圖解可變氣門正時機構(VVT-i)的結構與工作原理

1. 可變氣門正時機構的結構

可變氣門正時機構的基本結構如下圖所示, 主要由可變氣門凸輪正時調節器、 油壓控制閥(OCV)、曲軸位置傳感器(CKP)、凸輪軸位置傳感器 (CMP)及發動機管理系 統(PCM) 等 組 成。 CKP 將 發 動 機 轉 速 信 號 傳 給 PCM,CKP將氣缸識別信號傳給 PCM。 PCM 經分析、 計算, 發出指令, 輸出電流 (佔空比) 控制 OCV, 改變 OCV 的高壓油通道。 OCV 控制可變氣門正時執行器調節進氣凸輪軸相位,以使氣門正時達到最佳。


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VVT-i凸輪正時調節器的結構如下圖所示, 其由固定在進氣凸輪軸上的葉片、 與從動正時鏈輪一體的殼體以及鎖銷組成。 葉片與殼組成的空腔, 分為氣門正時提前室和氣門正時滯後室, 由凸輪軸正時機油控制閥將壓力油傳送給提前室或滯後室, 促使調節器葉片帶動凸軸旋轉, 達到調整進氣門正時, 獲得最佳的配氣相位的目的。


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凸輪軸正時機油壓控制閥的結構如下圖所示, 其主要由滑閥、 線圈、 柱塞及回位彈簧等組成。 工作時, 發動機管理系統 (PCM) 接收各傳感器傳來的信號, 經分析、 計算後傳給凸輪軸正時壓力油控制閥控制指令, 接通凸輪軸正時壓力油控制閥電源, 控制滑閥移動, 將壓力油輸送給凸輪軸正時調節器, 提前、 滯後或保持位置。 當發動機停機時, 凸輪軸正時機油控制閥多處在滯後狀態, 以確保啟動性能。


圖解可變氣門正時機構(VVT-i)的結構與工作原理


2. 可變氣門正時機構的工作原理

發動機啟動時

當可變氣門正時執行器的止動銷與轉子齧合時(轉子由於彈簧力處於最大配氣延遲位置) ,凸輪軸鏈輪與凸輪軸作為一個整體旋轉。 當油泵壓力升高並且止動銷脫離時,便可對凸輪軸鏈輪與凸輪軸的相應角度進行調節。

氣門正時提前

當油壓控制閥(OCV)的滑閥按照 PCM 信號移動到左側時,油泵液壓注入到氣門正時提前通道,並最終到達可變氣門正時執行器的氣門正時提前室。 然後,轉子與凸輪軸一起向氣門正時提前方向旋轉,與曲軸驅動的殼旋轉方向相同,此時氣門正時被提前,如下圖所示。


圖解可變氣門正時機構(VVT-i)的結構與工作原理


可變氣門正時機構的正時提前

氣門正時延遲

當油壓控制閥(OCV)的滑閥按照 PCM 信號移動到右側時,油泵液壓注入到氣門正時延遲通道,並最終到達可變氣門正時執行器的氣門正時延遲室。 然後,轉子與凸輪軸一起向氣門正時延遲方向旋轉,與曲軸驅動的殼旋轉方向相反,此時氣門正時被延遲,如下圖所示。


圖解可變氣門正時機構(VVT-i)的結構與工作原理


可變氣門正時機構的正時延遲

保持氣門正時中間位置

油壓控制閥(OCV)的滑閥位於氣門正時提前與延遲的中間位置。 由此,液壓同時被保持在可變氣門正時傳動裝置的提前室與延遲室內。 同時,轉子與殼的相應角度被固定並保持,由此產生固定的氣門正時。


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