项目三 任务一 可变气门正时控制系统之VVT电磁阀
vvt电磁阀工作原理
vvt电磁阀工作原理
VVT电磁阀（可变气门正时电磁阀）是一种用于控制发动机
进气和排气气门开闭时机的电磁阀。
它是由电磁阀芯、电磁线圈、弹簧和阀体组成。
其工作原理如下：
1. 电磁线圈：当系统供电后，电磁线圈会被电流激活，产生磁力。
2. 弹簧：电磁阀芯上方有一弹簧，它的作用是保持电磁阀关闭状态，在没有电流激活时，弹簧会将电磁阀芯向下推动，使控制腔（供压腔）与缓冲腔（排气腔）之间的通路关闭。
3. 电磁阀芯：电磁阀芯位于电磁线圈和弹簧之间，具有可动的特点。
当电磁线圈被激活时，磁力会克服弹簧力，将电磁阀芯向上推动。
4. 阀体：阀体中有供压腔和排气腔两个房间。
当电磁阀关闭时，供压腔与排气腔之间没有通路，进气和排气气门开闭时机不受控制。
当电磁阀打开时，控制腔与排气腔之间连接，进气和排气气门可以在适当的时机打开和关闭。
通过控制电磁阀的开闭，可以调整发动机气门的开启时机和持续时间，从而实现发动机的可变气门正时（Variable Valve Timing，简称VVT）调节。
这可以提高发动机的燃烧效率，
增加动力输出，降低排放和燃油消耗。
任务工单进气量检测
任务工单1.5任务名称：进气量检测班级日期组长组员目的：1、掌握进气压力传感器的检测方法2、掌握空气流量计的检测方法实验内容1、空气流量计的检测AJR发动机空气流量传感器检测（1）用数值万用表检测空气流量传感器各脚位的数值。
怠速时信号为1.5-1.6V 随节气门开度增加信号电压升高最高2.5-2.8V(2)用示波器观察输出信号波形2、进气压力传感器的检测（丰田）（1）数值万用表检测端子VCC（电源5V）、端子PIM（进气压力信号电压）、端子E2（传感器接地）将点火开关转至“ＯＮ”，检测VCC与E2间应为5V左右，PIM与E2之间的输出电压3.3—3.9v ; 怠速时PIM为1.3-1.9V,随节气门的开度增大数值上升。
（2）示波器检测3、节气门位置传感器的检测组长对组员评价：老师对小组评价：相关的理论知识一、空气流量计空气流量计的类型：叶片式、卡门涡旋式、热线式与热膜式。
1．叶片式空气流量计1）结构如图，空气流量计主要由测量板、补偿板、回位弹簧、电位计、旁通气道组成，此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关及进气温度传感器等。
在流量计内还设有缓冲室与缓冲叶片，利用缓冲室内的空气对缓冲叶片的阻尼作用，可减小发动机进气量急剧的变化引起测量叶片脉动，提高测量精度。
l—电位计滑臂2—可变电阻3—接进气管4—测量叶片5—旁通空气道 6—接空气滤清器2）工作原理来自空气滤清器的空气通过空气流量计时，空气推力使测量板打开一个角度，当吸入空气推开测量板的力与弹簧变形后的回位力相平衡时，叶片停止转动。
与测量板同轴转动的电位计检测出叶片转动的角度，将进气量转换成电压信号VS送给ECU。
3）检测测量VC与E2、VS与E2、THA与E2之间的电阻。
点火开关ON，测量各端子之间的电压。
测量燃油泵开关的导通性。
叶片式空气流量计电路图2．卡门旋涡式空气流量计在气流通道中放一个锥状的涡流发生器，气体通过时在锥体后产生许多卡门旋涡的涡流串。
汽车发动机电控技术原理与维修(第3版)7-学习任务3 发动机进气控制系统与检修-可变气门控制系统
（3）奥迪可变气门升程系统
①结构组成。奥迪可变气门升程系统在控制进气门的凸轮轴上具备两组不同角度且可 移动的凸轮件（带有内花键），凸轮轴中的锁定装置将凸轮件锁定在其端部位置，凸 轮件上设计有螺旋沟槽，螺旋沟槽由两个电磁驱动器分时加以控制，以切换使用两组 不同轮廓的凸轮，改变进气门的开启升程。
②工作原理。当发动机处于低负荷工
3.5.1 可变气门控制及其特点
发动机工况不同，对气门正时和气门升程的要求不同。当采用可变气门控 制技术后，根据发动机的工作需要（主要指转速和负荷），可以对气门正 时和气门升程适时地进行改变，有效提高发动机的动力性、降低油耗和排 放。主要表现有以下几个方面： 首先，在发动机转速较高时，希望进气门提早开启（增大开启相位角）
大众CEA 1.8TSI发动机——仅调节进气凸轮轴的进气可变气门正时系统
①检测线圈电阻。关闭点火开关，拔下进气凸轮轴调节电磁阀线束插头 T2cj，用万用表检测电磁阀插座端子1与端子2之间的电阻，其值应为 6~8Ω。否则，应更换进气凸轮轴调节电磁阀。 ②检测电源电压。进气凸轮轴调节电磁阀由Motronic供电继电器J271 供电。关闭点火开关，拔下电磁阀线束插头T2cj，将线束插头T2cj端子 1（电源端）的线束刺破，接好万用表表笔。插上电磁阀线束插头T2cj， 起动发动机，用万用表检测线束插头T2cj端子1与接地之间的电压，其值 应为12V左右。如果显示值没有达到此要求，则说明凸轮轴调节电磁阀 供电电路出现了故障，应检查供电继电器J271及其连接线束。
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学习任务3 发动机进气控制系统与检修
3.5 可变气门控制系统
【情境导入】 一辆装备1ZR-FE发动机的丰田卡罗拉轿车，行驶过程中故障指示灯点亮，油耗增加，排 放超标。经检查，确认是可变气门正时系统的进气凸轮轴正时机油控制电磁阀损坏。更 换新的进气凸轮轴正时机油控制电磁阀后，上述故障现象消失。你知道可变气门正时系 统的结构组成与工作原理吗？你知道可变气门正时系统的凸轮轴正时机油控制电磁阀和 VVT-i控制器（OCV）一旦损坏，将引起发动机怎样的故障吗？你知道如何进行可变气 门正时系统的检修吗？ 【学习目标】 1．掌握可变气门控制系统的结构原理与检修技术要求。 2．能够正确地进行丰田智能可变气门正时系统的检修，并根据检修结果进行故障分析。 3．能够正确地进行大众可变气门正时系统的检修，并根据检修结果进行故障分析。
3.可变气门正时(VVT)
3.可变气门正时（VVT技术）由于发动机工作时的转速很高，四冲程发动机的一个工作行程仅需千分之几秒，这么短促的时间往往会引起发动机进气不足，排气不净，造成功率下降。
因此，就需要利用气流的进气惯性，气门要早开晚关，以满足满足进气充足，排气干净的要求。
这种情况下，必然会出现一个进气门和排气门同时开启的时刻，配气相位上称为“重叠阶段”。
重叠持续的相对时程可以用此间活塞运行配气相位的相对角度来衡量，这样就可以抛开转速，把它作为系统的固有特性来看待了。
这种重叠的角度通常都很小，可是对发动机性能的影响却相当大。
那么这个角度多大为宜呢？我们知道，发动机转速越高，每个汽缸一个周期内留给吸气和排气的绝对时间也越短，因此想要达到较好的充气效率，这时发动机需要尽可能长的吸气和排气时间。
显然，当转速越高时，要求的重叠角度越大。
也就是说，如果配气机构的设计是对高转速工况优化的，发动机容易在较高的转速下，获得较大的峰值功率。
但在低转速工况下，过大的重叠角则会使得废气过多的泻入进气岐管，吸气量反而会下降，气缸内气流也会紊乱，此时ECU也会难以对空燃比进行精确的控制，从而导致怠速不稳，低速扭矩偏低。
相反，如果配气机构只对低转速工况优化，发动机的就无法在高转速下达到较高的峰值功率。
所以传统的发动机都是一个折衷方案，不可能在两种截然不同的工况下都达到最优状态。
所以为了解决这个问题，就要求配气相位角大小可以根据转速和负载的不同进行调节，高低转速下都可以获得理想的进气量从而提升发动机燃烧效率，这就是可变气门正时技术开发的初衷。
在低速和怠速工况下，系统缩小进排气时间使得配气相位的重叠角减小，从而改善低速下的扭矩表现，而高速下则适当增加配气相位重叠角以提高提升马力。
发动机可变气门正时技术(VVT, Variable Valve Timing)是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，发动机采用可变气门正时技术可以提高进气充量，使充量系数增加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。
VVT（可变气门正时技术）是一种怎样的技术？原理是什么？
VVT（可变气门正时技术）是一种怎样的技术？原理是什么？VVT（可变气门正时）从字面意思来看就是通过某种特有技术让发动机气门的开关时间达到可变调节的正时效果。
正时：让发动机在正确的时间做正确的事因为发动机的配气机构就是用来调节发动机进排气效果以保证发动机在某些工况的效率。
但是发动机的工况是不断变化的，因此固定时间下气门的开闭肯定不能满足发动机全工况下对进气效率的需求。
所以，可以通过硬件机构实现气门的提前和延迟改变时间并配合电控系统的精准控制可以实现气门调节在一定幅度每的智能可变。
这种技术就是我们平时所说的VVT可变气门正时，如果加上电控系统就是电子可变气门正时。
比如本田的ivtec、丰田的vvt-i等。
它们相对没有可变气门正时的发动机主要有以下优点：提高燃油经济性提高低速稳定性和扭矩输出有助于提高功率降低排放污染与未搭载VVT的发动机相比燃油经济性差不多会提高10%-20%，功率提升5%-10%。
下面用浅显易懂的话来分享下它是怎样一种技术？为何要用它？四冲程发动机一个完整的循环包括：吸气、压缩、做功、排气，由于每个冲程都需要活塞由上止点移动到下止点完成180度，所以整个循环曲轴实际上要旋转720度。
凸轮轴是发动机完成配气的主体，凸轮轴由曲轴通过正时皮带驱动，但是一个完整的冲程进气门和排气门只需打开一次所以它们之间齿比固定为2：1。
也就是曲轴转两圈，凸轮轴只需要转一圈。
按道理说气门的开关不是要严格按照每180度一个冲程开闭一次？比如吸气冲程活塞开始下行就打开气门，当活塞到达下止点准备上行前气门关闭；排气冲程在做功结束前一刻打开排气门，活塞上行排除废气。
理论上这种配气不是挺合适的？但现实往往不允许，因为发动机的运行是极其复杂和多变的，无论是阻力、摩擦力、进气效率、温度、压强、废气循环等等各种因素都会影响发动机的性能综合性。
相对于配气系统来说发动机的进气效率其运行有着极其重要的作用而配气系统却和气门的正时有着直接关系。
项目三 任务一 可变气门正时控制系统之VVT电磁阀共27页文档
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
项目三 任务一 可变气门正时控制系统 之VVT电磁阀
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
汽车可变正时电磁阀工作原理
汽车可变正时电磁阀工作原理汽车可变正时电磁阀，这玩意儿可神奇啦！你想想看，汽车的发动机就好比是汽车的心脏，而这可变正时电磁阀呢，那就是让心脏能更健康有力跳动的小助手呀！它是怎么工作的呢？其实就像是一个聪明的指挥官。
在发动机工作的时候，它能根据各种情况来调整气门开启和关闭的时间。
这可太重要啦！要是没有它，那发动机可就没法那么高效地工作了。
就好比我们跑步，得根据不同的路况和体力来调整自己的步伐吧。
可变正时电磁阀也是这样，它会根据发动机的转速、负荷等因素，及时地调整气门的正时，让燃油燃烧得更充分，让动力输出更顺畅。
你说它是不是很厉害？它就像是一个默默无闻但又至关重要的幕后英雄。
当我们开着车在路上飞驰的时候，可能都不会意识到它的存在，但它却一直在那里兢兢业业地工作着。
要是把发动机比作一场精彩的演出，那可变正时电磁阀就是那个掌控灯光和音效的人。
它能让整个演出更加完美，更加精彩。
没有它，这场演出可能就会变得平淡无奇。
而且啊，这可变正时电磁阀的工作可是非常精细的呢。
它要在那么短的时间内做出准确的判断和调整，这可不是一般人能做到的呀！这得需要多么高的技术和精度啊！你说它像不像一个经验丰富的老工匠？精心雕琢着每一个细节，只为了让汽车能跑得更好，更稳。
咱们再想想，如果没有可变正时电磁阀，那汽车会变成什么样呢？可能就会变得很费油，动力也不足，开起来都没劲儿。
那多不爽啊！所以说啊，这小小的可变正时电磁阀可真是太重要啦！它就像是汽车的秘密武器，让汽车在道路上能发挥出最佳的性能。
我们得好好感谢这个小家伙，是它让我们的驾驶体验更加愉快，更加舒适。
所以啊，大家可别小看了这汽车可变正时电磁阀哦！它虽然不大，但却有着大大的能量呢！下次你开车的时候，不妨想想这个默默工作的小英雄，是不是会对自己的爱车有更多的敬意和喜爱呢？反正我是觉得，有了它，咱们的汽车才能变得这么厉害呀！。
可变气门正时技术(VVT)
可变气门正时技术(VVT)是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，发动机采用可变气门正时技术可以提高进气充量，使充量系数增加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。
现代的cvvt也是源自VVT的发动机控制技术。
发动机的气门正时是指气门打开的时间，也就是气门应该在活塞运行到哪个位置的时候打开。
一般我们会感觉，进气门应该在活塞从上止点开始向下运动，进行进气行程的时候打开，在活塞到达下止点完成进气行程的时候关闭；相应的排气门应该是活塞从下止点开始向上运动开始排气行程的时候打开，活塞运行到上止点完成排气行程的时候关闭。
但是，因为空气是有惯性的，它需要一定的反应时间，为了更多的进气和排气，进气门会在活塞向下运动之前打开，并且到达下止点之后才关闭；排气门也是一样，会在活塞向上运动之前打开，到达上止点之后才关闭。
那么我们会发现在活塞到达上止点完成排气行程的时候，也就是进气行程开始之前，会出现进气门和排气门同时打开的现象。
这就是所谓的气门叠加，这个叠加时曲轴转过的角度就气门叠加角。
发动机在其不同的转速范围段，对气门叠加角的需求是不同的，低转速需要较小的气门叠加角，高转速的时候反之，需要较大的气门叠加角。
普遍不带气门正时可变的发动机，是无法同时满足这两个需求的，一般只能采用一个折衷值，那么发动机在高速或者低速的时候运转都不会很舒服。
传统的发动机气门工作状态如下：当发动机处于低转速时，凸轮轴的运转速度较慢，进气速度也相对较慢，气门则保持相对较长的开启时间和较小的开度。
而当车辆在高速路上以120km/h的速度行驶时，发动机的转速则会维持在3000～4000rpm，甚至更高。
这一状态下，气门开闭频率加快，进气速度也加快，虽然进气量大，但气门的开启时间短，使进氧量较少，造成燃烧不完全。
如果在这一传统的发动机配气机构上引入电子控制系统——气门正时控制，那么发动机的工作效率将得到大幅改善。
通过对凸轮轴的改造以及对传感器信号的收集，在低转速时，正时系统可控制凸轮轴使进气门提前开启或延时关闭，以保证气缸在低转速下的进气通畅；高转速时，还可对气门的开度实现适时调整，确保气缸内的燃烧更充分。
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3、控制策略
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3、控制策略
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控制策略
工 况 凸轮轴相位
目标
冷起动 怠速 停机
最小重叠角
1. 改善燃烧稳定性从而改善怠速稳定性， 降低怠速转速
相位滞后极限 2. 改善燃油经济性
中低负荷
增大重叠角 相位小幅提前
1.
增加“稀释”效应
高负荷、 增大重叠角 中低转速 相位提前
1. 提高充气效率
2. 提高中速段扭矩
2、VVT的工作原理
包含三个过程：进排气门正时提前、进排气门正时延迟、进排气门正时保持。
1）排气门正时提前
当需要排气门正时提前时，电脑通过占空比信号控制VVT电磁阀柱塞移动，打开 主油道与提前油道的通道，同时关闭主油道与延迟油道的通道。机油进入叶片 （ 左 ）侧油腔，同时转子叶片（ 右 ）侧油腔内的机油从延迟道口流回油底 壳。此时，转子叶片相对于定子向（ 右 ）侧移动一定角度，即排气门正时提前 了一定角度。
成正比的。
VVT电磁阀（进气/排气）
VVT电磁阀为比例阀，即阀芯 的移动位置与发动机ECU向 （线圈）提供的占空比大小是 成正比的。
占空比逐渐加大时，线圈电磁 力也逐渐加大，铁芯总成克服 弹簧力推动阀芯前移。
当占空比信号逐渐减阀芯在移动过程中，与阀套配 合实现油路的切换，从而控制 机油进出电磁阀的方向和流量， 进而控制流入/流出执行器油腔 的机油流量。
来驱动执行器，从而改变凸轮轴相对于曲轴的角度，即通过 控制进气门和排气门的气门重叠角来增强发动机性能。
2、VVT作用 （1）降低尾气排放 （2）增大输出扭矩 （3）提高燃油经济性 （4）提高怠速稳定性
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3、VVT的组成 ECM 凸轮轴位置传感器（进气/排气） 凸轮轴位置执行器（进气/排气） VVT电磁阀（进气/排气）
3. 废气“稀释”量调节到最大，改善排 放
高负荷、
相位滞后 高转速
1. 提高充气效率
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VVT电磁阀电路
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作业
1、画出VVT控制策略图，并解释说明。 2、VVT定义？ 3、VVT作用？ 4、画出VVT电磁阀的波形。
25
9
凸轮轴位置执行器（进气/排气）
转子与凸轮轴通过中央 螺栓固定在一起，转子 与凸轮轴同步转动； 定子与链轮通过定子螺 栓固定在一起，链轮、 定子与曲轴的转动是同 步的。 转子相对于定子有相对 转动时，也就意味着凸 轮轴就相对于曲轴有正 时提前或滞后。
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VVT电磁阀（进气/排气）
VVT电磁阀为比例阀，即阀芯 的移动位置与发动机ECU向 （ ）提供的占空比大小是
复习提问
1、何为怠速？为什么要进行怠速控制？ 2、电子节气门控制系统有哪些优点？ 3、电子节气门控制系统的工作过程？
油门踏板电位计
发动机控制单元
输入信 号
输出信 号
电子节气门
节气门开度步进电 机
冗余式传感器 控制单元根据反馈
节气门开度冗余式
信号对步进电机进
传感器
1
行调整。
项目三 可变气门正时控制系统
3）排气门正时保持
当发动机不需要排气门正时提前和延迟时，电脑通过占空 比控制信号控制VVT电磁阀柱塞处于某个位置，此时提前 油道和延迟油道同时被关闭。在叶片两侧油压相同的情况 下，转子和定子一起同步运转，此时排气门正时被保持在 一定角度
• 机油供给方案
VVT系统的所有工作均需通过机 油完成，为保证VVT及时、准确 的工作，必须保证油压在工作范 围内，为此，一般VVT发动机均 有单独的VVT油路。 机油从油底壳被机油泵输送到凸 轮轴，然后。。。。。。。？
2、VVT的工作原理
包含三个过程：进排气门正时提前、进排气门正时延迟、进排气门正时保持。
1）排气门正时提前
当需要排气门正时提前时，电脑通过占空比信号控制VVT电磁阀柱塞移动，打开 主油道与提前油道的通道，同时关闭主油道与延迟油道的通道。机油进入叶片 （ ）侧油腔，同时转子叶片（ ）侧油腔内的机油从延迟道口流回油底壳。 此时，转子叶片相对于定子向（ ）侧移动一定角度，即排气门正时提前了一 定角度。
VVT系统介绍
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自学完成工作页
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1、配气机构的作用： 按照发动机每一缸内所进行的工作循环以及发火次序的要求，
适时开启和关闭各气缸的进排气门，使新鲜空气及时进人，废气 及时排出。 2、 配气相位定义？ 是指进、排气门的实际开闭时刻，通常用相对于曲轴上下止点曲拐
位置的曲轴转角来表示。
4、充气效率定义？ 实际进入发动机气缸的新鲜空气与理想状态下充 满气缸工作容积的空气质量之比。
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情景二 可变气门正时控制系统
5、配气相位对发动机性能的影响 在进、排气门开、闭的四个阶段中，进气门迟闭角和进、排气
门重叠角对充气效率均有较大的影响。
1）进气门迟闭角 中低速时要求有较小的进气门迟闭角。低速时的进气门迟闭角不能 过大，否则新鲜充气量会被活塞推回进气管。 高速时要有较大的进气门迟闭角，以利于最大功率的发挥.
2）气门重叠角 中低速时要求有较小的气门重叠角。气门重叠角过大容易使得废气 回流，造成进气量下降，导致怠速不稳等。
VVT系统介绍 1. VVT系统概述 2. 工作原理 3. 控制策略
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VVT 系统概述
可变气门正时，英文单词为Varible Valve Timing 1、 VVT定义 是一种电控液压运行装置，通过控制发动机机油所产生的液力
2020/3/7
• 机油供给方案
2020/3/7
VVT系统的所有工作均需通过机 油完成，为保证VVT及时、准确 的工作，必须保证油压在工作范 围内，为此，一般VVT发动机均 有单独的VVT油路。 机油从油底壳被机油泵输送到凸 轮轴，然后经过电磁阀，由电磁 控制进入执行器内部空腔中的机 油量和机油流入/流出方向。电 磁阀按照ECU的指令，通过阀 芯的轴向位置来调节机油的流向， 使叶片相对壳体转动，从而实现 对配气相位的调节及控制。
2）排气门正时延迟
当需要排气门延迟关闭时，电脑通过占空比信号控制VVT电磁阀柱 塞移动，打开主油道与延迟油道的通道，同时关闭主油道与提前油 道的通道。机油进入叶片（ ）侧油腔，同时转子叶片（ ）侧油 腔内的机油从延迟道口流回油底壳。此时，转子叶片相对于定子向 （ ）侧移动一定角度，即排气门正时提前了一定角度。
2）排气门正时延迟
当需要排气门延迟关闭时，电脑通过占空比信号控制VVT电磁阀柱 塞移动，打开主油道与延迟油道的通道，同时关闭主油道与提前油 道的通道。机油进入叶片（ 右 ）侧油腔，同时转子叶片（ 左 ） 侧油腔内的机油从延迟道口流回油底壳。此时，转子叶片相对于定 子向（左）侧移动一定角度，即排气门正时提前了一定角度。