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[设计匹配] 发动机连续可变气门正时、相位及升程技术,请大家多指教

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发表于 9-12-2014 12:54:44 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  一种能够连续改变气门正时、相位及升程的可变气门技术。用一根曲轴,下轴作定轴,固定在缸盖上,与摇臂滚子未做功时同轴心,上轴作动轴,上有带输出凸轮的轴套,由两根偏心轴分别由连杆连接和控制轴套与动轴,控制动轴的作调整轴,连接到轴套的作凸轮轴,凸轮轴的旋转由连杆带动轴套往复运动。调整轴的旋转带动曲轴动轴运动,而与动轴上轴套相连的凸轮轴不会受调整周影响,因此轴套相对于动轴会向凸轮轴相反的方向旋转,轴套的旋转会让输出凸轮提前与摇臂滚子接触,此时气门就会提前开启且迟后关闭,因此正时会提前,相位会变大。而轴套往复运动的角度大小不变,因此摇臂滚子会沿着输出凸轮多运动一段,因此气门行程会更长,升程会变大。 QQ截图20141207180228.png QQ截图20141207180245.png QQ截图20141207180331.png QQ截图20141207180454.png QQ截图20141207180509.png QQ截图20141207180520.png
QQ截图20141207180258.png
本技术能够随着发动机转速升高而连续提前正时、增大相位角、增大气门行程,这一过程是同步的,不能单独改变其中一项。若调校中需要单独改变正时则需另配可变正时机构。
QQ截图20141207180430.png
本技术中使用的调节曲轴为分体式
曲轴下轴与摇臂滚子同轴心,这样无论怎样调节都不会影响到气门回位到原点
气门解决方案:
进气门配连续可变气门正时、相位及升程技术,和单独连续可变气门正时技术。排气门配单独连续可变气门正时技术。
进气相位角随发动机转速升高而变大,提前角与迟后角均增大,提前角增大增加扫气效果,迟后角增大降低泵吸损失。
进气迟后角随发动机转速升高而变大,压缩行程会随之变短,压缩比逐渐变小。
排气门随发动机转速升高而迟后关闭,优化EGR,那么提前角变小,做功行程变大
高转速做功行程大于压缩行程,产生米勒循环
如此便形成低转速高压缩比,扭矩增强,高转速米勒循环,节能高效。
当发动机负荷增大时,进气相位和迟后角相对低负荷时减小,增大压缩比,增强扭矩。
本技术专利申请号201410279988x
申请人贾开继  电话13312199205

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该用户从未签到

 楼主| 发表于 1-3-2015 19:38:04 | 显示全部楼层

RE: 发动机连续可变气门正时、相位及升程技术,请大家多指教

由于很多人对正时和相位概念混淆,下面对正时和相位进行一下普及

可变正时是指气门开启和关闭时机,

0a06d45b3eaf6962a7386893570783df.jpg 131109110304160023.jpg
由于发动机的不同转速对气门开启时机需求不同,例如中高转速要求进排气有较大的重叠角,而低转速则不能有较大的重叠角,因此适时调整气门的可变正时技术就起到了很大作用,这也是普通VVT发动机的技术。
但是可变气门只是把气门或提前开或迟后开,与此同时也会提前关或迟后关,总之角度就那样大,提前了开了就会提前关,迟后开了就会迟后关。
那么随着转速升高是提前开好还是迟后关好呢,下面我们来了解一下提前角和迟后角。

6891db43968adec3bffef9f5ca2b2309.jpg
上图为配气相位图,是曲轴的旋转角度。图中α为进气提前角,B为进气迟后角,提前角的作用是提前开启增加气门重叠角,迟后角的作用是由于进气惯性晚关减小泵吸损失,那么都有作用怎么办呢,两权相害取其轻吧,中转速取重叠角,而高转速取减小泵吸损失,怠速则是最小提前角。

那么既然都有作用当然是直接增加相位的角度才是最完美的解决方法。
进气相位角的最直接体现就是凸轮轴做功角度,由于曲轴转2圈凸轮轴转1圈,所以凸轮轴做功角度是相位角的一半。如果凸轮轴做功角度大了那么就是相位角度变大了。
一般的进气相位角是240°,而改装车能达到278°,赛车会更高,那么对应的凸轮轴做功角度是120°至139°。也就是说凸轮轴做功角度从120°增加到139°就是进气相位角从240°增加到278°。

搜狗截图20150301163411.png 搜狗截图20150301163443.png

上图中气门从开启到关闭偏心凸轮轴旋转了120°,也就是说进气相位角是240°


而下图经过调整后偏心凸轮轴旋转了140°,相位角是280°

搜狗截图20150301163430.png 搜狗截图20150301163454.png

因此相位角增大,提前角和迟后角都增大,这一过程是随着转速提高无极调节的所以叫做连续可变气门正时和相位技术。
但这并不是完美的,由于正时只是随着相位的增大而改变的,不能单独改变正时,由于转速和负荷的不同会需要不同的迟后角,不能机械式增加,所以还需要与可变气门正时技术来配合使用才能达到完美效果。
由于可变相位,所以发动机更容易调校,例如:
低速用低相位角,这样迟后角小,压缩比大,利于扭矩输出
中段转速增加相位角,提前角增大后重叠角增加,利于扫气效果,迟后角增加减小泵吸损失,压缩比逐渐变小。
    高速用更大的相位角这样重叠角更大,泵吸损失更小,低负荷时压缩比更小,而压缩比小于做功行程的膨胀比形成米勒(阿特金森)循环,更节能环保。
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该用户从未签到

发表于 10-12-2014 10:45:52 | 显示全部楼层
没看懂。。能否再详细点。。
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 楼主| 发表于 10-12-2014 14:35:49 | 显示全部楼层
xjd 发表于 10-12-2014 10:45
没看懂。。能否再详细点。。

QQ截图20141210141222.png
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 楼主| 发表于 10-12-2014 14:38:48 | 显示全部楼层
秋水天长 发表于 10-12-2014 14:35

请大家多指教,谢谢
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 楼主| 发表于 24-12-2014 10:29:05 | 显示全部楼层
xjd 发表于 10-12-2014 10:45
没看懂。。能否再详细点。。

搜狗截图20141224093115.png 搜狗截图20141224093158.png 搜狗截图20141224093255.png 搜狗截图20141224093338.png 搜狗截图20141224093425.png 搜狗截图20141223142223.png
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 楼主| 发表于 24-12-2014 10:35:03 | 显示全部楼层
这次大家应该能看懂了,由电机驱动调节轴,正时系统驱动偏心凸轮轴
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 楼主| 发表于 30-12-2014 09:54:06 | 显示全部楼层
xjd 发表于 10-12-2014 10:45
没看懂。。能否再详细点。。

原理图 搜狗截图20141227155730.png 搜狗截图20141227155748.png 搜狗截图20141227155800.png 搜狗截图20141227155811.png 搜狗截图20141227155821.png 搜狗截图20141227155831.png 搜狗截图20141227155841.png 搜狗截图20141227155821.png 搜狗截图20141227155900.png
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  • TA的每日心情
    开心
    1-7-2015 09:36
  • 签到天数: 14 天

    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 30-12-2014 10:39:27 | 显示全部楼层
    还好了。想法不错,也有创意,另外你的图作的也很好,比较正规,    通过调整支撑点了,来改变行程比较现实,切合省油的设计原则,最近有利度的设计太少了  如果你不画那个电动机,我还以为真的是行家,   先给你点个赞了。
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    该用户从未签到

     楼主| 发表于 15-1-2015 14:13:11 | 显示全部楼层
    秋水天长 发表于 30-12-2014 09:54
    原理图

    搜狗截图20150114195849.png
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     楼主| 发表于 6-2-2015 10:51:41 | 显示全部楼层
    20111107102719543.jpg
        本技术中以偏心轴代替凸轮轴,用凸轮轴的旋转带动轴套往复运动,用轴套上面的输出凸轮开启气门,用曲轴来作调节轴。
        本技术中最大的问题是偏心轴的材质工艺问题,如何解决热膨胀带来的问题,但参考日产的VVEL技术可以看到,日产早在2007年开始就用偏心轴做凸轮轴,而且由此带来巨大好处,那就是完美解决气门回位问题且不受转速影响,由此看到偏心轴能够完美用作凸轮轴。
    QQ截图20141207180331.png
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     楼主| 发表于 24-2-2015 09:58:18 | 显示全部楼层
    调整了一下曲轴位置
    搜狗截图20150224092409.png
    使摇臂滚子的受力方向更合理,更省力,减小了动力损失,增加了耐用性。
    搜狗截图20150224092501.png 搜狗截图20150224092512.png 搜狗截图20150224092524.png
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    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2-4-2015 09:34:30 | 显示全部楼层
    70°往复升程对比.png 70°往复全面对比.png
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  • TA的每日心情
    擦汗
    29-3-2016 10:26
  • 签到天数: 3 天

    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 3-4-2015 13:03:23 | 显示全部楼层
    mark 一下了
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    该用户从未签到

     楼主| 发表于 10-4-2015 15:52:07 | 显示全部楼层
    底置凸轮对比图.png
    凸轮下置
    优点:更有利于力的传导。缺点:调整曲轴的调整范围大,正时会略有偏移。
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