可變氣門正時機構用於改變氣門正時。

為改善所有轉速範圍內氣缸的充氣效率,K4M和F4R引擎配備了進氣凸輪軸可變氣門正時機構(圖1)。

可變氣門正時機構

圖1. 進氣凸輪軸可變氣門正時機構

進氣門關閉時刻的變化可根據曲軸轉速優化氣缸充氣效率。

從而在中負載工況下提高扭矩,在高轉速時提高功率。

在這些條件下,較晚關閉進氣門可憑藉混合氣的高流速使其額外進入氣缸。

相反,在低轉速時,進氣慣性較小。

較早關閉排氣門可避免氣缸充氣不良以及因部分新鮮混合氣被排出而導致的扭矩損失。

曲軸轉速越高,進氣門關閉時間應越晚。

可變氣門正時機構工作模式(K4M引擎)

可變氣門正時電磁閥

圖2. 可變氣門正時電磁閥

機油通過安裝在氣缸蓋上的電磁閥輸送至可變氣門正時機構(圖2)。

電磁閥接收循環佔空比可變的電信號(12 V,250 Hz),從而將機油輸送至機構內部,以改變相位角度。

ECU以循環佔空比可變信號驅動電磁閥,其數值與所需相位偏移量成比例。

相位以曲軸轉角計,在0至43°之間平順變化。

凸輪軸可變氣門正時電磁閥在滿足以下條件時進行控制:

  • 曲軸轉速傳感器無故障;
  • 凸輪軸位置傳感器無故障;
  • 噴射系統無故障;
  • 引擎啟動之後;
  • 引擎不在怠速且油門踏板鬆開狀態下運行;
  • 根據負荷和曲軸轉速確定的噴射剖面閾值已達到;
  • 冷卻液溫度在10–120 °C範圍內;
  • 引擎機油溫度較高。

備用模式:

  • 可變氣門正時機構復位至初始位置;
  • 零相位偏移。

若電磁閥卡在開啟位置,引擎怠速運轉不穩定,進氣歧管壓力升高,同時引擎噪音也會增加。

可變氣門正時機構的運作與控制(F4R引擎)

可變氣門正時機構由噴射系統ECU通過安裝在氣缸蓋罩上的電磁閥進行關閉或控制(圖3)。

可變氣門正時機構工作原理圖

圖3. 可變氣門正時機構工作原理:1 – 可變氣門正時機構轉子,2 – 可變氣門正時機構齒輪,3 – 進氣凸輪軸,4 – 可變氣門正時電磁閥

當曲軸轉速在1500–4300 rpm範圍內時,ECU向電磁閥供電。

當轉速超過4300 rpm時,電磁閥供電中斷。

此時,可變氣門正時機構的位置有助於在高轉速時氣缸充氣。

在此位置,鎖止柱塞鎖定機構。

當轉速低於1500 rpm時,電磁閥無供電。

機構由柱塞鎖定。

當轉速超過1500 rpm,電磁閥開始供電時,在機油壓力作用下鎖止柱塞後退,釋放機構。

初始位置時,電磁閥關閉。

當滿足以下條件時,電磁閥打開機油通道以控制可變氣門正時機構:

  • 曲軸轉速傳感器無故障;
  • 凸輪軸位置傳感器無故障;
  • 噴射系統無故障;
  • 引擎啟動之後;
  • 引擎不在怠速運轉;
  • 蓄電池電壓高於11.4 V;
  • 冷卻液溫度高於30 °C;
  • 引擎轉速為1500–4300 rpm;
  • 負荷大於87%(約900 mbar)。

若電磁閥卡在開啟位置,引擎怠速運轉不穩定,進氣歧管壓力升高。

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