日产Skyline轿车用电磁控制可变气门正时系统（eVTC）

日产Skyline轿车用电磁控制可变气门正时系统（eVTC） 日产Skyline轿车用电磁控制可变气门正时 系统(eVTC) ?发展动态一 日产Skyline轿车用电磁 日 控制可变气门正时系统(eVTC) 口杨妙梁 产汽车公司在2001年5月推向 市场的新型Sky1ine(V35型) 轿车搭载的VQ3ODD型与VQ25DD型直喷 式发动机上,在世界上首次采用了电磁 控制式的可变气门正时系统(eVTC: E1ectromagneticVa1veTiming Contro1).此后,又于2O01年10月 和11月分别在新型Stagea(M35型) 轿车和Cedric和G1oria高级轿车上应 用. 一 ,日产高性能车用发动机开 发的历史 回顾一下日产汽车公司开发高性能 车用发动机的历史(见图1),可以分 为两大领域,一是采用增压技术,二是 采用可变气门正时系统,确保汽车优异 的动力性和排放性能. 早在1979年,日产汽车公司就在 汽车上采用涡轮增压器,最初装在2L排 量的直列4缸发动机上.由于日本对发 动机排量实行征税差率,所以首先在小 排量发动机上应用.此后逐步推广到大 机的瞬时响应性,开发了可变几何截面 和混合式增压技术,并降低涡轮增压器 的惯性质量.但是由于很难兼顾燃油经 济性和排放性能,所以增压技术只限制 在高级轿车的发动机上应 用. 1986年日产汽车公司 开始采用可变气门正时系 统.但当时不是连续型 式,而是二级切换液压式 可变气门正时系统,搭载 在3L排量的V6发动机上 (VG30DE型).此后,从 二级切换方式向连续可变气 门正时系统(C—VTC: ContinuouSValveTim— ingContro1)(见图2) 发展.现在已从直列4缸机 扩大到-/-i~tI化?脚-蝴,的压缩机 ,夏耋』L何t一?压摹Z抽熏涓轮 妻渖轮压轮 可变气匝匝涓轮增压I 门正时压压 垂媸1其他 图1日产汽车公司高性能发动机的新技术应用历程 ?28? 门升程正时系统(VVL:Variable ValveLiftSySteln)(见图3)搭 载在直列4缸发动机上.这种系统利用 液压切换控制机构分别使用高速和低速 汽车与配件2002—31 ?发展动态一 时的凸轮型线,进行气门开闭时间和升 程量的可变控制,在整个转速范围内获 得平顺的扭矩曲线. 从上世纪9O年代以来,世界各大汽 车公司都开始应用和扩大可变气门正时 系统.其最初目的主要考虑提高动力 性,但是近年来,则在考虑提高动力性 的基础上,又兼顾提高燃油经济性和排 放性能.从结构上看,把可变气门正时 系统与可变气门升程系统组合起来,向 着高功能的可变气门正时和升程系统发 展. 二,eVT0的结构与工作原理 迄今,可变气门正时系统都采用液 压控制,几乎所有的液压控制系统中, 应用液压源进行发动机润滑,并配有机 油泵.因此,液压控制系统存在以下缺 点: (1)由于增加高压用机油泵导致 机油泵体积增加,机油泵摩擦损耗也增 加,使发动机燃油经济性下降. (2)机油泵发生的液压随着机油 温度或发动机转速的变化而变化,限制 了可变气门正时系统的工作响应性的运 转条件或环境条件(如发动机机油温度 等).而采用电磁控制的可变气门正时 系统能够克服上述缺点,确保高响应性 (变换时间);又能扩大实现高响应性 的运转条件. 1,eVTC的结构 电磁控制可变气门正时系统 (eVTC)是由减速器与执行器二部分构 成(见图4).减速器安装在发动机前 盖处的轴承部,可以在发动机前后方向 移动,但是旋转方向则通过2根销子被 固定在发动机前盖上.而执行器则借助 于凸轮螺栓被紧固在凸轮轴上,并与凸 轮轴一起旋转.在发动机安装时,减速 器与执行器的前方设有很小间隙. 减速器是由电磁铁与摩擦材料构 成.执行器主要由转鼓,花键轴,前 板(adva13cedPlate)(中间齿 图4eVTC结构图 汽车与配件2002—31 轮),螺旋弹簧,位于 内侧的设有齿轮的传动链 轮驱动用凸轮链轮构成. 从花键轴到前板,从前板 到凸轮链轮是由逆向螺旋 花键加以连结.转鼓与前 板则由螺钉连结.而转鼓 与凸轮链轮由螺旋弹簧连 结,但是在旋转方向上具 有一定的角度. 当向装于减速器内的 磁铁供应电流时,由于电 磁力作用,减速器与执行 器之间产生吸引力.由此 能够在前后方向移动的减 速器被吸引到执行器一侧.由于减速器 被固定在旋转方向,安装在减速器上的 摩擦片与执行器的转鼓之间没有连结而 滑动,于是,这种滑动产生的摩擦力就 成为变换气门正时的作用力. 2,可变气门正时的工作原理 图5 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示可变气门正时系统工作时 的各种部件工作方向. (1)基准位置 当磁铁不通电流时,作为基准位 置.当电流切断时,减速器与执行器分 离.这时,减速器由于安装在执行器内 部的螺旋弹簧载荷的作用而被挤向旋转 方向,并固定在设有转鼓与链轮的限位 器位置上. (2)作动(向气门正时提前角方 向变换) 当磁铁通过电流,减速器的摩擦片 与执行器的转鼓之间发生的摩擦力超过 螺旋弹簧载荷时,转鼓旋转续变化相位差. 三,降低转动噪声的技术 发动机气门开闭时,如图6所示, 当在运转中的凸轮轴施加变动扭矩时, 则发生转速相应变化.特别是在v型6缸 发动机时,由于与直列4缸,直列6缸发 动机不同,在各气缸的气门开闭时间不用可变气门正时机构, ? 30? 从设计开始就采 取了降低传动噪 声的 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 . 在采用 eVTC时,由于 它是由三个传动 齿轮组合构成, 如果只控制齿隙 往往受到生产技 术上的制约,因 此开发了新结构 的防止传动机构 振动的装置(见 图7).在链轮 与花键轴之间设 有碟型弹簧与摩擦片.如前所述,花键 轴会发生凸轮轴的转速变化(旋转振幅 变化).但是,由于碟型弹簧的载荷,链 轮受到挤压,花键轴的转速变化不容易 传递到链轮.当碟形弹簧负载增加时,由 于转速变化而受到限制,但是对于可变 气门正时系统本来功能的凸轮轴与相对 旋转运动性能则有严重影响.就是说,变 换速度会变慢.为此,使用摩擦片,以控 制花键轴与链轮之间的摩擦力,防止相 对旋转运动性能的恶化. 在eVTC中,通过控制各个齿轮的齿 隙,并采用新机构,达到摩擦片的摩擦力 最优控制,确保eVTC具有低噪声,高响 应性的优点. 汽车与配件2002—31 冰箱,彩电接上电尽可享用了.而汽车则不 同,它要消耗燃料,油料,轮胎,气和水.每 一 使用环节几乎都与节油有关. ?驾驶与节油 汽车是否节油与驾驶操作有密切关系,实验 证明一位驾驶员只需在原有的操作基础上改进不合 理的操作方法,就可节约1O%左右的燃料. 1,驾驶员在熟悉的路线与不熟悉的路线行驶 在平均车速相同的情况下前者比后者可节油2o‰2, 发动机起动后,习惯性地空轰油门,一次少则耗油 15mL,多则60mL;3,起步时油门与离合器配合 不当,车辆不能迅速平稳起步,这时油耗是正常油耗 (10mL左右)的几倍至十几倍;4,低档,高转 速或高档,低转速,均会使油耗异常增加;5,换 档不及时,油耗增加;6,经常急加速,紧急制动, 油耗增加:7,滑行不当,油耗增加. 为此要尽量使发动机经常处在经济转速下工 作,也就是经济车速,依车型而异.控制车速,适 当滑行,正确使用制动.并要保持发动机的正常工 作温度.正确驾驶定能节油. ?保养与节油 车辆技术状况完好是节约燃料的根本保证. 1,定期检测气缸压力,如缸压不足,必然功率 下降,油耗上升;2,定期更换合格的”三滤”, 这不仅能延长发动机寿命,还可减少油耗;3,使用 符合环境温度并相应级别的机油和齿轮油;4,散 热器中应加注符合 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 的冷却液(防冻液)应长年 使用.冷却液不仅防冻,还能防沸,防锈,防水垢. 如散热器中长期使用硬水,将会使水垢增厚,影响 散热,油耗增大,就必须定期清除水垢:5,提高 滑行性能.各回转部件均应调整灵活.在平坦干燥的 硬质路面开始拉动车辆的拉力不应超过车辆整备质 量的1.5%;或在平坦干燥的道路上以30km/h的速 度开始滑行到停止:其滑行距离应在200m以上. 为此需: 1,依技术要求正确调整底盘各部间隙和松紧 度,采用符合 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的润滑油和润滑脂;汽车在相同 使用条件下工作,如冬季使用夏季的齿轮油会使燃 油消耗增加4‰2,保持正确的四轮定位.减少运行 阻力,特别当前轮定位不准,这不仅油耗增加,还 可使轮胎早期严重磨损:3,轮胎气压应符合 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 : 实验表明当汽车各轮胎气压,均较标准降低,50kPa (O.5kg/cm2)就会增加5%油耗,当轮胎气压低于标 准的20%时,相应增加油耗10%.一只轮胎较标准降 低50kPa则可使油耗增加L5%.(待续) 金工 ?-I低弓I擎—I擦力’lI—I|i’’ 四,控制与响应性 I,控制 图8表示控{扫系统的原理圈.在凸轮 轴部件上设有麓槽(slit),由设置在气 缸盖上的霍尔元件传瓣藿凇过缝糖 盼情况,从丽蓑知运转碍I钧轴l黼 度位置.通过反馈这荦Ii实簿辫受盼售墓,| 以最优占空比(DutyRatio)作用于减 速器内的磁铁,使之发生蛋嘲并决般 换角度. 2,响应性 图9表示对发动机转速切换时间作 汽车与配件2002—31 为响应性的代用特性值进行测试情况 以及eVTC与原来液压式C-VTC进行比 较的结果.采用eVTC时,由于不受发 动机转速影响,从一般转速到变转速 区域能够在短时间内稳定达到目标变 换角度.而相 比之下,当采 用液压式C— VTC时响应 性在整个转速 范围内比eVTC差, 但是随着转速升 高,响应性才得到 改善.这是因为,当 采甩液压式C-VTC 对,特别在高油沮 低转速区域,不能 原来液压式C-VTC相比,由于eVTC 在整个转速范围内能够确保稳定的高 速响应性,所以具有良好的加速性. 表1采用eVTC的新型V~3ODD缸 内直喷式汽油机的技术参数.由表可 表IVO3ODD型发动机技术参敷(2001年型) ?鼍年份2001年一 气缸捧列和羹式V6,60.夹角 燃射蠹统缸内直接啧射 增压自然进气 气九曩动帆构DOHC,4气门(eVTC:电磁控制可变气门控制系统: 捧?I.IL2987 .日【径x行穗Slim93.0×73.3 压一比12.0, ?l太璃搴/min191/6400 ?蠢曩蹙Mm/r/min324/48O0 蠢辑优质汽油(辛烷值100) 确保使C-VTC作动的充分液压,导致变换 詹速度游君. 五,发动机性能与在车辆上应用 的效果 图10表示车辆的加速性测定结果.与 知,通过采用eVTC和其他技术措 旖,与原来yQ型发动机相比,最大 功率提高了14.9kW,最大扭矩提高 14.7Nm,并同时提高了响应性._ (本栏主持:漓沙) 蠢;鞋菲