相位调节VCP介绍-无logo.ppt

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1、连续可变凸轮相位调节器及其控制阀(CVCP＆OCV)名词解释：可变气门正时(VVT,VariableValveTiming)连续可变凸轮相位调节器（CVCP，ContinueVariableCamPhaser)可变凸轮正时(VCT,VariableCamTiming)机油控制阀(OCV,OilControlValve)CVCP知识介绍：一、功能及任务二、结构特点三、工作原理四、GN3VCT介绍一、功能及任务连续可变凸轮相位调节器（CVCP或VCP）用来改变配气机构的正时。它可以根据控制系统的需要连续调节凸轮轴与曲轴间的相对相位关系，实现对配气相位的控制。根据发动机的具体结

2、构和应用的不同，所使用VCP及其机油控制阀（OCV）进行相位调节的策略也各不相同，具体安装的位置和数量也各不相同。目前主要存在四种结构：进气凸轮相位调节（ICP）；排气相位调节（ECP）；进排气双等相位调节（DECP）和进排气双独立相位调节（DICP）。对于这四种策略而言，所获得的效果也是不同的。综合而言，通过VCP及其OCV改变配气相位，将有助于提升发动机效率、改进怠速稳定性并可提供更大的扭矩及功率，同时有助于提高燃油经济性并降低碳氢化合物（HC）以及氮氧化物（NOx）的排放。系统概况图1.1相位调节的策略VCP功能的关键在于通过改变凸轮正时，进而实现对气门重叠角的控制

3、。下面了解一下什么是气门提前角、滞后角和重叠角。进气门或排气门在上止点或下止点后到关闭时所对应的曲轴转角被称为气门滞后角。进气门或排气门在上止点或下止点前开启，所对应的曲轴转角被称为气门提前角。在上止点范围内，进气门和排气门同时开启，期间所对应的曲轴转角就是气门重叠角。根据发动机负荷状态对气门开关时机进行调节，从而达到最佳运动状态，增加输出功率，改善油耗。1.2CVCP对排放的改善1.2.1改善NOx的排放氮氧化物的形成主要与以下三方面的因素有关：①温度因素：高温环境促使混合气中通常比较稳定的氧分子和氮分子分解，有利于氮氧化物的生成。②在高温中反应的时间：较长的燃烧过程为

4、氮氧化物的生成提供了更多的时间。③氧气浓度：稀空燃比的混合气可以为氮氧化物的形成提供充分的氧气和氮气。在凸轮相位调节过程中，通过调节气门重叠角大小，可以控制吸入每缸中的废气再循环量，从而控制对新鲜混合气的稀释作用。稀释作用是一种在燃烧室内减少NOx生成的有效方法。通过稀释作用，在未燃混合气中加入一定的废气量，废气是惰性的，只含有极少量的可燃物质，这样就增加了混合气的总热容量。当热容量提高时，使充入的混合气很难被加热，降低了燃烧的峰值温度。因为Nox的生成直接与燃烧温度相关，因此，进气稀释作用可以减少Nox的产生。在发动机中，用作进气稀释控制的废气主要有三种来源：稀释总量＝

5、残余废气量＋内部EGR＋外部EGR残余废气量是指在排气行程结束后，残存在燃烧室空间内的已燃废气。内部EGR指在气门重叠期间内从排气歧管和进气歧管内被再次吸入的已燃气体。外部EGR指从排气管或排气歧管中被控制引入到进气歧管内的废气量。外部EGR是普通固定配气正时发动机中，减少NOx排放的传统方法。1.2.2改善碳氢化物的排放碳氢化物的形成主要来自未燃烧的燃料。一般使用排放后处理设备，如催化转化器，把CH转化成无害物质（H2O，CO2，N2）。在排气行程结束时，废气中的CH浓度最高，CVCP使得这部分废气更多的被重新吸入到汽缸内再氧化，从而减少了CH的排放。1.3CVCP与E

6、GR技术的比较在固定配气相位正时的发动机中，良好的怠速质量和稳定性需要较小的气门重叠角，而这对提供减少NOx生成所需的内部EGR量来说远远不足；如果重叠角增大，以提供发动机在高负荷时所需的大量内部EGR时，在怠速时汽缸内则进入了过多的废气，导致怠速恶劣，同时也增加了HC排放。降低压缩比也可以减少NOx，因为这样可以降低汽缸的峰值压力和温度，就可以在做功行程中减少NOx的生成。但是，减小压缩比将降低燃油经济性。而在装备VCP系统的发动机中，气门重叠角可以根据发动机不同的工况调整以提供适量的内部EGR。在怠速时，重叠角调到最小状态，以保证怠速稳定，而在高负荷工况下，重叠角增大

7、以提供足够的内部EGR减少Nox的排放。而且在使用VCP增大重叠角来减少NOx的同时，通过吸入排气冲程末端HC浓度最高的废气，再次燃烧，HC的排放水平也得以降低。在发动机正常工作不同工况时，进气的稀释量，在排气相位调节中通过滞后凸轮正时，在进气相位调节中通过提前凸轮正时来调节变化。由于引入的废气量直接由气门来控制，并不存在在外部EGR控制中出现的通过歧管分配废气带来的损耗现象。而且废气是直接进入各个汽缸中，汽缸间的分配更为平均。因此，这种通过对稀释作用控制的方法可以改进对瞬时空燃比控制。这些优点可以使特定的发动机能够容纳更多的