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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
2、领先的高升功率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
3、门重叠角，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
4、际先进的精镗后铰珩工艺技术，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
5、机简介,技术规格,13,JL4G18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
6、机构、排气尾管、主、副消声器等组成；,16,JL4G18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、
7、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
8、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 k
9、m(或24个月)更换。在使用条件恶劣时，每7500 km(或6个月)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
10、较好效果。 VVTvariable valve timing的简写，意为可变气门正时。 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：
11、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
12、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
13、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,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
14、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
15、：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！,
