和關閉被延遲的位置。
2.工作位置:輸入OCV的PWM信號占空比逐漸增大,滑閥移動到最遠位置,相位器左油腔壓力逐漸增大。解鎖后,左油室內的壓力大于右油室內的壓力,凸輪軸和相位轉子的摩擦力矩相對于定子順時針旋轉,凸輪軸調整到正提前角方向,即進氣門提前角開啟和關閉。
3.穩定位置也稱為控制位置。也就是說,在轉子相對于定子順時針旋轉一定角度后,輸入到OCV的PWM信號的占空比約為50%,油被供應到相位器左側和右側的油室,使得轉子和定子保持在該相對位置。通常情況下,經過干預和調整后,VVT大部分時間在某個角度處于動態穩定的位置。
vt系統的動作步驟圖
室性心動過速動作狀態
改變不同工況下的氣門重疊角,降低怠速時的氣門重疊角,減少廢氣回流,穩定怠速。增加中低負荷重疊角,再循環廢氣,減少碳排放,提高進氣效率和油耗。
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