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    起動器自動化在汽配裝置里的運用剖析

    瀏覽次數: 日期:2015-09-02 17:38:05

          1、氣門正時技術概述
        發動機的進氣門和排氣門的開啟開始與關閉終止的時刻,通常以曲軸轉角來表示,稱為氣門正時角。從氣門正時圖(見)上可以看出活塞從上止點移到下正點的進氣過程中(淺灰色),進氣門會提前開啟(α)和延遲關閉(β)。當發動機作功完畢,活塞從下止點移到上止點的排氣過程中(深灰色),排氣門會提前開啟(γ)和延遲關閉(δ)。發動機工作時的轉速很高,四沖程發動機的一個工作行程僅需千分之幾秒,這么短促的時間往往會引起發動機進氣不足,排氣不凈,造成功率下降。
        因此,為了解決這一個問題,一般發動機都采用延長進、排氣門的開啟時間,增大氣體的進出容量以改善進、排氣門的工作狀態,借以提高發動機的性能。
        技術是近些年來被逐漸應用于現代轎車上的新技術中的一種,采用智能可變氣門正時技術的發動機在低轉速時,氣門重疊角相對小一些,讓氣門提前打開和延時關閉的時間更長一些;那么在高轉速情況下,氣門重疊角就變大一些,讓氣門提前開啟和延時關閉的時間減短,這樣發動機在各個工況都能得到充分的進氣,從而提高了發動機的工作效率,也讓發動機在低轉時能有充分的扭力輸出,高轉速時能有更強大的功率輸出,讓發動機扭力輸出得更平穩,特性曲線更線性。
       2、發動機智能可變氣門正時系統的組成及工作原理
       2.1VVT-i系統的組成
       VVT-i系統主要由以下四部分組成:
       1)傳感器,曲軸位置傳感器、進氣歧管空氣壓力傳感器、節氣門位置傳感器、水溫傳感器和凸輪軸位置傳感器等負責收集發動機負載狀況并反饋信息到ECU.
       2)電子控制單元ECU,ECU儲存了很佳氣門正時參數值,ECU收集傳感器信息并與預定參數值進行對比計算,計算出修正參數并發出指令到控制凸輪軸正時液壓控制閥。
       3)凸輪軸正時液壓控制閥,根據ECU指令控制機油槽閥的位置,也就是改變液壓流量,把提前、滯后、保持不變等信號指令選擇輸送至可變氣門正時控制器的不同油道上。
       出了此系統的優點、發展趨勢。
       4)可變氣門正時控制器,安裝在排氣凸輪軸上的,稱為葉片式可變氣門正時控制器,安裝在進氣凸輪軸上的,稱為螺旋槽式可變氣門正時控制器。兩者構造有些不同,但作用相同。
       2.2VVT-i系統的控制及工作原理
       由3可見,VVT-i發動機的ECU內儲存了很佳氣門正時參數值,在各種行駛工況下ECU自動搜尋氣門正時實際值,并與其內部的氣門正時目標值對比修正,計算出一個對應發動機轉速、進氣量、節氣門位置和冷卻水溫度的很佳氣門正時,并發出指令控制凸輪軸正時液壓控制閥,控制閥根據ECU指令控制機油槽閥的位置,也就是改變液壓流量,把提前、滯后、保持不變等信號指令選擇輸送至VVT-i控制器的不同油道上。
       VVT-i發動機的ECU同時綜合曲軸位置傳感器、進氣歧管空氣壓力傳感器、節氣門位置傳感器、水溫傳感器和凸輪軸位置傳感器等反饋信息來感知實際氣門正時,然后再執行反饋控制,補償系統誤差,達到很佳氣門正時的位置,從而能有效地提高汽車的功率與性能,盡量減少耗油量和廢氣排放。
       3、發動機智能可變氣門正時系統的優勢
       3.1整個發動機的運轉更為線性
       VVT-i發動機由于氣門的配氣正時連續可變,所以發動機在各個工況下都可以獲得相應的很合適的氣門疊加角,發動機的功率和扭力輸出將會更平穩,特性曲線更加線性。
       3.2更好的扭力和功率輸出
       VVT-i發動機同時兼顧高低轉速的動力輸出。引擎的轉速能夠設計得更高,因而獲得更多的功率輸出。低轉速時,采用較大的氣門疊加角,可以改善低速時的扭力;高速時采用較小的氣門疊加角,可以提升發動機的功率。如此一來,可以改善發動機在低轉速和高轉速的配氣狀況,從而可以保證發動機在高低轉速時的扭力和功率輸出都會超過傳統發動機。
       3.3更好的燃油經濟性
       由于發動機在各個工況下都可以獲得相應的很合適的氣門疊加角,所以燃油燃燒效率更高,從而在提高扭力和功率輸出的前提下減少了有效地燃油消耗和廢氣排放。
       3.4增強了低轉速時操縱靈活性
       采用了可變氣門正時技術,發動VVT-i系統框圖VVT-i系統的組成機在低轉速時能增加扭力輸出,大大增強駕駛的操縱靈活性。
       3.5系統結構簡單
       雖然VVT-i的優勢很多,但是它的技術并不復雜,對于發動機的工作強度沒有提出更高的要求。工藝要求也比傳統發動機的要求高不了多少,因此制造成本并不算貴。它的硬件成本僅僅是在凸輪軸上裝配一個液壓閥,通過電磁閥控制液壓閥的轉動達到改變凸輪軸角度的目的,從而改變發動機的氣門正時。
       4、總結
       綜上所述,VVT-i發動機與傳統發動機相比。主要技術區別就是在氣門正時的連續可變。在自動控制技術的幫助下,傳統發動機固定的氣門重疊角,在計算機的控制下隨行車狀況的改變而改變。以往難以解決的設計矛盾,如今已經在計算機的幫助下實現各個工況的很佳配合。之所以許多廠家沒有將所有的發動機都匹配 VVT-i,是因為軟件方面的制約――設計一套精確合適的配氣控制軟件,不是每款發動機都可以輕松做到的,它需要整體設計和匹配?梢灶A見,未來的汽車發展方向應該是機構控制的自動化和操作的智能化。

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