(三)气门机构
1.结构
N20发动机气门机构结构如图19和图20所示。
进气侧滚子式气门压杆由钢板制成且分为五个等级,即等级“1”至等级“5”。中间推杆现在也由钢板制成且分为六个等级,即等级“00”至等级“05”。
(1)凸轮轴
N20发动机采用已在M73发动机和N43发动机上应用的复合式凸轮轴,如图21和图22所示。所有部件都热压到轴管上。
所有管都用端盖密封。进气凸轮轴上的端盖确保由汽缸盖通过进气凸轮轴为真空泵供油。排气凸轮轴上的端盖用于提高技术洁净度。
(2)进气门和排气门
进气门和排气门均采用与N55发动机结构相同的部件。进气门的气门杆直径为5mm。排气门的气门杆直径为6mm,因为排气门采用空心钻孔结构且带有钠填充物。此外,排气门气门座进行了恺装处理,’较硬材料进气门气门座进行了感应硬化处理。
(3)气门弹簧
进气门和排气门的气门弹簧不同。进气门气门弹簧已在N52、N52TU和N55发动机上使用。排气门气门弹簧已在N43、 N51、N52、N52TU、N53、N54和N55发动机上使用。
2.电子气门调节系统(ValvetronicValvetronic)
Valvetronic由全可变气门行程控制装置和可变凸轮轴控制装置(双VANOS )构成,因此可以任意选择进气门关闭时刻。气门行程控制仅在进气侧进行而凸轮轴控制在进气侧和排气侧进行。只有满足以下条件时才能进行免节气负荷控制:进气门的气门行程;以及进气和排气凸轮轴的凸轮轴控制能够进行可变调节。因此,可以任意选择进气门的开启和关闭时刻以及持续开启时间和气门行程。
(1)VANOS
VANOS系统进行了改进。经过改进后,VANOS调节单元的调节速度提高。通过改进还进一步降低了对污物的敏感度。通过N55发动机VANOS与N20发动机VANOS的以下对比可以看出所需机油通道减少,如图23和图24所示。
图25展示了VANOS调节单元内的机油通道。通过浅黄色通道可使进气凸轮轴朝“提前”方向调节,通过深灰色通道可使VANOS调节单元朝“延迟”方向调节。
锁销可确保VANOS调节单元在无压力状态下处于明确的锁止位置。此处没有显示的螺旋弹簧或扭转弹簧可补偿中等凸轮轴摩擦;如果没有弹簧,则VANOS向延迟方向调节(通过摩擦力)的速度比向提前方向调节(克服摩擦力)的速度快得多。通过机油压力确保锁止,在执行机构断电的情况下机油压力始终将VANOS调节单元压入锁止位置,从而卡止锁销和锁死VANOS调节单元。通过这种方式可以调节正时时间。这一点对于发动机启动时确保准确的正时时间非常重要。
除用于朝“提前”方向调节的机油压力外还通过VANOS调节单元内的机油通道为锁销提供机油,如图26所示。需要朝“提前”方向调节凸轮轴时,则通过此后产生的机油压力克服锁止弹簧作用力向管状部件方向压下锁销并释放用于VANOS调节的锁盖。
VANOS中央阀用于将VANOS调节单元与凸轮轴固定在一起。此外,通过该VANOS中央阀还能控制流入VANOS调节单元的机油。在此通过一个电磁执行机构将自身活塞压在VANOS中央阀的活塞上并推移后者来实现控制功能。机油流量通过活塞进行控制。在图27中活塞处于移出状态。大图展示了机油从主机油通道流入VANOS调节单元的情况,小图展示了机油从VANOS调节单元流入汽缸盖的情况。
(2)气门行程调节装置
如图28所示,带有Valvetronic伺服电机的气门行程调节装置结构与N55发动机相同。
偏心轴传感器集成在Valvetronic伺服电机内。现在使用已在N55发动机上应用过的ValvetronicIII。
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