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1、宝马BMW 最新技术绍介（发动机部分）,黄 红 江,BMW Valvetronic 连续可变阀门构造,设 计 原 理： Valvetronic指的是可连续改变阀门提升量和阀门角度的构造。Valvetronic与连续可变阀门正时系统相结合就可以确保阀门的动作能适合引擎运转状况。 燃油喷射系统监视有流通节气阀的空气流量来决定引擎燃烧时所须要的燃油量，也就是说当节气阀打得愈开时，流入燃烧室的空气也就愈多；在较轻的节气门时，节气阀部分甚至接近关闭。活塞仍在运转时，这时在燃烧室与节气门之间的进气歧管存在部分的真空，吸力与泵浦抵抗的活塞浪费能量，这种现象为“泵浦流失Pumping Loss”，当怠速运转时
2、，节气门只开启一部分，因此有更多的能量损失。,BMW有Valvetronic的N开头发动机可以根据气门的提升量来控制进气量，所以就可以去掉节流阀Throttle Valve。以非汽油直喷系统去除节流阀正是与众不同之处。 由于节流阀在低速行驶时会有油泵能量的流失，造成引擎效率的降低，所以Valvetronic的汽油发动机直喷引擎效率高的原因就是弃用节流阀。这样由吸气阀门取代节气阀来控制引擎的功大小。空转时阀门提升量为0.3mm，阀门全开时可达9.7mm。由于空转时吸气阀门几乎静止，所以噪声也是大大降低。 Valvetronic是由一支附加的偏心轴、步进马达和一些中置摇臂来控制气门的开启或关闭。
3、Valvetronic的工作步骤是由改进马达的螺旋齿轮改变偏心轴的旋转量，带动中摇臂并转有传统的凸轮轴互连动着，再压传至摇臂后才压下气门。 Valvetronic 引擎是利用无段可变进气升程的控制，来取代原有节气阀的功能， Valvetronic 有一只独立的电脑它与引擎管理系统分开，由数位引擎管理系统结合一40MHz 32 位元的电脑构成网路。,无级可调电子气门控制（Valvetronic）的透视图，该系统采用电子气门，可完全调节进气量，减少废气排放，降低油耗同时可获得高输出功率,1.偏心轴/阀门控制电脑图 2.进气侧凸轮轴/偏心轴图 3.排气侧凸轮轴图,Alvetronic控制模块,偏心轴
4、,Valaetronic电机,进气凸轮轴,中间杠杆,摇臂,排气凸轮轴,Valvetronic数据参数,l 气门升程变化量09.7mm l 偏心轴调整螺旋齿轮至最大或最小之位置只须0.3s l 包含双VANOS技术 l 偏心轴的作动只须几毫秒,无级可调电子气门控制（Valvetronic）的透视图,Valvetronic优点,Valvetronic 能降低保养维修的费用、增加冷车时的运转性能、 减少排放的废气，并且提供引擎较平滑的运转，Valvetronic引擎 由于其燃油的雾化性能相当好，因此不必特别使用某种等级的汽 油。Valvetronic 能让引擎的呼吸更顺畅，燃油的消耗约减少10%，
5、在引擎低速运转有著极为良好的燃油效率，在将来2008年新的二 氧化碳规定中 Valvetronic 将是 BMW 重要的一环。,Valvetronic透视图,BMW VANOS 可变气门正时控制系统,VANOS由液压及机械作功所组成的凸轮控制系统，并由DME所操纵着。VANOS就是基于一种机械调整的方式，用以修正相对于曲轴运转的进气凸轮位置，即改变进气相位，以提高引擎的扭力和动力。BMW VANOS在引擎低转速时，进气门开启较慢，以增加怠速的转速稳定性及平滑；当引擎中转速时，进气门比较早开启，用以增加扭力及确保废气回收进入燃烧室，减少燃油的消耗及排放的废气；最后在引擎高转速时，进气门再次地延迟
6、开启，所以有全动力的产生。 M54的BMW车系安装都是双VANOS结构，M50、M52发动机 安装的都是单VANOS结构。,工作原理： 在顶置凸轮的引擎中，凸轮是由皮带或链条与曲轴所带动，VANOS中则是使用链条及链轮机构。,曲轴是驱动排气凸轮上的链轮，而排气链轮则是锁在排气凸轮轴上，第二个链条则是围绕于进气链条轮上，大的链轮并没直接安装在进气凸轮上，而它中间有一个洞，洞的内侧是一组内螺旋齿，在凸轮轴的未端也有一组外螺旋齿，它能结合于大链轮内侧的齿轮上，其中有一金属杯用以配合内侧与外侧的螺旋齿轮，用以改变螺旋齿轮的行程以达到进气提前或迟后的目的，杯齿轮由液压的方式来移动，而液压的操作是由DME
7、控制的。,单VANOS结构,单VANOS正时链条机构,单VANOS的凸轮轴结构图,在怠速时，凸轮的正时是处于延迟，当离开怠速时，DME控制电磁阀让金属杯中的油压来移动杯齿轮，以改变杯齿轮与凸轮轴的结合面，以实现凸轮角的提前，凸轮最大可以提前12.5，大约在5000转速时，电磁阀控制油压，进气门迁迟开启，引擎的全动力。,双VANOS进排气凸轮轴能同时调整开启的时间，这种改变是持续进行的，并且在引擎大部分转速范围调整，它的调整是基于油门踏板位置和当前发动机转速来自动调节。,双VANOS与单VANOS在结构上最大的差异在双VANOS的排气侧也有一金属杯用以配合愉侧与外侧的螺旋齿轮，双VANOS气门的
8、升角增加0.9mm。,双VANOS结构 排气侧VANOS分解图 进气侧VANOS分解图,双VANOS的凸轮轴结构图 Double VANOS 结构透视图,VANOS优点如下：,确保气缸的充气和全负荷下的强劲动力，同时在空转时通过将残留气体降至最低，以实现发动机运转的平稳和精细。 部分负荷下，增加残留气体的比例，改善燃油效率并减少排放。各气缸特殊的涡形管道有效地改善了燃烧过程，吸入的空气通过这些管道正好到达进气阀前的最佳位置。这些管道的目的是在发动机低速和低负荷时，提高油/气混合物流入气缸的速度。这样可以使油/气混合更加充分，产生一个延迟的点火角度，进一步降低排放和燃油消耗。由于采用了无限全自动
9、双VANOS，可以根据当前的需要，获得比传统燃油供给系统更加优化的油/气混合物。 在双VANOS、共振进气系统、以及两腔排气系统的配合下，发动机 的扭矩得到进一步提高，其最大扭矩高达100 牛顿米/升(3500-4500转/秒)，最大升功率为57千瓦或78制动马力。在1500到6000转每分的宽广转速范围内，发动机随时可以提供相当于最大扭矩的90%的扭矩。 宝马新5系的六缸发动机配备全电控主节气门，用来定量分析驾驶者的指令(加速踏板的用量)，使车辆在停停走走的交通状况中更加灵活，并确保当驾驶者需要最大动力时，可以作出迅速反应。 这一发动机控制系统可以“看到”哪一档正处于啮合工作，并启动为该档位设计的主节气门控制程序来精确的控制主节气门。使用巡航控制驾驶时也同样可以享受这一便利，因为巡航控制的功能可以集成到电控主节气门中。,
