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VVT-i.系统是丰田公司的智能可变气门正时(Variable Valve Timing and Lift with intelligence)系统的英文缩写, 是一种控制进气凸轮轴气门正时的装置,最新款的丰田轿车的发动机已普遍安装了VVT-i系统。
主要体现在以下几方面:
①能兼顾高速及低速不同工况,提高发动机的动力性和经济性;
②降低发动机的排放;
③改善发动机怠速及低速时的性能及稳定性。
其目的都是为了改变进气涡流强度、提高充气效率;或者为了形成谐振及进气脉冲惯性效应,以适应低速及中高速工况都能提高性能的需要。 1.多气门分别投入工作 实现多气门分别投入工作的结构方案有如下两种:第一,通过凸轮或摇臂控制气门按时开或关;第二,在气道中设置旋转阀门,按需要打开或关闭该气门的进气通道。
可变进气道系统 可变进气道系统是根据发动机不同转速,使用不同长度及容积的进气管向气缸内充气,以便能形成惯性充气效应及谐振脉冲波效应,从而提高充气效率及发动机动力性能。 ⑴双脉冲进气系统 双脉冲进气系统由空气室及两根脉冲进气管组成。空气室的入口处设置节气门,并与两根直径较大的进气管相连接,其目的在于防止两组(每组三缸)进气管中谐振空气柱的互相干扰。每根脉冲管子成为形成谐振空气波的通道,分别连接两组气缸。 将六缸机的进气道分成前后两组,这就相当于两个三缸机的进气管,每个气缸有240°的进气冲程,各气缸之间不会有进气脉冲波的互相干扰。上述可变进气系统的效果在于:每个气缸都会产生空气谐振波的动力效应,而直径较大的空气室、中间的产生谐振空气波的通道同支管一起,形成脉冲波谐振循环系统。
在发动机低、中速工况时由长的弯曲管向发动机供气;而在高速时,短进气管也同时供气(动力阀打开),提高了发动机功率。 在发动机低、中速工况(n<3800r/min),动力阀关闭短进气管的通道。空气通过长的弯曲气道,使气流速度增加,并且形成较强的涡流,促进良好混合气的形成。此外,进气管的长度能够在进气门即将关闭时,形成较强的反射压力波峰,使进入气缸的空气增加。这都有助于提高发动机低速时的转矩。 在发动机高速工况(n>3800r/min),动力阀打开,额外的空气从空气室经过短进气管进入气缸,改善了充气效率,并且由另一气门进入气缸的这股气流,将低、中速工况形成的涡流改变成滚流运动,更能满足高速高负荷时改善燃烧的需要。
四气门二阶段进气系统 a)低速段;b)高速段 ⑶三阶段进气系统 该进气系统由末端连在一起的两根空气室管组成,并布置在V形夹角之间。每根空气室通过3根单独的脉冲管连接到左侧或者右侧的气缸上。每一侧气缸形成独立的三缸机,各缸的进气冲程相位为均匀隔开的240°。两根空气室的入口处有各自的节流阀,在两根空气室中部有用阀门控制的连接通道,在空气室末端U形连接管处布置有两个蝶式阀门。 每根空气室管及与其相连接的3根脉冲进气管形成完整的谐振系统,将在一定转速工况下(如:n=3500r/min),将惯性及波动效应综合在一起,从而使充气效率及转矩达到峰值。当发动机转速高于3500r/min时,谐振压力波的波幅值变小,因此可变系统的效果也变差,相应地每个气缸的充气效率也变小。 当发动机转速处于4000~5000r/min之间,即中速工况时,连接两根空气室的阀门打开,因此部分损坏了低速工况谐振压力波频率,然而却在转速为4500r/min的工况下,形成新的谐振压力波峰,从而使更多的空气或混合气进入气缸。 当发动机转速进一步提高,如:达到5000r/min以上,于是短进气道中蝶阀打开(见图3-98c),在两个空气室之间的短的及直接通道的空气流动,影响了第二阶段的惯性及脉冲效应。然而在高速范围(5000~6000r/min)内,通过各缸进气管的脉冲及谐振作用,建立了新的脉冲压力波及效果。于是三阶段的可变进气系统在三段转速范围内都能形成一个高的转矩峰值,从而提高了整个转速范围内的转矩,使转矩特性更平坦,数值更高。
根据发动机ECU的指令,当凸轮轴正时控制阀位于图(a)所示位置时,机油压力施加在活塞的左侧,使得活塞向右移动。由于活塞上的旋转花键的作用,进气凸轮轴相对于凸轮轴正时带轮提前某一角度。 当凸轮轴正时控制阀位于图(b)位置时,活塞向左移动,并向延迟的方向旋转。进而,凸轮轴正时控制阀关闭油道,保持活塞两侧的压力平衡,从而保持配气相位,由此得到理想的配气正时。提高充气效率是提高发动机动力性能的重要措施。除了增压以外,合理选择配气相位且能随发动机转速不同而变化,以及利用进气的惯性及谐振效应是提高充气效率的重要途径。 进气惯性及谐振效应是随着发动机转速、进气管长度及管径大小的变化而变化。在不同转速下,进气管长度应有所不同,方能获得良好的进气惯性效应。并且,只有采用可变配气相位,可变进气系统才能适应不同发动机转速下的要求,才能较全面地提高发动机性能。
近年生产的丰田轿车,大都装配了标注有“VVT-i”字样的发动机,经过商业宣传,很多人已经知道VVT-i这一新名词,但它的具体内容却鲜为人知。VVT是英文缩写,全称是“Variable Valve Ti...
智慧型社区: 智慧城区(社区)是指充分借助互联网、物联网,涉及到智能楼宇、智能家居、路网监控、智能医院、城市生命线管理、食品药品管理、票证管理、家庭护理、个人健康与数字生活等诸多领域,把握新一轮科技创...
随着人类社会的不断发展,未来城市将承载越来越多的人口。目前,我国正处于城镇化加速发展的时期,部分地区“城市病”问题日益严峻。为解决城市发展难题,实现城市可持续发展,建设智慧城市已成为当今世界城市发展不...
可变进气系统可变气门机构介绍
可变进气系统可变气门机构介绍
智慧型社区解决方案
- 1 - ****** 智慧型社区 解 决 方 案 - 2 - 目 录 第 1章 智慧型社区概述 ........................................................................................................ 7 1.1 引言 ............................................................................................................................ 7 1.2 建设目标 .............................................................................................
智慧型系统应用独有的技术,是一个内部由集成电路控制、电池驱动、集硬标签与报警器组为一体的系统。当标签被撬或随商品一起被拿出商场时,系统便自动发出报警。该系统能使整个商场范围内的商品均受到保护,无误报,标签可重复使用,不损伤商品。用于保护贵重物品。如时装、皮革、裘衣等。
图1是《发动机可变气门正时系统凸轮轴智能调相器》的装配示意图;
图2是《发动机可变气门正时系统凸轮轴智能调相器》与凸轮轴连接的剖视示意图;
图3是《发动机可变气门正时系统凸轮轴智能调相器》前端盖结构示意图;
图4是《发动机可变气门正时系统凸轮轴智能调相器》回位弹簧结构示意图;
图5是《发动机可变气门正时系统凸轮轴智能调相器》壳体的结构示意图;
图6是《发动机可变气门正时系统凸轮轴智能调相器》转子的结构示意图;
图7是《发动机可变气门正时系统凸轮轴智能调相器》转子的结构剖视图;
图8是《发动机可变气门正时系统凸轮轴智能调相器》转子顺时针转动时各部分位置示意图;
图9是《发动机可变气门正时系统凸轮轴智能调相器》转子逆时针转动时各部分位置示意图。
其中附图标记:1是螺堵,2是密封垫,3是前端盖,4是后端盖,5是壳体,6是转子,7是回位弹簧,8是径向槽,9是凹槽,10是两端圈,11是中间圈,12是弯折部,13是凹陷部位,14是齿轮,15是筋隔,16是圆盘结构,17是凸起部,18是空腔A,19是空腔B,20是油槽,21是凸轮轴,22是空心螺栓,23是油孔,24是油道,25是L型通道。
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《发动机可变气门正时系统凸轮轴智能调相器》的目的是解决2010年6月之前产品轴向尺寸过大而使发动机前端布置困难的问题,提供一种发动机可变气门正时系统凸轮轴智能调相器,其结构紧凑、简单、轴向尺寸小,回位弹簧成“反腰鼓”型,响应速度快,输出扭矩大。
《发动机可变气门正时系统凸轮轴智能调相器》包括螺堵、密封垫、前端盖、后端盖、中空的壳体、转子以及回位弹簧,其特征在于螺堵与密封垫一起与前端盖连接,前端盖与后端盖分别与壳体连接,壳体内部中空,转子置于壳体内,前端盖上内凹形成一个径向槽,转子靠前端盖的一侧中部内凹形成一个凹槽,回位弹簧置于径向槽和凹槽形成的空腔内。
所述回位弹簧为反腰鼓型,其两端圈的直径大于中间圈的直径。
回位弹簧的两端弯折形成两个弯折部,弯折部分别置于径向槽与凹槽内开设的凹陷部位用于对回位弹簧进行位置固定。
壳体包括外壁上的齿轮和内壁上向内突出的筋隔,转子包括中部的圆盘结构和四周的凸起部,筋隔顶端与圆盘结构的外圆接触,凸起部外沿与壳体内壁接触,筋隔、凸起部、壳体内壁、圆盘结构外圆一起将壳体内部分隔为多个空腔,转子可在壳体内小幅转动,空腔分为空腔A和空腔B两种,其中空腔A通过开设在圆盘结构外圆上的油槽与凹槽连通,凸轮轴通过空心螺栓连接在转子的圆盘结构上,空心螺栓中空部分通过开设在圆盘结构内部的油孔与空腔B连通,凸轮轴上设置有油道,油道通过凹槽底部开设的L型通道以及油槽与空腔A连通。
《发动机可变气门正时系统凸轮轴智能调相器》前端盖的径向槽与转子上的凹槽共同形成容纳回位弹簧的空腔,减小了调相器的轴向尺寸;壳体将齿轮和油腔容为一体,结构紧凑,也减小了调相器的轴向尺寸;回位弹簧两端大,中部小,成“反腰鼓”型,安装后,两端直径较大的圈与前端盖的空腔壁和转子的空腔壁只有较小的间隙,起到定位作用;中部较小的圈与前端盖和转子空腔壁不接触,没有摩擦,响应速度快,扭矩损失小;中间较小圈与转子空腔壁形成较大空隙,且回位弹簧各圈之间不接触,有较大间隙,防止对转子上的过油槽过油产生阻塞;前端盖与转子上的凹陷部位用于限制回位弹簧上两个弯折部的转动;转子上的L型油道解决了调相器安装后空心螺栓上法兰盘对油道过油的阻塞。