發(fā)動機(jī)可變配氣相位技術(shù)探析論

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1、目錄摘要2一、可變氣門正時技術(shù)3（一）、可變氣門正時系統(tǒng)的原理31、可變配氣相位調(diào)整原理42、可變配氣相位技術(shù)條件5（二）、可變氣門正時技術(shù)的現(xiàn)狀5（三）、可變氣門正時技術(shù)的發(fā)展趨勢6二、國內(nèi)外可變氣門配氣機(jī)構(gòu)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢7（一）、可變配氣機(jī)構(gòu)分類7（二）、可變氣門技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀7三、可變配氣相位技術(shù)研究意義8三、連續(xù)可變配氣凸輪軸設(shè)計淺析9（一）、連續(xù)可變凸輪軸作用9（二）、連續(xù)可變配氣凸輪軸的工作原理9（三）、連續(xù)可變配氣凸輪軸與傳統(tǒng)可變配氣技術(shù)凸輪軸優(yōu)缺點(diǎn)比較9（四）、可變配氣相位技術(shù)條件11四、可變氣門正時技術(shù)的發(fā)展趨勢11參考文獻(xiàn)1

2、313摘要本文介紹了從進(jìn)氣晚關(guān)角及進(jìn)排氣的動態(tài)效應(yīng)幾方面著手，不斷改進(jìn)發(fā)動機(jī)的配氣相位以及進(jìn)排氣系統(tǒng)，使發(fā)動機(jī)的實(shí)際性能曲線逐步接近計算機(jī)仿真曲線。配氣相位、進(jìn)氣門間隙、排氣門間隙、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷五個調(diào)整參數(shù)之間是相互影響的。通過在配氣機(jī)構(gòu)多剛體模型中引入柔性體,描述了配氣機(jī)構(gòu)的動力學(xué)性能;建立了柔性體氣門彈簧,分析了氣門彈簧動剛度的非線性行為,并且依據(jù)模態(tài)技術(shù)計算得到其動態(tài)應(yīng)力;該方法為優(yōu)化設(shè)計配氣機(jī)構(gòu)等機(jī)械產(chǎn)品及對其進(jìn)行疲勞性能研究提供了依據(jù)。該儀器可檢測各種汽、柴油發(fā)動機(jī)的啟動性能、高壓點(diǎn)火性能、燃油噴射性能、充電性能、動力性能、配氣相位、發(fā)動

3、機(jī)異響震動分析等30余種技術(shù)參數(shù)，并分析故障產(chǎn)生的原因、檢測過程中，可隨時顯示各種波形及技術(shù)參數(shù)和結(jié)果并可隨機(jī)打印，該儀器內(nèi)存有一百多種國內(nèi)外發(fā)動機(jī)技術(shù)參數(shù)，內(nèi)容十分豐富，隨時可以與檢測結(jié)果對比。PassatB5轎車有4缸和6缸兩種發(fā)動機(jī),4缸機(jī)有4G54與4G64兩種型號,6缸機(jī)型號為6G72,其配氣機(jī)構(gòu)均采用頂置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)。介紹了氣門間隙自動調(diào)整器的結(jié)構(gòu)、工作原理,以及其維護(hù)與保養(yǎng)。目前，汽車工業(yè)的發(fā)展正在面臨著兩個主要問題——能源的枯竭與環(huán)境的污染。汽車發(fā)動機(jī)的配氣相位對其動力性、經(jīng)濟(jì)性以及排氣污染都有重要的影響，在傳統(tǒng)汽車發(fā)動機(jī)中，

4、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化時，氣流的速度和進(jìn)排氣門早開遲閉的絕對時間都發(fā)生了變化，由于發(fā)動機(jī)的氣門開閉由凸輪驅(qū)動，進(jìn)、排氣門的早開角、遲閉角固定不變，這實(shí)際上只能使發(fā)動機(jī)在某一轉(zhuǎn)速范圍下處于最佳的配氣相位，而在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很低或者很高的時候，其配氣相位處于不理想的狀態(tài)。在發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速時，會因?yàn)闅忾T疊開角比理想值大，使部分新鮮混合氣被廢氣帶走而造成油耗和排污增加；在高轉(zhuǎn)速時，由于氣門疊開角比理想值小，進(jìn)氣量不足，從而限制發(fā)動機(jī)所能達(dá)到的最大功率。為了保護(hù)環(huán)境以及為了人類可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)低能源消耗和低排放污染已成為汽車發(fā)動機(jī)的發(fā)展方向，這就要求發(fā)動機(jī)在保證良好動力

5、性的同時，又要降低燃油消耗量，需要某種可變配氣相位機(jī)構(gòu)能使氣門正時、氣門開啟持續(xù)時間及氣門升程等參數(shù)中的一個或多個隨發(fā)動機(jī)的工況變化實(shí)時進(jìn)行調(diào)節(jié)，即配氣相位角也應(yīng)該隨之改變。最佳的配氣相位能使發(fā)動機(jī)在很短的換氣時間內(nèi)充入最多的新鮮空氣（可燃混合氣），并使排氣阻力減小，廢氣殘留量最少，從而獲得更好的燃油經(jīng)濟(jì)性，更高的扭矩和功率特性，提高汽車怠速穩(wěn)定性和降低排放污染。關(guān)鍵詞：發(fā)動機(jī)可變配氣相位內(nèi)燃機(jī)配機(jī)機(jī)構(gòu)13一、可變氣門正時技術(shù)傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)氣門正時系統(tǒng)，是一種配氣相位即氣門開啟和關(guān)閉都一成不變機(jī)械系統(tǒng)，這種配氣系統(tǒng)很難滿足發(fā)動機(jī)在多種工況對配氣的需

6、要，不能滿足發(fā)動機(jī)在各種轉(zhuǎn)速工況下均輸出強(qiáng)勁的動力要求。而可變氣門正時系統(tǒng)是一種改變氣門開啟時間或開啟大小的電控系統(tǒng)，通過在不同的轉(zhuǎn)速下為車輛匹配更合理的氣門開啟和關(guān)閉，來增強(qiáng)車輛扭矩輸出的均衡性，提高發(fā)動機(jī)功率并降低車輛的油耗。（一）、可變氣門正時系統(tǒng)的原理四行程發(fā)動機(jī)在工作過程中，吸入新鮮空氣，排出高溫廢氣。這種進(jìn)氣和排氣的全過程，稱為換氣過程。在高速發(fā)動機(jī)中，每個循環(huán)的進(jìn)排氣過程時間極短，在這極短的時間內(nèi)，被吸入的可燃混合氣越多，廢氣排的越干凈、越徹底，發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率就可能越大。反之，發(fā)出的功率就越小，發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性就會下降。因此

7、，需要適時開啟和關(guān)閉進(jìn)排氣門。由內(nèi)燃機(jī)原理可知，氣門的開閉位置和活塞的位置有關(guān)，活塞的位置和曲軸的轉(zhuǎn)角有關(guān)，用曲軸轉(zhuǎn)角來表示氣門的開閉時間，就是配氣相位。從配氣相位圖中，可以看出，發(fā)動機(jī)的進(jìn)排氣門的開啟和關(guān)閉分別提前打開和延遲關(guān)閉。以便爭取最大的“時間斷面”。把氣門提前開啟時刻稱作提前角，氣門遲后關(guān)閉時刻稱作遲閉角。由于排氣遲后關(guān)閉和進(jìn)氣提前開啟，這就存在著一個進(jìn)、排氣門同時開啟的氣門重疊階段，氣門疊開時的曲軸轉(zhuǎn)角稱為氣門重疊角。實(shí)驗(yàn)證明，在高轉(zhuǎn)速時，氣門重疊角大一些對發(fā)動機(jī)是十分有利的。就配氣相位而言，氣門重疊角的大小與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)，若發(fā)動

8、機(jī)轉(zhuǎn)速高，則氣門重疊角就相應(yīng)設(shè)置大些。在進(jìn)、排氣門開、閉的四個階段中，進(jìn)氣門遲閉角和進(jìn)、排氣門疊開角對發(fā)動機(jī)的充氣效率有較大的影響，以進(jìn)