宝马发动机电子气门控制系统通用站：徐国佳*1介绍宝马N62发动机电子气门 控制系统 在宝马E65的745及735i上开始装配新 型N62发动机，N62发动机是宝马 公司的高技术的结晶其中一项被 评为2002最先进技术，它就是 电子气门控制系统 Date2此系统能够明显的降低耗油量且没有直接 喷射在废气特性的缺点电子气门控制 系统是双可调式凸轮轴控制系统 (VANOS)和一个气门升程调节系统的总 称它以这种组合方式控制进气门的开 启时刻和关闭时刻以及开启行程 Date3电子气门控制系统的组成 l它由电子气门控制单元；电子气门控制电 机；电子气门控制的控制单元和偏心轴传 感器等部件组成，而电子气门控制单元又 由带偏心轴的轴承支坐；带止动弹簧的中 间杠杆；摇臂和进气凸轮轴组成在进气 门打开情况下进气量是通过调节气门行程 来完成，这样就能确定最佳的气缸进气量 下面我们分别介绍双可调凸轮轴Date4一、双可调式凸轮轴控制系统 （VANOS） N62发动机的进气、排气凸轮轴装备有新型 无级叶片式VANOS凸轮轴的调节在300ms 内最大可达60度曲轴转角为了避免混淆， 这两个VANOS单元上有“Ein/Aus（进气/排气 ）”标记，用于汽缸1-4排气凸轮的VANOS的 单元带有一个用于真空本泵驱动装置的拖架 。
如图1所示Date5图1 VANOS单元 Date61 VANOS的工作原理 调节过程 以控制排气凸轮轴的 VANOS单元为例 ，通过油压分布说 明调节过程油压 分布用粉色箭头走 向表示回流管路 （无压区域）用兰 色箭头表示机油 经电磁阀流回到一 个机油箱内这里 所谓的机油箱是指 汽缸盖中的机油通 道如图2所示 Date7图3排气侧逆向调节系统示意图在逆向调节时 电磁阀换向 ，凸轮轴中 和VANOS单 元中的其他 孔和通道打 开，在图3中 用一个粉色 箭头表示压 力分布机 油回流用兰 色虚线箭头 表示Date8VANOS单元的剖面图 Date9l如果我们观察在调节单元内的调节过程（ VANOS单元的剖面图如图4所示），就会发现下 列功能关系转子（7）与凸轮轴用螺栓紧固在 一起正时链条将曲轴与VANOS单元（1）的壳 体连接起来转子（7）上装有弹簧（10）弹簧 把叶片（9）压在壳体上转子（7）有一个凹口 ，锁止销（6）以无压力方式嵌入次凹口中如 果发现在电磁阀把机油压力连通到VANOS单元 ，则锁止销（6）将压回并释放VANOS以进行调 节压力通道A（11）中存在的发动机机油压力 此刻压向叶片（9）并因此将转子（7）压到另一 个位置。
因为凸轮轴是用螺栓固定在转子上的， 这样就可以调节了控制配气相位 Date10l如果VANOS电磁阀换向，则转子（7） 通过压力通道B（12）中存在的机油压力 调节回初始状态扭簧（3）反作用与凸 轮轴扭矩为向VANOS单元准确无误的 供油，在凸轮轴的末端各安装有两个密 封环必须保证密封环安装正确Date112、配气相位表 l通过上述 进气凸轮 轴和排气 凸轮轴的 调节过程 ，可得出 下列配气 相位表， 如图5所 示；Date12二、气门升程调节组件 l1、 偏心轴调节电动电机l气门升程的调节通过两个电动电机实现，一个 独立的控制单元从DME接受控制命令并对两个 电动电机进行控制l偏心轴由一个涡杆传动装置带动旋转，每个汽 缸盖都借助一个轴承支座（凸轮轴支座）来定 位偏心轴l两个电子气门控制电机向内朝发动机V型区域 安装，电子气门控制电机如图6所示Date13图6 电子气门控制电机 Date142偏心轴传感器 l偏心轴传感器在两个汽缸盖中都是安装在偏心 轴的磁轮上方，偏心轴上的磁轮如图7所示 他们借助一个数据电码向电子气门控制系统的 控制单元传输偏心轴的准确位置数据l偏心轴（5）上的磁轮（11）有很强的磁性。
在它们的帮助下，通过偏心轴传感器能确定出 偏心轴（5）的精确位置这些磁轮用无磁性 的不锈钢螺栓固定在偏心轴上在任何情况下 都不允许使用磁性螺栓，否则的话，偏心轴传 感器会传递出错误的数值 Date15图7偏心轴（5）上的磁轮（11 ） Date16凸轮轴支座 l轴承支座（凸轮 轴支座）用于进 气凸轮轴和偏心 凸轮轴的定位， 其结构如图8所 示另外，轴承 支座还安装了用 于气门升程调节 的电动电机轴 承支座与汽缸盖 配对使用且不允 许单个更换Date17图9 气门升程调节装置图–气门升程调节过程 如图9所示在N62 发动机上，滚子式 摇臂由板材制成 进气们的进气升程 可在0.3mm到 9.85mm间进行调节 电子气门控制系 统的机械功能与 N42发动机控制系 统一样 Date18电子气门控制系统的调节图表 l1、 VANOS和气 门升程调节的 调节方式电 子气门控制系 统的特点是， 通过气门的关 闭时刻和气门 升程可以自由 确定空气质量 Date19电子气门控制系统的工作原理 l电子气门控制系统的工作原理与人类在身体紧 张时的状态类似假设你去跑步，你身体所吸 进的空气质量由肺来调节，你会不自主的深吸 气并由此为肺提供较多的空气，以便在身体中 进行能量交换。
如果你现在由跑步换成一种缓 慢的步伐，则身体所需要的能量和空气相对减 少，你的肺将以平缓呼吸的方式对次进行调节 在这种情况下，你在嘴上堵上一块手帕，呼 吸将非常费力 Date20l在电子气门控制系统的新鲜空气进气装 置中取消了节气门（与手帕类似），气 门升程（肺）根据空气需要量进行调节 ，发动机可以自由呼吸Date21功率损失图Date22l名为“增益”的上部面积是燃油燃烧时获得的功 率；名为“损失”的下部面积是换气功换气功 是为了把已燃烧的废气从汽缸中排出并紧接着 把新鲜空气吸入汽缸中必须消耗的能量l在发动机电子气门控制系统进气过程中，节气 门几乎一直打开一个适合的角度，以保证出现 一个近似真空负荷控制通过气门的关闭时刻 实现与通过节气门实现负荷控制的普通发动 机相比，在进气系统中只产生了一个较小的真 空，也就是说省去了产生真空的能耗l通过进气过程中较小的功率损失获得较高的功 率l在前面的示意图中左面是功率损失大一些的常 规方法，在右面的示意图中可看到功率损失减 小 Date23l与柴油发动机不同，在常规汽油发动机中进气 量通过加速踏板和节气门进行调节按化学计 算比例λ=1喷射所需要的燃油量。
l在带电子气门控制系统的发动机上，所吸进的 空气量由气门的开启升程和开启持续时间决定 通过精确控制供油量这里也能实现按λ=1进 行l与次相反，带汽油直接喷射和浓度分区功能的 发动机在较宽的负荷范围内以低燃油空气混合 比工作这样使昂贵且易受硫腐蚀的废气处理 装置，例如直喷式汽油发动机上使用的，带有 电子气门控制系统的发动机上因此就不需要了 Date24电子气门控制系统 l可调式气门升程调节系统的电器结构由电子气门 控制系统的控制单元、DME单元、DME主继电 器、电子气门控制系统过载保护继电器两个偏心 轴调整电机、两个偏心轴位置传感器和偏心轴上 的两个磁轮等部件组成电子气门控制系统电路 图如图12所示l随着总线端K1.15的接通，DME主继电器吸合 这个继电器除了向DME供电外，还为车辆系统电 压向电子气门控制系统的控制单元供电在控制 单元内，控制单元电子装置以5V电压工作 Date25l这个电子装置执行行驶前检查工作在延时一段 时间后（100ms）该电子装置通过过载保护继电 器并借此保护伺服电机的负荷电路l此后，DME控制单元和电子气门控制系统的控 制单元通过LOCAN总线进行通信；DME根据 驾驶员的负荷指令确定以多大的气门升程进行换 气。
l电子气门控制系统的控制单元转发DME的命令 ，办法是它以16KHZ频率控制伺服电机，直到 通过偏心轴位置传感器测得实际值与标准值一致 l电子气门控制系统的控制单元通过LOCAN总线 向DME控制单元传诵偏心轴位置的信息Date26图12电子气门控制系统电路图 Date27、 注意事项l为了保证精确定量等值分配空气，汽缸 盖在工厂时的装配精度很高进气侧的 气门机构部件已精确的相互效准因此 ，轴承支座和下部轴承（偏心轴与进气 凸轮轴）以极小的公差，在汽缸盖中在 安装状态下一起加工当轴承支座或下 部轴承损坏时，它们只能与汽缸盖一起 整个更换Date28演示结束，因为本人能力有限 希望各位老师给以指导，指正 谢谢！ Date29。