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《配氣可變正時系統(tǒng)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、管道內(nèi)氣體流動阻力摩擦阻力根據(jù)流體力學(xué)原理,空氣在橫斷面形狀不變的管道內(nèi)流動時的摩擦阻力按下式計算:ΔPm=λν2ρl/8Rs對于圓形風(fēng)管,摩擦阻力計算公式可改寫為:ΔPm=λν2ρl/2D圓形風(fēng)管單位長度的摩擦阻力(比摩阻)為:Rs=λν2ρ/2D以上各式中λ————摩擦阻力系數(shù)ν————風(fēng)管內(nèi)空氣的平均流速,m/s;ρ————空氣的密度,Kg/m3;l————風(fēng)管長度,mRs————風(fēng)管的水力半徑,m;Rs=f/Pf————管道中充滿流體部分的橫斷面積,m2;P————濕周,在通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)中既為風(fēng)管的周長,m;D————圓形風(fēng)管
2、直徑,m。本田的VTEC????根據(jù)ΔPm=λν2ρl/8Rs只能采取增大進(jìn)氣截面積s和減小進(jìn)氣速度v。?當(dāng)發(fā)動機(jī)低速運轉(zhuǎn)時,油氣混和氣進(jìn)入氣缸的動力來自于氣缸內(nèi)外氣壓差形成的負(fù)壓,由于油氣混和氣的流速較慢,需要較大的氣壓差,也就是說需要氣門行程較小;相反,當(dāng)發(fā)動機(jī)高速運轉(zhuǎn)時,進(jìn)氣速度v很大,想要減小進(jìn)氣阻力,唯一的辦法就是增加進(jìn)氣截面積s,也就是需要氣門行程較大;?行程較小行程較大?如上圖所示,在VTEC系統(tǒng)中,其進(jìn)氣凸輪軸上分別有三個凸輪面,分別頂動搖臂軸上的三個搖臂,當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低轉(zhuǎn)速或者低負(fù)荷時,三個搖臂之間無任何連接,左邊和
3、右邊的搖臂分別頂動兩個進(jìn)氣門,使兩者具有不同的正時及升程,以形成擠氣作用效果。此時中間的高速搖臂不頂動氣門,只是在搖臂軸上做無效的運動。當(dāng)轉(zhuǎn)速在不斷提高時,發(fā)動機(jī)的各傳感器將監(jiān)測到的負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、車速以及水溫等參數(shù)送到電腦中,電腦對這些信息進(jìn)行分析處理。當(dāng)達(dá)到需要變換為高速模式時,電腦就發(fā)出一個信號打開VTEC電磁閥,使壓力機(jī)油進(jìn)入搖臂軸內(nèi)頂動活塞,使三只搖臂連接成一體,使兩只氣門都按高速模式工作。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低達(dá)到氣門正時需要再次變換時,電腦再次發(fā)出信號,打開VTEC電磁閥壓力開頭,使壓力機(jī)油泄出,氣門再次回到低速工作模式?!??
4、 工作原理 在中低轉(zhuǎn)速時,發(fā)動機(jī)需要的混合氣量并不高,以保持轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定以及減少燃油消耗和污染物排放。但到達(dá)高轉(zhuǎn)速時便需要更大的進(jìn)氣量來滿足高動力輸出的需求,而發(fā)動機(jī)進(jìn)氣門的相位(開閉的時機(jī))和升程(開度的大?。┍闶菦Q定汽缸進(jìn)氣量的最直接因素。普通的發(fā)動機(jī)在制造出來后,配氣相位和氣門升程就固定不變了,無法適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速下發(fā)動機(jī)對進(jìn)排氣的需求。本田公司在1989年推出了自行研制的“可變氣門正時和氣門升程電子控制系統(tǒng)”,英文全“VariableValveTimingandValveLifeElectronicControlSystem”,縮
5、寫就是“VTEC”,是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程等兩種不同情況的氣門控制系統(tǒng)。與很多普通發(fā)動機(jī)一樣,VTEC發(fā)動機(jī)每缸有4氣門(2進(jìn)2排)、凸輪軸和搖臂等,但與普通發(fā)動機(jī)不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法。中、低轉(zhuǎn)速用小角度凸輪,在中低轉(zhuǎn)速下兩氣門的配氣相位和升程不同,此時一個氣門升程很小,幾乎不參與進(jìn)氣過程,進(jìn)氣通道基本上相當(dāng)于單進(jìn)氣門發(fā)動機(jī)。而在高轉(zhuǎn)速時,通過VTEC電磁閥控制液壓油的走向,使得兩進(jìn)氣搖臂連成一體并由開啟時間最長、升程最大的進(jìn)氣凸輪來驅(qū)動氣門,此時兩進(jìn)氣門按照大凸輪的輪廓同步進(jìn)行。與低速運行相比,大大
6、增加了進(jìn)氣流通面積和開啟持續(xù)時間,從而提高了發(fā)動機(jī)高速時的動力性。這兩種完全不同性能表現(xiàn)的輸出曲線,本田的工程師使它們在同一個發(fā)動機(jī)上實現(xiàn)了保時捷Variocam技術(shù)????Variocam以及后繼者VariocamPlus系統(tǒng)最早出現(xiàn)在1991年,保時捷第一次將Variocam技術(shù)正式應(yīng)用的車型是968。Variocam以及VariocamPlus最大區(qū)別在于后者使用液壓來調(diào)控cam,達(dá)到變氣門升程的效果。從下面右邊的圖中可以看到,每個氣門是由三個凸輪所管理的。當(dāng)中的比較小,兩邊比中間大卻一樣大。用挺桿來推動達(dá)到不用凸輪控制氣門的效
7、果。小的凸輪自然升程就?。?mm),而大凸輪自然升程就比較大(10mm)。那么挺桿是怎么工作的呢?從圖中可以看到,進(jìn)氣側(cè)的兩極氣門形成控制是通過電動液壓可變換挺桿實現(xiàn)的。每個挺桿各配有兩個同心提升件,它們可以鎖在一起形成一個單元或相互獨立地運動。內(nèi)挺桿有一個小型凸輪操縱,外挺桿有兩個較大的凸輪操縱。進(jìn)氣門正時由各個進(jìn)氣門凸輪軸上的一個旋轉(zhuǎn)葉片裝置無極調(diào)節(jié)。通俗的講就是,有兩個挺桿,一個在內(nèi),看不到,一個在外,是環(huán)狀。他們可以被相互鎖柱,如果被鎖住,大凸輪就可以工作,就像左面的圖,如果沒有被鎖住,小凸輪就工作,就像右面的圖。圖為采用了V
8、arioCam可變氣門行程技術(shù)的保時捷911發(fā)動機(jī)了解完VTEC和VarioCam的工作原理,簡要的概括這兩者的異同點就是VarioCam用凸輪軸直接驅(qū)動氣門,氣門行程的改變是由不同的凸輪軸頂起挺桿外的兩個同心提升件來改