相位调节VCP介绍无logo学习PPT教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPTX 页数:64 大小:6.5MB 金币:10 举报 版权申诉
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连续可变凸轮相位调节器及其控制阀名词解释: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。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。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EGR技术的比较而且在使用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稀释量,从而获得更多的对燃油经济性和排放性能的改进。综上所述,使用VCP技术对进气进行稀释控制与传统的外部EGR技术相比可以获得更多的优点:传统外部EGR技术在降低Nox的同时会增加HC的排放,使用VCP来控制稀释作用,这样就避免了标定过程中,在燃油经济性,HC和NOx的排放中作出牺牲,带来某一项性能的降低。外部EGR技术的损耗作用和各缸间分配不均现象以及过渡状态限制了高稀释率的应用,这样并不能完全发挥稀释控制的作用。VCP技术没有这种问题,可以有更高的稀释率,而获得更多的性能改进。1.4应用类型及优点进气凸轮相位调节,ICPICP的应用在获得排放改善的同时还可以提高发动机的动力性能。通过控制进气门的关闭时刻,可以优化发动机的扭矩特性:在发动机低速时,在压缩行程中,ICP控制进气门晚关角,使之较早关闭,可以减少排出进气门的新鲜混合气,这样可以使汽缸内吸进更多的混合气,产生更高的低速扭矩;当发动机转速提高时,进气歧管的调谐效应需要进气门保持更长的开启状态以吸入更多的气,ICP可以增大进气门的晚关角,提高高速时最大功率。总而言之,VCP可以用来优化进气门的关闭时刻,这样可以在整个转速范围内得到更好的扭矩特性。另外进气相位调节也可以减少HC的排放,原理与排气相位调节类似,通过吸入浓度最高的排气行程末端废气进行再循环来实现。改变进气门的正时会影响到发动机燃烧室内的混合气运动和压缩效果。根据特定的应用,改变进气正时可以用来控制排放和爆振。进排气独立相位调节,DICP进排气双独立相位调节系统(DICP)是上面两种策略的结合