1、VVT系統工作原理培訓VVT系統工作原理培訓(20XX.10.24)課程目錄發動機的分類VVT系統簡述VVT系統的組成VVT系統的功能VVT系統的工作原理VVT系統的失效模式與檢測Q&A一、發動機的分類一、發動機的分類p 按使用燃料的不同分類汽油機 轉速高，質量小，噪音小，起動容易，制造成本低。柴油機 壓縮比大，熱效率高CNG發動機 壓縮天然氣的主要成分是甲烷，充分燃燒后生成二氧化碳和水，非常環保。LPG發動機 液化石油氣具有熱值高、熱效率高，燃燒充分的特點?；旌先剂习l動機 同時使用電、氣、液其中兩種燃料的發動機 。p 按氣缸排列方式分類L：直列 V：V型排列W：W型排列H：水平對置發

2、動機R：轉子發動機平置平置轉子轉子p 按照進氣系統是否采用增壓方式分類p 按冷卻方式分類p 按氣門數分類兩氣門兩氣門多氣門多氣門p 按市面上比較有代表的技術來分VVT發動機 TCI發動機 DI發動機 二、二、VVT系統簡述系統簡述VVT是Variable Valve Timing縮寫，中文意為發動機“可變氣門正時”技術。1960年代起，工程師們開始致力于這項技術的研究。202X年的阿爾法羅密歐Spider 2.0是最早采用VVT技術的量產車，最后由豐田在202X年進行推廣。 目前這項技術已在各車廠廣泛使用，如本田的VTEC、i-VTEC、；豐田的VVT-i；日產的CVVT；三菱的MIVEC；鈴

3、木的VVT；現代的VVT；起亞的CVVT等也逐漸開始使用。在這些VVT技術中，又分成兩類，一類是以豐田的VVT為代表的改變氣門開啟時間的技術；另外一類是以本田的VTEC為代表的改變氣門升程的技術。在單VVT的基礎上，各車廠又提出雙VVT技術，分別控制發動機的進氣系統和排氣系統，目前豐田的卡羅拉，皇冠，銳志等車型均采用此技術。 最終，本田、豐田在各自的可變氣門正時技術基礎上借用對方技術，推出了i-VTEC及VVTL-I三、三、VVT系統的組成系統的組成VVT的類型和組成的類型和組成鏈輪目標輪壓鑄轉子壓鑄定子 凸輪接頭襯套鎖銷凸輪銷回位彈簧定子螺栓 (4)螺紋銷油封 (8)螺紋銷 (2)罩板鎖銷彈

4、簧鎖銷座VVT的類型有很多，有鏈條式，葉片式等。目前葉片式應用比較普遍，其結構如下:OCV組成及功能組成及功能OCV：Oil Control Valve 機油控制閥，是VVT工作的控制元件，它從ECU獲得占空比信號，柱塞推動滑閥，控制機油推動VVT葉片轉動到最佳氣門正時位置。并且在發動機停止時，在彈簧力的作用下保持在最遲角位置。進油濾網出油濾網（2）O形圈13.82.4閥塞OCV彈簧O形圈15.82.4前軛鐵導向塞組合外殼組件O形圈15.82.4包塑組件銜鐵組件O形圈13.81.9后軛鐵導向塞組合閥體四、四、VVT系統的功能系統的功能中低速區域的力矩增大力矩增大10%以上（實現良好駕駛性能）；

5、怠速時降低發動機轉速變動幅度（怠速穩定怠速穩定）；油耗油耗最大改善4.8%；改善排放排放性能（Nox排出量最大降低40% ）；配氣相位配氣相位一般發動機進排氣門的氣門正時，在任何轉速與負荷時，都是在固定位置開閉，例如發動機的氣門正時規格是6 BTDC、40 ABDC、3l BBDC與9 ATDC時，表示進氣門在上止點前6 打開，下止點后40 關閉；排氣門在下止點前31 打開，上止點后9 關閉，由于進氣門早開、排氣門晚關，產生了進排氣門同時開啟的現象，相應的曲軸轉角就叫氣氣門重疊角門重疊角。VVT的最基本作用就是通過驅動凸輪軸相對于曲軸旋轉，從而改變氣門重疊角，獲得最佳的進氣量，使發動機輸出當前

6、工況點的最佳功率和扭矩。VVT系統分類及特點系統分類及特點發動機在不同轉速和負荷下，對氣門正時的要求是不同。傳統的凸輪軸在所有工況下只有一個固定的氣門正時，也就是在特定工況下才能發揮較佳性能。而VVT可以在一定范圍內改變氣門正時，基本可以適應發動機的所有工況正時要求。工況氣門策略怠速時減小氣門重疊，防止氣流向進氣側回流，保證怠速穩定輕負載區減小氣門重疊，確保發動機的穩定性中負載區增大氣門重疊，降低泵氣損失，提高內部EGR率，降低油耗，減小NOxHC高負載中轉速區加快進氣氣門關閉時機，提高效率，提高低中速力矩高負載高轉速區減緩進氣氣門關閉時機，提高體積效率，提高最高輸出功率低溫時氣門重疊將為最小

7、，防止氣流向進氣側回流，降低油耗，保證快怠速穩定啟動時氣門重疊將為最小，防止氣流向進氣側回流，提高啟動性不同工況下氣門策略不同工況下氣門策略出力性能出力性能ICIC進角進角體積效率提高體積效率提高 氣門重疊角大氣門重疊角大掃氣改善掃氣改善 氣門重疊角大氣門重疊角大泵氣損失減小泵氣損失減小ICIC進角進角高壓縮比化高壓縮比化油耗油耗ICIC遲角遲角體積效率提高體積效率提高出力性能出力性能EOEO遲角遲角高膨脹比化高膨脹比化ICIC遲角遲角泵氣損失減小泵氣損失減小ECEC遲角遲角內部內部EGREGR增大增大 油耗油耗 及及 排放排放 ICIC遲角遲角低壓縮比化低壓縮比化 爆震抑制，點火提前角進角爆

8、震抑制，點火提前角進角油耗油耗 氣門重疊角小氣門重疊角小內部內部EGREGR減小減小 無氣門重疊角無氣門重疊角起動燃油減少起動燃油減少 燃燒穩定，油耗降低，冷態起動時排燃燒穩定，油耗降低，冷態起動時排 放減少。放減少。 油耗油耗 及及 排放排放 VVT在發動機的作用在發動機的作用五、五、VVT系統的工作原理系統的工作原理OCV工作動畫工作動畫VVT工作動畫工作動畫 VVT在工作過程中，由ECU根據發動機當前工況，結合相關的傳感器信號，發出控制信號給OCV(Oil Control Valve)，再由OCV對VVT油路通道進行控制，使正時帶輪與凸輪軸產生一個相對運動，從而達到氣門早開或晚開，也就改

9、變了發動機的正時。控制邏輯見下圖：控制OCV閥驅動VVT相位信號計算VVT實際角度VVT目標角度計算發動機轉速發動機負荷VVT角度差值診斷, 判斷是否允許VVT動作PID控制參數發動機轉速機油溫度等PID控制得到占空比輸出PWM波形OCV控制閥油孔控制閥油孔移相器內部腔體移相器內部腔體前進腔后退腔后退方向調整動作供油進角油腔充油遲角油腔回油泄油當發動機轉速及負荷增加時，對發動機燃油經濟性及排放要求增加，此時要求氣門重疊角增加，進氣VVT的相位應提前。此時ECU發出100%（或較大）的PWM指令，OCV閥的柱塞移動，進入到CAM PHASER的機油會流入到前進腔中，后退腔中的機油開始泄掉。在前進腔中機油壓力的作用下，葉片沿凸輪軸旋轉方向旋轉，凸輪軸因此相對曲軸旋轉，進排氣門重疊角減小。保持位置VVT穩定在某一角度時供油孔被堵塞當轉子調整到指定角度時，ECU向OCV閥發出50%（或同時關閉前進/后退腔油路的相應）PWM指令，OCV閥中的柱塞相應調整到一特定位置，此時前進腔及后退腔都處于關閉位置。 由于閥體閥塞存在極小間隙，因此，在關閉位置時，仍有微量機油從供油口泄漏至回油口。前進方向調整動作說明供油進角油腔回油遲角油腔充油泄油當發動機處于怠速時，需減小進排氣重疊角，進氣相位應處于最遲位置，也就是進氣VVT的初始位置。此時發動機E