曲柄连杆机构与配气机构异响的故障诊断和排除(4)

性能，减少油耗和废气排放。

目前丰田皇冠、锐志、卡罗拉等车型采用的是双VVT-i技术，双VVT-i指的是分别控制发动机的进气系统和排气系统。在急加速时，控制进气的VVT-i会提前进气时间，并提高气门的升程，而控制排气的VVT-i会推迟排气时间，从而有效地提升发动机动力。同时，由于进气量的加大，也使得汽油的燃烧更加完全，实现低排放的目的。简单的说，就是在原有VVT-i对进气阀门进行控制的基础上，双VVT-i对排气阀门也进行控制。电脑根据发动机转速、节气门的开度，对开闭双方的阀门进行连续的调节，可以在全转速范围内提高进排气效率和提高扭矩。

3.3宝马Double-Vanos/Valvetronic

宝马的VANOS系统是一个由车辆发动机管理系统操纵的液压和机械相结合的凸轮轴控制设备。VANOS系统基于一个能够调整进气凸轮轴与曲轴相对位置的调整机构。双VANOS(Bi-vanos)则增加了对进排气凸轮轴的调整机构。

VANOS系统根据发动机转速和加速踏板位置来操作进气凸轮轴。在发动机转速达到最低时，进气门将随后开启以改善怠速质量及平稳度。发动机处于中等转速时，进气门提前开启以增大扭矩并允许废气在燃烧室中进行再循环从而减少耗油量和废气的排放。最后，当发动机转速很高时，进气门开启将再次延迟，从而发挥出最大功率。

VANOS系统极大增强了尾气排放管理能力，增加了输出和扭矩，提供了更好的怠速质量和燃油经济性。VANOS系统的最新版是双VANOS，被用于新M3车型上。该技术于1992年被首次应用于宝马5系车型的M50发动机上。

怠速时，凸轮正时延迟。在非怠速状态下，DME为电磁线圈通电控制油压推动杯状齿轮，在中等转速下推动凸轮提前12.5度，然后在5000转/分时，允许其回到初始位置。中速运转时推力越大气缸充气越好，扭矩也就越大。我们听到的噪声是因公差而造成的杯状装置进出时链轮的轻微摆动声音。

在油门踏板位置和发动机转速的作用下，进排气凸轮轴的气门正时根据发动机所需的功率进行了调整，双VANOS系统（双可变凸轮轴控制）以此使扭矩得到了显著提升。

在多数使用单VANOS系统的宝马发动机中，进气凸轮正时仅在两个明显的转数点变化。而双VANOS系统中，进气和排气凸轮的正时在大部分转数范围内持续变化。

使用双VANOS系统，气门升程增加了0.9毫米，使得进气门的开启时间因而延迟了12度。为迅速而精确的调整凸轮轴，双VANOS系统需要非常高的油压，以确保在发动机低转速下能提供更大的扭矩，在高转速时有更大的功率。随着不完全燃烧气体的减少，发动机怠速得到了改善。预热阶段的特殊发动机管理控制系统能帮助催化转化器更快地达到工作温度。

双VANOS系统改善了低转速功率，使扭矩曲线趋于平缓并能为该组凸轮轴扩展功率带。双VANOS系统发动机的扭矩峰值比单VANOS低450转，功率峰值高200转/分，1500-3800转/分下的扭矩曲线也得到了改善。同时，扭矩下降的速度不会超过功率峰值。

双VANOS系统的优点在于在各种工作状态下，系统能够单独控制热的废气流入进气歧管。这被称为“内部”废气再循环，使得废气中的可用成分得以进行再循环。

在发动机加热过程中，VANOS系统改善了油/气混合气，并有助于快速将催化转化器加热至正常工作温度。当发动机怠速时，系统能够保持怠速转速的平稳和连贯，这归功于废气再循环被减少到了最低程度。在部分负载条件下，废气再循环提高到更高水平，允许发动机在更大的蝶形气门开启角度下工作以获得更佳的燃油经济性。全负荷件下，系统恢复较低的再循环容量以为各缸提供尽可能多的氧气。

2001年，Valvetronic电子气门的推出使宝马动力单元的效率进一步提高到更高的水准。Valvetronic，从字面理解就是气门Valve加tronic电子控制，直接靠电子控制进气阀门

16

开启的深度来控制进气量。

宝马的Valvetronic（连续可变气门正时及升程）少了节流阀的设计，如同我们鼻子或肺在作呼吸动作时一样地跟空气直接接触，而省略掉节流阀后，引擎在进新鲜空气时，将更顺畅，少掉因为空气流动的一些粘著力与摩擦力，而使引擎在运转时省去不必的损失!一般的车子，当我们用脚踏加油门时，是驱动着钢索而通到节流阀这开关的，而踏油门的深浅正控制著节流阀的开或关的程度，而引进的就是将进入引擎燃烧室燃烧的新鲜空气，所以，节流阀正控制著燃烧室的空气量与流动速率；然而，取代这\机械式\的进气节流阀机制后，取代的是\电子式\的可变电阻，依我们踏油门的深浅，经过这可变电阻而来决定\进气量\。

而Valvetronic比起VVTL-i与i-VTEC更进一步的地方是它除了可连续性变化气门的开关正时与相位外，Valvetronic连升程也是连续性微调!这比VVT-i与跟i-VTEC在升程上是\阶段式\地更进一步了!要作到气门的升程变化几乎都要透过摇臂的设计来完成这动作，而宝马更进一步的地方就是在此处比本田或丰田多下点功夫，Valvetronic的摇臂是\偏心轴\的转动，所以当摇臂作动时，非固定在圆心转动，而是稍微偏离中心点，虽然量不大，但是一经过摇臂的长度施力(如杠杆原理一样)，阀门开与关的\深度\就可以被改变了.(如图3.1所示，是正常的摇臂，它作动时即固定在圆心，而Valvetronic的\偏心轴\摇臂则巧妙地使它在作动时，会有不等量的伸长来驱动到气门的开关深度，所以升程就被微量的变化了凸轮轴借由摇臂去驱动气门的开与关。

图3.1宝马Valvetronic系统中摇臂的工作状态

就这样，Valvetronic配合着double-VANOS(双凸轮轴)原本就有的连续性可变气门正时机构，而作到了\正时与重叠时间，还有升程都可以连续性的变化，这就是它厉害的地方!

17

4 结论

曲柄连杆机构和配气机构作为车载发动机核心部位之一，能更好的诊断与排除其故障异响，在实际维修以及在整个汽车保养业中都有着起着不可或缺的作用，通过对全文的论述，我得出以下结论：

(1)对于曲柄连杆机构和配气机构异响的故障诊断和排除，首先需要对其结构有一定的认识和了解，然后分析常见的故障异响的原因，最后有针对性的对其故障异响进行诊断和排除。

(2)要想更好的诊断和排除曲柄连杆机构和配气机构故障异响，需要对不同型号的发动机不同技术类型的曲柄连杆机构和配气机构认知，了解其结构原理和工作原理，以便在以后的维修中能得心应手。

(3)从曲柄连杆机构和配气机构的结构来看，为了适应人们对汽车更高更好的要求，在相当长的一段时间内其必然朝着内燃机配气机构的可变技术方向发展。

随着汽车一百多年来的不断发展，其硬件设施的发展空间已很有限了。但人们对于汽车更完美的追求并没有停止。再者，随着全球面临着越来越多的能源问题和环境问题，省油和排放标准变成了人们购车首要考虑的问题。那么汽车的配气结构和曲柄连杆机构势必将成为工程师改进的重点对象。

18

5 致谢

时光飞逝，岁月如梭，转眼四年的大学的学习生活即将结束了，在这四年的学习生活中，塑造了我乐观的态度和坚毅的品格。

在这四年的学习生活中首先要感谢尊敬的XX老师。您吃苦耐劳的敬业精神、严谨求实的治学风范、诲人不倦的态度、谦虚的品格、以及对他人的宽容和对自身的严格要求，都使我获益匪浅，受益终生。

在这里我也要感谢我的父母，感谢他们这么多年来养育我，教育我，给我指引人生的道路，让我不断的成长。我也想借此机会谢谢我的父母，就是因为有了你们我的生活才会更好！

再次感谢尊敬的xx老师对我在学习时及在作论文中给予细心指导和无私帮助，您在许多具体问题上对我的指导和帮助，使我的论文得以顺利完成，令我受益匪浅。

感谢我的许多同学和室友在学习中以及在我做论文时给予无私帮助以及提出许多宝贵意见，在此祝愿他们学习进步、工作顺利。

19

参考文献

[1] 刘永长.内燃机原理[M].武汉:华中科技大学出版社,2004.

[2] 邢世凯，闻德生，潘景升.车用内燃机可变技术概述[J].拖拉机与农用运输车，2003. [3] 贾丽冬，陈传举.内燃机进气管长度可变系统发展现状[J].拖拉机与农用运输车，2004. [4] 冯迎霞，俞水良.车用发动机可变气门驱动技术进展[J].机电工程技术2005.

[5] 苏炎玲，舒歌群，李志锐.内燃机无凸轮电液驱动配气机构控制技术[J].小型内燃机与摩托车，2004. [6] 张德惠.现代发动机可变配气系统及电磁气门驱动机构[J].内蒙古民族大学学报（自然科学

版）,2004.

[7] 贺玉海，汪志刚.发动机可变气门驱动结构的研究与进展[J].交通科技，2004. [8] 汪波，赵雨东等.发动机电磁气门驱动开环控制系统设计与实验[J].汽车技术，2002. [9] 王希珍，李莉等.电磁控制全可变气门系统及其仿真[J].内燃机工程，2002. [10] 徐晓涛，张岸松.汽车发动机可变式气门驱动机构[J].汽车百科，2002. [11] 占强，张莹. 澎湃之“芯”[J].世界汽车，2008 [12] 娄云，刘新平.汽车电子控制技术[M].科学出版社，2007.

[13] 李玉柱，罗新闻.汽车专业英语. 科学出版社[M]，2007.

[14] 闵永军，万茂松，周良.汽车故障诊断与维修技术[M].高等教育出版社，2004. [15] 王凤军，吴东平.汽车发动机构造与维修[M].科学出版社，2007.

20

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库曲柄连杆机构与配气机构异响的故障诊断和排除(4)在线全文阅读。