可变气门正时( Variable Valve Timing,wvT)技术是在特定的发动机工况下通过控制进气门开启角度提前和延迟来调节进排气量和时刻及改变气门重叠角的大小,来实现增大进气量和效率,更好地组织进气涡流,调节气缸爆发压力与残余废气量,来获得发动机功率、转矩、排放、燃油经济性、舒适性等综合性能的改善从而解决传统固定配气相位发动机的各项性能指标之间相互制约的技术矛盾。 可变气门正时系统主要由VⅥT油路系统、相位调节器、机油控制阀、各种传感器等组成,相位调节器为该系统的执行器,而机油控制阀为该系统的控制器,如图1-35所示。 发动机管理系统根据节气门开度传感器、发动机水温传感器、转速传感器空气流量计等传来的信号,查找MAP图(点火控制曲线图),计算出发动机在各工况下所需气门正时角,即目标位置:同时,发动机管理系统根据曲轴位置传感器和凸轮位置传感器传来的反馈信号计算得出凸轮轴的实际位置,将目标位置和实际位置进行比较,并根据其控制策略,向机油控制阀发出动作信号,改变控制阀中阀芯的位置,从而改变油路中机油流向和流量大小,把提前、滞后、保持不变等信号以油压方式反馈至相位调节器空腔内,实现相位调节器内部定子和外部转子之间的相对转动,调节凸轮轴的正时角度,从而达到调整进气(排气)量和气门开闭时间的目的VVT系统有液压式和电子式两种。液压式VVT系统需要再建立一定的解锁油压后才能介入工作,对发动机气门正时进行调节,意味着多数情况下发动机息速时VVT不能工作;而且液压式VVT系统调节角度有限,通常最大调节角度为35°凸轮轴转角。电子式VVT系统依靠直流电机通过齿轮箱带动凸轮轴转动,不依赖发动机机油油压,只要供电便可立即参与调节,而且360°可调。电子式VVT系统的安装要求与中置式VVT系统相似度极高,是未来可变气门技术的发展趋势。
图1-36所示为宝马发动机电子式VVT系统结构示意图,主要通过电动机进行气门升程的控制。当在高速时,通过电动机控制机构,增大气门开度,获得更多的进气量,满足动力的需要:反之同理。
