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详解宝马车系N20发动机气门控制系统
来源:本站整理  作者:佚名  2018-11-08 10:37:55

    2.系统概览(图6)

    3.系统功能
   (1)可调式凸轮轴控制装置VANOS
    具有独立VANOS电磁阀的传统VANOS已从结构上进行了修改。采用VANOS电磁执行器和机械式VANOS中央阀门减少汽缸盖中的油道。
    可调式凸轮轴控制装置正时控制系统用于在低转速和中等转速范围内提高扭矩。同时为怠速和最大功率设置最合理的气门配气相位。进气和排气凸轮轴可在它们的最大调整范围内可变调节。达到正确的凸轮轴位置时,VANOS电磁阀保持调节缸两个空腔内的油量恒定。因此可将凸轮轴保持在该位置上。为了进行调节,可调式凸轮轴控制装置需要一个有关凸轮轴当前位置的反馈信号。在进气和排气侧各有一个凸轮轴传感器检测凸轮轴的位置。在发动机启动时,进气凸轮轴在极限位置上(在“滞后”位置上)。在发动机启动时通过一个弹簧片预紧排气凸轮轴,并将其保持在“提前”位置。
   (2)电子气门控制系统Valvetronic
    通过一根电动可调式偏心轴,凸轮轴对凸轮推杆的影响可通过一根中间杠杆改变,由此产生一个可变气门升程。一个特点是,偏心轴传感器不再安装在偏心轴上,而是已集成到伺服电机中。电子气门控制系统3投入应用。电子气门控制系统3与电子气门控制系统2的区别在于电子气门控制伺服电机和传感器的布置。混合气的形成通过提前和掩蔽得到了优化。在压缩结束时,涡流的强度等级增大。通过这个充气运动可改善部分负荷运转中和废气触媒转换器加热运行中的燃烧。
    ①提前。提前在下部部分负荷区中在两个进气门之间产生一个最大1. 8mm的升程偏差。因此吸入的新鲜气体被搅动并旋转。
    ②掩蔽。掩蔽是气门座的一种造型。这个造型现在使流入的新鲜空气被校正,从而产生希望的充气运动。这些措施的优点是,例如燃烧延迟可减小约100 KW。燃烧速度更快,并且可以产生更大的气门重叠。因此能够明显降低氮氧化物排放。能够通过组合使用电子气门控制系统III、直接喷射和涡轮增压改善反应特性。直到自吸式发动机全负荷的反应特性像在带电子气门控制系统的自吸式发动机上一样缩短,因为取消了进气集气箱的加注过程。在废气涡轮增压器启动时接着建立扭矩,能够在低发动机转速时通过设置部分冲程而加速。这样有助于冲洗剩余气体,从而更快建立扭矩。使用一个新型无刷直流电机。此电子气门控制系统伺服电机具有下列特点:开放式概念(机油穿过);偏心轴角度可根据发动机转速计算出;输入功率降低约50%;调节的动态性更高(例如有汽缸选择性的调节或怠速控制);减小重量(约600g)。
    第三代电子气门控制伺服电机也包含用于识别偏心轴位置的传感器。另一个特点是,发动机机油穿过和环绕流过电子气门控制系统伺服电机。喷油嘴确保偏心轴的蜗轮蜗杆传动机构得到润滑。为降低燃油消耗而开发了电子气门控制系统。电子气门控制系统的控制现在已集成到数字式发动机电子伺控系统(DME)中。在电子气门控制系统激活时,供给发动机的空气不是通过电动节气门调节器,而是通过进气门的可调式气门升程来一调整。装备电子气门控制系统时,为执行下列功能而控制电动节气门调节器:车辆启动(暖机过程)、怠速控制、满负荷运转、紧急运行。
    在所有其他运行状态下,节气门打开至只产生一个轻微的真空为止。这个真空例如是燃油箱排气所需要的。数字式发动机电子伺控系统(DME)根据加速踏板位置和其他参数计算出电子气门控制系统的相应位置。数字式发动机电子伺控系统(DME)控制汽缸盖卜的电子气门控制系统伺服电机。电子气门控制系统伺服电机通过一个蜗杆传动装置驱动汽缸盖油室中的偏心轴。数字式发动机电子伺控系统(DME)持续监控偏心轴传感器的两个信号。检查这些信号是否单独可信和相互可信。这两个信号相互间不允许有偏差。在短路或损坏时,这些信号在测量范围之外。数字式发动机电子伺控系统(DME)持续检查,偏心轴的实际位置与标准位置是否相符。由此可看出机械机构是否动作灵活。发生故障时,阀门会被尽量打开。然后通过节气门调节空气输送。如果不能识别偏心轴的当前位置,则阀门会被不加调节地最大打开(受控的紧急运行)。为达到正确的阀门孔开启程度,必须通过调校补偿气门机构内的所有公差。在这个调校过程中,调节到偏心轴的机械限位,存储以此学习的位置。这些位置在各种情况下都用作计算当前气门升程的基础。调校过程自动进行。每次重新启动时将偏心轴位置与学习的数值相比较。如果例如在某次维修后识别到偏心轴的另一个位置,则执行调校过程。此外可以通过诊断系统调用调校。

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