2.电子控制与电机执行方式
电子控制与电机执行系统是在凸轮轴和每根摇臂之间设置了一个中间摇臂,用来将凸轮轴的运动转化在气门摇臂上。中间摇臂上加入了电子控制与电机执行系统。在这个系统中有一个凸轮轴、一个偏心轮、滚轴和顶杆等装置,由步进电机驱动。ECU通过接收的信号,控制步进电机,来改变偏心轮的偏移量。偏心轮偏移量不同会改变中间摇臂接触凸轮轴和气门摇臂的角度,从而改变气门的升程。气门升程大时,进气较多,气门升程小时,进气较少,实现可变升程的气门开闭控制过程。结构图和简图如图5 所示。
3. 凸轮轴的轴向移动控制方式
一般的气门升程技术是通过改变摇臂的作动模式来完成气门的升程可变的,气门升程可变也可以通过凸轮轴的轴向移动来切换不同升程的凸轮实现。凸轮轴轴向移动控制系统结构图如图 6 所示。
这套系统主要组成部分就是液压顶针。工作原理如下:当发动机低速运转时,受液压控制的顶针处于收缩状态,顶针与凸轮轴之间没有接触,凸轮轴处于自由状态,工作凸轮是低速凸轮。该凸轮升程小,气门开度小,所以进入气缸的混合气相对较少;当发动机在高速工况下,液压顶针充油,顶针向下方延伸,顶针头卡在凸轮轴上的螺旋槽内。由于顶针是固定在气缸体上的,因此随着凸轮轴继续旋转,凸轮轴将会被顶针与螺旋槽共同作用往左推(图中向左箭头方向)。工作凸轮切换为高速凸轮,该凸轮升程较大,气门开度大,进入气缸的混合气相对较多。而当顶针缩回去,凸轮轴又将恢复自由状态,也就是恢复使用低速凸轮驱动气门。这样就可以通过凸轮升程的改变而改变充气效率。
可变的气门正时和气门升程有利于混合气的燃烧,既可以降低废气的排放,又可以提高燃油经济性和发动机的动力性。随着各大汽车公司对各种先进进气控制技术的研究和使用,发动机的充气效率得到了提高,发动机的性能也会得到大幅度的提高。