JL4G18汽油机及CVVT技术介绍.ppt

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1、JL4G18汽油机及CVVT技术介绍,刘强,发动机开发部-设计科2009年4月02 日,2,JL4G18汽油机简介VVT技术介绍吉利CVVT技术介绍,目 录,3,JL4G18汽油机简介,4,JL4G18汽油机简介,JL4G18型汽油机是吉利采用智能可变凸轮轴正时系统(CVVT)技术成功研发的,是国内具有领先水平的高性能轿车用汽油发动机。直列四缸、水冷、DOHC、16V、CVVT、多点喷射（电喷系统采用德国BOSCH公司M7.9.7版本（量产）、美国DELPHI公司MT8.0版本（在研）。,5,JL4G18汽油机简介,最大功率102kw，最大扭矩172N/m，最高车速185km/h，具有国际领先

2、的高升功率57kw/L。具有升功率大、重量轻、体积小、油耗低、转速稳、振动及噪声小，配整车排放达国标准，工作平稳可靠，使用范围广泛（动力澎湃、轻量低噪、经济省油、科技环保）。,6,JL4G18汽油机简介,五大创新技术CVVT（智能连续可变进气正时系统）通过电子液压控制系统改变凸轮轴打开进气门的时间早晚，控制所需的气门重叠角的技术；低速小负荷运转时(怠速状态)，延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，稳定燃烧状态；,7,JL4G18汽油机简介,低速大负荷运转时(起步、加速、爬坡)，使进气门打开时间提前，增大气门重叠角，获得更大的扭矩；高速大负荷运转时（高速行驶），延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，

3、提高发动机工作效率；中等工况时（中速匀速行驶），相对延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，减小燃油消耗，降低污染排放；,8,JL4G18汽油机简介,CVVT应用带来的发动机各项技术指标提升：提高10%的中低速断扭矩；提高8%的高速端功率；提高5%的燃油经济性：限定NOx排放量的基础上，HC排放最大可减少25%;,9,JL4G18汽油机简介,高压铸造铝合金气缸体及加工技术气缸体上铸有水泵涡壳，重量轻，结构紧凑；铝合金镶嵌合金铸铁的缸套，采用高压铸造工艺，比传统的铸铁气缸体重量减少30%；分体式曲轴箱、整体式主轴承盖及加工技术压铸铝合金曲轴箱结构，预浇铸铁主轴承盖，采用国际先进的精镗后铰珩工艺技术，

4、提高了气缸体的结构刚性，可明显减低发动机噪声；,10,JL4G18汽油机简介,国内首例采用摩擦焊工艺制造的塑料进气歧管质轻、隔热效果好，内壁光滑，可以提高气体流量，提高发动机性能和燃料利用率，保证高效经济的动力输出；进气通路上设有稳压腔和谐振腔，可以提高高速运转时的进气效率；优化的进气通道口径和长度，兼顾高速、高功率和中低转速扭矩；,11,JL4G18汽油机简介,包含CVVT控制模块的电子控制系统采用智能连续可变进气正时系统（CVVT），通过电子控制系统，实现发动机动力输出的智能控制，使发动机的动力性、经济性得到很大提升，并降低排放；,12,JL4G18汽油机简介,技术规格,13,JL4G18

5、汽油机简介,技术规格,14,JL4G18汽油机简介,机械结构机体机构 包括气缸体、曲轴箱或主轴承盖、气缸盖、气缸垫等；曲柄连杆结构活塞连杆组：包括活塞、活塞环、活塞销、连杆体、连杆轴瓦、连杆螺栓等；曲轴飞轮组：包括曲轴、飞轮等；,15,JL4G18汽油机简介,配气机构进气系统：由进气软管、空滤器、节气门体、怠速控制装置、塑料进气歧管组成；气门组：包括气门、气门座圈、气门导管、气门油封、气门弹簧、气门挺杆等；凸轮轴传动组：包括凸轮轴、正时链轮、正时链条、VVT驱动器和OCV阀等；排气系统：由排气歧管及装在汽车上的排气前管、三元催化器、进气正时可变机构、排气尾管、主、副消声器等组成；,16,JL4

6、G18汽油机简介,CVVT系统VVT驱动器外转子和进气凸轮轴正时链轮连成一体,可实现正时作用，而内转子用高强度螺栓固定在进气凸轮轴前端，ECU通过对转速信号和凸轮轴相位传感器的信号的判断，可控制OCV阀向VVT驱动器进角或迟角油道供油。通过产生的油压使凸轮轴相对于正时链轮转动，最大可旋转25凸轮转角，实现智能可变正时相位调节作用，使发动机工作在最佳状态，进而提高功率和改善排放。,17,JL4G18汽油机简介,燃油供给系统 根据汽油机不同工况的需要，向汽油机气缸内供给不同浓度的混合气。主要包括汽油箱、电动燃油泵、汽油滤清器、油压调节器、输油管、喷油嘴等。润滑系统将润滑油按一定压力地送至汽油机各运

7、动部件的摩擦表面，减少摩擦阻力，减轻机件磨损，摩擦副表面得到适当地冷却和清洗。保证汽油机正常运转，延长使用寿命。,18,JL4G18汽油机简介,冷却系统将高温机件的部分热量散发到大气中去，保证汽油机正常工作。主要包括水泵、散热器、暖风热交换器、水温传感器、电动风扇、水管、水套、节温器等。点火系统按规定时刻点燃气缸中被压缩的混合气。主要包括：蓄电池（或发电机）、点火线圈、高压阻尼线组件、火花塞等。,19,JL4G18汽油机简介,电子控制燃油喷射系统（EFI）通过安装在汽油机上各部位的传感器采集不同的信息传至电控单元（ECU），即机载计算机，通过ECU的判断比较，控制汽油机的点火提前角、点火时间和

8、喷油时刻及喷油量，使汽油机在不同的运转工况下都能达到最佳空燃比，使废气排放指标改善，油耗降低，改善冷热机的启动性能和怠速性能。起动系统将静止的汽油机起动并进入正常的自动运转。主要包括蓄电池、起动电机及附属装置等。,20,JL4G18汽油机简介,保存、保养、诊断、维修（参见产品使用说明书、维修手册）油道滤网组件检查和更换 安装油道滤网组件的目的是防止供给VVT驱动器和OCV阀的油孔堵塞,造成 VVT驱动器及OCV阀的不能正常工作，影响发动机的最佳工作状态和正常运转。正常情况下每15000 km(或12个月)检查，每30000 km(或24个月)更换。在使用条件恶劣时，每7500 km(或6个月)

9、更换。,21,JL4G18汽油机简介VVT技术介绍吉利CVVT技术介绍,目 录,22,发动机技术发展趋势为了应对日益严格的环保、排放、安全等法规要求；为了满足消费者对产品日益提高的动力性、经济性、可靠性要求，发动机技术的发展集中在了优化燃烧系统、配气系统、电子控制系统、新型材料等方面。在汽油发动机方面，吉利已在很多新技术领域开展了研究与开发。,VVT技术介绍,23,23,VVT技术是近年来国际汽车业较为流行的一项发动机技术，对提高发动机的动力性、经济性、降低排放等都有比较显著的效果。对缓解环境保护和燃油短缺的 双重压力起到较好效果。VVTvariable valve timing的简写，意为可

10、变气门正时。吉利的“远景”车搭载了CVVT的1.8L发动机，得到了业界的好评。,VVT技术介绍,24,24,传统汽油机的配气相位传统汽油机的配气相位是不可变的;,VVT技术介绍,25,25,VVT技术介绍,传统汽油机的配气机构和凸轮形线一旦确定，其配气相位和升程就不能改变；重点考虑高速高负荷则牺牲了低速低负荷；重点考虑低速低负荷则牺牲了高速高负荷；全面考虑则只能根据对性能的要求兼顾各工况，进行折中处理；,26,VVT技术介绍,27,27,VVT技术介绍,可变配气相位的提出发动机不同的工况对配气相位的要求是不同的：怠 速：最小的进、排气重叠角，以求怠速燃烧稳定；低速：较大的进气提前角，增大进气流

11、通面积；较小的进气滞后角，以避免进气倒流。高速：较大的进气滞后角，以利用进气惯性提高充气效率；,28,28,VVT技术介绍,为了满足不同工况对配气相位的不同要求，配气相位应该是可调节的；,29,29,VVT技术介绍,可变配气相位的优点改善怠速：通过减小重叠角,降低废气回流,使燃烧更稳定；改善排放：增大重叠角,实现内部EGR；,30,30,VVT技术介绍,提高低速工况扭矩：加大进气提前角减小进气滞后角,为进气提供足够流通面积,避免混合气倒流；提高高速工况功率：加大进气滞后角,充分利用进气惯性,提高充气效率；改善燃油经济性：充气效率提高,燃烧更充分；,31,31,VVT技术介绍,各种形式VVT系统

12、的作用,32,32,VVT技术介绍,典型VVT技术的应用及对发动机性能的影响,33,JL4G18汽油机简介VVT技术介绍吉利CVVT技术介绍,目 录,34,34,吉利CVVT技术介绍,吉利CVVT系统的构成,35,气缸盖（油路）,36,吉利CVVT技术介绍,凸轮轴（油路）,37,37,吉利CVVT技术介绍,转速及曲轴位置信号轮及传感器,38,38,吉利CVVT技术介绍,凸轮轴相位传感器及信号轮,39,39,吉利CVVT技术介绍,进气压力传感器,电子控制单元（ECU/EMS）,进气温度传感器,节气门（位置传感器）,40,40,吉利CVVT技术介绍,系统构成示意图,41,41,吉利CVVT技术介绍

13、,相位调节原理框图,42,42,吉利CVVT技术介绍,进气VVT相位调节,43,43,吉利CVVT技术介绍,VVT驱动器结构,44,44,吉利CVVT技术介绍,VVT驱动器工作原理描述通过控制内转子两侧的机油流量使其相对于外转子发生相对旋转，进行相位调节；机油由发动机的机油泵经四通OCV电磁控制阀控制后供应；通过液压控制使转子保持在中间位置；根据曲轴和凸轮轴位置传感器信号，由控制策略决定内转子和外转子的相对位置；,45,45,吉利CVVT技术介绍,OCV阀结构,46,46,吉利CVVT技术介绍,OCV阀结构OCV阀由电磁阀和液压四通阀构成，电磁阀控制四通阀阀芯的位置；四通即四个进出油口：压力油

14、进口、进角、迟角、回油；电磁阀控制阀芯在不同位置使VVT进角油腔（或迟角油腔）与压力油沟通，另一腔与回油腔沟通，使VVT内转子带动凸轮轴转过一角度；或使阀芯在中立位置不动，VVT两油腔压力平衡，使VVT内转子及凸轮轴保持在某一位置；,47,47,吉利CVVT技术介绍,OCV阀工作原理,48,48,吉利CVVT技术介绍,49,49,吉利CVVT技术介绍,50,50,吉利CVVT技术介绍,可变配气相位技术的发展趋势进、排气双VVT技术全可变配气正时：相位和升程同时可变纯电控VVT技术：彻底取消凸轮轴，每个气门都通过电磁阀由ECU单独控制,51,51,吉利CVVT技术介绍,吉利 4G18,丰田VVT-i,代表机型,52,52,吉利CVVT技术介绍,伊兰特G4ED,凯迪拉克3.6L北极星V6 VVT发动机,53,吉利CVVT技术介绍,吉利 4G24,54,吉利CVVT技术介绍,55,吉利CVVT技术介绍,设计、生产中的要点为保证OCV、VVT有效工作必须注意以下几点：设计时尽可能缩短OCV阀到VVT的油路长度；设计时尽可能提高OCV阀后的油压；凸轮轴环槽处尽可能用径向密封代替端面密封；设计有效的过滤措施；生产中要保证零部件的清洁度；ECU中要写入OCV阀清洗程序，出厂试验增加清洗OCV阀的程序；,56,57,57,请各位批评指正！衷心感谢各位的光临！谢谢大家！,