1、 1.配氣機構的功用及組成11.1.1 可變進氣系統作用1）能兼顧高速及低速不同工況，提高發動機的動力輸出和降低燃油消耗；2）降低發動機的排放污染；3）保證發動機怠速的穩定性。21.多氣門分別投入工作1）通過凸輪或搖臂控制氣門在設定的工況下開或關； 2）在進氣道上設置旋轉閥門，根據設定工況打開或關閉該氣門的進氣通道，這種結構比用凸輪、搖臂控制簡單。32 可變進氣道系統進氣效果：提高低速、中速、高速時的轉矩。低、中速：空氣經過較細的進氣岐管，由于進氣流速快，且進氣脈動慣性增壓的結果，使較多的混合氣進入氣缸，提高轉矩輸出；在高速：空氣經過較短的進氣岐管，管徑變大，進氣阻力小，充填效率高以維持高轉矩

2、輸出。采用結構：可變進氣歧管長度、可變進氣歧管斷面積。41）可變進氣歧管斷面積控制閥裝在粗短的副進氣歧管；當發動機低、中轉速時，控制閥關閉，空氣從較細長的主進氣歧管進入氣缸；當發動機高轉速時，控制閥打開，空氣從主、副進氣歧管進入氣缸。5（1）日產可變進氣系統(N-VIS)安裝在短進氣管上低速時，關閉閥門；高速時，打開閥門。62）可變進氣歧管長度高轉速時控制閥全開，進氣管距離最短，進氣阻力最小。低、中轉速時：副進氣歧管上的控 制閥全關，進氣管距離最長，利用進氣慣性效果，增加充氣量。7（1）豐田（ACIS)進氣系統發動機低、中轉速時，控制閥關閉，延長進氣歧管長度；發動機高轉速時，控制閥打開，縮短進

3、氣歧管長度。81.1.2 可變氣門正時與升程控制系統一般發動機進、排氣門的打開與關閉時刻（氣門正時）、打開到關閉的程度（升程），在任何轉速與負荷時，都是在固定的。9 高轉速：吸氣和排氣的時間短，想要達到較好的充氣效率，就需要盡可能長的吸氣和排氣時間。于是就采取氣門重疊（進氣門提前開啟，排氣門遲后關閉），當轉速越高時，要求的重疊角度越大。這樣發動機在較高的轉速下，就能獲得較大的功率。 低轉速：大的重疊角則會使得廢氣倒流入進氣岐管，氣缸內氣流紊亂，從而導致怠速不穩，低速功率偏低。若對低轉速工況優化（減小重疊角）：發動機的就無法在高轉速下達到較高的功率。 固定式：配氣相位不變，不可能使發動機在兩種工

4、況下都達到最優狀態。一般發動機為折衷方案。 1）可變原因102）可變作用以長跑比賽為例：呼吸的快慢影響著體能的發揮；太急促或刻意的屏息都會增加疲勞感，使奔跑能力降低。所以，要按照奔跑步伐來調整呼吸頻率，保證最佳速度。汽車發動機：應用上述道理。可變配氣相位與氣門升程技術就是為了讓發動機能夠根據不同的負載情況自由調整“呼吸”，使燃燒更有效率。全工況兼顧：能兼顧發動機高速及低速的不同工況，保證發動機的動力輸出和降低燃油消耗；111.本田汽車公司VTEC技術本田VTEC（Variable Valve Timing & Lift electronic control system），稱為電子控制可變氣門

5、正時與升程系統。 同一缸有主進氣門和次進氣門，主搖臂驅動主進氣門，次搖臂驅動次進氣門，中間搖臂在主次搖臂之間，不與氣門直接接觸。121）結構分析中間搖臂為高轉速用，主搖臂與副搖臂為低轉速用。中間搖臂的兩端分別是主搖臂與副搖臂，中間搖臂內有運動彈簧總成，為一輔助定位裝置，可抑制低回轉時的搖臂空隙，并可在高回轉時，圓滑的驅動進氣門，主搖臂內有正時活塞與同步活塞A，中間搖臂內有同步活塞B，副搖臂內有止擋活塞。每缸的凸輪軸上有三種不同舉升的凸輪，中間凸輪為高速用，升程最大；副凸輪為低速用，升程最小；主凸輪升程次之。為使搖臂容易連接與分離，特別加裝了正時板。132） 工作原理發動機低速運轉：電磁閥不通電

6、使油道關閉，此時，三個搖臂彼此分離，主凸輪通過搖臂驅動主進氣門，中間凸輪驅動中間搖臂空擺；次凸輪的升程非常小，通過次搖臂驅動次進氣門微量開啟。配氣機構處于單進、雙排氣門工作狀態。發動機高速運轉：電腦向VTEC電磁閥供電，使電磁閥開啟，來自潤滑油道的機油壓力作用在正時活塞一側，再通過A、B兩個活塞分別將主搖臂和次搖臂與中間搖臂接成一體，成為一個組合搖臂。凸輪升程最大，兩個進氣門同步工作，成為雙進兩排。當發動機轉速下降到設定值，電腦切斷電磁閥電流，正時活塞一側油壓下降，各搖臂油缸孔內的活塞在回位彈簧作用下，三個搖臂彼此分離而獨立工作。143） 電控油壓154） 低速工作主、副搖臂與中間搖臂分離，分

7、別由主、副凸輪A、B以不同的時間與升程驅動。主進氣門開度約9mm，副進氣門則微開。 165）高速工作因油壓進入，正時活塞向右移，主、副與中間搖臂被同步活塞A與B連接成一體動作；3個搖臂均由中間凸輪C以高升程驅動。此時主副進氣門開度約為12mm。171.1.3三段式VTEC1. 第一段（低轉速）二個油路都沒有油壓，三個氣門搖臂都可自由活動，兩個進氣門分別由主搖臂與副搖臂驅動，舉升分別是7mm與微開，使進氣渦流強烈，燃燒完全，達到省油及轉矩提高的效果。181.1.3三段式VTEC2.第二段（中速）：上油路送入油壓，活塞移動，使主搖臂與副搖臂結合為一體。因此兩個進氣門均由主搖臂驅動，即由低速凸輪驅動

8、，升程都是7mm，以確保中轉速時轉矩與功率值。193.第三段（高速）：上、下油路都送入油壓，上油路之油壓仍使主、副搖臂結合為一體；下油略送人之油壓，使活塞與活塞移動，故中間搖臂與主搖臂及副搖臂結合為一體，兩支進氣門均由中間搖臂驅動，即由凸輪高度最高的高速凸輪驅動，兩支進氣門的舉升都是10mm，以確保高功率之輸出。204.三段比較211.8 柴油機共軌直噴技術 由高壓油泵將高壓燃油輸送到公共供油管，通過公共供油管內的油壓實現精確控制。 使高壓油管壓力大小與發動機的轉速無關，可以大幅度減小柴油機供油壓力隨發動機轉速變化的程度。 22直列泵燃油系統蓄電池油箱噴油器電熱塞柴油濾清器調速器正時輪和噴油提

9、前器電熱塞控制單元電熱塞起動機開關直列泵輸油泵231.8.2 電控共軌系統高壓油泵、共軌及高壓油管、噴油器、傳感器及執行器、電控單元241. 工作原理共軌技術是指高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成的閉環系統中，將噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。由高壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管，通過對公共供油管內的油壓實現精確控制，使高壓油管壓力大小與發動機的轉速無關。可以大幅度減小柴油機供油壓力隨發動機轉速的變化，因此也就減少了傳統柴油機的缺陷。ECU控制噴油器的噴油量，噴油量大小取決于燃油軌（公共供油管）壓力和電磁閥開啟時間的長短。252. 系統特點第一代電控噴油系統是位置控制式。第二

10、代電控噴油系統是時間控制式。第三代電控噴油系統是時間壓力控制式，即電控共軌式噴油系統。1）柴油機的排放降低，經濟性提高。2）發動機的工作可靠性提高。3）響應快，控制精確。26 1.8.3 典型電控共軌系統結構 “共軌”技術利用一個“公共油軌”向各缸噴油器供油 ，油壓可獨立控制271 工作性能高壓共軌系統可實現在傳統噴油系統中無法實現的功能：1）噴油壓力可調：對不同工況可確定所需的最佳噴射壓力，從而優化柴油機綜合性能。2）噴油正時可控：配合高的噴射壓力（ 120Mpa200MPa ），可同時控制 NOx 和微粒（ PM ）在較小的數值內，以滿足排放要求。3）噴油速率可控：實現理想噴油規律，容易實

11、現預噴射和多次噴射，既可降低柴油機 NOx ，又能保證優良的動力性和經濟性。4）電磁閥控制噴油：其控制精度較高，高壓油路中不會出現氣泡和殘壓為零的現象，因此在柴油機運轉范圍內，循環噴油量變動小，各缸供油不均勻可得到改善，從而減輕柴油機的振動和降低排放。282 結構分析291） 噴油器結構進油密封、定壓通電、上移噴油30圖3 Bosch CP3系統用的高壓共軌及限壓閥共軌限壓閥軌壓傳感器2）共軌結構31（1）壓力調節閥 調壓閥( PCV) 調壓閥安裝在高壓供油泵旁或共軌上，其作用是根據發動機負荷狀況調整和保持共軌管中的壓力。當共軌壓力過高時，調壓閥打開，一部分燃油經回油管流回油箱；當共軌壓力過低

12、時，調壓閥關閉，高壓端對低壓端密封。調壓閥結構如左圖所示，球閥的一側是來自共軌燃油的壓力，另一側銜鐵受彈簧預緊力和電磁閥電磁力的作用。而電磁閥產生電磁力的大小與電磁線圈中通過的電流大小有關。32 限壓閥的作用相當于安全閥，它限制共軌中的壓力。當共軌中燃油壓力過高時，滑閥右移，回油卸壓。低于共軌內允許最高時彈簧壓緊滑閥封頭。（2）限壓閥圖16 Bosch共軌系統的限壓閥 33（3）流量限制器作用是防止噴油器可能出現的持續噴油現象。當流出的油量超過最大流量時，流量限制器將自動關閉噴油器的進油口，防止繼續噴油。正常工作狀態時：活塞處在靜止位置，即靠在共軌端的限位體上。一次噴油后，噴油器端的壓力略有下降，從而活塞向噴油器方向運動；活塞壓出的容積補償了噴油器噴出的容積；在噴油終了時：活塞停止運動，不關閉密封錐面，彈簧將活塞壓回靜止位置，燃油經節流孔流出。噴油量過大時：活塞從靜止位置被壓到出油