丰田花冠发动机的结构组成和工作原理分析

丰田花冠发动机的结构组成和工作原理分析 第二节丰田花冠发动机的结构组成和工作原理分析 2.1丰田花冠发动机的结构组成 发动机的结构如图(2-1): 图2-1 图2-2 此发动机在设计时将发动机活塞的行程设计的很长，是一台长行程发动机， 此类发动机在中低速扭力充沛，驾驶性良好，燃烧也完全，能降低HC的污染，也能节省燃油，曲轴采用偏心放置，相对于曲轴中心来说，缸孔中心向进气侧偏移8mm(图2-2左)。从而在最大压力作用时侧压力减小，同时也能改善燃油经济性。 凸轮轴采用正时链条来驱动(图2-2右)。正时链条的寿命长，在正常的使用状况下，发动机用到报废都不需要调整与更换，可靠度比正时皮带高很多。气门采用新的技术，不使用气门调隙片，而以直接选配的方法来控制气门间隙，轻量化使得此发动机使用弹簧系数较低的气门弹簧，进而降低摩擦损失，行驶起来更加省油。 2.1.1进气系统: 图2-3 此发动机气门采用较小的气门夹角，且没有采用传统的气门座，而是以激光在汽缸头镀上一层较薄的耐磨耗合金来取代气门座(图2-3)，使得整个汽缸盖的体积显得特别的紧凑、燃烧室空间增大，从而能够使用较大的气门，让进排气量更大，高速性能得以充分提高。 图2-4 图2-5 气缸盖采用垂直的进气道，以增加进气效率。喷油器安装在气缸盖上，防止燃油附在进气道壁上，同时减少废气排放量。气缸盖上水套通路使冷却性能最优，此外，冷却水旁通道设置在进气道下面，以减少部件数量，同时达到减轻重量的目的。进气门和排气门的角度小并设置在29度，以获得一紧凑型气缸盖。采用锥形挤压式燃烧室，使发动机抗爆燃性和燃油利用率得到提高(图2-4)。 液压间隙调节器位于滚针式摇臂的支点，主要由柱塞、柱塞弹簧、单向球和单向球弹簧组成，通过气缸盖和内置弹簧提供的发动机机油使液压间隙调节器工作。机油压力和弹簧力作用在柱塞上，推动滚针式摇臂抵住凸轮，以调整开启和关闭气门期间产生的气门间隙，从而降低了配气机构的工作噪音(图2-5)。 最关键的VVT-I系统是通过凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感、节气门位置传感器、空气流量计和水温传感器将信号传给发动机ECU，再由发动机ECU控制凸轮轴正时机油控制阀来实现系统的正常工作。下面我们来详细的了解一下 [1]它的控制。 图2-6 VVT-I正时控制器的内部结构 VVT-I系统控制器与进气凸轮轴耦合的叶片和从动正时链的壳体组成。与进气凸轮轴上的提前或滞后油路传送机油压力，使VVT-I控制器实行控制。主正时链驱动进气侧的VVT-I控制器外壳的链轮，外壳上的另一链轮驱动副正时链，并同时驱动排气侧VVT-I控制器外壳。VVT-I控制器(图2-6)的内部结构主要由控制器外壳、叶轮、锁销、叶轮回位弹簧、端盖及螺栓等组成。叶轮与凸轮轴是固定的，即为“硬连接”，而控制器外壳与叶轮之间不是硬连接，它们之间可以有相对运动。这一相对运动是由气门正时提前室和滞后室的容积决定，显然容积改变即改变了叶轮与控制器外壳之间的相对角度，也就改变了气门的配气相位。因此，当提前室容积增大，滞后室容积减小，叶轮相对于控制器外壳的转动方向与外壳的转动方向相同，则凸轮轴的相位也就提早，反之亦然。当发动机停止时进气凸轮轴多处在滞后状态，以确保启动性。 图2-7 如果液压没有传递至VVT-I控制器紧接着就启动发动机，这时候会对发动机VVT-I系统造成损坏。因此，就必须有一个控制元件来对系统进行保护，这就是锁销(图2-7)，锁销就相当于一个单向阀，在发动机某种情况下不需要VVT-I系统工作时，就锁止叶片。而在发动机需要系统工作时，则要开启锁销，使叶片能自由转动。 回位弹簧的作用是使叶轮回到最滞后的位置，这一位置是发动机停止运转位置，此时提前室容积最小，锁止销在弹簧力作用下被推入控制器外壳的销孔内，于是外壳与叶轮处于“硬连接”，这有利于发动机正常启动;当发动机启动后，由于系统建立了油压，锁止销在油压的作用下使弹簧被压缩，随之锁止销从控制器外壳销孔内脱出，于是外壳与叶轮之间就可以有相对运动，从而实现对提前室和滞后室容积的控制，能同时对进、排气门的开启和关闭正时进行控制，也就是能控制进、排气门打开和关闭的最大提前角和最大迟闭角。 这一系统根据发动机不同的工作状态，连续地调节进、排气门的闭合角度，以实现对凸轮轴相位进行实时智能调节，发动机的工作状态大致分为4个区域(如图2-8右所示)，VVT-I系统根据不同的区域(如图所示的A、B、C及D区 [1]。 域)可以完全实现对配气相位进行智能调整 图2-8 气门在不同工作状态下实现的正时功能: 图2-9 A区域工况(图2-9):怠速、轻载、低温和启动时，发动机转速低，进气量 -I控制进气门相位滞后，少，为防止出现缸内新鲜充量向进气管内的倒流，VVT 排气门相位提前，即减少了进排气门的叠开角，以便稳定燃烧，增加低速转矩，提高燃油经济性和环保性。 图2-10 B区域工况(图2-10):中等载荷，发动机属于正常工况，为了降低NOx排放，VVT-I控制提早进气门开启角，推迟排气门关闭角，其目的是让部分废气倒流入进气管，降低了进入到汽缸的氧含量和混合气的燃烧温度，起到提高内部EGR率的效果，从而降低NOx的排放;另一方面，这一配气相位的好处也能降低泵气损失，改善燃油经济性。 图2-11 C区域工况(图2-11):高速、重载，由于发动机转速较高，相当于发动机的换气时间缩短，因此，VVT-I控制排气门开启角度提前，同时应推迟进气门迟闭角，以最大程度低利用高转速时的气流惯性，充分进行过后充气，提高充气效率，满足发动机高速时动力性的要求。 图2-12 D区域工况(图2-12):低中转速、大负荷VVT-I控制排气相位，使之适当推迟，即排气门开启角推迟，同时控制进气门相位提前，即减小进气门迟闭角， [2]这样可提高充气效率，减小进气损失，使发动机获得最大转矩。 2.1.2燃油系统: 图2-13 采用了无回油系统，以减少燃油蒸气排放量，与燃油泵合为一体的燃油滤清器、压力调节器、燃油油位传感器和燃油切断阀，可以断开发动机部件的回油，并能防止燃油箱内部温度升高，见图(2-13)。燃油泵使用快速连接器连接带燃油软管的燃油管，以提高维护的方便性，喷油器为12孔型，以提高燃油雾化程度。 2.1.3点火系统: 图2-14 采用了直接点火系统(DIS),DIS能提高点火正时精度，减少高压损失(见图2-14)。取消了分电器，增强了点火系统的可靠性，DIS是一个独立的点火系统，每个汽缸有一个点火线圈(带点火器)。DIS共提供4个点火线圈，每个汽缸一个点火线圈，与点火线圈一体的火花塞帽与火花塞相接触。同时，点火器是封装的，以简化系统。 2.1.4 发动机缸体: 汽缸体图(2-15)采用轻质铝合金制造，薄的铸铁衬套和汽缸体作为一个部件压制而成，衬套较薄，汽缸体的汽缸孔间相距7mm,因此不能镗缸，缸套有刺状突起，大面积的不规则铸件外表面可加强缸套和铝缸体间的附着力，利于散热、降低整体温度及减小气缸孔热变形。在汽缸体上设置了水泵涡流室和进气道，进 气道孔设置 图2-15 在汽缸体曲轴轴瓦区域，因此，空气在汽缸体底部平稳流过，脉动损失减少，发动机输出性能得到改善，曲轴轴瓦盖采用梯形架结构，以提高刚性，降低噪声，汽缸体的后部加工成圆锥形，以改善与变速驱动桥的连接刚性。 2.1.5 冷却系 图2-16 冷却系统(图2-16)为全封闭、强制循环型。带旁通阀的节温器位于进水软管上，以保持冷却系统温度分配适当。采用铝散热芯，以减轻重量。在汽缸体上发动机冷却液采用U形回流，以确保发动机冷却液平稳流动。此外，汽缸盖和汽缸体上的旁通道是封闭的。热水由发动机送到节气门以防止结冰。散热器储液罐和风扇护罩被组合成型，以减少部件数量。单冷却风扇(图2-17)维持冷却系统和空调两者的运转性能。 图2-17 2.1.6 控制系统: 图2-18 图2-19 发动机控制系统(图2-18)包括以下部分:电子燃油喷射系统、智能节气门电控系统、ESA电子点火提前角、双VVT-I智能可变气门正时、燃油泵控制、加热型氧传感器和空燃比传感器加热器控制、燃油蒸汽排放、发动机停机系统、冷却风扇控制。燃油泵控制系统接收来自SRS传感器的信号，当汽车发生正面碰撞气囊展开时，采用燃油切断控制停止燃油泵。发动机ECU检测到来自气囊传感器总成的气囊展开信号，并关闭电路断路继电器。激活燃油切断控制后，将点火开关从OFF切换至ON可取消燃油切断控制，并可重新启动发动机。如图2-19 [1]中气囊传感器总成与发动机ECU之间采用CAN总线进行通讯。 2.2丰田花冠发动机工作原理分析 2.2.1工作原理 图2-20 图2-21 VVT-I包含凸轮轴位置传感器和凸轮轴正时液压控制阀。发动机ECU依据曲轴位置传感器、空气流量计和节气门位置传感器的信号确定对叶轮正时的控制指令，液压控制电磁阀根据ECU来的控制信号推动滑阀(如图2-20)。压力油在滑阀的控制下有两个方向的流动，一个方向是使提前室容积增加、滞后室容积减小，另一个方向是提前室容积减小、滞后室容积增加，前者配气相位提早，后者配气相位推迟。当ECU判断不需要调整配气相位时，发出保持信号，使滑阀处于中间 状态，即压力油不流动，提前室与滞后室容积不变，凸轮轴相位也不变。由于各种原因，VVT-I控制器对凸轮轴的控制不一定准确地把凸轮轴位置调整到与气门相应的理想位置。因此，凸轮轴位置传感器的作用就是检测凸轮轴的实际位置，并把这一位置信号反馈给ECU，对目标叶轮正时进行控制，使凸轮轴的位置精确地处于理想的相位。与此同时，ECU还把水温传感器和车速传感器信号作为修正信号，也对目标叶轮进行修正控制(如图2-21)，以根据发动机工作状态实时地 [3]对正时相位进行调整。 (1)提前状态根据来自发动机ECU的提前信号，凸轮轴在提前位置，总油压作用到正时提前侧叶片室，使凸轮轴向正时提前方向转动(如图2-22)。 图2-22 凸轮轴正时机油控制阀(提前状态) (2)滞后状态根据来自发动机ECU的滞后信号处在滞后位置，总油压作用在正时滞后侧叶片室，使凸轮轴向正时滞后方向转动(如图2-23)。 图2-22 凸轮轴正时机油控制阀(滞后状态) (3)保持状态发动机ECU根据移动状况计算出预定的正时角，预定正时被设定后，使凸轮轴正时机油控制阀在空挡位置，保持气门正时直到移动状况改变。调整气门正时在预期目标位置，防止发动机机油在不必要时流出。凸轮轴正时机油控制阀位置处在保持位置(如图2-24)。 图2-22 凸轮轴正时机油控制阀(保持状态) VVT-I工作范围 -------- 欢迎下载资料，下面是附带送个人简历资料 用不了的话可以自己编辑删除，谢谢～下面黄颜色背景资料 下载后可以编辑删除 X X X 个 人 简 历 个人资料 姓 名:xxxx 婚姻状况:未婚 出 生:1987-06-24 政治面貌:团员 性 别:男 民 族:汉 照片 学 位:本科 移动电话: 专 业: 电子邮件: 地 址: 教育背景 2006.9-2010.6 吉林工程技术师范学院-----外国语言文学系 主修课程 大学英语精读，大学英语泛读，英语口语，英语听力，英语写作，英语口 译，翻译学，词汇学，语法学，英美概况，英国文学，美国文学，语言学，本科阶段主修 日语，中外名胜。 特长及兴趣爱好 除了有专业的英语方面知识外，我在校生活部工作一年, 在系宣传部和秘书处各工作一年。为全面发展，大三上学期，我加入系文学社，参于了我系《心韵》杂志的创刊和编辑工作。在这些活动中锻炼了我的领导和团队协作能力，学会了更好的与人相处，这些在我以后的工作中一定会有很大的帮助。 计算机能力 能熟悉使用Office工具以及Photoshop、Flash等软件。 获国家计算机二级等级资格证书。 外语水平 通过英语专业四级考试，能熟练进行听说读写译。 奖励情况: 2007-2008 优秀学生会干部 2008,07 师生合唱比赛一等奖 普通话水平测试等级证书 英语专业四级证书 自我评价 X X X 个 人 简 历 个人资料 姓 名: 婚姻状况:未婚 出 生: 政治面貌:团员 性 别: 民 族:汉 学 位: 移动电话: 专 业: 电子邮件: 地 址: 教育背景 2006.9-2010.6 吉林工程技术师范学院-----外国语言文学系 主修课程 大学英语精读，大学英语泛读，英语口语，英语听力，英语写作，英语口译，翻译学，词汇学，语法学，英美概况，英国文学，美国文学，语言学，日语，中外名胜。 能力及特长 这要写你明你有什么样的能力及经验，最重要就是告诉用人单位，你会做什么, 计算机能力 能熟悉使用Office工具以及Photoshop、Flash等软件。 获国家计算机二级等级资格证书。 外语水平 通过英语专业四级考试，能熟练进行听说读写译。 奖励情况 2007-2008 优秀学生会干部 2008,07 师生合唱比赛一等奖 普通话水平测试等级证书 英语专业四级证书 实习经验(或实践经验或兼职经验) 这里写上你的实习经验或实践经验或兼职经验等信息吧，标题自己起一个贴切的。 自我评价 本人性格开朗、稳重、有活力，待人热情、真诚。工作认真负责，积极主动，能吃苦耐劳。有较强的组织能力、实际动手能力和团体协作精神，能迅速的适应各种环境，并融入其中。我不是最优秀的，但我是最用功的;我不是太显眼，但我很踏实;希望我的努力可以让您满意。 这里不要照抄哦，不会写自我评价的朋友，你可以访问http 这里有很多自我评价范文可以参考。(按住键盘的CTRL键，再用鼠标点链接就可以直接打开网站，不用复制到浏览器的。)本人性格热情开朗、待人真诚， 善于沟通，应变能力较强。懂得珍惜拥有的一切。 B内张型鼓式制动器 C湿式多片制动器 D浮钳盘式制动器 289.零配件市场上的主要价格形式(ABC) A厂家指导价 B市场零售价 C配件厂价格 290.油漆出险桔皮皱，即表面不光滑，可能的原因( D ) A涂装间通风国强 B稀释剂干燥速度过快 C稀释剂干燥速度过快慢 D一次喷涂过厚 291.汽车的动力性能包括(ACD) A最高车速 B平均车速 C加速时间 D能爬上的最大坡度 292.《车险定损核价运作》规定事故车辆修复费用包括(ABCD) A事故损失部分维修工时 B事故损失部分需更换的配件费 C残值 D税费 293.车辆全损或推定全损案件， 在确定损失前，应该了解(ABD)汽车信息 A了解车辆购置时间、价格 B取得车辆的购置发票或其他证明 C了解车辆的购置渠道 D了解车辆的所有人 294.机动车电器故障引起火灾的主要原因有(BC) A电瓶故障 B线路故障 C电器元件故障 D日光聚集 295. 《车险定损核价运作规范》规定对残值处理的原则(AB)B A所有残值归被保险人所有，保险人在维修费中扣除 B事故车辆更换的配件由保险人收回后不计入残值之内 C所有配件必须折旧卖给被保险人 D所有配件必须折旧卖给维修厂或废品收购站 296.从火灾原因调查的角度，汽车火灾的原因分(ABCD) A机械故障类(如发动机过热) B电器类(线路老化短路) C人为类(纵火) D交通事故类(碰撞、倾覆、货物引起) 297.对汽车整车进行测量非常重要的平面(D)? A基本面 B中心面 C零平面 D下平面 298.机械配件的基本维修原则(ABCD) A超过配合尺寸，通过加工也无法得到装配技术要求 B变形通过矫正无法保证使用性能和安全技术要求 C断裂无法焊接或焊接后无法保证使用性能和安全技术要求 D转向等涉及到安全的所有发生变形的配件 299.被保险人可依据哪些有效证明作为领取赔款的凭证(A)AC A居民身份证 B有效驾驶本 C户口薄 300..驾驶员未取得驾驶资格包括哪些情况(ABCD)ABC A无驾驶证 B驾驶车辆与准驾车型不符 C公安交关部门规定的其他属于非有效驾驶的情况 D驾驶证丢失 301.车险网上理赔系统录入的要求有哪些(ABCDE) A查勘时间照片最佳大小为60-80k B扫描仪设置方档最佳大小100-150k C索赔申请书应当由当事驾驶员在第一时间亲笔填写 D车损照片的拍摄必须符合《车险定损核价运作规范》的相关规定 E驾驶证，行驶证应尽量在查勘环节第一时间采取原件拍摄 判断题 1. 185/65R14，其中R代表Radial:表达轮胎纹络为放射状的又称“子午线”(?) 2. 检查安全气囊系统故障时，必须先拆下蓄电池负极，再使用仪器读出故障代码。(×) 3. 路面附着性能越好，汽车抗热衰退性能越好。() 4. 废气再循环的作用是减少HC、CO和NOX的排放量(×) 5. 机动车辆保险条款(2005版)中,保险车辆发生事故,应当由第三者负责赔偿但确实无法找到第三者的,赔偿处理时实行30%绝对免赔率(×) 6. 受害人无固定收入的，按照其最近二年的平均收入计算;(×) 7. 营运机动车在规定检验期限内经安全技术检验合格的，不再重复进行安全技术检验(?) 8. 本公司与被保险人就赔款金额协商确定并赔偿结案后，受害人又就同一事故向被保险人提出赔偿请求的，本公司可二次追加赔付(×) 9. 维修车辆竣工结帐后,驾驶员驾驶车辆从修理厂开出时与一辆车辆相撞,因碰撞地点还在修理厂内,我司不负赔偿.(×) 10. 机动车辆保险条款(2005版)基本险有四个独立险种(×) 11(用于支付公安交管部门逃逸案件处理费用的特殊案件可视金额参照本机构核赔权限进行审核() 12.四冲程发动机的做工冲程中，曲轴带动活塞从上支点向下至点运动，此时进气门关闭(?) 13.当汽车在一般条件下行使时，应选用双速主减速器中的高速档，而在行使条件较差时，则采用低速档(?) 14.评价汽车制动性的指标制动效能、制动效能的恒定值、制动时的方向稳定性(×) 15.热塑性材料件损伤以修复为主，热固性塑性件损伤需更换(?) 16.投保人对投保标的具有保险利益，不具有保险利益的，保险无效(?) 17. 《道路交通安全法实施条例》有关高速公路应当标明车道行使速度，最高120公里\小时，最低70公里\小时(×) 18.暴风指风速28.5米/以上的大风(?) 19.刚性万向节是靠零件的铰链式联结来传递动力的，而挠性万向节则是靠弹性零件来传递动力的(?) 20.查勘案件查勘完毕后，只能点击发送按钮发送案件，不能通过 点击申请核价或申请核损按钮直接到达目的平台(×) 21.双片离合器中间压盘的前后，都需设有限位装置(?) 22.各种车身的修复，都不要使用测量工具测量车身尺度(×) 23附加险条款与基本险条款相抵触之处，以附加险为准，未尽之处，以基本险为准(?) 24.保险车辆因路面不平导致两个以上车辆轮胎磨损严重后破裂，轮胎的损失我司不负责赔偿(?) 25.李某于2006年4月1日向我司投保一辆奥迪A6汽车，于同年10月30日于一摩托车发生双方事故，经交警裁定李某为主要责任，对于该事故作为核赔人在审核时首先核对三者方的承保情况。(?) 26.汽车转弯时，转弯半径越大车速越小，附着系数越小，中心位置越高，其操作稳定性越好。(×) 27.应当有交强险赔偿的损失和费用，如交强险未赔付，商业三者险也可赔付(×) 28. 一张照片已能反映出多个部件、部位受损真实情况的不需要单个或重复拍摄，重大配件或价格较贵的配件同样如此，不必单独牌照(×) 29.书面委托代理的应当载明代理人的姓名或者名称、代理事项、权限和期间，并由委托人签字或盖章。(?) 30.气缸盖衬垫俗称汽缸床(?) 31.轿车一般采用边梁式车架(×) 32.汽车实际价指投保车辆在保险合同签订地的市场价格(×) 33.四冲程发动机的作功冲程中曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，此时，进排气门关闭(?) 34. 公民下落不明满三年的，利害关系人可以向人民法院申请宣告他为失踪(×) 35.在道路上发生交通事故，车辆驾驶人应立即停车，保户现场，因抢救应标明位置(?) 36.保险车辆发生多次事故，累计赔付金额时，保单合同自动终止(×) 37.本公司与被保险人就赔偿金额协商确定并赔偿结案后，受害人又就同一事故向被保险人提出赔偿请求，本公司可以追加赔付(×) 38.车辆停放过程中突然遭受洪水侵袭，紧会造成电器部分及线路损坏，可给予一定的清洁费用(×) 39.本车上的财产损失属于标的商业三者险的理赔范围(×) 40.承保年度单均赔款,(统计期间该承保年度所有保单项下已决赔款，未决赔款)/统计期间该承保年度承保数量