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配气机构
国外内燃
机
轿车柴油机可变气门系统的潜力
Schneider SGenieserPBirkeSBicker C【德】
2013年第2期
摘要：目前，可变气门系统已成为汽油机的标配技术，而对柴油机来说，也已成为研究的热点。该系统可解决进一步减少原始排放和燃油耗之间的目标冲突问题。德国Mahle公司研究了进气系统吕轮套吕轮的可调凸轮轴潜力。
关键词：柴油机可变气门系统
可调凸轮轴
动机与背景 1
自2014年起新获准上市的汽车不仅要实行欧6 废气排放标准，还要满足欧洲议会EG433/2009号法令规定的二氧化碳（CO，）排放限值。据规定，汽车制造商整个车队按新欧洲测试循环（NEDC)的 CO；排放量自2012年起就要减少到130g/km，至 2020年要减少到95g/km，达不到这个目标将被罚款。图1表示罚款变化曲线，即当车队CO：排放量超过规定限值时，制造商必须为售出的车辆支付罚款。对2015年前要求达到限值的比例进行了分级。在2012年，车队中65%的汽车必须达到CO，限值；而到2015年，所有车辆都必须满足这一限值要求。
项目年份 cO,限值/(g.km") 车队中合格车辆比例/%
2.000 1750
歌元 1500
1000 750 500 250 130
135
参数
20152020
20133 2012
2014
130 65
130 75
140
130 80
130 100
95 100
2010年德国新获准上市汽车的车以CO,排放量
145
CO.排放量/(g.km")
150
每辆新获准上市汽车的罚款额与车队
图1
CO;排放量的关系1】
155
因此，除了进一步降低废气原始排放之外，减少燃油耗将成为未来技术开发的目标。可变气门系统万方数据
涡流阀
有可能实现上述冲突的目标。目前，该系统不仅是汽油机的标配技术，而且已成为柴油机的研究热点(2.3)。减少颗粒(PM)排放的常规方法是利用位于充气道中的涡流阀使缸内气流产生涡流运动。为了提高流经充气道的空气质量流量，关闭充气道阀。柴油机也可通过可变进气产生充量运动，从而避免应用涡流阀及其相关的节流损失。原则上，借助于气门升程切换或气门升程随时间的变化，可实现进气的可变性。
进气门控制系统匹配进气门早关或晚关可减少氮氧化物（NO,）排放，挖掘减少CO，排放的潜力。通过降低有效压缩比，可使附加的一部分压缩转移到压气机。这样，有可能使压缩终了温度较低，从而使NO,排放较少。
2可变进气系统的构造与功能
Mahle公司用可靠的凸轮套凸轮(CIC)技术（图 2)实现进气的可变性，其顾及到了关闭时刻和充量运动的效果，以及成本和外形尺寸的优化}。在 CIC系统中，2根凸轮轴互相套着，并可旋转，只占1 根常规凸轮轴的外形尺寸空间。在外凸轮轴套管上，有固定的和可旋转的凸轮，后者与内凸轮轴相连。利用常规的凸轮轴相位调节器就可使内轴相对
图2采用CIC技术的可调凸轮轴