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文檔簡介

1、點火正時和配氣正時相位點火正時 即 正確的點火時刻 點火過早發動機會有爆震傾向 點火過遲會功率損失太大發動機的進氣門、排氣門根據發動機的工作循環打開及關閉的時刻所對應的曲軸轉角稱之為配氣相位角,也叫配氣相位。配氣正時(相位)到底指的是什么?根據吉林工業大學陳家瑞主編的汽車構造上的定義:配氣正時(相位)就是進、排氣門的實際開啟時刻。為了提高發動機的充氣系數,提高發動機的動力性,進、排氣門的開啟和關閉均有一個提前和遲后角度。在講到氣門傳動組時,汽車構造中指出:氣門傳動組的作用,是使進、排氣門能按配氣正時(相位)規定的時刻開閉,且保證有足夠的開度。凸輪軸用以使氣門按照一定的工作次序和配氣正時(相位)

2、及時開閉,并保證氣門有足夠的升程。發動機工作時,凸輪軸的變形會影響配氣正時(相位)。凸輪軸上的凸輪的輪廓應保證氣門開啟和關閉的持續時間符合配氣正時(相位)的要求,且使氣門有合適的升程及其升降過程的運動規律。凸輪軸是由曲軸通過正時帶或正時鏈條或正時齒輪驅動的,因此,在裝配曲軸和凸輪軸時,必須將正時記號對準,以保證正確的配氣正時(相位)和發火時刻。通過上面的描述我們可以看出,正確的配氣正時(相位)是發動機正常工作的必備條件,一旦配氣正時(相位)錯了,將影響發動機的正常工作。其實對準正時記號和配氣正時(相位)正確兩者之間就是一對因果關系。對準正時記號是原因,配氣正時(相位)正確是結果。在正常的情況下

3、,裝配時必須將正時記號對準,因此,正時記號對準是配氣正時(相位)正確和發火順序(點火正時)正確的前提條件,就是說,要想配氣正時(相位)和發火順序(點火正時)正確,必須正時記號對準。但是,值得注意的是,正時記號對準并不是配氣正時(相位)正確和發火順序(點火正時)正確的充分條件,也就是說,即使正時記號對準了,配氣正時(相位)和發火順序(點火正時)也并不一定正確。這是因為,正時傳動系統中有許多零件,曲軸通過鍵傳動或過盈配合方式帶動曲軸正時齒(鏈)輪,再通過正時帶或正時鏈帶動凸輪軸正時齒(鏈)輪,凸輪軸正時齒(鏈)輪在通過鍵傳動或過盈配合方式帶動凸輪軸,凸輪軸再通過挺柱、挺桿、搖臂驅動或直接驅動氣門開

4、閉,這中間存在許多環節,其中的任何一個環節出現問題,例如,鍵錯位、正時帶老化、正時鏈條磨損、凸輪軸變形或磨損、氣門間隙錯誤或液壓挺柱故障等均會最終影響進、排氣門的實際開啟時刻,也就是影響了配氣正時(相位),從而導致故障。對于現代電控汽車而言,發動機ECU還要利用曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器等來檢測曲軸和凸輪軸的位置,以確定正確的噴油時刻和點火時刻,那么曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器信號不準也會導致發動機ECU監測的配氣正時(相位)不正確。對于現在采用可變氣門正時系統的車輛,像廣州本田雅閣轎車的VTEC、i-VTEC系統,豐田系列轎車采用的VVT-i系統,大眾/奧迪車系采用的可變配氣正時(

5、相位)系統等,可變氣門正時系統發生故障,最終也是影響了進、排氣門的實際開啟時刻,導致配氣正時(相位)錯誤。在上述部件和系統出現故障的情況下,正時記號再對準,配氣正時(相位)也是錯的,車輛照樣出現故障。如何檢查調整電控發動機點火正時?因此,我們一定要記住:1.要想配氣正時(相位)和點火正時正確(結果正確),必須對準正時記號(原因正確)。2.在系統正常的情況下,正時記號對準(原因正確),配氣正時(相位)和點火正時一定正確(結果正確)。3.正時記號對準(原因正確),并不代表配氣正時(相位)和點火正時正確(結果正確)。而配氣正時(相位)和點火正時正確(結果正確),則正時記號一定正確(原因正確)。因此我

6、們在進行車輛故障診斷中,當懷疑車輛的“配氣正時(相位)錯誤”(即懷疑結果錯誤)時,不應該僅僅去檢查“正時記號是否對準”(檢查原因是否存在)。而應該首先確認“配氣相位是否正確”(結果是否正確),當“結果”確實錯誤的時候,我們再來確認“原因”是否正確(正時記號是否對準)。也就是當懷疑“因果關系”發生問題時,應該首先確認“結果”是否正確,在“結果”確實錯誤的情況下,再來確認“原因”是否錯誤。這樣才能對車輛的故障進行精確定位。但是在維修實踐中,維修技術人員常常是在懷疑“配氣相位”錯誤時,第一反映是檢查“正時號”是否對準,的確“正時記號沒有對準”(原因錯誤)會導致“配氣正時(相位)錯誤”(結果錯誤),但

7、是維修人員卻忽略了“正時記號對準”(原因正確)卻仍然會出現“配氣相位錯誤”(結果錯誤)的客觀事實,其實是犯了將“原因(正時記號對準)”當成了“結果(配氣相位正確)”的“因果倒置”的邏輯錯誤。下面讓我們來看一個非常典型的維修案例:切諾基越野車高速時嚴重回火故障現象:一輛1999年生產北京切諾基BJ6420越野車(裝配直列4缸多點電控燃油噴射式發動機)只要在發動機轉速超過2500r/min時加速,無論是急加速還是勻速,發動機都會出現進氣管回火現象,并且隨著發動機轉速的升高,回火現象會更加嚴重,轉速再高時,發動機便會熄火,發動機轉速無法超過3500r/min。但是車輛在怠速至中速狀態下運轉基本正常,

8、只是車輛急加速明顯反應遲鈍。當變速器換入5擋后,發動機動力不足,車速只能保持在100km/h左右,無法繼續提速,這時發動機嚴重回火。該車因此故障已經兩次到不同維修廠進行修理。先后更換了大量的電控系統元件,其中包括發動機ECU、MAP(進氣器管絕對壓力)傳感器、TPS(節氣門位置)傳感器等,然后又更換了汽油濾芯、燃油泵、分電器總成、高壓線、火花塞等大部分外圍元件,該車的點火正時和配氣正時(相位)先后校對過三次,并研磨過氣門一次,也更換過液壓挺柱,故障一直未能排除。某維修人員的現場維修過程:維修人員接車后首先使用故障故障檢測儀調取該車故障碼,故障檢測儀顯示發動機電控系統正常,無故障代碼記錄。正時皮

9、帶   正時皮帶(Timing belt)是發動機配氣系統的重要組成部分,通過與曲軸的連接并配合一定的傳動比來保證進、排氣時間的準確。使用皮帶而不是齒輪來傳動是因為皮帶噪音小,傳動精確,自身變化量小而且易于補償。顯而易見皮帶的壽命肯定要比金屬齒輪短,因此要定期更換皮帶。正時皮帶簡介正時皮帶的作用是起到承上啟下的,上部連接是發動機缸蓋的正時輪、下部連接是曲軸正時輪;正時輪連接的是凸輪軸,這個凸輪軸上有凸輪,它的接觸點是小搖臂,搖臂通過正時皮帶帶來的動力產生壓力,起到頂起的作用;頂起進氣門的作用是讓霧化的汽油進入缸體,頂起排氣門的時候是讓廢氣排出缸體;當凸輪軸凹陷(注:不是凸起

10、的地方)的地方同時接觸小搖臂的時候,這時候進氣門、排氣門都關閉,壓縮比產生、分電器打火,內燃開始并產生動力! 看不懂的網友請看解釋:以四缸車輛為例,他的點火順序是4、1、2、3,也可以3、4、1、2,也可以2、3、4、1;咱從一缸說起; 一缸的進氣門、排氣門都關閉產生內燃; 二缸這時候的進氣門差一點馬上關閉、排氣門是關閉的; 三缸這時候的進氣門是差點完全打開吸進汽油、排氣門關閉; 四缸這時候完成內燃進氣門是關閉的、排氣門完全打開排氣! 正時皮帶屬于耗損品,而且正時皮帶一旦斷裂,凸輪軸當然不會照著正時運轉,此時極有可能導致汽門與活塞撞擊而造成嚴重毀損,所以正時皮帶一定要依據原廠指定的里程或時間更

11、換。 汽車發動機工作過程中,在汽缸內不斷發生進氣、壓縮、爆炸、排氣四個過程,并且,每個步驟的時機都要與活塞的運動狀態和位置相配合,使進氣與排氣及活塞升降相互協調起來,正時皮帶在發動機里面扮演了一個“橋梁”的作用,在曲軸的帶動下將力量傳遞給相應機件。有許多高檔車為保證正時系統工作穩定,采用金屬鏈條來替代皮帶。由于車輛正時齒形皮帶斷裂后會造成發動機內部氣門損壞,危害較大,故一般廠家都對正時皮帶規定有更換周期。 正時皮帶屬于橡膠部件,隨著發動機工作時間的增加,正時皮帶和正時皮帶的附件,如正時皮帶張緊輪、正時皮帶張緊器和水泵等都會發生磨損或老化。因此,凡是裝有正時皮帶的發動機,廠家都會有嚴格要求,在規

12、定的周期內定期更換正時皮帶及附件,更換周期則隨著發動機的結構不同而有所不同,一般在車輛行駛到6萬10萬公里時應該更換,具體的更換周期應該以車輛的保養手冊說明為準。 正時皮帶一般是在80000公里時考慮更換。就算你車上備有正時皮帶,一旦發生其斷裂,自己也無法更換。因此,當總行駛路程到達8萬時,建議考慮更換之。正時皮帶在水箱風扇的后面。 正時皮帶的歷史正時皮帶于60年代首次出現,用于大多數4缸車,并越來越多應用于V6發動機上。正時帶最初應用于凸輪頂置發動機上,與傳統正時鏈相比,正時皮帶。 正時皮帶應定期維護當今,隨著汽車先進程度越來越高,維修的工作量將逐漸減少。于是,車主們往往認為他們的車輛基本不

13、需要修理。而各汽車制造商明確規定了正時皮帶進行常規檢查及更換的周期,作為專業維修技師,你應該將這一點向車主講明:作為定期維護、全面檢查的一項內容,正時皮帶的維護應該加在定期維護的程序中。如果忽視了這一點,沒有定期檢查、及時更換有故障的正時皮帶,可能會導致嚴重的后果。不同于附屬裝置的驅動皮帶,它們很容易被看到而且易于檢查。正時皮帶往往隱藏在一個蓋子后面,要依據發動機及發動機艙的布置才能觸及到。然而,在多數情況下,正時皮帶上的蓋子,至少蓋子的上半部,是可以拆下或者移開的,便于你能仔細地檢查及更換皮帶。檢查時,如果看到的不是保養良好、張緊適度的皮帶,你就應該及時把它更換掉。 正時皮帶破裂正時皮帶破裂

14、時,如果皮帶被咬住,那么氣門停在打開狀態,同時發動機停止運轉;破裂時如果發動機是空轉,就意味著在行程頂部的活塞與張開的氣門之間存有空隙。這兩種情況下的破裂,損壞的只是正時皮帶本身。但是,如果發動機是“過盈配合”設計,活塞和氣門占據著相同空間,它們之間沒有間隙,那么很快就會損壞其他部件,如氣門被彎曲,活塞受沖壓等。這些故障將使顧客破費更多,而且還面臨長時間不能用車的麻煩。因此,應該讓顧客了解定期檢查、及時更換正時皮帶的重要性。同時,也應該讓用戶知道:常規保養時更換正時皮帶,比日后拖進修理廠進行大修要便宜很多。 增加的收入、忙碌的員工及顧客對定期維護的加深了解將使你獲益菲淺。有些維修廠忽視了正時皮

15、帶定期維護所提供的維修機會。而作為修理店的經營者應該記住:車輛在你的店里,你就有機會對它進行維修,并使顧客滿意。這是你賺錢的良機。然而,如果車輛在行駛途中,皮帶損壞,車就會被拖到附近其他的維修廠。這意味著你不僅失去了顧客和維修車輛的機會,同時也失去了賺錢的可能。 正時皮帶檢查正時皮帶沒有破裂,并不意味著它沒有問題。隨著皮帶越用越舊,它拉伸的程度勢必超過張緊裝置能夠補償的范圍,因而產生正時鏈輪打滑。而輪齒磨損、有潤滑油附著等也會導致打滑。檢查時,如果皮帶有硬度降低、磨蝕、纖維斷裂、或者裂紋、裂縫的現象,就表明皮帶已破損,不可以繼續使用。接下來,檢查鏈輪故障。損壞的鏈輪能“燒毀”皮帶材料,并加劇皮

16、帶齒磨損。鏈輪故障還可能使氣門機構對正時皮帶產生更大的阻力。可變氣門正時技術1、概述近幾十年來,基于提高汽車發動機動力性、經濟性和降低排污的要求,許多國家和發動機廠商、科研機構投入了大量的人力、物力進行新技術的研究與開發。目前,這些新技術和新方法,有的已在內燃機上得到應用,有些正處于發展和完善階段,有可能成為未來內燃機技術的發展方向。發動機可變氣門正時技術(VVT, Variable Valve Timing)是近些年來被逐漸應用于現代轎車上的新技術中的一種,發動機采用可變氣門正時技術可以提高進氣充量,使充量系數增加,發動機的扭矩和功率可以得到進一步的提高。2、可變氣門正時理論合理選擇配氣正時

17、,保證最好的充氣效率hv,是改善發動機性能極為重要的技術問題。分析內燃機的工作原理,不難得出這樣的結論:在進、排氣門開閉的四個時期中,進氣門遲閉角的改變對充氣效率hv影響最大。進氣門遲閉角改變對充氣效率hv和發動機功率的影響關系可以通過圖1進一步給以說明。圖1中每條充氣效率hv曲線體現了在一定的配氣正時下,充氣效率hv隨轉速變化的關系。如遲閉角為40°時,充氣效率hv是在約1800r/min的轉速下達到最高值,說明在這個轉速下工作能最好地利用氣流的慣性充氣。當轉速高于此轉速時,氣流慣性增加,就使一部分本來可以利用氣流慣性進入汽缸的氣體被關在汽缸之外,加之轉速上升,流動阻力增加,所以使

18、充氣效率hv下降。當轉速低于此轉速時,氣流慣性減小,壓縮行程初始時就可能使一部分新鮮氣體被推回進氣管,充氣效率hv也下降。圖中不同充氣效率hv曲線之間,體現了在不同的配氣正時下,充氣效率hv隨轉速變化的關系。不同的進氣遲閉角與充氣效率hv曲線最大值相當的轉速不同,一般遲閉角增大,與充氣效率hv曲線最大值相當的轉速也增加。遲閉角為40°與遲閉角為60°的充氣效率hv曲線相比,曲線最大值相當的轉速分別為1800r/min和2200r/min 。由于轉速增加,氣流速度加大,大的遲閉角可充分利用高速的氣流慣性來增加充氣。改變進氣遲閉角可以改變充氣效率hv曲線隨轉速變化的趨向,以調整

19、發動機扭矩曲線,滿足不同的使用要求。不過,更確切地說,加大進氣門遲閉角,高轉速時充氣效率hv增加有利于最大功率的提高,但對低速和中速性能則不利。減小進氣遲閉角,能防止氣體被推回進氣管,有利于提高最大扭矩,但降低了最大功率。因此,理想的氣門正時應當是根據發動機的工作情況及時做出調整,應具有一定程度的靈活性。顯然,對于傳統的凸輪挺桿氣門機構來說,由于在工作中無法做出相應的調整,也就難于達到上述要求,因而限制了發動機性能的進一步提高。3、在Passat B5轎車上的應用3.1 可變氣門正時的結構與傳動Passat B5轎車最新選用2.8升V6發動機,該發動機對可變氣門正時進行了特別設計。從俯視觀察,

20、其傳動方式以及進排氣凸輪軸分布如圖2所示,排氣凸輪軸安裝在外側,進氣凸輪軸安裝在內側。曲軸通過齒形皮帶首先驅動排氣凸輪軸,排氣凸輪軸通過鏈條驅動進氣凸輪軸。3.2 可變氣門正時調節器如圖3所示,(a)圖為發動機在高速狀態下,為了充分利用氣體進入汽缸的流動慣性,提高最大功率,進氣門遲閉角增大后的位置(轎車發動機通常工作在高速狀態下,所以這一位置為一般工作位置)。(b)圖為發動機在低速狀態下,為了提高最大扭矩,進氣門遲閉角減少的位置。進氣凸輪軸由排氣凸輪軸通過鏈條驅動,兩軸之間設置一個可變氣門正時調節器,在內部液壓缸的作用下,調節器可以上升和下降。當發動機轉速下降時,可變氣門正時調節器下降,上部鏈

21、條被放松,下部鏈條作用著排氣凸輪旋轉拉力和調節器向下的推力。由于排氣凸輪軸在曲軸正時皮帶的作用下不可能逆時針反旋,所以進氣凸輪軸受到兩個力的共同作用:一是在排氣凸輪軸正常旋轉帶動下鏈條的拉力;二是調節器推動鏈條,傳遞給排氣凸輪的拉力。進氣凸輪軸順時針額外轉過角,加快了進氣門的關閉,亦即進氣門遲閉角減少度。當轉速提高時,調節器上升,下部鏈條被放松。排氣凸輪軸順時針旋轉,首先要拉緊下部鏈條成為緊邊,進氣凸輪軸才能被排氣凸輪軸帶動旋轉。就在下部鏈條由松變緊的過程中,排氣凸輪軸已轉過角,進氣凸輪才開始動作,進氣門關閉變慢了,亦即進氣門遲閉角增大度。3.3 兩種工作狀態從圖2和圖3不難看出,該發動機左側和右側的可變氣門正時調節器操作方向始終要求相反。當發動機的左側可變氣門正時調節器向下運動時,右側可變氣門正時調節器向上運動,左側鏈條緊邊在下邊,右側鏈條緊邊在上邊。調節器向下移動時,緊邊鏈條都是由短變長。當Passat B5轎車發動機轉速高于1000r/min時,要求進氣門關閉得較早,如圖4(a)所示。左列缸對應的可變氣門正時調節器向下運動,上部鏈條由長變短,下部鏈條由短變長。右列缸對應的可變氣門正時調節器向上運動,上部鏈條由短變長,

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