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1、一.豐田VVT-i系統(tǒng)近年生產(chǎn)的豐田轎車(chē),大都裝配有“VVT-i”字樣的發(fā)動(dòng)機(jī),經(jīng)過(guò)商業(yè)宣傳,很多人已經(jīng)知道VVT-i這一新名詞。VVT是英文縮寫(xiě),全稱是“VariableValveTiming”,中文意思是”可變氣門(mén)正時(shí)“。該系統(tǒng)主要控制進(jìn)氣門(mén)凸輪軸,又多了一個(gè)小尾巴“i”,就是英文“Intake”(進(jìn)氣)的代號(hào)。VVT-i系統(tǒng)由傳感器、ECU(電子控制單元)和凸輪軸液壓控制閥、控制器等部分組成。ECU儲(chǔ)存了最佳氣門(mén)正時(shí)參數(shù)值,曲軸位置傳感器、進(jìn)氣岐管空氣壓力傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、水溫傳感器和凸輪位置傳感器等反饋信息匯集到ECU并與預(yù)定參數(shù)值進(jìn)行對(duì)比計(jì)算,計(jì)算出修正參數(shù)并
2、發(fā)出指令到控制凸輪軸正時(shí)液壓控制閥,控制閥根據(jù)ECU指令控制機(jī)油槽閥的位置,也就是改變液壓流量,把提前、滯后、保持不變等信號(hào)指令選擇輸送至VVT-i控制器的不同油道上。VVT-i系統(tǒng)視控制器的安裝部位不同分為兩種,一種是安裝在排氣凸輪軸上的,稱為葉片式VVT-i,豐田PREVIA(大霸王)安裝此款;另一種是安裝在進(jìn)氣凸輪軸上的,稱之為螺旋槽式VVT-i,豐田雷克薩斯400、430等高級(jí)轎車(chē)安裝此款。兩者構(gòu)造有些不一樣,但作用是相同的。現(xiàn)在,先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)都有“發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊”(ECM),統(tǒng)管點(diǎn)火、燃油噴射、排放控制、故障檢測(cè)等。豐田VVT-i發(fā)動(dòng)機(jī)的ECM在各種行駛工況下自動(dòng)收尋
3、一個(gè)對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、排氣量、節(jié)氣門(mén)位置和冷卻水溫度的最佳氣門(mén)正時(shí),并控制凸輪軸正時(shí)液壓控制閥,并通過(guò)各個(gè)傳感器的信號(hào)來(lái)感知實(shí)際氣門(mén)正時(shí),然后再執(zhí)行反饋控制,補(bǔ)償系統(tǒng)誤差,達(dá)到最佳氣門(mén)正時(shí)的位置,從而能有效地提高汽車(chē)的功率與效能,盡量減少油耗和廢氣排放。二.VTEC系統(tǒng)本田汽車(chē)公司在1989年推出了自行研制的“可變氣門(mén)配氣相位和氣門(mén)升程電子控制系統(tǒng)”,英文全稱“VariableValveTimingandValveLifeElectronicControlSystem”,縮寫(xiě)就是“VTEC”,是世界上第一個(gè)能同時(shí)控制氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)間及升程等兩種不同情況的氣門(mén)控制系統(tǒng)。與普通發(fā)動(dòng)機(jī)相比
4、,VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)同樣是每缸4氣門(mén)(2進(jìn)2排)、凸輪軸和搖臂等,不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法。整個(gè)VTEC系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)主電腦(ECU)控制,ECU接收發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器(包括轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力、車(chē)速、水溫等)的參數(shù)并進(jìn)行處理,輸出相應(yīng)的控制信號(hào),通過(guò)電磁閥調(diào)節(jié)搖臂活塞液壓系統(tǒng),從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速工況下由不同的凸輪控制,影響進(jìn)氣的開(kāi)度和時(shí)間。VTEC系統(tǒng)已經(jīng)有十余年的歷史,面對(duì)日益嚴(yán)格的排放及動(dòng)力行能要求,已有一點(diǎn)“力不從心”的感覺(jué)。例如VTEC系統(tǒng)的氣門(mén)升程和正時(shí)的變換動(dòng)作明顯將發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)劃分為兩個(gè)階段,它們之間的轉(zhuǎn)換不夠平滑,在VTEC系統(tǒng)啟動(dòng)前后發(fā)動(dòng)機(jī)的表現(xiàn)截然不同,連發(fā)
5、出的聲音也不一樣。為了改善VTEC系統(tǒng)的性能,近年本田推出了i-VTEC系統(tǒng)。簡(jiǎn)單地說(shuō),i-VTEC系統(tǒng)是在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,添加一個(gè)稱為“可變正時(shí)控制”VTC(VariableTimingControl),即一組進(jìn)氣門(mén)凸輪軸正時(shí)可變控制機(jī)構(gòu),通過(guò)ECU控制程序,控制進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)啟關(guān)閉。它的原理是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)令每缸其中一只進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉,讓燃燒室內(nèi)形成一道稀薄的混合氣渦流,集結(jié)在火花塞周?chē)c(diǎn)燃作功。發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)則在原有的基礎(chǔ)上提高進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)度及時(shí)間,以獲取最大的充氣量。VTC(可變正時(shí)控制)令氣門(mén)重疊時(shí)間更加精確,達(dá)到最佳的進(jìn)、排氣門(mén)重疊時(shí)間,并將發(fā)動(dòng)機(jī)功率提高20%。由于發(fā)動(dòng)
6、機(jī)一啟動(dòng)后i-VTEC系統(tǒng)就進(jìn)入狀態(tài),不論低轉(zhuǎn)速或者高轉(zhuǎn)速VTC都在工作,也消除了原來(lái)VTEC系統(tǒng)存在的缺陷。三.可變壓縮比一般發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比是不可變動(dòng)的,因?yàn)槿紵胰莘e及氣缸工作容積都是固定的參數(shù),在設(shè)計(jì)中已經(jīng)定好。不過(guò),為了使得現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)能在各種變化的工況中發(fā)揮更好的效率,以變對(duì)變來(lái)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能。其中氣門(mén)可變驅(qū)動(dòng)技術(shù)早已實(shí)現(xiàn),作為重要參數(shù)的壓縮比也有人嘗試有固定不變改為“隨機(jī)應(yīng)變”,但由于涉及壓縮比必然要涉及整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的改變,牽一而動(dòng)百,難度很大,長(zhǎng)期沒(méi)有進(jìn)展?,F(xiàn)在這一難題已被瑞典紳寶工程師克服。近年紳寶(Saab)開(kāi)發(fā)的SVC發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)改變壓縮比來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃
7、油消耗量。它的核心技術(shù)就是在缸體與缸蓋之間安裝楔型滑塊,缸體可沿滑塊的斜面運(yùn)動(dòng),使得然燒室與活塞頂部的相對(duì)位置發(fā)生變化,改變?nèi)紵业娜莘e,從而改變壓縮比。其壓縮比范圍可從8:1至14:1之間變化。在發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷時(shí)采用小壓縮比節(jié)約燃油;在發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷時(shí)采用低壓縮比,并輔以機(jī)械增壓器以實(shí)現(xiàn)大功率和高轉(zhuǎn)矩輸出。四.電子油門(mén)我們知道,操縱節(jié)氣門(mén)開(kāi)度就能控制可燃混合氣的流量,改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率,以適應(yīng)汽車(chē)行駛的需要。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)操縱機(jī)構(gòu)是通過(guò)拉索(軟鋼絲)或者拉桿,一端連接油門(mén)踏板(加速踏板)