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[结构原理] 大众EA888发动机可变正时技术详解

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新浪微博达人勋

发表于 5-6-2015 17:19:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  现在的汽车发动机,配备可变正时技术已经不稀罕了。但是很少有资料能够详细地介绍发动机可变正时机构的结构和工作原理。
  有客户委托诺诺上海店维修一台2010年生产的斯柯达昊锐。这台车在别处维修过顶气门故障后没多久,又出现了严重缺缸的故障,这次特地委托我们来处置。我们拆解后发现,问题就出在2.0T发动机的可变正时系统上。
  这次正好拿着这根已经报废的排气凸轮轴,给大家介绍一下大众EA888发动机的可变正时原理。
  

  可变正时系统能够对发动机凸轮的相位或者气门生程进行调节,从而达到优化发动机配气过程的目的。因为高转速下与低转速下,气门的正时角对发动机经济性和动力的影响是明显的,高转速下可以充分利用进气惯性而提就进气量和扫气效率,所以气门早开晚闭,低转速反之,现在的发动机大多有这个技术。(摘自汽车通)。
  

  由此可见,可变正时技术最关键的地方就在于如何把凸轮轴扭个角度。大众选择的方案就是用机油推动阀片运动,进而推动排气凸轮轴转过特定角度。
  如何推动阀片呢?大众将阀片底座的两侧都加工出出油孔,通过电磁阀开闭这些出油孔。如果一侧的出油孔喷机油,这一侧的腔室的压力就会大过另一侧的,阀片就会向另一侧运动。
  

  因为发动机在运转时机油压力会很大。如果发动机只是依靠电磁阀来控制油道开闭,进而控制阀片的位置,电磁阀会因为一直承受很大的油压而迅速老化。所以工程师又在凸轮轴上设计了一个“锁止块”。
  

  在绝大多数工况下,锁止块锁死了凸轮轴,不让它来回乱动。但是在这个案例中,锁止块已经无法伸出,自然也无法锁止凸轮轴。由于电磁阀无法不能精确锁止凸轮轴,发动机在低转速时气门开闭紊乱,导致四个汽缸无规则的缺缸失火。
  

  聊到这儿,肯定有人会问,那锁止块怎么缩回去呢?
  秘密就在下图里的小机关里――
  

  

  其实原理很简单,一点都不费脑――
  油道①是进油道,前图所说的腔室中的机油“射入”油道①。圆坑②主要部分呈圆形,锁止块就是落入圆坑②,实现锁止功能的。而油道1和圆坑②并不是相连的,只有通过第二幅图中的油道③才能实现打通油道。机油通过①、②、③射入圆坑里,锁止块也就可以缩进去了。而何时把机油“射入”油道①则是由电磁阀控制的。
  作为副作用之一,在凸轮轴“自由”转动的过程中,阀片也是受损严重。
  

  阀片的限位座在碰撞中,也是伤痕累累。
  

  我们分析认为,上一次维修顶气门时,维修技师组装发动机时,没有给排气凸轮轴底座上油,导致凸轮轴轴承部位严重磨损。在机械系统中,轴承系统都是配合非常紧密的,一旦出现润滑不足,磨损就会非常厉害。
  

  轴承座也好不到哪里去。
  

  大量的金属磨屑应该就是凸轮轴座螺纹的产物。多说一句:大众系的2.0T车型,这个零件很容易出现漏油。
  作为神机EA888的一小部分,可变气门正时技术并非夺目的亮点。但这并不意味着这些技术含金量低,技术控们不妨多琢磨琢磨,体会一下德国工程师们的奇思妙想。
  

  

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  • TA的每日心情
    开心
    1-7-2015 09:36
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    [LV.3]偶尔看看II

    新浪微博达人勋

    发表于 5-6-2015 17:54:12 | 显示全部楼层
    啊 学习了,创意是很好的,只是 热膨胀 渗油技术方案 。。。。
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  • TA的每日心情
    开心
    3-11-2015 00:14
  • 签到天数: 125 天

    [LV.7]常住居民III

    新浪微博达人勋

    发表于 6-6-2015 13:22:45 | 显示全部楼层
    学习学习……
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    该用户从未签到

    新浪微博达人勋

    发表于 6-6-2015 13:46:50 | 显示全部楼层
    还有888发动机采用的是缸内直喷技术 配合涡轮增压说实话并不是很省油或者在某些条件下是达不到省油目的的 比如说在低温环境下
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    该用户从未签到

    新浪微博达人勋

    发表于 6-6-2015 13:47:38 | 显示全部楼层
    并且  采用缸内直喷的发动机 积碳很严重 一般是自然吸气发动机的10倍吧

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  • TA的每日心情

    25-6-2015 18:10
  • 签到天数: 4 天

    [LV.2]偶尔看看I

    新浪微博达人勋

    发表于 8-6-2015 09:27:35 | 显示全部楼层
    分析得真好。学习了
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  • TA的每日心情
    无聊
    19-11-2017 19:53
  • 签到天数: 12 天

    [LV.3]偶尔看看II

    新浪微博达人勋

    发表于 8-6-2015 11:37:11 | 显示全部楼层
    图文并茂,讲解很详实。
    大众当前的VVT貌似进行了优化,上述叶片式的结构,存在漏油问题,新结构会好很多。

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    参与人数 1积分 +2 收起 理由
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    该用户从未签到

    新浪微博达人勋

    发表于 8-6-2015 21:23:28 来自手机 | 显示全部楼层
    没有看见图片哦?
    来自: 微社区
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  • TA的每日心情
    开心
    28-5-2018 11:34
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    [LV.2]偶尔看看I

    新浪微博达人勋

    发表于 17-7-2015 20:27:57 | 显示全部楼层
    不错不错,学习学习
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  • TA的每日心情

    15-3-2016 18:05
  • 签到天数: 20 天

    [LV.4]偶尔看看III

    新浪微博达人勋

    发表于 5-3-2016 13:12:50 | 显示全部楼层
    很细心的讲解了下过程,很有耐心,学习了。
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  • TA的每日心情

    20-3-2016 09:23
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    新浪微博达人勋

    发表于 20-3-2016 19:50:37 | 显示全部楼层
    分析得真好。学习了
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  • TA的每日心情
    擦汗
    9-3-2016 12:00
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    新浪微博达人勋

    发表于 28-3-2016 13:12:00 | 显示全部楼层
    楼主有心了
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  • TA的每日心情
    奋斗
    3-5-2016 08:36
  • 签到天数: 5 天

    [LV.2]偶尔看看I

    新浪微博达人勋

    发表于 2-5-2016 22:25:53 | 显示全部楼层
    厉害!有些地方还是没看明白!
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  • TA的每日心情
    奋斗
    28-7-2016 22:05
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    新浪微博达人勋

    发表于 11-6-2016 21:43:58 | 显示全部楼层
    非常强悍的技术贴,学习了!
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  • TA的每日心情
    开心
    15-8-2015 17:42
  • 签到天数: 12 天

    [LV.3]偶尔看看II

    新浪微博达人勋

    发表于 11-7-2016 15:56:58 | 显示全部楼层
    太厉害了,学习一下
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