汽車新技術(shù)8可變配氣相位

1、汽油機(jī)可變配氣相位汽油機(jī)可變配氣相位 其特性參數(shù)主要是三個(gè)其特性參數(shù)主要是三個(gè):氣門開(kāi)啟相位、氣門開(kāi)啟持續(xù)角度氣門開(kāi)啟相位、氣門開(kāi)啟持續(xù)角度(指氣門保持升起持續(xù)的曲軸轉(zhuǎn)角指氣門保持升起持續(xù)的曲軸轉(zhuǎn)角)和氣門升程。這三個(gè)特性參和氣門升程。這三個(gè)特性參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、油耗和排放有重要影響。通常將氣門開(kāi)啟數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、油耗和排放有重要影響。通常將氣門開(kāi)啟相位和氣門開(kāi)啟持續(xù)角度統(tǒng)稱為氣門正時(shí)。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和相位和氣門開(kāi)啟持續(xù)角度統(tǒng)稱為氣門正時(shí)。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)角的改變，這三個(gè)特性參數(shù)轉(zhuǎn)角的改變，這三個(gè)特性參數(shù)(特別是進(jìn)氣門開(kāi)啟相位和開(kāi)啟持特別是進(jìn)氣門開(kāi)啟相位和開(kāi)啟持續(xù)角度續(xù)角度)的最佳選擇是

2、根本不同的。的最佳選擇是根本不同的。 進(jìn)氣門開(kāi)啟相位提前，一方面為進(jìn)氣過(guò)程提供了較進(jìn)氣門開(kāi)啟相位提前，一方面為進(jìn)氣過(guò)程提供了較多的時(shí)間，特別有利于解決高轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)氣時(shí)間不足的多的時(shí)間，特別有利于解決高轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)氣時(shí)間不足的問(wèn)題問(wèn)題;另一方面，氣門疊開(kāi)角增大，有更多的廢氣進(jìn)入另一方面，氣門疊開(kāi)角增大，有更多的廢氣進(jìn)入進(jìn)氣管，隨后又同新鮮充量一起返回氣缸，造成了較進(jìn)氣管，隨后又同新鮮充量一起返回氣缸，造成了較高的內(nèi)部排氣再循環(huán)率，可降低油耗和高的內(nèi)部排氣再循環(huán)率，可降低油耗和NOX排放，但排放，但同時(shí)也導(dǎo)致啟動(dòng)困難、怠速不穩(wěn)定和低速工作粗暴。同時(shí)也導(dǎo)致啟動(dòng)困難、怠速不穩(wěn)定和低速工作粗暴。進(jìn)氣門關(guān)閉相位

3、推遲，一方面在高轉(zhuǎn)速時(shí)有利于利用高進(jìn)氣門關(guān)閉相位推遲，一方面在高轉(zhuǎn)速時(shí)有利于利用高速氣流的慣性提高體積效率速氣流的慣性提高體積效率;另一方面在低轉(zhuǎn)速時(shí)又會(huì)將另一方面在低轉(zhuǎn)速時(shí)又會(huì)將已經(jīng)吸人氣缸的新鮮充量重又推回到進(jìn)氣管中。已經(jīng)吸人氣缸的新鮮充量重又推回到進(jìn)氣管中。 氣門升程增大，一方面在高負(fù)荷時(shí)有利于提高體積氣門升程增大，一方面在高負(fù)荷時(shí)有利于提高體積效率效率;另一方面在低負(fù)荷時(shí)又得不將節(jié)氣門關(guān)得更小，另一方面在低負(fù)荷時(shí)又得不將節(jié)氣門關(guān)得更小，造成更大的泵氣損失和節(jié)流損失。造成更大的泵氣損失和節(jié)流損失。 綜上所述可見(jiàn)，出于不同的考慮，對(duì)氣門特性參數(shù)綜上所述可見(jiàn)，出于不同的考慮，對(duì)氣門特性參數(shù)提

4、出了不同要求。為了提高標(biāo)定功率，要提早開(kāi)啟、提出了不同要求。為了提高標(biāo)定功率，要提早開(kāi)啟、推遲關(guān)閉進(jìn)氣門，并提高進(jìn)氣門升程推遲關(guān)閉進(jìn)氣門，并提高進(jìn)氣門升程;為了提高低速扭為了提高低速扭矩，要提早關(guān)閉進(jìn)氣門矩，要提早關(guān)閉進(jìn)氣門;為了改善啟動(dòng)性能并提高怠速為了改善啟動(dòng)性能并提高怠速穩(wěn)定性，則要推遲開(kāi)啟進(jìn)氣門，減小氣門疊開(kāi)。顯然，穩(wěn)定性，則要推遲開(kāi)啟進(jìn)氣門，減小氣門疊開(kāi)。顯然，進(jìn)氣門特性參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響比排氣門特性參數(shù)更進(jìn)氣門特性參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響比排氣門特性參數(shù)更大，進(jìn)氣門關(guān)閉相位的影響比開(kāi)啟相位大。大，進(jìn)氣門關(guān)閉相位的影響比開(kāi)啟相位大。 由于環(huán)境保護(hù)和人類可持續(xù)發(fā)展的要求，低能耗和低污染已由于

5、環(huán)境保護(hù)和人類可持續(xù)發(fā)展的要求，低能耗和低污染已成為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展目標(biāo)。要求發(fā)動(dòng)機(jī)既要保證良好的動(dòng)力性成為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展目標(biāo)。要求發(fā)動(dòng)機(jī)既要保證良好的動(dòng)力性又要降低油耗滿足排放法規(guī)的規(guī)定，在各種現(xiàn)代技術(shù)手段中，可又要降低油耗滿足排放法規(guī)的規(guī)定，在各種現(xiàn)代技術(shù)手段中，可變配氣相位技術(shù)已成為新技術(shù)發(fā)展方向之一。變配氣相位技術(shù)已成為新技術(shù)發(fā)展方向之一。(1)無(wú)凸輪軸可變配氣相位機(jī)構(gòu)無(wú)凸輪軸可變配氣相位機(jī)構(gòu)(電磁控制電磁控制) 該類機(jī)構(gòu)沒(méi)有凸輪軸，直接該類機(jī)構(gòu)沒(méi)有凸輪軸，直接對(duì)氣門進(jìn)行控制。其優(yōu)點(diǎn)是能對(duì)氣門進(jìn)行控制。其優(yōu)點(diǎn)是能對(duì)氣門正時(shí)的所有因素進(jìn)行控對(duì)氣門正時(shí)的所有因素進(jìn)行控制，在各種工況下獲取

6、最佳氣制，在各種工況下獲取最佳氣門正時(shí)門正時(shí);另外，還能關(guān)閉部分氣另外，還能關(guān)閉部分氣缸的氣門，實(shí)現(xiàn)可變排量。直缸的氣門，實(shí)現(xiàn)可變排量。直接對(duì)氣門控制是比較理想的狀接對(duì)氣門控制是比較理想的狀況，但該類控制機(jī)構(gòu)操縱時(shí)需況，但該類控制機(jī)構(gòu)操縱時(shí)需要消耗較高的能量。如何降低要消耗較高的能量。如何降低能量消耗是這類機(jī)構(gòu)必須解決能量消耗是這類機(jī)構(gòu)必須解決的問(wèn)題的問(wèn)題. 每對(duì)氣門在不同工況由凸輪軸上每對(duì)氣門在不同工況由凸輪軸上:滯止凸輪滯止凸輪(0.65mm最大升最大升程程)、中速凸輪、中速凸輪(7.3mm升程升程)、高速凸輪、高速凸輪(lOmm升程升程)分別控制分別控制;相應(yīng)相應(yīng)的凸輪推動(dòng)的搖臂也有三個(gè)

7、的凸輪推動(dòng)的搖臂也有三個(gè):主搖臂、中間搖臂、次搖臂主搖臂、中間搖臂、次搖臂;另外，還另外，還有兩個(gè)轉(zhuǎn)換柱塞協(xié)同轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)凸輪。低速時(shí)，如圖有兩個(gè)轉(zhuǎn)換柱塞協(xié)同轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)凸輪。低速時(shí)，如圖1.93(a)所示，各所示，各個(gè)搖臂分離獨(dú)立工作。主搖臂驅(qū)動(dòng)主氣門正常工作個(gè)搖臂分離獨(dú)立工作。主搖臂驅(qū)動(dòng)主氣門正常工作;次搖臂驅(qū)動(dòng)次次搖臂驅(qū)動(dòng)次氣門，最大升程為氣門，最大升程為0.65mm，主要是產(chǎn)生最適當(dāng)?shù)臏u流實(shí)現(xiàn)稀薄燃，主要是產(chǎn)生最適當(dāng)?shù)臏u流實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒。燒。 變換凸輪型線的可變配氣相位機(jī)構(gòu)變換凸輪型線的可變配氣相位機(jī)構(gòu)1.凸輪軸凸輪軸;2.低速凸輪低速凸輪;3.高速凸高速凸輪輪;4.主搖臂主搖臂;5.二中間搖臂

8、二中間搖臂;6.次次搖臂搖臂;7.液壓柱銷液壓柱銷A8.液壓柱銷液壓柱銷B;9.止推銷止推銷;10.空行空行程彈簧程彈簧;11.排氣門排氣門;12.進(jìn)氣門進(jìn)氣門 隨著發(fā)動(dòng)機(jī)各缸采用多氣門化，發(fā)動(dòng)機(jī)的高速動(dòng)力性有了很大隨著發(fā)動(dòng)機(jī)各缸采用多氣門化，發(fā)動(dòng)機(jī)的高速動(dòng)力性有了很大的提高，同時(shí)卻帶來(lái)了中小負(fù)荷經(jīng)濟(jì)性變差和低速扭矩的降低。的提高，同時(shí)卻帶來(lái)了中小負(fù)荷經(jīng)濟(jì)性變差和低速扭矩的降低。為了解決此矛盾，近來(lái)高性能轎車發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用了可變配氣相為了解決此矛盾，近來(lái)高性能轎車發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用了可變配氣相位與氣門升程電子控制位與氣門升程電子控制(VTEC)機(jī)構(gòu)，從而使從高速到低速整個(gè)使機(jī)構(gòu)，從而使從高速到低速

9、整個(gè)使用范圍性能得到提高用范圍性能得到提高.本田汽車采用一種可變配氣相位與氣門升程電子控制本田汽車采用一種可變配氣相位與氣門升程電子控制(VTEC)機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)，來(lái)控制進(jìn)氣時(shí)間與進(jìn)氣量，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生不同的輸出功率。來(lái)控制進(jìn)氣時(shí)間與進(jìn)氣量，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生不同的輸出功率。 裝有裝有VTEC機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸和常規(guī)的高速發(fā)動(dòng)機(jī)一樣配置機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸和常規(guī)的高速發(fā)動(dòng)機(jī)一樣配置有兩個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門。它的兩個(gè)進(jìn)氣門有主次之分，即主有兩個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門。它的兩個(gè)進(jìn)氣門有主次之分，即主進(jìn)氣門和次進(jìn)氣門。每個(gè)進(jìn)氣門均由單獨(dú)的凸輪通過(guò)搖臂來(lái)驅(qū)動(dòng)。進(jìn)氣門和次進(jìn)氣門。每個(gè)進(jìn)氣門均由單獨(dú)的凸輪通過(guò)搖

10、臂來(lái)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)主次進(jìn)氣門的凸輪分別叫主、次凸輪，主、次搖臂。驅(qū)動(dòng)主次進(jìn)氣門的凸輪分別叫主、次凸輪，主、次搖臂。中間搖臂，不與任何氣門中間搖臂，不與任何氣門接觸，三搖臂并在一起，接觸，三搖臂并在一起，均可在搖臂軸上轉(zhuǎn)。均可在搖臂軸上轉(zhuǎn)。中間凸輪；升程最大中間凸輪；升程最大中間凸輪升程最大中間凸輪升程最大是按發(fā)動(dòng)機(jī)雙進(jìn)雙排氣門工作最佳輸出功率的是按發(fā)動(dòng)機(jī)雙進(jìn)雙排氣門工作最佳輸出功率的要求而設(shè)計(jì)的；要求而設(shè)計(jì)的；主凸輪升程小于中間凸輪，主凸輪升程小于中間凸輪，它是按發(fā)動(dòng)機(jī)低速工作時(shí)單氣門開(kāi)閉它是按發(fā)動(dòng)機(jī)低速工作時(shí)單氣門開(kāi)閉要求設(shè)計(jì)的；要求設(shè)計(jì)的；次凸輪的升程最小，次凸輪的升程最小，最高處只是稍微高于

11、基圓，其作用只是在發(fā)最高處只是稍微高于基圓，其作用只是在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)行時(shí)，通過(guò)次搖臂稍微打開(kāi)次氣門，以免燃油集聚在動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)行時(shí)，通過(guò)次搖臂稍微打開(kāi)次氣門，以免燃油集聚在次進(jìn)氣門口。中間搖臂的一端和中間凸輪接觸，另一端在低速時(shí)次進(jìn)氣門口。中間搖臂的一端和中間凸輪接觸，另一端在低速時(shí)可自由活動(dòng)。三個(gè)搖臂在靠近氣門一端均有一個(gè)油缸孔。油缸孔可自由活動(dòng)。三個(gè)搖臂在靠近氣門一端均有一個(gè)油缸孔。油缸孔中都安置有活塞。中都安置有活塞。由此可見(jiàn)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、水溫及車速信號(hào)，由由此可見(jiàn)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、水溫及車速信號(hào)，由ECM進(jìn)行計(jì)算處理后將信號(hào)輸出給電磁閥來(lái)控制油壓，進(jìn)而使不同進(jìn)行計(jì)算處理后

12、將信號(hào)輸出給電磁閥來(lái)控制油壓，進(jìn)而使不同配氣定時(shí)和氣門升程的凸輪工作。配氣定時(shí)和氣門升程的凸輪工作。VTFC不工作時(shí)，正時(shí)活塞和主同步活塞位于主搖臂缸內(nèi)，和中不工作時(shí)，正時(shí)活塞和主同步活塞位于主搖臂缸內(nèi)，和中間搖臂等寬的中間同步活塞位于中間搖臂油缸內(nèi)，次同步活塞和間搖臂等寬的中間同步活塞位于中間搖臂油缸內(nèi)，次同步活塞和彈簧一起則位于次搖臂油缸內(nèi)。正時(shí)活塞的一端和液力油道相通，彈簧一起則位于次搖臂油缸內(nèi)。正時(shí)活塞的一端和液力油道相通，液力油來(lái)自工作油泵，油道的開(kāi)啟由液力油來(lái)自工作油泵，油道的開(kāi)啟由ECM通過(guò)通過(guò)VTEC電磁閥控制。電磁閥控制。 在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)，ECM無(wú)指令

13、，油道內(nèi)無(wú)油壓，活塞位于無(wú)指令，油道內(nèi)無(wú)油壓，活塞位于各自的油缸內(nèi)，各搖臂均獨(dú)自上下運(yùn)動(dòng)。于是主搖臂緊隨主凸輪各自的油缸內(nèi)，各搖臂均獨(dú)自上下運(yùn)動(dòng)。于是主搖臂緊隨主凸輪開(kāi)閉主進(jìn)氣門，以供給低速運(yùn)行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)所需混合氣，次凸輪則開(kāi)閉主進(jìn)氣門，以供給低速運(yùn)行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)所需混合氣，次凸輪則迫使次搖臂微微起伏，微微開(kāi)閉次進(jìn)氣門，中間搖臂雖然隨著中迫使次搖臂微微起伏，微微開(kāi)閉次進(jìn)氣門，中間搖臂雖然隨著中間凸輪大幅度運(yùn)動(dòng)，但是它對(duì)于任何氣門不起作用。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)間凸輪大幅度運(yùn)動(dòng)，但是它對(duì)于任何氣門不起作用。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于單進(jìn)雙排工作狀態(tài)，吸人的混合氣不到高速時(shí)的一半。由于處于單進(jìn)雙排工作狀態(tài)，吸人的混合氣不到高速

14、時(shí)的一半。由于仍然是所有氣缸參與工作，所以運(yùn)轉(zhuǎn)十分平順均衡。仍然是所有氣缸參與工作，所以運(yùn)轉(zhuǎn)十分平順均衡。 發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行，ECM就會(huì)向就會(huì)向VTEC電磁閥供電開(kāi)啟工作油道，電磁閥供電開(kāi)啟工作油道，工作油道中的壓力油就推動(dòng)活塞移動(dòng)，壓縮彈簧，這樣主搖臂、申工作油道中的壓力油就推動(dòng)活塞移動(dòng)，壓縮彈簧，這樣主搖臂、申間搖臂和次搖臂就被主同步活塞、中間同步活塞和次同步活塞串聯(lián)間搖臂和次搖臂就被主同步活塞、中間同步活塞和次同步活塞串聯(lián)為一體，成為一個(gè)同步活動(dòng)的組合搖臂。由于中間凸輪的升程大于為一體，成為一個(gè)同步活動(dòng)的組合搖臂。由于中間凸輪的升程大于另兩個(gè)凸輪，而中間凸輪角度提前，故組合

15、搖臂隨中間搖臂一起受另兩個(gè)凸輪，而中間凸輪角度提前，故組合搖臂隨中間搖臂一起受中間凸輪驅(qū)動(dòng)，主、次氣門都大幅度地同步開(kāi)閉，因此配氣相位發(fā)中間凸輪驅(qū)動(dòng)，主、次氣門都大幅度地同步開(kāi)閉，因此配氣相位發(fā)生變化，吸人的混合氣量增多滿足了發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷時(shí)的進(jìn)氣要求。生變化，吸人的混合氣量增多滿足了發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷時(shí)的進(jìn)氣要求。低速時(shí)，如圖所示，各個(gè)搖低速時(shí)，如圖所示，各個(gè)搖臂分離獨(dú)立工作。主搖臂驅(qū)臂分離獨(dú)立工作。主搖臂驅(qū)動(dòng)主氣門正常工作動(dòng)主氣門正常工作;次搖臂次搖臂驅(qū)動(dòng)次氣門，最大升程為驅(qū)動(dòng)次氣門，最大升程為0.65mm，主要是產(chǎn)生最適，主要是產(chǎn)生最適當(dāng)?shù)臏u流實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒。當(dāng)?shù)臏u流實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒。 中速時(shí)如圖所示

16、。電中速時(shí)如圖所示。電腦控制中速油路開(kāi)啟，腦控制中速油路開(kāi)啟，液壓油驅(qū)動(dòng)中速轉(zhuǎn)換液壓油驅(qū)動(dòng)中速轉(zhuǎn)換柱塞，使主、次搖臂柱塞，使主、次搖臂聯(lián)結(jié)在一起，中速凸聯(lián)結(jié)在一起，中速凸輪開(kāi)始起作用，驅(qū)動(dòng)輪開(kāi)始起作用，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)氣門運(yùn)轉(zhuǎn)。兩個(gè)氣門運(yùn)轉(zhuǎn)。 高速時(shí)，如圖所示，電腦高速時(shí)，如圖所示，電腦控制打開(kāi)高速油路，液壓油控制打開(kāi)高速油路，液壓油推動(dòng)高速轉(zhuǎn)換柱塞，主、次推動(dòng)高速轉(zhuǎn)換柱塞，主、次搖臂與中間搖臂聯(lián)結(jié)在一起，搖臂與中間搖臂聯(lián)結(jié)在一起，由高速凸輪驅(qū)動(dòng)。由高速凸輪驅(qū)動(dòng)。 當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，油路內(nèi)油壓當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，油路內(nèi)油壓降低，柱塞在回位彈簧的作用下降低，柱塞在回位彈簧的作用下推回，三根搖臂又依次分開(kāi)。該推回，

17、三根搖臂又依次分開(kāi)。該機(jī)構(gòu)使發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)自身轉(zhuǎn)速和負(fù)機(jī)構(gòu)使發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)自身轉(zhuǎn)速和負(fù)荷自動(dòng)改變氣門的配氣相位及氣荷自動(dòng)改變氣門的配氣相位及氣門升程，改變進(jìn)氣量。門升程，改變進(jìn)氣量。 低速時(shí)，低速時(shí)，VTEC-E開(kāi)啟一個(gè)氣開(kāi)啟一個(gè)氣門實(shí)現(xiàn)稀燃門實(shí)現(xiàn)稀燃;中速時(shí)，采用中速凸中速時(shí)，采用中速凸輪型線驅(qū)動(dòng)兩個(gè)進(jìn)氣門，確保中輪型線驅(qū)動(dòng)兩個(gè)進(jìn)氣門，確保中速扭矩速扭矩;高速時(shí)，高速時(shí)，VTEC-E加大氣加大氣門升程及延長(zhǎng)開(kāi)啟時(shí)間。使迸氣門升程及延長(zhǎng)開(kāi)啟時(shí)間。使迸氣量增加，以輸出更大功率。量增加，以輸出更大功率。(3)改變凸輪軸相角的可變配氣相位機(jī)構(gòu)改變凸輪軸相角的可變配氣相位機(jī)構(gòu) 該類機(jī)構(gòu)利用凸輪軸調(diào)相原理，凸輪

18、型線是固定的而凸輪軸相該類機(jī)構(gòu)利用凸輪軸調(diào)相原理，凸輪型線是固定的而凸輪軸相對(duì)曲軸的轉(zhuǎn)角是可變的。因?yàn)榕錃庀辔恢杏绊懓l(fā)動(dòng)機(jī)性能較大對(duì)曲軸的轉(zhuǎn)角是可變的。因?yàn)榕錃庀辔恢杏绊懓l(fā)動(dòng)機(jī)性能較大的是進(jìn)氣門關(guān)閉角和進(jìn)排氣重疊角，在多氣門雙頂置凸輪軸發(fā)的是進(jìn)氣門關(guān)閉角和進(jìn)排氣重疊角，在多氣門雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)上，單獨(dú)控制進(jìn)、排氣凸輪軸，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這兩個(gè)因素的動(dòng)機(jī)上，單獨(dú)控制進(jìn)、排氣凸輪軸，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這兩個(gè)因素的控制，改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能?？刂?，改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能。 雖然這類機(jī)構(gòu)不能改變氣門升程和持續(xù)期，但是它機(jī)構(gòu)原理雖然這類機(jī)構(gòu)不能改變氣門升程和持續(xù)期，但是它機(jī)構(gòu)原理簡(jiǎn)單，可以保持原發(fā)動(dòng)機(jī)氣門系不變，只用一套額外的機(jī)

19、構(gòu)來(lái)改簡(jiǎn)單，可以保持原發(fā)動(dòng)機(jī)氣門系不變，只用一套額外的機(jī)構(gòu)來(lái)改變凸輪軸相角，對(duì)原機(jī)改動(dòng)較小，便于采用，應(yīng)用較廣泛。變凸輪軸相角，對(duì)原機(jī)改動(dòng)較小，便于采用，應(yīng)用較廣泛。 以日本以日本NISSAN公司開(kāi)發(fā)的一種液壓機(jī)構(gòu)為例，用在雙頂置公司開(kāi)發(fā)的一種液壓機(jī)構(gòu)為例，用在雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)上，改變進(jìn)氣凸輪軸相角，實(shí)現(xiàn)配氣相位可變。凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)上，改變進(jìn)氣凸輪軸相角，實(shí)現(xiàn)配氣相位可變。 改變凸輪與氣門之間連接的可變配氣相位機(jī)構(gòu)改變凸輪與氣門之間連接的可變配氣相位機(jī)構(gòu) 1.凸輪凸輪;2.挺柱挺柱;3.高壓油腔高壓油腔;4.蓄壓罐蓄壓罐;5.電磁閥電磁閥;6.氣門氣門 電控液壓挺柱式可變配氣相位機(jī)構(gòu)電控液壓挺

20、柱式可變配氣相位機(jī)構(gòu)原理如圖所示，當(dāng)電磁閥關(guān)閉時(shí)，凸原理如圖所示，當(dāng)電磁閥關(guān)閉時(shí)，凸輪推動(dòng)第一挺柱，由于挺柱室內(nèi)的液輪推動(dòng)第一挺柱，由于挺柱室內(nèi)的液壓油不能溢出，油壓推動(dòng)第二挺柱，壓油不能溢出，油壓推動(dòng)第二挺柱，使氣門工作。使氣門工作。 當(dāng)電磁閥打開(kāi)，由于一部分液壓油當(dāng)電磁閥打開(kāi)，由于一部分液壓油溢出到儲(chǔ)油室，第二挺柱延緩?fù)苿?dòng)氣溢出到儲(chǔ)油室，第二挺柱延緩?fù)苿?dòng)氣門，使氣門晚開(kāi)或早關(guān)，氣門升程也門，使氣門晚開(kāi)或早關(guān)，氣門升程也可以減小，這種機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，它只可以減小，這種機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，它只需改變液力挺柱。當(dāng)液壓油溢出到儲(chǔ)需改變液力挺柱。當(dāng)液壓油溢出到儲(chǔ)油室足夠多，可以完全消除氣門升程，油室足夠多，

21、可以完全消除氣門升程，實(shí)現(xiàn)可變排量。實(shí)現(xiàn)可變排量。廣州本田思迪廣州本田思迪(CITY) 思迪思迪(CITY)除了精心設(shè)計(jì)的造型外，還匯集了眾多反映當(dāng)今汽車除了精心設(shè)計(jì)的造型外，還匯集了眾多反映當(dāng)今汽車發(fā)展水平的領(lǐng)先技術(shù)，從動(dòng)力、操控、懸掛等方面實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的綜發(fā)展水平的領(lǐng)先技術(shù)，從動(dòng)力、操控、懸掛等方面實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的綜合性能，這也讓思迪合性能，這也讓思迪(CITY)成為一款真正代表著高科技的車型。駕成為一款真正代表著高科技的車型。駕駛思迪駛思迪(CITY)，在澎湃的動(dòng)力與隨心的操控中實(shí)現(xiàn)自在穿行都市的，在澎湃的動(dòng)力與隨心的操控中實(shí)現(xiàn)自在穿行都市的夢(mèng)想。夢(mèng)想。先進(jìn)的先進(jìn)的5速自動(dòng)速自動(dòng)變速器變速器。

22、思迪。思迪(CITY)是唯一一款在同級(jí)車型中是唯一一款在同級(jí)車型中使用了在高級(jí)車上廣泛裝備的使用了在高級(jí)車上廣泛裝備的5速速自動(dòng)變速器自動(dòng)變速器(5AT)的車型。該款的車型。該款5AT專門為思迪專門為思迪(CITY)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。與開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。與4AT相比，達(dá)到了更好的操控相比，達(dá)到了更好的操控感和燃油經(jīng)濟(jì)性。感和燃油經(jīng)濟(jì)性。同級(jí)車型中高水平的換擋平順性。思迪同級(jí)車型中高水平的換擋平順性。思迪(CITY)的的5AT采用了高采用了高效、理想的直接控制系統(tǒng)，使變速時(shí)離合油壓十分理想，有效地抑效、理想的直接控制系統(tǒng)，使變速時(shí)離合油壓十分理想，有效地抑制了換擋沖擊，實(shí)現(xiàn)了平順、迅捷的變速，使駕駛更為順暢，乘

23、坐制了換擋沖擊，實(shí)現(xiàn)了平順、迅捷的變速，使駕駛更為順暢，乘坐更為舒適。更為舒適。更寬的更寬的5擋速比范圍及擋速比范圍及1-4擋低速比。擋低速比。5AT實(shí)現(xiàn)了較實(shí)現(xiàn)了較4AT范圍更范圍更寬更合理的變速比，在相同高速狀下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速更低，行駛更安寬更合理的變速比，在相同高速狀下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速更低，行駛更安靜，燃油經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)。而在相同低速狀態(tài)下，靜，燃油經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)。而在相同低速狀態(tài)下，5AT的低速比相對(duì)的低速比相對(duì)4AT行駛動(dòng)力更為充沛，使行駛性能得到進(jìn)一步提高。行駛動(dòng)力更為充沛，使行駛性能得到進(jìn)一步提高。 全速鎖止實(shí)現(xiàn)了極佳的全速鎖止實(shí)現(xiàn)了極佳的油耗油耗。思迪。思迪(CITY)的的5AT使用了帶鎖止

24、使用了帶鎖止離合器的液力變矩器。在鎖止?fàn)顟B(tài)下，動(dòng)力通過(guò)直接連接的方式進(jìn)離合器的液力變矩器。在鎖止?fàn)顟B(tài)下，動(dòng)力通過(guò)直接連接的方式進(jìn)行傳遞，減少動(dòng)力的損失，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。為了縮短形成鎖止的行傳遞，減少動(dòng)力的損失，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。為了縮短形成鎖止的時(shí)間，思迪時(shí)間，思迪(CITY)的的5AT還采用盤狀鎖止彈簧輔助鎖止，與標(biāo)準(zhǔn)鎖還采用盤狀鎖止彈簧輔助鎖止，與標(biāo)準(zhǔn)鎖止模式相比大大縮短了所用的時(shí)間，更進(jìn)一步降低了油耗。同時(shí)，止模式相比大大縮短了所用的時(shí)間，更進(jìn)一步降低了油耗。同時(shí)，思迪思迪(CITY)的的5AT不僅可以在日常使用的速比范圍不僅可以在日常使用的速比范圍(2-5速速)內(nèi)實(shí)現(xiàn)鎖內(nèi)實(shí)現(xiàn)鎖止，更可從

25、止，更可從1速開(kāi)始就進(jìn)行鎖止，使燃油消耗降低了速開(kāi)始就進(jìn)行鎖止，使燃油消耗降低了2%，真正滿足，真正滿足人們的使用需求。人們的使用需求。極為緊湊的變速器結(jié)構(gòu)。采用極為緊湊的變速器結(jié)構(gòu)。采用本田本田獨(dú)創(chuàng)的變速器內(nèi)部排列結(jié)構(gòu)，獨(dú)創(chuàng)的變速器內(nèi)部排列結(jié)構(gòu)，四、五速共用齒輪，極大地減小了變速器體積，為實(shí)現(xiàn)整車的輕量四、五速共用齒輪，極大地減小了變速器體積，為實(shí)現(xiàn)整車的輕量化做出了貢獻(xiàn)?；龀隽素暙I(xiàn)。強(qiáng)勁動(dòng)力與超低油耗的和諧統(tǒng)一。思迪強(qiáng)勁動(dòng)力與超低油耗的和諧統(tǒng)一。思迪(CITY)搭載了倍受贊譽(yù)搭載了倍受贊譽(yù)的的1.3L 及及1.5L VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)，不僅讓人體驗(yàn)到駕駛的暢快，更能滿發(fā)動(dòng)機(jī)，不僅讓人體驗(yàn)到駕

26、駛的暢快，更能滿足對(duì)油耗和排放的高要求。足對(duì)油耗和排放的高要求。1.3L i-DSI發(fā)動(dòng)機(jī)具備由低速就開(kāi)始的平順扭矩曲線，扭矩充分，發(fā)動(dòng)機(jī)具備由低速就開(kāi)始的平順扭矩曲線，扭矩充分，令駕駛者能夠切身體會(huì)到充沛的行駛動(dòng)力。與同級(jí)車相比，油耗格令駕駛者能夠切身體會(huì)到充沛的行駛動(dòng)力。與同級(jí)車相比，油耗格外出色，百公里最低油耗僅為外出色，百公里最低油耗僅為5.0L(90km/h等速等速)。最大功率最大功率為為60kW/5700rpm，最大扭矩最大扭矩則達(dá)到則達(dá)到119Nm/2800rpm。 1.5L VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)繼承了混合動(dòng)力車型發(fā)動(dòng)機(jī)繼承了混合動(dòng)力車型INSIGHT的低燃油技術(shù)，的低燃油技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了

27、與稀薄燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)同等的燃油經(jīng)濟(jì)性，百公里最低油耗僅實(shí)現(xiàn)了與稀薄燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)同等的燃油經(jīng)濟(jì)性，百公里最低油耗僅為為5.1L(90km/h等速等速)。VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣氣門可以分別控制正時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣氣門可以分別控制正時(shí)時(shí)間和升降行程。在低轉(zhuǎn)速時(shí)，一個(gè)進(jìn)氣氣門微微開(kāi)啟，由另一個(gè)時(shí)間和升降行程。在低轉(zhuǎn)速時(shí)，一個(gè)進(jìn)氣氣門微微開(kāi)啟，由另一個(gè)氣門吸入混合氣體，在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生更強(qiáng)的渦流效應(yīng)，提高了燃燒氣門吸入混合氣體，在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生更強(qiáng)的渦流效應(yīng)，提高了燃燒效率，改善燃燒穩(wěn)定性；在高轉(zhuǎn)速時(shí)，主副進(jìn)氣氣門同時(shí)升降，將效率，改善燃燒穩(wěn)定性；在高轉(zhuǎn)速時(shí)，主副進(jìn)氣氣門同時(shí)升降，將更多的混合氣吸入氣缸，實(shí)現(xiàn)高扭矩

28、、高功率的性能。因此，更多的混合氣吸入氣缸，實(shí)現(xiàn)高扭矩、高功率的性能。因此，VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)具備低轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩提升平穩(wěn)，常用轉(zhuǎn)速扭矩曲線平順發(fā)動(dòng)機(jī)具備低轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩提升平穩(wěn)，常用轉(zhuǎn)速扭矩曲線平順以及高轉(zhuǎn)速時(shí)動(dòng)力順暢的特性，最大功率為以及高轉(zhuǎn)速時(shí)動(dòng)力順暢的特性，最大功率為79kW/5800rpm，最大，最大扭矩為扭矩為143Nm/4800rpm。發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣溫度的降低，與燃燒效率的提高關(guān)系密切，同時(shí)也發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣溫度的降低，與燃燒效率的提高關(guān)系密切，同時(shí)也影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率、燃油經(jīng)濟(jì)性的提高。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)得到更影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率、燃油經(jīng)濟(jì)性的提高。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)得到更為充分的發(fā)揮，思迪為充分的發(fā)揮，思迪

29、(CITY)不遺余力地對(duì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣溫度進(jìn)行不遺余力地對(duì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣溫度進(jìn)行了研究。同時(shí)改變散熱器風(fēng)扇形狀和風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)方向，將散熱器熱量了研究。同時(shí)改變散熱器風(fēng)扇形狀和風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)方向，將散熱器熱量向與進(jìn)氣口相反的方向進(jìn)行疏導(dǎo)，成功實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣溫度的降向與進(jìn)氣口相反的方向進(jìn)行疏導(dǎo)，成功實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣溫度的降低，提高進(jìn)氣效率，充分發(fā)揮了發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)勁動(dòng)力。低，提高進(jìn)氣效率，充分發(fā)揮了發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)勁動(dòng)力。 一、一、 所謂內(nèi)燃機(jī)增壓就是利用增壓器將空氣或可燃混合氣進(jìn)所謂內(nèi)燃機(jī)增壓就是利用增壓器將空氣或可燃混合氣進(jìn)行預(yù)壓縮，再送人氣缸的過(guò)程。增壓后，每循環(huán)進(jìn)人氣缸的新鮮行預(yù)壓縮，再送人氣缸的過(guò)程。增壓

30、后，每循環(huán)進(jìn)人氣缸的新鮮充量密度增大，使實(shí)際充量增加，從而達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和改充量密度增大，使實(shí)際充量增加，從而達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和改善經(jīng)濟(jì)性的目的。善經(jīng)濟(jì)性的目的。 二、增壓的基本類型分渦輪增壓、機(jī)械增壓、氣波增壓、復(fù)合增二、增壓的基本類型分渦輪增壓、機(jī)械增壓、氣波增壓、復(fù)合增壓四種，對(duì)應(yīng)的增壓器稱渦輪增壓器、機(jī)械增壓器、氣波增壓器壓四種，對(duì)應(yīng)的增壓器稱渦輪增壓器、機(jī)械增壓器、氣波增壓器(略略)。 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)不同于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，它進(jìn)入氣缸的不是空氣，而是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)不同于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，它進(jìn)入氣缸的不是空氣，而是汽油與空氣的混合氣，壓力過(guò)大容易爆燃。因此，安裝渦輪增壓汽油與空氣的混合氣，壓力過(guò)大容

31、易爆燃。因此，安裝渦輪增壓器必須要避免爆燃，這里涉及兩個(gè)相關(guān)問(wèn)題，一個(gè)是高溫控制，器必須要避免爆燃，這里涉及兩個(gè)相關(guān)問(wèn)題，一個(gè)是高溫控制，另一個(gè)是點(diǎn)火時(shí)間控制。另一個(gè)是點(diǎn)火時(shí)間控制。1、渦輪增壓器：渦輪增壓器： 由渦輪機(jī)和壓氣機(jī)由渦輪機(jī)和壓氣機(jī)構(gòu)成。構(gòu)成。 將發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的廢氣引入渦輪機(jī)，將發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的廢氣引入渦輪機(jī)，廢氣的能量推動(dòng)渦輪機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，廢氣的能量推動(dòng)渦輪機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)與其同軸安裝的壓氣機(jī)葉輪并帶動(dòng)與其同軸安裝的壓氣機(jī)葉輪工作，新鮮空氣在壓氣機(jī)內(nèi)增壓后工作，新鮮空氣在壓氣機(jī)內(nèi)增壓后進(jìn)入氣缸。進(jìn)入氣缸。 渦輪增壓的最大優(yōu)點(diǎn)：是燃油經(jīng)渦輪增壓的最大優(yōu)點(diǎn)：是燃油經(jīng)濟(jì)性好油耗率可降低濟(jì)性好

32、油耗率可降低5%-10%;，可，可提高功率提高功率20%-50%， 并可大幅度降并可大幅度降低有害氣體的排放和噪聲水平。低有害氣體的排放和噪聲水平。缺點(diǎn)：是低速時(shí)排氣能量低，增壓缺點(diǎn)：是低速時(shí)排氣能量低，增壓效果差，低速加速性能較差。效果差，低速加速性能較差。1-排氣口排氣口;2-渦輪機(jī)渦輪機(jī);3-壓氣機(jī)壓氣機(jī);4-進(jìn)進(jìn)氣口氣口;5-進(jìn)氣管進(jìn)氣管;6-排氣管排氣管2、機(jī)械增壓器：由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、機(jī)械增壓器：由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸1經(jīng)齒輪增速器經(jīng)齒輪增速器5驅(qū)動(dòng)（圖驅(qū)動(dòng)（圖a），或），或由曲軸齒形傳動(dòng)帶輪經(jīng)齒形傳動(dòng)帶由曲軸齒形傳動(dòng)帶輪經(jīng)齒形傳動(dòng)帶9及電磁離合器及電磁離合器6驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)。1-發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)曲

33、軸;2-排氣管排氣管;3-進(jìn)氣管進(jìn)氣管;4-機(jī)械增壓器機(jī)械增壓器;5齒輪增速器齒輪增速器;6-電電磁離合器磁離合器;7-開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān);8-蓄電池蓄電池;9-齒形傳動(dòng)帶齒形傳動(dòng)帶 機(jī)械增壓能有效機(jī)械增壓能有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，由提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，由于機(jī)械增壓器與發(fā)動(dòng)于機(jī)械增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)直接機(jī)械聯(lián)接，因機(jī)直接機(jī)械聯(lián)接，因此，其變工況的瞬態(tài)此，其變工況的瞬態(tài)響應(yīng)性好，加速性好，響應(yīng)性好，加速性好，尤其是低速時(shí)加速性尤其是低速時(shí)加速性好。但發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)好。但發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械增壓器要消耗輸出械增壓器要消耗輸出功率，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性較差。燃油經(jīng)濟(jì)性較差。1-發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸;2-排氣管排

34、氣管;3-進(jìn)氣管進(jìn)氣管;4-機(jī)械增機(jī)械增壓器壓器;5齒輪增速器齒輪增速器;6-電磁離合器電磁離合器;7-開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān);8-蓄電池蓄電池;9-齒形傳動(dòng)帶齒形傳動(dòng)帶三、復(fù)合增壓系統(tǒng)三、復(fù)合增壓系統(tǒng)1、串聯(lián)式復(fù)合增壓系統(tǒng)：空氣先經(jīng)過(guò)渦輪增壓器提高壓力后，、串聯(lián)式復(fù)合增壓系統(tǒng)：空氣先經(jīng)過(guò)渦輪增壓器提高壓力后，進(jìn)入中間冷卻器降溫，再經(jīng)機(jī)械增壓器增壓。這種增壓方式主要進(jìn)入中間冷卻器降溫，再經(jīng)機(jī)械增壓器增壓。這種增壓方式主要用于高增壓發(fā)動(dòng)機(jī)上。用于高增壓發(fā)動(dòng)機(jī)上。2、并聯(lián)式復(fù)合增壓系統(tǒng)：由機(jī)械增壓器和渦輪增壓器同時(shí)向發(fā)、并聯(lián)式復(fù)合增壓系統(tǒng)：由機(jī)械增壓器和渦輪增壓器同時(shí)向發(fā)動(dòng)機(jī)供給增壓后的空氣。在低速范圍內(nèi)主要靠

35、機(jī)械增壓，而在高動(dòng)機(jī)供給增壓后的空氣。在低速范圍內(nèi)主要靠機(jī)械增壓，而在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)主要靠渦輪增壓。這種增壓系統(tǒng)使發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)主要靠渦輪增壓。這種增壓系統(tǒng)使發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩特性得到改善。特性得到改善。T-渦輪渦輪;K-壓氣機(jī)壓氣機(jī)中冷器中冷器 渦輪增壓器吸進(jìn)的空氣經(jīng)壓縮溫度增高了，在流動(dòng)時(shí)與進(jìn)氣管渦輪增壓器吸進(jìn)的空氣經(jīng)壓縮溫度增高了，在流動(dòng)時(shí)與進(jìn)氣管壁摩擦還會(huì)進(jìn)一步增高，這樣不僅影響充氣效率，還容易產(chǎn)生爆壁摩擦還會(huì)進(jìn)一步增高，這樣不僅影響充氣效率，還容易產(chǎn)生爆燃。因此要裝置降低進(jìn)氣溫度的設(shè)備，這就是中間冷卻器它安裝燃。因此要裝置降低進(jìn)氣溫度的設(shè)備，這就是中間冷卻器它安裝在壓氣機(jī)出口

36、與進(jìn)氣管之間，對(duì)進(jìn)入氣缸的空氣進(jìn)行冷卻。中間在壓氣機(jī)出口與進(jìn)氣管之間，對(duì)進(jìn)入氣缸的空氣進(jìn)行冷卻。中間冷卻器就象散熱器，。據(jù)測(cè)試，性能良好的中間冷卻器不但可以冷卻器就象散熱器，。據(jù)測(cè)試，性能良好的中間冷卻器不但可以使發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比能保持一定值而不會(huì)產(chǎn)生爆燃，同時(shí)降低溫度也使發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比能保持一定值而不會(huì)產(chǎn)生爆燃，同時(shí)降低溫度也可提高進(jìn)氣壓力，進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率?？商岣哌M(jìn)氣壓力，進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率。l渦輪增壓一、渦輪增壓系統(tǒng)一、渦輪增壓系統(tǒng)渦輪增壓系統(tǒng)分單渦輪增壓系統(tǒng)和雙渦輪增壓系統(tǒng)。渦輪增壓系渦輪增壓系統(tǒng)分單渦輪增壓系統(tǒng)和雙渦輪增壓系統(tǒng)。渦輪增壓系統(tǒng)統(tǒng) 除包括渦輪增壓器之外，還包括

37、進(jìn)氣旁通閥除包括渦輪增壓器之外，還包括進(jìn)氣旁通閥1、排氣旁通閥、排氣旁通閥9和和排氣旁通閥控制裝置排氣旁通閥控制裝置10等，如圖示。等，如圖示。1-進(jìn)氣旁通閥，進(jìn)氣旁通閥，2-節(jié)氣門，節(jié)氣門，3-進(jìn)氣管，進(jìn)氣管，4-空濾，空濾，5-空氣流量計(jì)，空氣流量計(jì)，6-壓氣機(jī)，壓氣機(jī)，7-渦輪機(jī)，渦輪機(jī)，8-三元催化器，三元催化器，9-排氣旁通閥，排氣旁通閥，10-排氣旁通閥控制裝置，排氣旁通閥控制裝置，11-排氣管排氣管 六缸電控汽油噴射式汽油機(jī)常采用雙渦輪增壓系統(tǒng)，如圖六缸電控汽油噴射式汽油機(jī)常采用雙渦輪增壓系統(tǒng)，如圖示。其中，不連續(xù)發(fā)火的示。其中，不連續(xù)發(fā)火的1、2、3缸作為一組，缸作為一組，4、

38、5、6缸作為缸作為另一組，每組三個(gè)氣缸的排氣驅(qū)動(dòng)一個(gè)渦輪增壓器。另一組，每組三個(gè)氣缸的排氣驅(qū)動(dòng)一個(gè)渦輪增壓器。 此系統(tǒng)除包括渦此系統(tǒng)除包括渦輪增壓器輪增壓器9、進(jìn)氣旁通、進(jìn)氣旁通閥閥2、排氣旁通閥、排氣旁通閥10及及排氣旁通閥控制裝置排氣旁通閥控制裝置11之外，還包括中冷之外，還包括中冷器器3、諧振室、諧振室4和增壓和增壓壓力傳感器壓力傳感器5等。等。1-空氣濾清器空氣濾清器;2-進(jìn)氣旁通閥進(jìn)氣旁通閥;3-中冷器中冷器;4-諧振室諧振室;5-壓力傳感器壓力傳感器;6-進(jìn)氣管進(jìn)氣管;7-噴油器噴油器;8-火花塞火花塞;9-渦輪增壓器渦輪增壓器;10-排氣旁通閥排氣旁通閥;11-排氣排氣旁通閥控制

39、裝置旁通閥控制裝置;12-排氣管排氣管二、渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理二、渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理渦輪增壓器由離心式渦輪增壓器由離心式壓氣機(jī)和徑流式渦輪壓氣機(jī)和徑流式渦輪機(jī)及中間體三部分組機(jī)及中間體三部分組成。增壓器軸成。增壓器軸5通過(guò)通過(guò)兩個(gè)浮動(dòng)軸承兩個(gè)浮動(dòng)軸承9支承支承在中間體在中間體14內(nèi)。中間內(nèi)。中間體內(nèi)有潤(rùn)滑和冷卻軸體內(nèi)有潤(rùn)滑和冷卻軸承的油道，還有防止承的油道，還有防止?jié)櫥吐┤雺簹鈾C(jī)或潤(rùn)滑油漏入壓氣機(jī)或渦輪機(jī)中的密封裝置渦輪機(jī)中的密封裝置等。等。 離心式壓氣機(jī)由離心式壓氣機(jī)由進(jìn)氣道進(jìn)氣道6、壓氣機(jī)葉、壓氣機(jī)葉輪輪3、無(wú)葉片擴(kuò)壓管、無(wú)葉片擴(kuò)壓管2及壓氣機(jī)渦殼及壓氣機(jī)渦殼1等組成。等組

40、成。1-壓氣機(jī)壓氣機(jī);2-擴(kuò)壓管擴(kuò)壓管;3-壓氣機(jī)葉輪壓氣機(jī)葉輪;4-密封密封套套;5-軸軸;6-進(jìn)氣道進(jìn)氣道;7-推力軸承推力軸承;8-擋油板擋油板;9-浮動(dòng)軸承浮動(dòng)軸承,10-葉輪葉輪;11-出氣道出氣道;12-隔熱板隔熱板;13-渦殼渦殼14-中間體中間體 當(dāng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣經(jīng)進(jìn)氣道進(jìn)入壓氣機(jī)葉輪，并在離心當(dāng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣經(jīng)進(jìn)氣道進(jìn)入壓氣機(jī)葉輪，并在離心離的作用下沿著壓氣機(jī)葉片離的作用下沿著壓氣機(jī)葉片1之間形成的流道，從葉輪中心流向葉之間形成的流道，從葉輪中心流向葉輪的周邊。空氣從旋轉(zhuǎn)的葉輪獲得能量，使其流速、壓力和溫度輪的周邊?？諝鈴男D(zhuǎn)的葉輪獲得能量，使其流速、壓力和溫度均有較

41、大的提高，然后進(jìn)入葉片式擴(kuò)壓管均有較大的提高，然后進(jìn)入葉片式擴(kuò)壓管3。擴(kuò)壓管為漸擴(kuò)形流道，。擴(kuò)壓管為漸擴(kuò)形流道，空氣流過(guò)擴(kuò)壓管時(shí)減速增壓，溫度也有所提高。在擴(kuò)壓管中，空空氣流過(guò)擴(kuò)壓管時(shí)減速增壓，溫度也有所提高。在擴(kuò)壓管中，空氣所具有的大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。氣所具有的大部分?dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。增壓器軸承增壓器軸承 車用發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器軸承采用浮動(dòng)軸承，實(shí)際是套在軸上的圓環(huán)，車用發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器軸承采用浮動(dòng)軸承，實(shí)際是套在軸上的圓環(huán)，圓環(huán)與軸以及圓環(huán)與軸承座之間都有間隙，形成雙層油膜，圓環(huán)圓環(huán)與軸以及圓環(huán)與軸承座之間都有間隙，形成雙層油膜，圓環(huán)浮在軸與軸承座之間。在增壓器工作時(shí)，圓環(huán)在軸與軸承座之間浮在軸

42、與軸承座之間。在增壓器工作時(shí)，圓環(huán)在軸與軸承座之間緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。 增壓器工作時(shí)產(chǎn)生軸向推力，由設(shè)置在壓氣機(jī)一側(cè)的推力軸增壓器工作時(shí)產(chǎn)生軸向推力，由設(shè)置在壓氣機(jī)一側(cè)的推力軸承承受。承承受。四、渦輪增壓器的潤(rùn)滑與冷卻四、渦輪增壓器的潤(rùn)滑與冷卻 來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)主油道的機(jī)油，經(jīng)增壓器中間體上的機(jī)油來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)主油道的機(jī)油，經(jīng)增壓器中間體上的機(jī)油進(jìn)口進(jìn)口1進(jìn)入增壓器，潤(rùn)滑與冷卻增壓器軸與軸承，然后，機(jī)油經(jīng)機(jī)進(jìn)入增壓器，潤(rùn)滑與冷卻增壓器軸與軸承，然后，機(jī)油經(jīng)機(jī)油出口油出口2返回發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼。在增壓器軸上安裝油封，若損壞，將返回發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼。在增壓器軸上安裝油封，若損壞，將導(dǎo)致機(jī)油消耗劇增，

43、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣冒藍(lán)煙。導(dǎo)致機(jī)油消耗劇增，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣冒藍(lán)煙。 汽油機(jī)渦輪增壓器的熱負(fù)汽油機(jī)渦輪增壓器的熱負(fù)荷大，因此必須在渦輪機(jī)一荷大，因此必須在渦輪機(jī)一側(cè)設(shè)置冷卻水套，并用軟水側(cè)設(shè)置冷卻水套，并用軟水管與發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系連通。管與發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系連通。進(jìn)水口進(jìn)水口3和出水口和出水口4均在中間均在中間體上。體上。 如果只靠機(jī)油和空氣對(duì)如果只靠機(jī)油和空氣對(duì)渦輪增壓器進(jìn)行冷卻，則當(dāng)渦輪增壓器進(jìn)行冷卻，則當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在大負(fù)荷或高轉(zhuǎn)速工發(fā)動(dòng)機(jī)在大負(fù)荷或高轉(zhuǎn)速工作之后，如果立即停機(jī)，那作之后，如果立即停機(jī)，那么機(jī)油可能因軸承溫度太高么機(jī)油可能因軸承溫度太高而燃燒。而燃燒。 渦輪增壓器調(diào)節(jié)的目的是為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)在低速時(shí)

44、具有較渦輪增壓器調(diào)節(jié)的目的是為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)在低速時(shí)具有較高的增壓壓力和較高的轉(zhuǎn)矩高的增壓壓力和較高的轉(zhuǎn)矩;同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速時(shí)增壓壓力又同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速時(shí)增壓壓力又不致過(guò)高，防止發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷過(guò)高和渦輪增壓器超速。不致過(guò)高，防止發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷過(guò)高和渦輪增壓器超速。渦輪增壓器的調(diào)節(jié)可以通過(guò)旁通放氣、變截面渦輪和變截面壓氣渦輪增壓器的調(diào)節(jié)可以通過(guò)旁通放氣、變截面渦輪和變截面壓氣機(jī)實(shí)現(xiàn)。機(jī)實(shí)現(xiàn)。(1)排氣旁通排氣旁通1)減少進(jìn)人渦輪的排氣及能量減少進(jìn)人渦輪的排氣及能量 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的離心式壓氣機(jī)，通常在渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的離心式壓氣機(jī)，通常在1/4發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速以下的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，出口工質(zhì)壓力增

45、加很小以下的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，出口工質(zhì)壓力增加很小;高于該轉(zhuǎn)速后，壓高于該轉(zhuǎn)速后，壓力逐力逐 上升，如果不控制，會(huì)超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)能承受的最高增壓力。上升，如果不控制，會(huì)超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)能承受的最高增壓力。為此，渦輪增壓器常采用排氣旁通，使其壓力控制在許用值以為此，渦輪增壓器常采用排氣旁通，使其壓力控制在許用值以下。在一定條件下，采用較大渦輪及蝸殼，也可以使增壓壓力下。在一定條件下，采用較大渦輪及蝸殼，也可以使增壓壓力更低，但這是不經(jīng)濟(jì)的。更低，但這是不經(jīng)濟(jì)的。如圖排氣旁通增壓系統(tǒng)，旁通閥如圖排氣旁通增壓系統(tǒng)，旁通閥3與增壓器與增壓器2的渦輪并聯(lián)地連接在的渦輪并聯(lián)地連接在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)1的排氣管上。的排氣管上。1

46、內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī);2渦輪增壓器渦輪增壓器;3旁通閥旁通閥旁通閥的閥門固定在膜片上。膜片上部通大氣，并受彈簧的作用，旁通閥的閥門固定在膜片上。膜片上部通大氣，并受彈簧的作用，下部與壓氣機(jī)出口的增壓空氣相通。平時(shí)，彈簧將旁通閥的閥門下部與壓氣機(jī)出口的增壓空氣相通。平時(shí)，彈簧將旁通閥的閥門壓在閥座上，內(nèi)燃機(jī)排氣管來(lái)的廢氣不能經(jīng)閥門旁通到渦輪出口壓在閥座上，內(nèi)燃機(jī)排氣管來(lái)的廢氣不能經(jīng)閥門旁通到渦輪出口的排氣管內(nèi)。的排氣管內(nèi)。 增壓壓力對(duì)膜片的作用力超過(guò)彈簧預(yù)壓緊力，旁通閥打開(kāi)，一增壓壓力對(duì)膜片的作用力超過(guò)彈簧預(yù)壓緊力，旁通閥打開(kāi)，一部分廢氣不經(jīng)渦輪做功而直接從渦輪出口排人大氣中。渦輪做功部分廢氣不經(jīng)渦輪做

47、功而直接從渦輪出口排人大氣中。渦輪做功減少，使壓氣機(jī)壓縮空氣的功減少，工質(zhì)的增壓壓力回落，從而減少，使壓氣機(jī)壓縮空氣的功減少，工質(zhì)的增壓壓力回落，從而實(shí)現(xiàn)了工質(zhì)增壓壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)。旁通掉的廢氣量最多可達(dá)實(shí)現(xiàn)了工質(zhì)增壓壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)。旁通掉的廢氣量最多可達(dá)30%-40%，仍可使空氣增壓壓力不變。但這種調(diào)節(jié)只限于在全負(fù)荷時(shí)，仍可使空氣增壓壓力不變。但這種調(diào)節(jié)只限于在全負(fù)荷時(shí)的增壓壓力調(diào)節(jié)。的增壓壓力調(diào)節(jié)。 一種是用壓氣機(jī)出口的增壓氣體控制，該方法是用軟管將壓氣一種是用壓氣機(jī)出口的增壓氣體控制，該方法是用軟管將壓氣機(jī)渦殼空腔與膜片作用器的空腔連接起來(lái)，傳遞壓氣機(jī)出口處工質(zhì)機(jī)渦殼空腔與膜片作用器的空腔

48、連接起來(lái)，傳遞壓氣機(jī)出口處工質(zhì)壓力變化信號(hào)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在正常的穩(wěn)定狀態(tài)下工作，增壓壓力不高，壓力變化信號(hào)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在正常的穩(wěn)定狀態(tài)下工作，增壓壓力不高，旁通閥是關(guān)閉的（旁通閥是關(guān)閉的（a）。當(dāng)增壓壓力超過(guò)某一規(guī)定值時(shí)，旁通閥打）。當(dāng)增壓壓力超過(guò)某一規(guī)定值時(shí)，旁通閥打開(kāi)，部分排氣不進(jìn)入渦輪，而由旁通管直接排人大氣中（開(kāi)，部分排氣不進(jìn)入渦輪，而由旁通管直接排人大氣中（b），因），因此渦輪轉(zhuǎn)速不會(huì)上升，壓氣機(jī)出口壓力也保持在限定值以下。此渦輪轉(zhuǎn)速不會(huì)上升，壓氣機(jī)出口壓力也保持在限定值以下。 另一方法是用排氣背壓和壓氣機(jī)入口處形成的真空度聯(lián)合控制另一方法是用排氣背壓和壓氣機(jī)入口處形成的真空度聯(lián)合控制(見(jiàn)

49、下圖見(jiàn)下圖 (a)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在中等轉(zhuǎn)速部分負(fù)荷工作時(shí)，排氣背壓通，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在中等轉(zhuǎn)速部分負(fù)荷工作時(shí)，排氣背壓通過(guò)鋼管傳遞、作用在膜片作用器的膜片上，使旁通閥部分打開(kāi)過(guò)鋼管傳遞、作用在膜片作用器的膜片上，使旁通閥部分打開(kāi)(下下圖圖 (b)，實(shí)現(xiàn)控制增壓壓力的目的。如果發(fā)動(dòng)機(jī)在中速、高速大，實(shí)現(xiàn)控制增壓壓力的目的。如果發(fā)動(dòng)機(jī)在中速、高速大負(fù)荷工況工作，輸入渦輪的排氣能量增加，使壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速及出口負(fù)荷工況工作，輸入渦輪的排氣能量增加，使壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速及出口壓力進(jìn)一步上升，此時(shí)壓氣機(jī)入口處真空度增大壓力進(jìn)一步上升，此時(shí)壓氣機(jī)入口處真空度增大,其與背壓同時(shí)作其與背壓同時(shí)作用在膜片作用器上圖用在膜片作用器上圖 (c)，更多的排氣旁通排人大氣中，使增壓壓，更多的排氣旁通排人大氣中，使增壓壓力保持在一定范圍內(nèi)。力保持在一定范圍內(nèi)。 用已增壓氣壓力或者用用已增壓氣壓力或者用排氣背壓控制旁通閥開(kāi)啟排氣