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详解常见连续可变配气正时及气门升程控制系统
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2018-09-11 09:44:54



    五、连续可变气门升程控制
    1.宝马公司(BMW)
    BMW最早采用连续可变气门升程系统,称之为Valvetronic,该系统的目标是为了减少油耗而不时增加发动机功率,它可按照油门踏板的位置连续调节气门升程,这样节气门装置可以通过对节气门禁用功能以减少进气泵气损失。
    与传统动发动机相比,Valvetronic系统增加了电动马达、偏心轴及每个进气阀配有中间推杆,进气凸轮轴通过滚子轴承作用在中间推杆中部,中间推杆上部由槽板和偏心轴定位,并可由偏1b轴槽向推动,中间推杆的下部通过斜面作用在进气摇臂的滚轮上,并可由弹簧回位。其结构布置及构造如图6所示。

    当发动机低转速运转时,电机通过涡杆、涡轮机构带动偏心轴逆时针转动,如图7(a)所示。偏心轴凸起逐渐离开中间杆上端,中间轴在回位弹簧作用下其中部以凸轮轴凸轮为支点向逆时针摆动,由于中间轴下端为斜面,使得中间轴在凸轮轴一定位置时压向气门摇臂的行程减小,则气门开启升程减小。
    当驾驶员要求提高功率时,电动马达反向转动偏心轴,偏心轴推动中间推杆,中间推杆通过摇臂推开气门使气门开度变大,如图7(b)所示。

    尽管Valvetronic系统在部分负荷下有效的降低的油耗,在大功率却时无益的,因为副件导致磨摩的惯性增加,限至了发动机的变速能力。
    2.日产汽车公司
    日产的可变气门升程系统,简称为VVEL,第一次应用在英菲尼迪G37轿车的VQ37VHR V6的发动机上。与BMW的Valvetronic系统相比尼桑的系统结构紧凑,参与的部件少,能量损失小。所以适用于高性能的发动机。
    如图8(a)为其内部局部结构,它看上去与传统的配气机构完全不同,该系统并没有使用传统的凸轮轴,每个气门由一个输出凸轮驱动,输出凸轮支撑在凸轮轴上并可在轴上转动。传统的凸轮是与凸轮轴一起转动的,VVEL中的输出凸轮是上、下往复摆动的。这就是为什么它不需要对称叶型。凸轮经过一系列组件驱动其运动,即通过偏心轮(与凸轮轴固定)、连接A、摇臂和连接B,其传动机构如图8(b)所示。
    通过控制摇臂内的偏心轴转动可实现气门的升程控制。通过转动偏心控制轴,偏心轴的回转中心位置发生变化,摇臂的位置发动改变,从而改变了连接A和连接B的几何形状。当发动机高转速时,电机通过涡杆涡轮顺时针转动控制轴,在凸轮轴位置一定时,控制轴偏心轮回转中心D与凸轮轴回转中心C接近,由于摇臂5、连接A、连接B和输出凸轮13组成的四边形(即CGHI)边长不可改变,而只能改变角度,使四边形CGHI被压扁,输出凸轮13向下摆一定角度,气门升程变大,如图9(a)。当发动机低转速时,电机转动控制轴逆转,控制轴偏心轮回转中心D远离凸轮轴回转中心,四边形CGHI伸张,输出凸轮13向上摆一定角度,气门升程变小,如图9(b)所示。


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