CVTC:即随发动机的转速、负荷、水温等运行参数的变化,适时的调正，配气正时和气门升程.使发动机在高低速下均能达到最高效率降低排放节省燃料的技术。有两根突轮轴一根低速用一根高速用,用电磁阀控制。
活塞式四冲程引擎都由进气、压缩、做功、排气4个冲程完成，气缸进气的基本原理是“负压”，也就是气缸内外的气体压强差。在引擎低速运转时，气门的开启程度切不可过大，这样容易造成气缸内外压力均衡，负压减小，从而进气不够充分，对于气门的工作而言，这个“小程度开启”需要短行程的方式加以控制；而高速恰恰相反，转速动辄5000rpm，倘若气门依然羞羞答答不肯打开，引擎的进气必然受阻，所以，我们需要长行程的气门升程。往往，工程师们既要兼顾引擎在低速区的扭矩特性，又想榨取高速区的功率特性，只能采取一条“折中”的思路，到头来引擎高速没功率，低速缺扭矩……所以在这样的情况下，就需要一种对气门升程进行调节的装置，也就是我们要说的“可变气门正时技术”。
雷诺、日产合并之后，多项技术都在集团内部进行共用。其中就包括日产潜心研究的CVTC连续可变气门正时系统。其原理与本田VTEC接近，也是采用液压作用改变凸轮轴同步齿形带轮与凸轮轴末端的夹角，从而改变配气正时角。在凸轮轴与正时齿轮之间有高压油区和低压油区。只要调节两个油区之间的压力差，就能改变配气正时角了。两个油区的油压通过油压控制阀调节的。当高压油路接通时，整个油室处于加压状态，凸轮轴顺时针偏转一定角度，配气正时被推迟，重叠角增大，适用于低转速；当电磁阀控制黄色区域压力高于红色区域压力时，凸轮轴逆时针偏转一定角度，配气正时被提前，这样重叠角减小，适用于高转速。
以上太多专业术语,在这里只是让大家了解这项技术呵呵.
CVVT系统包含以下零件：油压控制阀、进气凸轮齿盘、曲轴位置感应器、凸轮位置感应器、油泵、引擎电子控制单元（ECU）。
CVVT的工作原理与VVTI并无差别，只有控制气门正时没有控制气门升程的功能。因此引擎只会改变吸、排气的时间差，无法改变进气量。简单来说它的工作原理就是当发动机由低速向高速转换时，电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，这样，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60度的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。所以在上述结构的作用下，可以保证发动机按照不同的路况改变气门开启、关闭时间，在保证输出足够牵引力的同时提高燃油经济性。
1汽车发动机异响的原因 1.1配合间隙过大 配合间隙是汽车装配质量的重要指标，当润滑，温度，负荷，和速度一定时，异响会随配合间隙的增大而越发明显，发动机某些运动机件因自然磨损使间隙增大超出的范围导致异响，如活塞与汽缸壁的敲击响声，连杆轴承与轴颈的撞击响声等。 1.2润滑不良 润滑是发动机正常工作的重要条件，通过润滑系统可实现润滑冷却清洗密封和防锈，当配合间隙，温度，负荷，和速度一定时，润滑油膜的厚度受润滑系统压力和润滑油品质影响，品质好的润滑油和适宜的压力就能产生较好的润滑油膜，润滑油膜越厚，机械冲击越小，不易发生异响。如果润滑油膜过薄，导致磨损力加剧，则发生异响而且明显而清晰。 1.3紧固件松动 发动机运转过程中产生振动，导致某些部件产生松动，出现撞击声。如飞轮固定螺栓松动，连杆螺栓松动等引起异响。 1.4个别机件变形损坏 由于某部件变形或损坏导致异响。如连杆弯曲导致敲缸，气门弹簧折断曲轴断裂引起的异响。 1.5不正常燃烧 汽油发动机点火时间过早或过火，导致爆燃，柴油发动机喷油时间过早导致过早粗暴引起金属敲缸声。 1.6装配调整或修理不当 因装配调整或修理不当导致机件配合间隙失准。如活塞销装配过紧，气门间隙调整不当引起的异响。 1.7转速 一般情况下，转速愈高机械异响愈强烈，但高转速时各种响起混杂在一起，某些异响反而不易辨清，所以诊断转速要视异响情况而定，如听诊气门响和活塞敲缸响时，在怠速或低速时异响非常明显，当主轴承响，连杆轴承响和活塞销响
较为严重时在怠速和低速下也能听到，总之诊断异响在响声最明显的转速下进行，并尽量在低速下进行，以减少不必要地噪声和损耗。 1.8温度 有些异响与发动机温度有关，而有些异响与发动机温度无关或关系不大，在机械异响诊断中，对于热膨胀系数大的配合要特别注意在发动机热态时工作状况，如活塞敲缸响，在发动机冷起动时，异响非常明显，一旦温度升高响声即减弱或消失，所以诊断冷敲缸响应在发动机低温进行，温度对热膨胀系数小的配合副间产生的异响影响不大，如曲轴主轴承响，连杆轴承响，气门响这类异响对诊断温度无特别要求，温度也是影响燃烧异响的主要因素之一，汽油发动机过热时往往产生点火敲击声。 1.9负荷 许多异响与发动机的负荷有关，如曲轴主轴承响，连杆轴承响，活塞敲缸响，气缸漏气响，汽油机点火敲击响等，均随负荷增大而增强，随负荷减少而减弱。 1.10缸位 某些异响与发动机的缸位有关，如活塞敲缸响，连杆轴承响，单缸断火时异响消失一个工作循环响2次，配气机构异响一个工作循环响1次，如活塞销响，连杆轴承响等，曲轴转1圈发响一次，而气门响，气门座圈响等，则曲轴转2圈响1次。 2异响的诊断方法 发动机异响常见故障主要在曲柄连杆机构和配气机构。发动机异响的诊断方法有两种，即人工经验听诊法和仪器辅助诊断法。 2.1人工经验听诊法 技术人员通过改变发动机工况等措施使异响再现，找出异响特征和规律并了解异响出现时发动机的运行状况及故障征兆，进而判断出异响部位这是目前使用最普通也是最主要的方法。在和用人工经验诊断发动机异响的过程中，常常借助于螺钉旋具来察听异响，这一传统的方法虽然简便有效，但也存在明显不足. 2.2仪器辅助诊断法 由于人工经验听诊法的准确率较低，因此常用一些仪器设备来辅助听诊与分析，常用的仪器主要有听诊器，噪声器，振动分析仪等。
1．功用： 配气机构是进、排气管道的控制机构，它按照气缸的工作顺序和工作过程的要求，准时地开闭进、排气门、向气缸供给可燃混合气（汽油机）或新鲜空气（柴油机）并及时排出废气。另外，当进、排气门关闭时，保证气缸密封。进饱排净，四行程发动机都采用气门式配气机构。 2．充气效率 新鲜空气或可燃混合气被吸入气缸愈多，则发动机可能发出的功率愈大。新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度，用充气效率ηv表示。ηv越高，表明进入气缸的新气越多，可燃混合气燃烧时可能放出的热量也就越大，发动机的功率越大。 3．型式 气门位于气缸盖上称为气门顶置式配气机构，由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成。其特点，进气阻力小，燃烧室结构紧凑，气流搅动大，能达到较高的压缩比，目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。 气门位于气缸体侧面称为气门侧置式配气机构，由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。省去了推杆、摇臂等另件，简化了结构。因为它的进、排气门在气缸的一侧，压缩比受到限制，进排气门阻力较大，发动机的动力性和高速性均较差，逐渐被淘汰。 凸轮轴下置式，主要缺点是气门和凸轮轴相距较远，因而气 门传动另件较多，结构较复杂，发动机高度也有所增加。
凸轮轴中置,凸轮轴位于气缸体的中部由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去推杆，这种结构称为凸轮轴中置配气机构。凸轮轴上置,凸轮轴布置在气缸盖上。 凸轮轴上置有两种结构，一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，这样既无挺柱，又无推杆，往复运动质量大大减小，此结构适于高速发动机。另一种是凸轮轴直接驱动气门或带液力挺柱的气门，此种配气机构的往复运动质量更小，特别适应于高速发动机. 凸轮轴下置，中置的配气机构大多采用圆柱形正时齿轮传动，一般 从曲轴到凸轮轴只需一对正时齿轮 传动，若齿轮直径过大，可增加一个中间齿轮。为了啮合平稳， 减小噪声，正时齿轮多用斜齿。 链条与链轮的传动适用于凸轮轴上置的配气机构，但其工作可 靠性和耐久性不如齿轮传动。近年来高速汽车发动机上广泛采 用齿形皮带来代替传动链，齿形带传动，噪声小、工作可靠、 成本低. 一般发动机都采用每缸两个气门，即一个进气门和一个排气门的结构。为了改善换气，在可能的条件下，应尽量加大气门的直径，特别是进气门的直径。但是由于燃烧 室尺寸的限制，气门直径最大一般不能超过气缸直径的一半。当气 缸直径较大，活塞平均速度较高时，每 缸一进一排的气门结构就不能保证良 好的换气质量。因此，在很多新型汽车 发动机上多采用每缸四个气门结构。即 两个进气门和两个排气门。 4．组成
第三章 配气机构 一、概述 1．功用： 配气机构是进、排气管道的控制机构，它按照气缸的工作顺序和工作过程的要求，准时地开闭进、排气门、向气缸供给可燃混合气（汽油机）或新鲜空气（柴油机）并及时排出废气。另外，当进、排气门关闭时，保证气缸密封。进饱排净，四行程发动机都采用气门式配气机构。 2．充气效率 新鲜空气或可燃混合气被吸入气缸愈多，则发动机可能发出的功率愈大。新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度，用充气效率v η表示。 o v m m =η 气质量充满气缸工作容积的新进气系统进口状态下量实际充入气缸的新气质进气过程中,,→→ v η越高，表明进入气缸的新气越多，可燃混合气燃烧时可能放出的热量也就越大，发动机的功率越大。 3．型式 ① ? ??气门侧置式配气机构气门顶置式配气机构分根据气门安装位置不同, （图3-1） 气门位于气缸盖上称为气门顶置式配气机构，由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成。其特点，进气阻力小，燃烧室结构紧凑，气流搅动大，能达到较高的压缩比，目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。 气门位于气缸体侧面称为气门侧置式配气机构，由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。省去了推杆、摇臂等另件，简化了结构。因为它的进、排气门在气缸的一侧，压缩比受到限制，进排气门阻力较大，发动机的动力性和高速性均较差。逐渐被淘汰。 ② ?? ???凸轮轴上置式凸轮轴中置式凸轮轴下置式按凸轮轴布置位置 （图3-2） 凸轮轴下置式，主要缺点是气门和凸轮轴相距较远，因而气门传动另件较多，结构较复杂，发动机高度也有所增加。 凸轮轴中置,凸轮轴位于气缸体的中部由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去推杆，这种结构称为凸轮轴中置配气机构。 凸轮轴上置,凸轮轴布置在气缸盖上。凸轮轴上置有两种结构，一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，这样既无挺柱，又无推杆，往复运动质量大大减小，此结构适于高速发动机。另一种是凸轮轴直接驱动气门或带液力挺柱的气门，此
可变配气正时 可变配气正时控制机构的主要目的是在维持发动机怠速性能情况下，改善全负荷性能。这种机构是保持进气门开启持续角不变，改变进气门开闭时刻来增加充气量。 （1）凌志LS400汽车可变配气正时控制机构(VVT-i) VVT-i系统用于控制进气门凸轮轴在50°范围内调整凸轮轴转角，使配气正时满足优化控制发动机工作状态的要求，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、经济性和降低尾气的排放。 VVT-i系统由VVT-i控制器、凸轮轴正时机油控制阀和传感器三部分组成，如下图所示。其中传感器有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和VVT传感器。 LS400汽车的发动机是8缸V型排列4气门式的，有两根进气凸轮轴和两根排气凸轮轴。在工作过程中，排气凸轮轴由凸轮轴齿形带轮驱动，其相对于齿形带轮的转角不变。曲轴位置传感器测量曲轴转角，向ECU提供发动机转速信号；凸轮轴位置传感器测量齿形带轮转角；VVT传感器测量进气凸轮轴相对于齿形带轮的转角。它们的信号输入ECU，ECU根据转速和负荷的要求控制进气凸轮轴
正时控制阀，控制器根据指令使进气凸轮轴相对于齿形带旋转一个角度，达到进气门延迟开闭的目的，用以增大高速时的进气迟后角，从而提高充气效率。 1)结构 VVT-i控制器的结构如下图所示，它包括由正时带驱动的外齿轮和与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮，以及一个内齿轮、外齿轮之间的可动活塞。活塞的内、外表面上有螺旋形花键。活塞沿轴向的移动，会改变内、外齿轮的相对位置，从而产生配气相位的连续改变。 VVT外壳通过安装在其后部的剪式齿轮驱动排气门凸轮轴。 凸轮轴正时控制阀根据ECU的指令控制阀轴的位置，从而将油压施加给凸轮轴正时带轮以提前或推迟配气正时。发动机停机时，凸轮轴正时控制阀处于最延迟的位置，如下图（b）所示。
配气机构常见故障诊断与排除 一、气缸压缩压力不足的原因及影响气缸压缩压力不足的原因有气缸充气不足和气缸密封不良这两种 其中气缸充气不足的原因有4种 1）配气相位失准 是由于进气时间短，气门开度小， 导致配气机构传动件磨损变形， 配气正时记号没对准，气门间隙过大。 2）活塞气缸组密封不良，导致进气吸力小。 3）空气滤清器滤芯堵塞se，导致进气阻力大。 4）排气系统堵塞se，导致废气排不净，影响进气量。其中气缸密封不良的原因有3种 1）气门关闭不严 导致气门弹簧弹力不足 气门间隙过小，气门与气门座密合不严， 气门座圈松动，气门杆弯曲。 2）活塞气缸组密封不良导致活塞与缸壁间隙过大， 活塞环“三缝隙”过大、卡滞。 3）气缸垫漏气 导致缸盖、缸体密封面翅曲，气缸盖螺栓不紧， 气缸套高出量小，气缸垫损坏或弹性差。 二、气缸压缩压力的检测1、检测方法
用气缸压力表可测量并记录压缩行程上止点时气缸的压缩压力。 测量时，应使发动机运转至正常温度(水温80～90℃)后熄火进行。 汽油机需要拆除全部火花塞，将阻风门与节气门 全开，然后把气缸压力表的锥形橡胶头用手压紧在火花塞孔上，用起动机转动曲轴3~5秒，记录压力表指示的读数。柴油机可将压力表接在喷油器安装孔上，转速在500r／min（每分钟500转）时测定。 各缸测量次数不少于2次，取平均值。 2、检测结果对比分析测得的结果如低于原厂规定标准，可向该缸火花塞(或喷油器)孔内注入20~30ml机油，然后重测一次气缸压力。 如果第二次测出的压力比第一次高，接近于标准压力， 则表明活塞气缸组密封不良。 如果第二次测出的压力与第一次差不多， 则表明是气门或气缸垫密封不良。 如果相邻两缸两次检测的压力都很低， 则表明是两缸相邻处的气缸垫烧损窜cuan气。 三、进气管真空度的检测通常用量程为0~120kPa的汽车发动机检测通常用专用真空表检测发动机进气管的真空度。真空表由表头和软管组成。 软管的一头连接在表头上，测量时把另一头连接在进气管的接头上。检测前应将发动机预热到正常工作温度。
第三章配气机构 配气机构（一） 教学目的 1、掌握配气机构的布置形式。 2、掌握配气相位与气门间隙的知识。 教学安排 组织教学 讲述新课 功用：按照气缸的工作顺序和工作过程的要求，准时地开闭进、排气门，向气缸供给可燃混合气（汽油机）或新鲜空气（柴油机）并及时排出废气。 充气效率：新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度，用充气效率表示。 §3.1 配气机构的布置形式 一、配气机构布置形式和工作情况 （一）布置形式 按气门的布置形式分：顶置气门式和侧置气门式。侧置气门式已趋于淘汰； 按凸轮轴安装位置分：上置凸轮轴式、中置凸轮轴式和下置凸轮轴式； 按曲轴和凸轮轴的传动方式分：齿轮传动式、链条传动式和齿形皮带传动式； 按每个气缸的气门数目分：2气门式、3气门式、4气门式和5气门式。 （二）工作过程 运动传递路线：曲轴→凸轮轴→挺柱→推杆→摇臂→气门 四冲程发动机曲轴与凸轮轴的传动比为2:1。 二、凸轮轴布置型式及特点 §3.2 配气相位与气门间隙 一、配气相位 配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间。 通常用环形图表示——配气相位图。 气门重叠： 两个气门同时开启时间相当的曲轴转角叫作气门重叠角。
二、气门间隙 作用：为气门热膨胀留有余地，以保证气门的密封。 间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。 间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动机因进气不足，排气不净而功率下降，此外，还使配气机构零件的撞击增加，磨损加快。 采用液压挺柱的配气机构不需要留气门间隙。 作业 1、配气机构有何功用？凸轮轴的布置形式有哪几种？各有什么特点？ 2、什么是配气相位？画出配气相位图，并注明气门重叠角。 3、气门为何要早开晚关？ 配气机构（二） 教学目的 掌握配气机构主要零件的功用及构造 教学安排 组织教学 复习旧课 1、配气机构的功用、凸轮轴的布置形式及特点； 2、配气相位、画出配气相位图、气门重叠角。 讲述新课 §3.3 配气机构的主要零件与组件 一、气门组 包括：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及锁片等。 1、气门 功用：控制进、排气管的开闭 构造：气门由头部和杆部组成。气门密封锥面与气门座配对研磨。 杆身装在气门导管内起导向作用，杆身与头部采用圆滑过渡连接。 尾部制有凹槽（锥形槽或环形槽）用来安装锁紧件。
发动机可变配气机构的研究进展 0 引言 由于环境保护和人类可持续发展的要求，低能耗和低污染已成为汽车发动机的发展目标。要求发动机既要保证良好的动力性又要降低油耗满足排放法规的规定。在各种现代技术手段中，可变配气技术已成为新技术发展方向之-[1]。这一技术能通过改变发动机的供气来达到降低油耗和满足排放要 求。 1 可变配气机构的分类 1．1 按控制参数的分类 按照控制参数的不同，可变配气技术可分为可变气门正时(VVT)和可变气门升程(VVL)两类。可变气门正时即气门开启与关闭时刻可变，根据气门开启持续期的变化又分为可变气门相位(vP)和可变气门相位与持续期(VET)两类；可变气门升程主要是改变了气门开启的最大升程，按照气门正时与持续期的变化情况又可分为可变气门升程与正时(VLT)和气门升程单独可变两类f2】。 1-2 按可变配气实现途径的分类 实现可变配气有多种途径，按照有无凸轮轴可分为基于凸轮轴的可变配气机构和无凸轮轴的可变配气机构两类。基于凸轮轴的可变配气机构主要可分为可变凸轮型线、可变凸轮轴相位角、可变凸轮从动件三类；无凸轮轴的可变配气机构根据气门驱动形式主要可分为电磁驱动气门、电液驱动气门、电气驱动气门、电机驱动气门以及其他气门驱动形式几大类圆。 2 发动机可变配气机构的国内外研究与发展现状 2．1 发动机可变配气机构在国外的研究与发展现状 配气控制技术早期的研究进展比较缓慢，主要成果是在1985年以后取得的，其发展先后顺序大致如下：优化凸轮型线一可变凸轮相位一可变凸轮型线一机械式全可变气门机构一无凸轮轴电磁(电 液、电气及其他)驱动配齐机构一无凸轮轴全可变配气机构。迄今为止，具有代表性的可变配气机构主要有Toyota公司的VVT—i、BMW 公司的Vanos、Honda公司的VTEC、Mitsubishi公司的MIVEC、Porsche 公司的Vario—Cam、BMW 的Valvotronics等。 下面将分类介绍国外可变配气机构的研究及发展现状。 2．1．1基于凸轮轴的可变配气机构 1)可变凸轮型线的可变配气机构 此类可变配气机构能同时改变气门正时、持续期及升程．改变方式目前主要有阶段式与连续式两种。 a)阶段式改变凸轮型线的可变配气机构 Honda公司的V rEC、Mitsubishi公司的MIVEC以及Porsche公司的Vario—Cam等均属于阶段式改变凸轮型线的可变配气机构。下面以Honda公司的VTEC为例，介绍阶段式改变凸轮型线的可变配气机构。VTEC在2个进气门上采用了3个凸轮及3个摇臂，如图1所示，其中3个摇臂可独立运动也可连成一体运动。转速较低时，通过液压机构使主、次摇臂分别由主凸轮和次凸轮驱动，中间摇臂随中间凸轮运动。但是对气门不起作用，这样主、次进气门的升程曲线不同，可以形成涡流。转速较高时，通过液压机构使3个摇臂连成一体，并受中间凸轮驱动．以满足发动机高速的要求。这类机构优点是可以提供两种以上凸轮型线，在不同转速和负荷下，采用不同的凸轮型线驱动气门『11；缺点是只能优化某些工况，不能实现全工况性能的优化[21。 b)连续式改变凸轮型线的可变配气机构 Fiat公司早期开发了凸轮型线在轴向可连续变化的3D凸轮机构。如图2所示，一个带有锥度外廓的凸轮和装有可倾斜式垫块的挺柱相接触，凸轮轴的轴向移动使得凸轮的不同部分和挺柱相接触，导致气门升程和配气相位发生变化。基圆半径沿凸轮轴的轴向是不变的，但凸轮升程沿轴向改变，故垫块必须随凸轮轴旋转变化它的倾斜角。凸轮轴端部安装一机械式调速器，当凸轮轴转速发生变化时，调速器拖动凸轮轴产生轴向移动，使得气门升程和配气相位同时发生改变。该机构优点是可以
图1 发动机速度特性 可变配气机构及其新技术 摘要：本报告先介绍可变配气机构，主要从采用可变配气机构的原因、可变配气机构的分类等方面进行概述。然后就目前比较先进的可变配气正时新技术进行阐述。 关键词：可变配气；VVT ；VANOS 1可变配气机构概述 1.1采用可变配气机构的原因 不同的发动机，由于结构和转速的不同，其配气正时也不相同。即使是同一台发动机，其配气正时也应随转速的变化而变化。这是因为：当发动机转速改变时，由于进气流速和强制排气时期的废气流速也随之改变，因此在气门晚关期间利用气流惯性增加进气和 促进排气的效果将会不同。例如，当发动机在低速运转时， 若配气正时保持不变，则部分进气将被活塞推出气缸，使进 气量减少，气缸内残余废气将会增多。当发动机在高速运转 时，气流惯性大，若此时增大进气迟后角和气门重叠角，则 会增加进气量和减少残余废气量，使发动机的换气过程臻于 完善。总之，四冲程发动机的配气正时应该是进气角和气门 重叠角随发动机转速的升高而加大。如果气门升程也能随发 动机转速的升高而加大，则更有利于获得良好的发动机高速性能。采用可变配气正时机构对发动机性能的改善，可由图1一目了然。 此外，能源与环境问题是目前汽车工业所面临的两个重要问题。研发能耗低、污染低的“节能-高效-环保”发动机是目前发动机新技术的发展方向。可变配气相位技术已成为提高发动机动力性和经济性的新技术之一，显著改善了发动机的怠速稳定性和排放特性。 1.2可变配气机构的分类 按照控制参数的不同，可变配气技术可分为可变气门正时（VVT ）和可变气门升程（VVL ）两类。可变气门正时即气门开启与关闭时刻可变，根据气门开启持续期的变化又分为可变气门相位（VP ）和可变气门相位与持续期（VET ）两类；可变气门升程主要是改变了气门开启的最大升程，按照气门正时与持续期的变化情况又可分为可变气门升程与正时（VLT ）和气门升程单独可变两类。 实现可变配气有多种途径，按照有无凸轮轴可分为基于凸轮轴的可变配气机构和无凸轮轴的可变配
哈尔滨应用职业技术学院毕业论文 教务处制
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摘要 本文介绍了国内外可变气门技术的发展状况。并根据气门控制参数的变化情况，对可变气门技术进行了详细的分类。结合目前典型的可变气门机构，对实现可变气门技术的途径进行了系统的阐述与评价。通过实例介绍了可变气门技术改善发动机性能及在实现汽油机均质充量压缩着火(HCCI)方面的应用。通过分析指出，叶片式可变凸轮轴相位机构是目前可行性较强的技术途径。 众所周知发动机是靠燃料在汽缸内燃烧做功来产生功率的，由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制，因此发动机所产生的功率也会受到限制，如果发动机的运行性能已处于最佳状态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量，从而提高燃烧做功能力。因此在目前的技术条件下，涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。 关键词：可变配气正时；涡轮增压；汽油机
Abstract This paper introduces the development of variable valve technologies. Control parameters according to changes in valve, variable valve timing technology for a detailed classification. Combined with the current typical variable valve body, the variable valve technology to achieve a systematic approach described and evaluated. Introduced through examples variable valve technology to improve engine performance and in the realization of gasoline homogeneous charge compression ignition (HCCI) in the application. Through analysis that vane variable camshaft phase is the feasibility of a strong body of technical means. As we all know the engine is fuel combustion in the cylinder by acting to produce power, as the amount of fuel input by the inhalation of limits on the amount of air inside the cylinder, so the power generated by the engine will be limited, if the engine's operating performance has been at its best further increase in output power can only be compressed more air into the cylinders to increase fuel consumption, thereby enhancing the combustion of acting ability. Therefore, the current technical conditions, the turbocharger is the only way the efficiency of the engine without changing the mechanical device to increase power output. Key words: variable valve timing; turbocharged; gasoline
图为雷诺的可变配气正时控制机构。在凸轮轴与正时齿轮之间有两个液压室。一个为高压油区一个为低压油区。因此，只要调节两个油区之间的压力差，就能改变配气正时角了。而两个油区的油压是通过上图所标示的油压控制阀调节的。油压调节阀实质上就是一个电磁阀，通过电脑传输过来的脉冲电流来控制阀门的通断。当高压油路（图中红色的通道）接通时，整个油室处于加压状态，根据图中红色箭头的方向很容易判断，此时配气正时被推迟，重叠角增大，适用于低转速；当电磁阀控制黄色区域压力高于红色区域压力时，凸轮轴会如图中黄色箭头所示，提前一个角度，这样重叠角减小，适用于高转速。下图能更直观的表现这一工作过程： 注：“图中蓝色部分是凸轮轴末端，白色部分是正时齿轮”。对于可变配气正时控制，虽然各大车厂的名字叫法各不相同，但其功能作用和控制方法多为大同小异，所以了解了这些控制方式和性能特征，对于车型的选择也可以重新定位。我国汽车工业起步较晚，所以技术比较落后。由于这种技术结构复杂，成本相对比传统技术要高一些，所以国内车厂大多没有使用这些技术，他们的配器机构都是传统设计。但也有少数厂家，引进了这些先进的发动机控制技术，比如现在广州本田雅格2.4，新奥德塞2.4，还有东风本田CR-V上使用的I-VTEC 发动机都使用了这些技术。在家用经济型车中，广本飞度的1.5VTEC发动机是唯一使用了可变配气技术的车型。
可变配气技术详解（3） 除了配气会影响发动机吸气效率外，还有一个不容忽视的影响进气的因素就是进气管。不论是纯空气还是空气和汽油的混合物，都可以看成是有一定质量的流体，而流体是在进气管中流过的，根据流体力学和震动学的原理来优化进气管的设计对于提高发动机的吸气效率是非常重要的。具体方法有：把进气歧管内壁加工得非常光滑来减小气阻，也可以设计特殊的进气道形状让流体阻力得到优化，还可以减小空气滤清器的吸气阻力等等。这些都是传统对进气管的优化方法，现在大部分车都是这样做的。这里我们来介绍一种技术含量更高的进气道优化方法——可变进气管长度技术。首先让我门来看看进气歧管的长度对汽车的进气有哪些影响吧。大家都知道，4行程发动机是曲轴每旋转两圈为一个周期，而这个周期的1/4的时间是用来进气的，也就是说在一个周期内1/4的时间进气门打开，剩下的3/4的时间进气门是关闭的。这就造成进气管内的空气存在一定的进气频率。所以我们不妨把它假设成震动来进行分析。根据震动学的原理，当震动物体的震动周期和频率与他的固有周期和固有频率频率相同时，震动能量最大，震动波叠加，这就是人们常说的共振。对于震动的物体而言共振的能量是最大的。那么如果把进气看成是震动，那么当发动机的吸气频率与进气管中空气的固有频率相同时，进气能量最大。但发动机的吸气频率是随发动机转速的变化而变化的。当发动机转速高时，吸气频率也高；当发动机转速降低时，吸气频率就随之降低了。那怎么样才能让进气管内的空气的固有频率能与发动机的吸气频率保持一致呢？最可行的办法就 是改变进气管的长度。当发动机处于低转速时使用长进气管，因为进气管越长，空气在管内的震动频率越低，只要长度与转速相匹配就能得到最大的进气能量；反过来说，当发动机处于高转速时，由于吸气频率高，所以就要换上较短的进气管来提高空气在进气管内的固有频率，得到最大的进气能量。所以就需要设计一套可以让进气管长度变化的系统来达到这一目的，那么可变进气管长度技术就诞生了。如下图就是可变进气管长度的控制机构：
多功能天车打壳机的工作原理及常见故障分析 摘要：为了降低电解多功能天车打壳机头的故障率，全面了解造成打壳机故障的原因，通过对多功能天车打壳机头的振动原理进行了阐述，并对其常见的几种故障进行了分析，有效的提升维修质量，从而降低对电解生产的延误。 关键词：打壳机头；振动原理；故障分析； 引言 电解多功能天车（PTM）是大型预培电解槽专用的关键工艺加工作业设备，其用于铝电解生产的换极、出铝、抬母线、打壳、添加氧化铝、覆盖阳极及厂房内设备检修、安装的物品吊运等工作。在电解铝生产中，自焙电解槽中电解质的表面会凝固一层妨碍下料和熄灭阳极效应的硬壳，必须定时将其打掉，才能保持生产的正常进行。多功能天车打壳机被运用于此，完成电解换极作业时的壳面打洞作业，打壳机头是其中的一个关键部件，其使用频率高，维护保养难以跟上，使得故障率较高。而在实际工作中，许多维修工对其振动原理不甚了解，不能很好的对故障原因进行判断，这既延误生产的正常进行又加大备件的消耗。本文通过对打壳机头的振动原理进行阐述，并对其常见的几种故障进行分析，以促进维修工作质量的提高。 1 打壳机结构特点及工作参数分析 1.1 结构特点 如图1 所示，四连杆式打壳装置包括固定机架
图1 四连杆打壳示意图 1、机架 2、倾斜油缸 3、上连杆 4、下连杆 5、打壳机 四连杆打壳机构的固定机架安装在工具小车的回转装置上，活动框架设置在固定机架上，连接架的上端通过螺栓与活动框架下端相连接，连接架的下端通过销轴与上、下连杆的后端相连接，上、下连杆的前端与打壳机相连接，连接架上设置有升降液压缸和倾斜液压缸，升降液压缸通过缸筒轴与固定机架相连接，倾斜液压缸的活塞杆通过销轴与下连杆相连接。固定机架在升降液压缸与倾斜液压缸之间，使打壳机构整体重心位于固定机架中心; 连接架的下端连接上、下连杆的2个销轴均位于固定机架下方。 1.2 工作参数分析 四连杆打壳机工作特点，打壳机头高频打击，每分钟打击铝硬壳1200 次，即打击频率为20Hz;打击功率为110 J，打击行程26 mm，打击气压为0. 4 ～0. 8 MPa。据此分析，打壳机的工作力并不是很
第三章配气机构 3.1 概述 (2) 3.2 配气相位 (5) 3.3 配气机构的零件和组件 (8) 3.4 可变进气系统 (21) 学习目 标： 1.掌握配气机构的组成及各零部件的结构特点； 2.掌握配气相位、气门间隙； 3.掌握凸轮轴的结构特点； 4.掌握可变进气系统的结构类型特点。 学习方 法： 介绍发动机配气机构的结构及组成，通过实物教学和多媒体课件动态演示相结合，并和汽车拆装与调整实践教学相辅相承，使学生掌握各零部件的结构特点和安装要 求。 学习内 容： §3.1 概述 §3.2 配气相位 §3.3 配气机构的零件和组件 §3.4 用配气相位图分析可调间隙的气门 §3.5 可变进气系统 学习重 点： 1.配气相位； 2.气门间隙；
3.凸轮轴的结构特点； 4.可变进气系统的结构类型。 作业习 题： 1.影响充气效率的因素主要有哪些？ 2.配气机构的功用是什么？ 3.如何从一根凸轮轴上找出各缸的进排气凸轮和该发动机的发火顺序？ 4.气门弹簧起什么作用，为什么在装配气门弹簧时要预先压缩？ 5.挺柱的类型主要有哪些，液压挺柱有哪些优点？ 6.可变进气系统主要有哪几种型式？ 3.1 概述 配气机构的功用就是根据每一气缸内所进行的工作循环和点火顺序的要求，定时打开和关闭各缸的进排气门，使新气及时进入气缸和废气及时排出气缸，使换气过程最佳。好的配气机构应使发动机在各种工况下工作时获得最佳的进气量，以保证发动机在各种工况下工作时发出最好的性能。 发动机在全负荷下工作时，需获得最大功率和扭矩，这就要求在此工况下，配气机构应保证获得最大进气充量。吸入的进气越多，发动机发出的功率和扭矩越大。进气充满气缸的程度，常用充气效率 ( 也称充气系数 ) η v 表示。即：ηv =M/Mo 式中M －进气过程中，实际充入气缸的进气量； Mo －在进气状态下充满气缸工作容积的进气量。 一般情况下发动机充气效率η v 总是小于 l 的。η v 的大致范围是：
发动机气门技术解析 [汽车DIY] 传统的发动机都配备了气门式配气机构，按照发动机的动作顺序和工作循环，定时的开启关闭进排气门。进气量的多少直接关系到发动机的功率和扭矩。如何保证进气量足够多，又要保证排气够干净，因此在配气这个环节有很多的技术。 首先我们来认识一下配气定时，以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间称作配气定时。一般情况下，进气门会早开，目的是为了在进气开始进气门能有较大的开度或者较大的
进气通过面，从而减小进气阻力，使进气顺畅，相应的，而进气门晚关是为了充分利用进气的惯性增大进气量。相应的排气门早开是为了在气压较大时排干净，而排气门晚关也是为了利用惯性排气。由于进气门早开和排气门晚关，致使活塞在上止点附近出现进、排气门同时开启的现象，称其为气门重叠。 气门重叠显示图 发动机不同转速需要的配气定时也不同。这是因为当发动机转速改变时，进气流和排气流也随着改变，所以一直采用不变的气门开关时间将会影响燃油的燃烧效率，一般情况下，随着转速的升高，气门重叠角和气门升程随着增加，这样讲有利于获得更好的发动机性能，以便更好的提高发动机的动力输出。
双顶置凸轮轴 VVTi，i-Vtec和VVEL等各种可变气门技术相信大家都有所了解，基本上，目前市面上新车所搭载的绝大部分发动机都或多或少的使用了可变气门技术。可能大家也都知道可变气门技术都可以有效提升发动机动力并节省油耗，但是它们都是通过什么原理实现的呢
我们都知道，发动机的配气机构负责向汽缸提供汽油燃烧做功做必须的新鲜空气，并将燃烧后的废气排除出去，这一套动作的工作原理可以看做是动物呼吸器官的吸气和呼气。从工作原理上讲，配气机构的主要功能是按照一定时限自动开启和关闭各气缸的进、排气门，从而使空气及时通过进气门向气缸内供给新鲜空气或者可燃混合气，并且及时将燃烧做功后形成的废气从排气门排出，实现发动机气缸换气补给的整个过程。
.启动机能带动发动机运转，但无发动征兆 引起发动机产生这一现象一般是燃料系不良所致，它分低压油路和高压油路，检查时应先确定故障出自哪部分，首先将喷油泵放气，螺栓松开扳动手油泵看出油情况，若不出油或流出泡沫状柴油说明是低压油路否则就是高压油路故障? (1)低压油路故障 1.油箱无油：处理方法加油； 2.油管堵塞，处理方法：清理疏通； 3.输油泵滤网堵塞，处理方法：清理； 4.油管老化漏气，更换； 5.柴油滤清器太脏，更换； 6.输油泵活塞损坏，更换； ⑵高压油路故障：1?喷油泵不工作，校正2?喷油器不工作校正或更换； (二)喷油时间过早 现象 1.汽缸内发生有节奏而清脆的“嘎嘎”金属敲击声； 2.发动机过热、无力、冒黑烟； 3.怠速不良； 4.不易启动； 处理方法 将固定盘的固定螺钉松开，慢慢延迟喷油时间，直至喷油情况好转为止，也可卸下第一缸高压管转动曲轴注意看喷油泵上出油阀压紧座中的油面，在油面刚刚有微量波动的瞬间，从飞轮上的喷油定时刻度线和飞轮壳上的记号是否重合，看
提前角是否符合规定，若不符合规定，再进行调整? （二）喷油时间过迟 现象 1.汽缸发生低沉而不清晰的敲击声? 2.发动机转速不能随油门加大而提高； 3.发动机过热：无力、冒白烟； 检查连接盘固定螺钉是否松动移位，可将固定盘的固定螺钉松开，慢慢提前喷油时间，直至喷油情况好转为止，如调整无效，应检查喷油泵柱塞挺杆上的定时调整螺钉是否失调，若失调重新调整. （三）发动机无力 故障原因 1?低压油路供油不足，油箱通气孔堵塞，油管堵塞，破裂接头松动及垫片密封不严。处理方法：找出故障对油路疏通，更换； 2?空气滤清器堵塞而进气不畅，处理方法，更换或清洁滤请器； 3.柴油滤清器堵塞，处理方法：更换； 4.输油泵供油不足，处理方法：修复或更换； 5.燃料系中有空气或水分，处理方法：排除空气或水分； 6?喷油时间过早或过迟，处理方法：调整； 7.排气管或消音器堵塞而排气不畅，处理方法：清洁； 8?喷油泵喷油量不足，处理方法：校油泵； 9.个别喷油器雾化不良，处理方法：找出是哪里缸故障更换或修配喷油器； 10.发动机温度过高，处理检查冷却系统找出故障并排除；
文档编号 版本 发布日期发动机配气机构计算分析流程 编制：日期： 校对：日期： 审核：日期： 批准：日期：
目 录 1 参数定义 (3) 2 配气机构计算分析和优化流程框图 (7) 3 过程实施 (9) 3.1 AVL-workspace-TYCON软件介绍 (9) 3.1.1简介 (9) 3.1.2 AVL-Workspace Tycon的应用 (9) 3.1.3 AVL-Workspace Tycon主要菜单和主要模块介绍 (9) 3.2配气机构评价指标 (12) 3.2.1 运动学分析和评价 (12) 3.2.2 动力学分析和评价 (15) 3.3配气机构运动学动力学TYCON模型建立 (15) 3.4 凸轮型线评价及配气机构运动学分析 (16) 3.4.1凸轮型线及配气机构运动学分析界面的进入 (16) 3.4.2 Cam Design界面中数据的输入 (17) 3.4.3 凸轮型线评价及配气机构运动学分析 (20) 3.5 配气机构动力学分析 (21) 3.5.1动力学模型的文件和目录说明 (21) 3.5.2仿真计算、参数设置和结果控制 (22) 3.5.3动力学计算后处理 (24) 3.6 配气机构改进和优化 (25) 3.6.1 凸轮型线优化设计流程及界面 (26) 3.6.2 缓冲段设计 (26) 3.6.3 工作段设计 (29) 3.6.4 新凸轮型线的分析 (33) 致谢 (34)
1 参数定义 发动机配气机构计算分析所需参数如表1所示。 表1.1 发动机配气机构计算参数表 单元名称参数单位 旋转激励单元转速输入方式的选择 转速值 rpm或者rad 有无转速波动 凸轮单元基圆半径 mm 型线数据与实际位置偏移角度 deg 凸轮转角转转系数 凸轮升程数据单位与米的转换关系 凸轮型线数据类型 凸轮型线数据 凸轮轴承单元Y方向刚度 N/mm Z方向刚度 N/mm Y方向阻尼 N.s/mm Z方向阻尼 N.s/mm 机油动力粘度 N.s/mm2 相对间隙 轴瓦直径 mm 轴承宽度与轴瓦直径比值 带轮和链轮单元质量 t 转动惯量（扭转） t.mm2 转动惯量（弯曲） t.mm2 相对阻尼 杨氏模量 N/mm2 剪切模量 N/mm2 中截面面积 mm2 质心到第一轴距离 mm 剪切面积率 惯性矩（扭曲） mm4 惯性矩（弯曲） mm4 带的预紧力 N 传动力 N 带的阻尼 N.s/mm 带轮有效半径 mm 带刚度 N/mm 配气相位单元发火次序 deg 载荷数据时间偏移量 s 凸轮中心到接触点的距离矢量 mm
第三章配气机构 一、填空题 1?充气效率越高，进人气缸内的新鲜气体的量就___ 多____，发动机研发出的功率就__高____。 2?气门式配气机构由__气门组____ 和___气门传动组______组成。 3?四冲程发动机每完成一个工作循环,曲轴旋转____2___周，各缸的进、排气门各开启____1___ 次,此时凸轮轴旋转_____1___周。 4?气门弹簧座是通过安装在气门杆尾部的凹槽或圆孔中的___锁片____或___锁块____ 固定的。 5?由曲轴到凸轮轴的传动方式有下置式、上置式和中置式等三种。 6?气门由__头部____和__杆身_____两部分组成。 7?凸轮轴上同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置与既定的__配气相位_____相适应。8?根据凸轮轴____旋向____和同名凸轮的___夹角______可判定发动机的发火次序。9?汽油机凸轮轴上的斜齿轮是用来驱动___机油泵____和__分电器____的。而柴油机凸轮轴上的斜齿轮只是用来驱动___机油泵____的。 10?在装配曲轴和凸轮轴时,必须将__正时标记_____对准以保证正确的_配气相位___ 二、判断改错题 1?充气效率总是小于1的。( √) 改正: 2?曲轴正时齿轮是由凸轮轴正时齿轮驱动的。( ×) 改正: 3?凸轮轴的转速比曲轴的转速快1倍。(×) 改正: 4?气门间隙过大，发动机在热态下可能发生漏气，导致发动机功率下降。( ×) 改正: 5?气门间隙过大时，会使得发动机进气不足，排气不彻底。( √) 改正: 6?对于多缸发动机来说，各缸同名气门的结构和尺寸是完全相同的，所以可以互换使用。( ×) 改正: 7?为了安装方便，凸轮轴各主轴径的直径都做成一致的。( ×) 改正: 8?摇臂实际上是一个两臂不等长的双臂杠杆，其中短臂的一端是推动气门的。( ×) 改正: 三、选择题(有一项或多项正确) 1?曲轴与凸轮轴之间的传动比为( A )。 A?2:1 B?l:2C?l:l D?4:1 2?设某发动机的进气提前角为，进气迟关角为，排气提前角为，排气迟关角为，则该发动机的进、排气门重叠角为( C )。 A? B? C? D? 3?曲轴正时齿轮一般是用( D )制造的。
发动机配气机构系统的动力学建模及仿真分析 罗卫平,陈曼华,姜小菁,王 (金陵科技学院机电工程学院,江苏南京211169) 摘要:针对发动机配气机构系统,在ADAM S/Engine软件中建立了其虚拟模型,在此基础上,对该机构进行了仿真分析,得到了气门的升程、速度、加速度和摇臂与挺柱的接触力等特性曲线,为配气机构动态性能的评价和优化提出了理论依据,从而为虚拟样机技术在新产品开发中的应用提供了有效方法。 关键词:配气机构;ADAM S/Engine;虚拟样机;多体动力学 中图分类号:U463.33;TP391.9文献标识码:A文章编号:1672-1616(2012)01-0051-04 配气机构的功用是根据发动机每一汽缸内进 行的工作循环顺序,定时地开启和关闭各汽缸的 进、排气门,以保证新鲜可燃混合气或空气得以及 时进入汽缸,并把燃烧后生成的废气及时排出汽 缸。配气机构的传统开发方法往往是多方案的比 较和试凑过程,这种基于物理样机的频繁的试验, 会延长研发周期和增加开发成本。虚拟样机技术 就是在这种情况下产生的一种数字化的研发模式, 即工程师在计算机上建立样机模型,对模型进行各 种动态性能的分析,然后改进样机设计方案,最后 投入生产。本文就是在这样的背景下,以多体动力 学为理论基础,采用美国MDI公司开发的 ADAM S软件。对发动机配气机构进行建模与仿 真,预测实际产品的特性,提供一个全面地研究产 品工作性能的方法。 1多体系统动力学研究的理论基础 随着多体动力学的发展,目前应用于多刚体系 统动力学的方法主要有以下几种:牛顿-欧拉法、 拉格朗日方法论、图论4法、凯恩法、变分法、旋量 法等。ADAMS用刚体i的质心迪卡儿坐标和反 映刚体方位的欧拉角作为广义坐标,即:q i=[x, y,z,W,H,<]T i,q=[q T1,,,q T n]T。采用拉格朗日 乘子法建立系统运动方程[1]: d d t 5T 5q# T - 5T 5q T +f T q Q+g T q#L=Q(1) 式中:T为系统动能;q为系统广义坐标列阵;Q 为广义力列阵;Q为对应于完整约束的拉氏乘子列阵,完整约束方程时,f(q,t)=0;L为对应于非完整约束的拉氏乘子列阵,非完整约束方程时,g(q, q#,t)=0。 2配气机构的动力学建模 配气机构是由凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧、挺柱、气门座等多个构件组成的机械系统,它是由凸轮的旋转带动驱动气门按预定的运动规律开启和关闭来实现配气的过程。ADAM S/Engine提供了多种配气机构部件模型的模板,因此在建立配气机构的模型时只需在ADAMS/Engine软件中选取 正确的模板,然后根据实际部件的特征,修改部件几何参数。如果模型库中不包含要建立的几何部件类型,则可以根据需要建立新的模板,然后导入标准界面进行分析[2]。本文利用ADAM S/Eng ine 模板建立了某柴油发动机顶置凸轮轴式配气机构的多刚体虚拟样机模型,如图1所示。 1)凸轮轴;2)摇臂;3)挺柱;4)气门弹簧; 5)气门;6)气门座 图1配气机构的虚拟样机模型 收稿日期:2011-08-10 作者简介:罗卫平(1973-),女,江苏南京人,金陵科技学院讲师,硕士,主要研究方向为虚拟技术和动力学仿真。