汽车新技术课程结业论文

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1、汽车新技术课程结业论文宝马公司可变气门控制系统VANOSKt643-1-14安家宝可变气门控制系统VANOS［摘要］介绍了宝马全可变气门控制系统的结构与工作原理及其特点。该系统包括VANOS机构，能够在一定的范围内连续调节气门的正时与升程，实现发动机的无节气门负荷调节，降低了发动机的泵气损失，改善了发动机的性能。［关键词］可变气门；升程；正时为了同时提高汽油机的燃油经济性和动力性，满足越来越严格的排放法规要求，世界各大公司竟相采用新技术装备其生产的轿车。可变气门、稀薄燃烧和汽油直喷是当今三大核心技术，尤其是可变气门技术，冃前已在中国生产的部分

2、轿车上使用，比较有名的是本田的I-VTEC、丰田的VVT-I。作为全球品牌轿车生产厂家BMW公司，在新一代N系列发动机中，安装了全变量气门控制系统VANOS,使汽车油耗可以降低10%,功率增加20%,废气排放性能得到极大改善。宝马公司早期的VANOS机构采用的是螺旋齿套式凸轮轴相位调节装置,现在则釆用是按照摆转式原理设计的叶片式凸轮轴相位无级调节装置，如图1所示。转子通过螺栓与凸轮轴固定在一起，壳体通过链条与曲轴相连。停机时，定位销以无压力的方式嵌入凹口锁止槽中，保证每次启动时凸轮轴随壳体一起转动，以便凸轮轴有确定的初始相位。调节相位时，润滑

3、油首先进入凹口槽中，将定位销压回壳体并释放转了。机油腔内充斥着由发动机润滑系统提供压力的机油，转了上的叶片将机油腔分为气门正时提前室和滞后室。通过改变凸轮轴机油控制阀阀芯位置，控制供油和泻油的方向，便可以改变转了叶片两个侧而上的机油压力，使凸轮轴相对于曲轴发生转动，则叮在一定的曲轴转角范围内连续地调节凸轮轴的相位。凸轮轴机油控制阀是一个三位四通电磁阀，所谓三位,就是阀芯有三个位置（如图2所示）：左右两个位置分别对应两个相反的机油流动方向，通过油道与调节装置的转子叶片两侧相连；当阀芯在中间位置吋，机油油路被封闭，则气门正吋处于保持的位置。宝马的

4、VANOS系统是一个由车辆发动机管理系统操纵的液压和机械相结合的凸轮轴控制设备。VANOS系统基于一个能够调整进气凸轮轴与曲轴相对位置的调整机构。双VANOS则增加了对进排气凸轮轴的调整机构VANOS系统根据发动机转速和加速踏板位置来操作进气凸轮轴。在发动机转速达到最低时，进气门将随后开启以改善怠速质量及平稳度。发动机处于中等转速时，进气门提前开启以增大扭矩并允许废气在燃烧室中进行再循环从而减少耗油量和废气的排放。最后，当发动机转速很高吋，进气门开启将再次延迟，从而发挥出最大功率。VANOS系统极大增强了尾气排放管理能力，增加了输出和扭矩，提

5、供了更好的怠速质量和燃油经济性。VANOS系统的最新版是双VANOS,被用于新M3车型上。该技术于1992年被首次应用于宝马5系车型的M50发动机上。在顶置凸轮轴发动机屮，凸轮轴通过一根皮带或者链条和齿轮与曲轴相连。在宝马VANOS系统发动机内有一根链条和一些链轮。曲轴驱动排气凸轮上的链轮，排气凸轮链轮被螺栓固定于排气凸轮上，第二套齿轮驱动穿过进气凸轮的第二根链条，进气凸轮上的大链轮没有固定在凸轮上，因为其中间有个大孔，孔内有一套螺旋形的齿，在凸轮的一端有一个外侧也是螺旋形的齿轮，但它太小，无法与大链轮内侧的齿轮相连接。有一小块杯状带有螺旋形

6、齿轮的金属，其内侧与凸轮相配合，外侧与链轮配合oVANOS系统的可变性就是源于齿轮的螺旋形。杯状装置由作用于受DME（数字式电了发动机管理系统）控制依靠油压的液压机构驱动。怠速时，凸轮正时延迟。在非怠速状态下，DME为电磁线圈通电控制油压推动杯状齿轮，在中等转速下推动凸轮提前12.5度，然后在5000转/分时，允许其回到初始位置。中速运转时推力越人气缸充气越好，扭矩也就越人。我们听到的噪声是因公差而造成的杯状装置进出时链轮的轻微摆动声咅。在油门踏板位置和发动机转速的作用下，进排气凸轮轴的气门正时根据发动机所需的功率进行了调整，双VANOS系统

7、（双可变凸轮轴控制）以此使扭矩得到了显著提升。在多数使用单VANOS系统的宝马发动机中，进气凸轮正时仅在两个明显的转数点变化。而双VANOS系统中，进气和排气凸轮的正时在大部分转数范围内持续变化。使用双VANOS系统，气门升程增加了0.9毫米，使得进气门的开启时间因而延迟了12度。为迅速而精确的调整凸轮轴，双VANOS系统需要非常高的油压，以确保在发动机低转速下能提供更大的扭矩，在高转速时有更大的功率。随着不完全燃烧气体的减少，发动机怠速得到了改善。预热阶段的特殊发动机管理控制系统能帮助催化转化器更快地达到工作温度。双VANOS系统改善了低转

8、速功率，使扭矩曲线趋于平缓并能为该组凸轮轴扩展功率带。双VANOS系统发动机的扭矩峰值比单VANOS低450转，功率峰值高200转/分，1500-3800转/分下的