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详解宝马车系N20发动机气门控制系统
来源:本站整理  作者:佚名  2018-11-08 10:37:55

   (4)同步
    为启动发动机,数字式发动机电子伺控系统(DME)检查下列条件是否满足:曲轴传感器发出的信号没有错误,信号都必须按规定的时间顺序识别到。
    这一步骤称为同步过程,并仅在车辆启动时执行。首先,同步使数字式发动机电子伺控系统(DME)能够正确控制燃油喷射。不同步时不能启动车辆。在加上电压时,便可识别出该传感器是否处于一个齿的位置,还是处于一个缺口的位置。数字式发动机电子伺控系统(DME)读取传感器信号,并将信号与保存的样本进行比较。于是可识别凸轮轴的准确位置。
   (5)进气VANOS磁性激励器和排气VANOS磁性激励器
可调式凸轮轴控制装置改善低速和中等转速范围内的扭矩。同时为怠速和最大功率设置最合理的气门配气相位。通过较小的气门重叠可在怠速下产生数量较少的剩余气体。通过部分负荷区的内部废气再循环降低氮氧化物。此外还可达到下列效果:废气触媒转换器的加热更快、冷机启动后的有害物质的排放更少、减小燃油消耗。
    进气VANOS磁性激励器和排气VANOS磁性激励器如图3所示。

    VANOS磁性激励器用于控制VANOS调整装置,从发动机转速和负荷信号计算出所需的进气凸轮轴及排气凸轮轴位置(根据进气温度和冷却液温度)。数字式发动机电子伺控系统(DME)通过VANOS磁性激励器控制VANOS调整装置。VANOS中央阀门固定具有凸轮轴的VANOS调整装置。同时,通过该VANOS中央阀门还能控制VANOS调整装置内的机油流量。VANOS电磁执行器移动VANOS中央阀门。此时,VANOS电磁执行器的活塞压在VANOS中央阀门的活塞上。
    VANOS中央阀门结构如图4所示。

    ①怠速:在怠速下调整凸轮轴要保证,产生一个对油耗和运行平稳性来说最佳的较小气门重叠。达到最小的气门重叠时,伴随着的是很大的进气角度和排气角度,甚至到了最大。VANOS电磁阀这时不通电。即使在关闭发动机的情况下,仍占据该凸轮轴位置。在这种状态下调整装置自动锁定,因此在下次发动机启动时存在一个稳定的凸轮轴调整。当油泵还没有为凸轮轴调整建立足够的油压时,也可达到这个稳定的凸轮轴调整。在第一次要求调整时,流入的机油将调整装置重新解锁。
    ②功率:为了在低发动机转速时获得高扭矩,排气门被滞后打开。这样,燃烧延长到柱塞上。在高发动机转速时,通过较大的气门重叠(排气门提前打开和排气门滞后打开)获得较高的功率。为了实现较高的扭矩,必须达到一个较高的汽缸进气度。根据进气管压力(增压压力)和废气压力,进气门或排气门必须提前或滞后打开或关闭。带VANOS的发动机可以在宽的转速范围内用优化的汽缸进气来描述。为获得同样的充气(对应于扭矩),带VANOS的发动机需要的增压压力比具有刚性凸轮轴位置的发动机需要的增压压力低。
    ③原因:新鲜气体退回进气管以及剩余气体倒流回汽缸都可避免。涡轮增压时扭矩升高对于涡轮增压发动机,在低发动机转速时在增压范围内通过大的气门重叠可实现“过扫气”,从而可获得明显更大的扭矩。
    ④效果:流经发动机的空气比用于燃烧所需要的更多。因此双涡流废气涡轮增压器不属于泵送范围。第二个效果:在汽缸中几乎没有剩余气体。部分负荷时的内部废气再循环与进气和排气凸轮轴的扭矩或功率最佳位置相比,在调节进气和排气凸轮轴时也可以强制获得高的废气再循环率。对于内部废气再循环量起决定作用的是:气门重叠大小以及排气歧管和进气管之间的压力差。内部废气再循环有下列特性:反应时间比外部废气再循环更快(使用内部废气再循环时在进气集气箱中没有剩余气体);废气余热在汽缸中快速再循环(这些附加热量在发动机冷机时可改善混合气制备并因此降低碳氢化合物排放);降低燃烧温度并因此减少氮氧化物排放量。
   (6)电子气门控制伺服电机
    第三代电子气门控制伺服电机也包含用于识别偏心轴位置的传感器。另一个特点是,电子气门控制伺服电机由发动机机油环流。喷油嘴确保偏心轴的蜗轮蜗杆传动机构得到润滑。带集成位置传感器的无刷直流电机将作为电子气门控制伺服电机投入使用。这种直流电机因其非接触转换方式而无须保养并且功能强劲(效率更好)。通过使用集成式电子模块,电子气门控制系统伺服电机可非常精确地控制。
    电子伺服电机如图5所示。

    电动气门控制伺服电机最大限制为40A。在超过200ms的时间段内有最大20A的电流可供使用。按脉冲宽度调制控制电子气门控制伺服电机。脉冲负载参数在5%~98%之间。电子气门控制系统伺服电机的供电由数字式发动机电子伺控系统(DME)用5V电压进行。数字式发动机电子控系统(DME)通过5个霍尔传感器接收信号。5个霍尔传感器用于3次粗略分割和2个细微部分。这样,便能测定7.5°以下的电子气门控制伺服电机转角。通过涡轮轴传动比能够非常精确和迅速地调节气门升程。

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