(四)凸轮轴调节功能
1.凸轮轴调节功能控制功能视图(图27)
有了凸轮轴调节功能(图27),所有4个凸轮轴都能被连续调节,最大角度不超过42°,如图28所示,进气和排气侧凸轮轴调节根据载荷和发动机转速而定,能实现最高功率和扭矩值,稳定的怠速和较低的废气排放。为了最大限度地向燃烧室内吸入混合气体,并排出废气,可以根据发动机转速对阀门的重叠角度进行各种不同的调节。可变凸轮轴调节控制是以电子液压的方式进行,由霍尔传感器识别,并通过发动机控制模块进行监测。
凸轮轴的调节范围:
进气凸轮轴-14°(TDC之前)到+280(TDC之后);
排气凸轮轴-17°(TDC之前)到+25 0(TDC之后)。
锁定的起始位置:
进气凸轮轴+28-(TDC之后);
排气凸轮轴-17°(TDC之前)。
2.可变阀门控制的优势
·能实现内部废气再循环
·减少空气交换过程中的能量损失
·减少废气排放
·使阀门重叠角度与转速相适应
·优化汽缸充气
·增加功率和扭矩
发动机控制模块根据发动机荷载、转速和发动机机油温度释放凸轮轴调节。为了有足够的油压(< 150kPa)进行凸轮轴调节(即使在发动机油温较高的情况下),发动机油温至关重要。
在下列情况下释放凸轮轴调节:
·发动机温度为80℃,转速在约600r/min以上
·发动机温度为120℃,进气侧转速在约800r/min以上
·发动机温度为120℃,排气侧转速在约1050r/min以上
·只有在行驶速度信号被识别的情况下
在进行凸轮轴调节诊断过程中,检测凸轮轴是否在起始位置,要求的调节是否在短暂延迟后被执行。凸轮轴电磁阀终端故障(在ME控制模块中)和
凸轮轴位置传感器故障也能被探测到。
3.内部废气再循环功能
当发动机荷载较低时,排气直接从燃烧室流回到进气口。
凸轮轴被促动,以便在进气阀开启过程中,排气阀在极短的时间内仍保持开启。在这短暂的时间内,部分排气从排气口经燃烧室进入进气口。进气歧管中的低压有助于此过程的实现。这在燃烧室内形成了一个有效的废气再循环。由此产生的结果是吸入的空气量减少,数量相当于留在燃烧室内的废气量。相应地,ME控制模块计算出的燃油需要量减少,从而使点火温度降低,氧化氮的形成减少。
4.部件概述
凸轮轴调节器:
凸轮轴调节器的机油供给系统被集成在凸轮轴调节器(1)壳体中,如图29、图30所示。如果电磁阀(1/2)被促动,压力推动机油通过控制柱塞(1/3)和机油导套(2)达到调节器(3)。控制柱塞(1/3)是通过发动机控制模块控制的。根据控制柱塞(1/3)的变化,机油通过机油导套(2)到达调节器(3)。接着,翼状调节器(3/4)向机械极限靠近。如果电磁阀不再被促动,弹簧力或凸轮轴的旋转运动导致机油回流。动机启动时的噪声,凸轮轴调节器在轴向上被锁止螺栓机械锁止。当关闭发动机,以及在电磁阀首次促动时,凸轮轴调节器被机油压力再度解锁。
凸轮轴调节器上标注了不同的标记Aus(排气)或Ein(进气)被标注在调节器的外侧以示区别。
凸轮轴电磁阀:
凸轮轴调节器通过4个调节电磁阀进行操作(2进气,2排气),如图31所示。电磁阀通过一个发动机控制模块发出的图谱控制PWM信号促动。有了该信号可实现凸轮轴连续可调。
控制柱塞直接与电磁阀相连,并通过开启或关闭位于控制柱塞上的孔控制机油导套流入凸轮轴的油量。
为降低发动机运转噪声,排气和进气凸轮轴齿数相同的齿轮通过驱动轮相互张紧。这是通过将凸轮轴一分为二,并通过一根弹簧将两部分压在一起实现的。
注意:要拆卸凸轮轴调节器,要通过一个螺栓(M5×8)沿着与角运动相反的方向固定齿轮,如图32所示。一个新的凸轮轴调节器交货时总是带一个定位螺栓。
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