可变气门正时设计毕业论文

汽车发动机气门正时的机构和技术，也叫连续可变气门正时系统。

可变气门正时系统。当今高性能发动机普遍配备该系统。该系统通过配备的控制及执行系统，对发动机凸轮的相位或者气门生程进行调节，从而达到优化发动机配气过程的目的。

因为高转速下与低转速下，气门的正时角对发动机经济性和动力的影响是明显的，高转速下可以充分利用进气惯性而提就进气量和扫气效率，所以气门早开晚闭，低转速反之，现在的发动机大多有这个技术。

活塞式四冲程引擎都由进气、压缩、做功、排气4个冲程完成，我们关注的是气门开启程度对引擎进气的问题。气缸进气的基本原理是“负压”，也就是气缸内外的气体压强差。在引擎低速运转时，气门的开启程度切不可过大，这样容易造成气缸内外压力均衡，负压减小，从而进气不够充分，对于气门的工作而言，这个“小程度开启”需要短行程的方式加以控制；而高速恰恰相反，转速动辄5000rpm，倘若气门依然羞羞答答不肯打开，引擎的进气必然受阻，所以，我们需要长行程的气门升程。往往，工程师们既要兼顾引擎在低速区的扭矩特性，又想榨取高速区的功率特性，只能采取一条“折中”的思路，到头来引擎高速没功率，低速缺扭矩……

所以在这样的情况下，就需要一种对气门升程进行调节的装置，也就是我们要说的“可变气门正时技术”。该技术既能保证低速高扭矩，又能获得高速高功率，对引擎而言是一个极大的突破。

80年代，诸多企业开始投入了可变气门正时的研究，1989年本田首次发布了“可变气门配气相位和气门升程电子控制系统”，英文全称“VariableValveTimingandValveLifeElectronicControlSystem，也就是我们常见的VTEC。此后，各家企业不断发展该技术，到今天已经非常成熟，丰田也开发了VVT-i，保时捷开发了Variocam，现代开发了DVVT……几乎每家企业都有了自己的可变气门正时技术。一系列可变气门技术虽然商品名各异，但其设计思想却极为相似。

可变气门-分类介绍

保时捷Variocam

保时捷911跑车引擎采用的可变气门正时技术Variocam通过气门我们可以发现其有两个位置，每个进气门分别有2种最大行程。控制气门行程变化的，是两组凸轮控制，一组是高速凸轮，既红色部分的凸轮；另一组是低速凸轮，既高速凸轮之间的凸轮。

当引擎在低转速工况时，气门座顶端的黄色的控制活塞落在气门座内。这样高速凸轮只能驱动气门座向下行程而不能带动整个气门动作，整个气门由低速凸轮驱动气门顶向下行程，这样获得的气门开度就较小。反之当发动机在高转速工况时，控制活塞在液压的驱动下从气门座推入到气门顶中，把气门座和气门刚性的连接，高速凸轮驱动气门座时就能带动气门向下行程获得较大的气门开度。

本田VTEC

与保时捷Variocam略有相同，本田的VTEC原理接近，而控制方式不同。凸轮轴上依然布置有高速凸轮与低速凸轮，但由于本田引擎的气门由摇臂驱动，所以不能像保时捷一样紧凑。控制高低速凸轮切换的是一组结构复杂的摇臂，通过传感器测出引擎转速，传送到ECU进行控制，并由ECU发出指令控制摇臂。

简单地说，就是这套摇臂能够根据转速不同自动选取1进1排的2气门工作或者2进2排的4气门工作，从而让发动机在高低速工况下都能顺畅自如。

通常，转速低于3500rpm时，各有一支进气、排气凸轮工作，此时发动机近似为一台2气门发动机，这样的好处是，能够增加负压，利于进气；转速超过3500rpm时，液压系伺服系统接到发动机中央控制器ECU指令，对摇臂内机油加压，压力机油推动定时柱塞移动，使得同步柱塞将高速摇臂与主副摇臂刚性连接，此时低速凸轮虽然转动，但处于空转状态，并不参与工作，从而4支活塞共同工作，以适应高速运转。

宝马Valvetronic

与保时捷Variocam、本田VTEC相同的技术还有很多，例如丰田VVT-i，通用ECOtec系列引擎的VVT等等，这些技术能够改变气门升程，但是局限性在于，这些技术都只有“两段式”可调，在气门行程进行变化的一刻会感觉到顿挫感。由此，宝马对气门行程的调节煞费苦心，开发了一套可以连续可变的气门正时技术，目前号称最具科技含量的气门正时技术。

与众不同的是，宝马采用的是电机驱动的方式，电机的周相运动通过蜗杆传动齿轮，准变为摇臂的控制角度变化，然后在凸轮轴的驱动下由摇臂带动气门运动。通过改变摇臂的角度即可改变气门的行程。由于采用了电机控制，在ECU指令下电机能够“无极”变化角度，使得气门升程的改变并不影响引擎工作，没有顿挫感，也更能有针对性地对每个转速范围进行细致的配气分析。

雷诺日产CVTC

雷诺、日产合并之后，多项技术都在集团内部进行共用。其中就包括日产潜心研究的CVTC连续可变气门正时系统。其原理与本田VTEC接近，也是采用液压作用改变凸轮轴同步齿形带轮与凸轮轴末端的夹角，从而改变配气正时角。

在凸轮轴与正时齿轮之间有高压油区和低压油区。只要调节两个油区之间的压力差，就能改变配气正时角了。两个油区的油压通过油压控制阀调节的。当高压油路（红色的通道）接通时，整个油室处于加压状态，凸轮轴顺时针偏转一定角度，配气正时被推迟，重叠角增大，适用于低转速；当电磁阀控制黄色区域压力高于红色区域压力时，凸轮轴逆时针偏转一定角度，配气正时被提前，这样重叠角减小，适用于高转速。

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可变气门正时系统的产生

自上世纪七八十年代意大利的阿尔法罗密欧率先将气门正时技术应用在量产车中。作为第一个开发出了双凸轮轴量产发动机的厂商，他们用两根不同的凸轮轴来控制进气气门和排气气门的开闭时间，从而达到了比单凸轮轴更为有效的效果。这家车厂一名叫Giampaolo Garcea的工程师发明了一个装置，就是在进气凸轮轴的主动链轮里加上一个设备，并由螺旋键槽将其与凸轮相连接，来改变气门的正时效果。它设计的发动机标准重叠时间为16度，但在发动机高速运转的时候，它可以将开启时间增加32度，从而使重叠时间扩大到48度。

80年代，诸多企业开始投入了可变气门正时的研究，1989年本田首次发布了“可变气门配气相位和气门升程电子控制系统”，英文全称“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System，也就是我们常见的VTEC。此后，各家企业不断发展该技术，到今天已经非常成熟，丰田也开发了VVT-i，保时捷开发了Variocam，现代开发了DVVT几乎每家企业都有了自己的可变气门正时技术。一系列可变气门技术虽然商品名各异，但其设计思想却极为相似。

可变气门正时的简单分类

连续可变气门正时和不连续可变气门正时，简单的可变配气相位vvt只有两段或三段固定的相位角可供选择，通常是0度或30度中的一个。更高性能的可变配气相位vvt系统能够连续可变相位角，根据转速的不同，在0度-30度之间线性调教配气相位。显而易见，连续可变气门正时系统更适合匹配各种转速，因而能有效提高发动机的输出性能，特别是发动机的输出平顺性。

进气可变气门正时和排气可变气门正时，双可变配气相位进气门可变相位0-40度之间调节，排气门可变相位在0-25度之间调节。

以上所述发动机可变气门正时系统，是通过微机控制可变气门调节器上升和下降获得齿形皮带轮与进气凸轮（进气门）的相对位置变化，这种结构属于凸轮轴配气相位可变结构，一般可调整20。～30。曲轴转角。由于这种机构的凸轮轴、凸轮形线及进气持续角均不变，虽然高速时可以加大进气迟闭角，但是气门叠开角却减小，这是它的缺点。

优点：

可变配气技术在大幅度提升发动机性能的同时，在节能和环保方面也有其独特的优势，达到减小燃料消耗和降低废气排放的目的。

不管是本田VTEC，丰田VVT，还是宝马和奔驰的复杂结构。目的是通过改善进气效率，得到额外的空气量再燃烧相应额外的油从而实现单位排量的大功率输出以及减排节油的目的。

应用车型：

由于他的优越性，所以现在各大公司都有相应的产品出现，如本田VTEC 分级可变气门升程分级可变配气正时i－VTEC 分级可变气门升程 连续可变配气正时；丰田vvt-i 连续可变配气正时dual vvti 连续可变配气正时(进排气门分别独立控制）vvtl-i 分级可变气门升程 连续可变配气正时；BMWValvetronic 连续可变气门升程Double VANOS 连续可变配气正时(进排气门分别独立控制）；vwVariable Valve Timing 连续可变配气正时（进气门）；三菱MIVEC 分级可变气门升程 连续可变配气正时；马自达s-vt 分级可变气门升程 连续可变配气正时；日产CVTC 连续可变配气正时。

推陈出新是每个厂家占领市场的主要手段，但是面对当今的能源危机新的皆有技术才是主要的砝码，各大厂家也在不遗余力的为节油下足本钱，发动机的各种节能技术层出不穷，可变气门正时技术只是众多中的一种，除了上述的这些技术之外，其他许多厂家也都有类似的可变气门正时技术，都是为了一个目的，只是原理有些大同小异。

我国的各大厂家也就节油技术研究了很多年，也卓有成效比如吉利也推出了自己的CVVT技术，只是效果如何我们还没有看到足够的数据还不得而知，但相信这是一个不错的势头。近些年的自主研发的也为我国在汽车技术基础上有一定得进步，希望我们的企业也有自己技术专利在汽车界引领潮流。

以上就是关于什么是可变气门正时技术的介绍，希望对你有所帮助。