大众主动气缸管理系统简介
2015-05-30车建根
车建根
[关 键 词] 汽车;气缸;控制
[中图分类号] U464 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2015)06-0079-01
ACT是Active Cylinder Management的简称,意思是主动式气缸管理,也叫断缸控制或变缸控制。对一般的发动机来讲,只要发动机一启动就随即进入到工作状态,那么无论是车辆低速行驶还是怠速运行,发动机的所有气缸便会同时进入工作状态。但在发动机输出功率要求不高时(如低速行驶或停等红灯时),能够让其中几个气缸暂停工作,切断气门开启以及中断喷油器喷油,如一个6缸发动机关闭其中的2个气缸,相当于变为一个4缸发动机运行,就可以省下不必要的燃油耗费,达到节油的目的。这正是发动机变缸技术的由来,简单来说,变缸技术就是一种能够根据道路情况或者驾驶员驾驶状态对发动机气缸工作状态进行调节的一项节能技术。
大众首次将主动式气缸管理(ACT)技术应用到小排量(1.4T)上。该系统是基于EA211系列1.4TSI涡輪增压直喷汽油发动机开发的。发动机中低负载条件下能够暂时关闭四个气缸中的两个,以达到降低燃油消耗的效果。当1.4TSI发动机的转速在
1250~4000转、扭矩在25~100牛·米时,气缸关闭功能会自动启动,2号和3号气缸被关闭。当驾驶员用力踩下油门踏板,2号和3号气缸就会自动重新启动。下面就以该发动机为例说明ACT的结构和工作原理。
一、凸轮轴
进、排气凸轮轴的结构是一样的,凸轮和凸轮轴并不是一体的,两者是通过花键连接结合在一起。如图1所示。
以排气凸轮轴为例,其中1缸和4缸的排气凸轮部件安装到凸轮轴上后是固定不动的,通过气缸槽销和钢球及弹簧固定,称之为固定凸轮部件。而2缸和3缸的排气凸轮部件安装到凸轮轴上后是可以沿着花键做轴向移动,称之为可移动凸轮部件。在可移动凸轮部件中,各有两组行程不同的凸轮。一个是正常行程凸轮,另一个是0行程凸轮。如图2所示。
二、工作原理
凸轮部件的移动需通过调节器中的金属销来实现,凸轮轴调节器受到发动机控制单元的控制。根据调节的方向,两个金属销中的一个会卡入到相应的滑槽中。槽的形状确保在金属销移出凸轮轴时,凸轮部件必须沿轴向移动。槽在展开后为Y形。如图3
所示。
<\\192.168.0.240\第6期\正文\未标题-3.tif> [凸轮轴壳体][金属销(未触发)][槽在展开后呈Y形][花键][滚子摆臂][征程行程凸轮][零行程凸轮][凸轮调节器][图3]
当要关闭一个气缸的气门时,发动机控制单元通过一个较短的接地脉冲触发凸轮轴调节器。相应的销钉弹出,并插入凸轮轴部件的滑槽中。由于凸轮轴的转动以及槽的形状,凸轮轴沿纵向向左移动。如图4所示。在两个滑槽相交的位置将凸轮部件挤压到凸轮轴壳体的止挡块上并将其锁定。此时滚子摇臂在零行程凸轮上运行。气门不再处于受控状态,也就是说气门将不再打开或关闭。发动机控制单元同时切断该缸喷油脉冲就可以停止该气缸的工作以实现变缸控制。
<\\192.168.0.240\第6期\正文\未标题-4.tif> [正常行
程凸轮][凸轮轴壳
体止挡块][零行程凸轮][凸轮部件的
移动方向][图4]