发动机可变气门技术啥意思

发动机可变气门技术的研究进展

作者王立彪 何邦全 谢辉 赵华 (天津大学内燃机燃烧科学国家重点实验室)

【摘要】介绍了国内外可变气门技术的发展状况。并根据气门控制参数的变化情况，对可变气门技术进行了详细的分类。结合目前典型的可变气门机构，对实现可变气门技术的途径进行了系统的阐述与评价。通过实例介绍了可变气门技术改善发动机性能及在实现汽油机均质充量压缩着火(HCCI)方面的应用。通过分析指出，叶片式可变凸轮轴相位机构是目前可行性较强的技术途径。

主题词：发动机配气机构气门正时

Study Progress of Engine Variable Valve Technology Wang Libiao，He Bangquan，Xie Hui，Zhao Hua

(State Key Lab of Combustion of Internal Combustion Engine，Tianjin University)

【Abstract】Devel0pment of variable valve technology in the world is introduced. According to variation of valve co

发动机可变气门技术的研究进展

作者王立彪 何邦全 谢辉 赵华 (天津大学内燃机燃烧科学国家重点实验室)

【摘要】介绍了国内外可变气门技术的发展状况。并根据气门控制参数的变化情况，对可变气门技术进行了详细的分类。结合目前典型的可变气门机构，对实现可变气门技术的途径进行了系统的阐述与评价。通过实例介绍了可变气门技术改善发动机性能及在实现汽油机均质充量压缩着火(HCCI)方面的应用。通过分析指出，叶片式可变凸轮轴相位机构是目前可行性较强的技术途径。

主题词：发动机配气机构气门正时

Study Progress of Engine Variable Valve Technology Wang Libiao，He Bangquan，Xie Hui，Zhao Hua

(State Key Lab of Combustion of Internal Combustion Engine，Tianjin University)

【Abstract】Devel0pment of variable valve technology in the world is introduced. According to variation of valve co

发动机可变气门正时系统故障征兆分析与排除方法

作者：不想长大

摘要：发动机可变气门正时系统的可将配气相位按照发动机不同工况进行连续可变，使得发动机的经济性和动力性兼顾，一旦发生故障，配气相位停留在某一状态，不能适应发动机各个工况的变化，发动机工作性能不良。本文分析本田i-VTEC可变气门正时系统工作过程、故障征兆及针对不同系统特点的故障检修和排除的方法。

关键词：发动机可变气门正时系统 故障检测诊断

一、为充分发挥发动机各工况下的工作效能应选择最佳的配气相位。

四行程发动机工作中的“排气”和“进气”阶段被称为换气过程，在高速发动机中，每一个换气过程所占的时间是很短暂的仅千分之几秒，在这么短的时间里面，完成将燃烧后的废气排出，吸入新鲜的混和气，从而使得发动机功率扭矩按照工况的要求输出，减少燃油消耗量，降低尾气的排放量。下面就四气门发动机低速和大负荷两个工况进行分析：

1、 发动机处于低速小负荷状态，要求可燃混和气混合均匀，较稀薄气体，燃烧平稳，稳定怠速，降低油耗。此时的配气相位应采用较小的气门重叠角和较小的气门升程。

2、 发动机处于低速大负荷状态，使进气门打开时间提前，增加气门叠开角，在转速较低的状态下，提高发动机的进气量，以获得更大的扭矩。

可变进气歧管在VR发动机上的应用

附录：

自发动机采用多气门技术后，发动机转速及动力性能有了进一步的提高。如汽油机的标高5000—8000r/min。与此同时，高负荷下动力性能好与中，低转速中小负荷下动力性能及经济性能差的矛盾，燃油经济性与排放性能之间的矛盾也更为突出。为了解决这些矛盾，可变化技术得到日益重视和发展。

其中，提高充气效率是提高发动机动力性能的重要措施。除了采用增压技术以外，合理的选择配起相位以及能随发动机转速不同而

变化以利用进气的惯性及谐振的效应，是提高充气效率的重要途径。 对于可变进气系统可分两类：1/多气门分别投入工作；2/可变进气道系统。

在这里我们主要讲一下可变进气道系统。采用可变进气道系统的目的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，使发动机中，低域的转矩提高，以适应低速及中高速工况，改善汽车的加速响应性能。

下面介绍几个有关影响发动机功率和扭矩的概念。 输出功率：

发动机运转时由曲轴输出的转矩称有效转矩T。发动机每分钟转速为n（r/min）时，则每秒钟所作的功为有效功率之间有如下的关系P= 由此T=

9550P n2?nT(

发 动 机

1.涡喷发动机的工作原理 ？P10

涡喷发动机以空气为介质，进气道将所需的的外界空气以最小的流动损失送到压气机；压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩做功，提高空气的压力；空气在燃烧室内和燃油混合燃烧，将燃料化学能转变成热能，生成高温高压燃气；燃气在涡轮内膨胀，将热能转为机械能，驱动涡轮旋转，带动压气机；燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，燃气以较高速度排出，产生推力。

2.涡轮发动机的特征，有几个特性?P P10 P67

特征：发动机作为一个热机，它将燃料的热能转变为机械能，同时作为一个推进器，它利用所产生的机械能使发动机获得推力。

发动机特性包括： 转速特性、高度特性、速度特性。

保持飞机高度和飞机速度不变段情况下，发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的变化规律叫高度特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变时，发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度（或马赫数）的变化规律叫速度特性 3.影响热效率的因素？P18

热效率表明，在循环中加入的热量有多少变为机械功。因素有加热比（涡轮前燃气总温），压气机增压比

发 动 机

1.涡喷发动机的工作原理 ？P10

涡喷发动机以空气为介质，进气道将所需的的外界空气以最小的流动损失送到压气机；压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩做功，提高空气的压力；空气在燃烧室内和燃油混合燃烧，将燃料化学能转变成热能，生成高温高压燃气；燃气在涡轮内膨胀，将热能转为机械能，驱动涡轮旋转，带动压气机；燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，燃气以较高速度排出，产生推力。

2.涡轮发动机的特征，有几个特性?P P10 P67

特征：发动机作为一个热机，它将燃料的热能转变为机械能，同时作为一个推进器，它利用所产生的机械能使发动机获得推力。

发动机特性包括： 转速特性、高度特性、速度特性。

保持飞机高度和飞机速度不变段情况下，发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的变化规律叫高度特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变时，发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度（或马赫数）的变化规律叫速度特性 3.影响热效率的因素？P18

热效率表明，在循环中加入的热量有多少变为机械功。因素有加热比（涡轮前燃气总温），压气机增压比

可变进气歧管在VR发动机上的应用

附录：

自发动机采用多气门技术后，发动机转速及动力性能有了进一步的提高。如汽油机的标高5000—8000r/min。与此同时，高负荷下动力性能好与中，低转速中小负荷下动力性能及经济性能差的矛盾，燃油经济性与排放性能之间的矛盾也更为突出。为了解决这些矛盾，可变化技术得到日益重视和发展。

其中，提高充气效率是提高发动机动力性能的重要措施。除了采用增压技术以外，合理的选择配起相位以及能随发动机转速不同而

变化以利用进气的惯性及谐振的效应，是提高充气效率的重要途径。 对于可变进气系统可分两类：1/多气门分别投入工作；2/可变进气道系统。

在这里我们主要讲一下可变进气道系统。采用可变进气道系统的目的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，使发动机中，低域的转矩提高，以适应低速及中高速工况，改善汽车的加速响应性能。

下面介绍几个有关影响发动机功率和扭矩的概念。 输出功率：

发动机运转时由曲轴输出的转矩称有效转矩T。发动机每分钟转速为n（r/min）时，则每秒钟所作的功为有效功率之间有如下的关系P= 由此T=

9550P n2?nT(

汽车的可变气门技术

在发动机诸多省油的途径中，采用配气系统可变装置这种技术是最为人们所知的，像本田的VTEC系统，伊兰特的CVVT发动机，以及丰田所使用的VVT-i发动机，都是采用可变配气系统，即改变发动机的正时时间，气门升程等来实现效率的最大化，达到节油的目的。 本田VTEC

VTEC是本田开发的先进发动机技术，也是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程两种不同情况的气门控制系统。VTEC（Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System）的意思“可变气门配气相位和气门升程电子控制系统”。与普通发动机相比，VTEC发动机所不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法，它有中低速用和高速用两组不同的气门驱动凸轮，并可通过电子控制系统的调节进行自动转换。通过VTEC系统装置，发动机可以根据行驶工况自动改变气门的开启时间和提升程度，即改变进气量和排气量，从而达到增大功率、降低油耗及减少污染的目的。

目前本田车型都使用i-VTEC(智能可变气门配气相位和气门升程电子控制系统)，i-VTEC技术作为本田公司VTEC技术的升级技术，其不仅完全保留了VTEC

发动机原理

第六章

发动机特性曲线的意义 答：特性用曲线表示称为特性曲线，它是评价发动机的性能的一种简单的\\方便\\必不可少的形式。根据各种特性曲线，可以合理地选用发动机，并能更有效地利用它。了解形成特性曲线的原因以及影响它变化的因素，就可以按需要方向改造它，使发动机性能进一步提高，并设法满足使用要求。

什么是发动机的负荷特性和速度特性？

答：负荷特性：指发动机转速不变，其经济性指标随负荷（可用功率Pe、扭矩Ttq或平均有效压力pme表示）而变化的关系； 汽油机的负荷特性：汽油机保持某一转速不变，而逐渐改变节气门开度，每小时耗油量B 和耗油率be随负荷（Pe 、 Ttq、pme）变化的关系称为汽油机负荷特性；

柴油机的负荷特性：柴油机保持某一转速不变，而移动喷油泵齿条或拉杆位置，改变每循环供油量Δb时，每小时耗油量B 和耗油率be随功率Pe（或转矩Ttq、平均有效压力pme）变化的关系称为柴油机负荷特性；

速度特性：发动机性能指标随转速变化的关系称为速度特性 ；

汽油机速度特性：汽油机节气门（油门）开度固定不动，其有效功率Pe、转矩Ttq、耗油率be、每小时耗油量B 等随转速变化的关系称为汽油机速度特性；

柴油机速度特性：喷油泵的油量

中北大学2015届毕业设计说明书

1 引言

现在，能源的枯竭和环境的污染正困扰着汽车工业的发展前景。汽车发动机的配气相位对其动力性、经济性以及排气污染都有重要的影响，对于普通汽车发动机，发动机转速改变将会引起气流的速度和进排气门早开迟闭的绝对时间的变化，因为凸轮轴驱动发动机驱动气门，进气门、排气门的早开角、迟闭角保持不变，这将导致发动机只能在一个转速范围内保持配气机构的最佳相位，而在发动机处于极低转速或者极高转速时，其配气相位处于不太合适的位置。发动机低速运转时，会由于气门叠开角大于理想值，导致废气带走部分新鲜混合气，从而油耗和排污将增加；高速运转时，因为气门叠开角比理想值小，进气量不足，发动机的最大功率将会被限制。

为了保护环境，人类的可持续发展，低能源和低能耗将是汽车发展的方向，这对发动机在保证良好动力性的同时，又要使燃油的消耗量降低提出了要求。因此我们需要设计出一套可变气门驱动机构对气门正时、气门开启持续时间及气门升程等参数中的一个或多个随发动机的工况变化进行随时调节，即同时也要改变配气相位角。当位于最佳的配气相位时，发动机能在很短的换气时间内充入最多的新鲜空气（可燃混合气），排气阻力也会减小，废气残留量也会最少，从而使燃油经济性提高