VVT-豐田正時原理

www.sail-shipping.com 來源：互聯網作者：紹興一氣大眾類別：品牌汽車維修時間：2008-01-06

豐田VVT－i發動機近年生產的豐田轎車，大都裝配了標注有“VVT－i”字樣的發動機，經過商業宣傳，很多人已經知道VVT－i這一新名詞，但它的具體內容卻鮮為人知。VVT是英文縮寫，全稱是“Variable Valve Timing”，中文意思是“可變氣門正時”，由于采用電子控制單元（ECU）控制，因此豐田起了一個好聽的中文名稱叫“智慧型可變氣門正時系統”。該系統主要控制進氣門凸輪軸，又多了一個小尾巴“i”，就是英文“Intake”（進氣）的代號。這些就是“VVT－i”的字面含義了。
VVT－i是一種控制進氣凸輪軸氣門正時的裝置，它通過調整凸輪軸轉角配氣正時進行優化，從而提高發動機在所有轉速范圍內的動力性、燃油經濟性，降低尾氣的排放。

VVT－i系統由傳感器、ECU和凸輪軸液壓控制閥、控制器等部分組成。ECU儲存了最佳氣門正時參數值，曲軸位置傳感器、進氣歧管空氣壓力傳感器、節氣門位置傳感器、水溫傳感器和凸輪軸位置傳感器等反饋信息匯集到ECU并與預定參數值進行對比計算，計算出修正參數并發出指令到控制凸輪軸正時液壓控制閥，控制閥根據ECU指令控制機油槽閥的位置，也就是改變液壓流量，把提前、滯后、保持不變等信號指令選擇輸送至VVT－i 控制器的不同油道上。VVT－i系統視控制器的安裝部位不同而分成兩種，一種是安裝在排氣凸輪軸上的，稱為葉片式VVT－i，豐田PREVIA（大霸王）安裝此款。另一種是安裝在進氣凸輪軸上的，稱為螺旋槽式VVT－i，豐田凌志400、430等高級轎車安裝此款。兩者構造有些不一樣，但作用是相同的。
葉片式VVT－i控制器由驅動進氣凸輪軸的管殼和與排氣凸輪軸相耦合的葉輪組成，來自提前或滯后側油道的油壓傳遞到排氣凸輪軸上，導致VVT－i控制器管殼旋轉以帶動進氣凸輪軸，連續改變進氣正時。當油壓施加在提前側油腔轉動殼體時，沿提前方向轉動進氣凸輪軸；當油壓施加在滯后側油腔轉動殼體時，沿滯后方向轉動進氣凸輪軸；當發動機停止時，凸輪軸液壓控制閥則處于最大的滯后狀態。
螺旋槽式VVT－i控制器包括正時皮帶驅動的齒輪、與進氣凸輪軸剛性連接的內齒輪，以及一個位于內齒輪與外齒輪之間的可移動活塞，活塞表面有螺旋形花鍵，活塞沿軸向移動，會改變內、外齒輪的相位，從而產生氣門配氣相位的連續改變。當機油壓力施加在活塞的左側，迫使活塞右移，由于活塞上的螺旋形花鍵的作用，進氣凸輪軸會相對于凸輪軸正時皮帶輪提前某個角度。當機油壓力施加在活塞的石側，迫使活塞左移，就會使進氣凸輪軸延遲某個角度。當得到理想的配氣正時，凸輪軸正時液壓控制閥就會關閉油道使活塞兩側壓力平衡，活塞停止移動。現在，先進的發動機都有“發動機控制模塊”（ECM），統管點火、燃油噴射、排放控制、故障檢測等。豐田VVT－i發動機的ECM在各種行駛工況下自動搜尋一個對應發動機轉速、進氣量、節氣門位置和冷卻水溫度的最佳氣門正時，并控制凸輪軸正時液壓控制閥，并通過各個傳感器的信號來感知實際氣門正時，然后再執行反饋控制，補償系統誤差，達到最佳氣門正時的位置，從而能有效地提高汽車的功率與性能，盡量減少耗油量和廢氣排放.
本文主要參考資料由豐田汽車（中國）有限公司廣州辦事處提供