提升VVT打滑力矩的设计优化

0 引言

可变气门正时系统(VVT)通过调整发动机进排气门开关重叠角

，使发动机处于最优燃烧、排放工况，是发动机节能减排的重要技术手段之一

。面对日益严苛的燃油、排放法规以及最终用户对低油耗、高功率的要求，VVT正在被大部分主机厂应用在发动机上

。

中置式VVT因性能优于侧置式VVT，以前一般应用在高端车上

，但随着技术的进步和成本的降低，目前已经被广泛普及

。而VVT在被广泛应用同时，也存在着维修及更换成本高的问题

。

本文主要对售后反馈的某机型中置式VVT进气侧信号不合理问题进行分析，通过多种手段确定失效的根本原因，并采取相应的改进措施解决问题。

1 VVT失效模式

售后反馈某车型高速加油不畅，低速提速性能差，有顿挫感，检测报P001600故障码(进气相位故障)。根据经验，进气相位故障，通常是由OCV电磁阀故障导致，OCV电磁阀是控制发动机VVT凸轮相位的关键部件，它出现故障会造出VVT凸轮相位角不正确，进而影响发动机的正常运行

。测试OCV电磁阀，结果合格，见表1。

目前，虽然各高校已经开始重视慕课开放教育资源的建设，但是高校教师主要是在正常课时以外的业余时间或行政命令下被动参与课程视频资源制作，课时工作量难以核算，他们只是将各类资源选择一些应用于自己的课堂教学，很难积极投入到大量的课程资源建设上去。

正常VVT信号输出曲线见图1。其中横坐标为VVT实时角度编码器坐标轴，左侧纵坐标为实时扭矩坐标轴，右侧纵坐标为实时流量传感器(泄漏量)坐标轴。

A-B 进气相位器向提前(解锁)方向调节，运动方向和涡簧弹力方向相同，力矩总体趋势为涡簧力矩减去摩擦力矩。C-D 进气相位器向滞后(锁止)方向调节，运动方向和涡簧弹力方向相反，力矩总体趋势为涡簧力矩加上摩擦力矩。蓝色线为提前腔和滞后腔压力(都为200kPa)曲线，最下面的曲线为实时泄露曲线。检查进气VVT外观，外观无异常。检测VVT性能，发现VVT输出曲线异常，相位无法跟随，存在卡死现象，见图2。

2 VVT零件质量分析

拆解卡死的VVT发现壳体第1、3腔有摩擦痕迹，2、4腔无痕迹，见图3。转子转动灵活，未见杂质等异常。

样品测量重复性、标准曲线的拟合及标准溶液的浓度和配制、称量样品、定容体积的不确定度分量值分别见表5和表6。

测量壳体尺寸，结果见表2。发现VVT壳体发生了变形，形状趋近于椭圆形，形状趋势如图3中虚线示意所示。根据摩擦痕迹和壳体变形，判断VVT工作过程中壳体与链轮及盖板之间产生了滑移，导致了VVT相位无法跟随和卡死的现象。

综上分析，故障件被异常磨损导致壳体尺寸超差，形状趋近于椭圆形，但零件密度、硬度及金相均未发现异常，初步判断VVT失效非零件质量问题，为了确定问题根本原因，将进一步分析零件设计是否合理。

对故障件壳体与正常件壳体进行密度、硬度及金相对比检查，并未发现异常，见表3、表4。

3 VVT设计质量分析

3.1 打滑力矩计算

1)固定底座工装；

壳体与链轮及盖板之间产生了滑移，说明壳体与链轮及盖板之间的打滑力矩出现异常。当油液充满VVT腔体时，链条最大冲击100%传递到盖板和壳体，如图4所示。

3)如图6c所示情况，机体轴线与设计轴线平行，存在偏移量，此时需调节支撑油缸，使掘进机向设计轴线靠拢，转变为图6b状态。

收集语料的途径和方法很多，但侧重不同，效用不同。方法本身没有优劣之分，但有各自的适用范围，有是否合适、是否有效之别(Kasper,2000)。所谓“合适”、“有效”的方法，指的是能够获取目标语料的方法；所谓“目标语料”，指的是有助于解决研究问题、实现研究目的的语料。因此，一项研究具体应该采用哪种(哪些)方法，要视研究问题和研究目的而定。除此之外，还要考虑可行性，兼顾时间、物力、人力等现实因素。真实性(authenticy)并非衡量语料质量的唯一标准，我们不能简单地在非真实(inauthentic)和无效(invalid)之间画等号(Kasper,2000:318)。

1)提升壳体抗打滑变形强度。

本方案包括GSM移动通信模块，AT89S52单片机模块，红外传感器模块，烟雾传感器模块，温度传感器模块，遥控、撤防模块，电源模块等。通过各大传感器对家居实时情况进行检测，当传感器采集可能有人进入，或者发生有毒气体泄漏的时候，相应的传感器会将相应的情况进行采集，然后将信息传送到单片机中，单片机通过对实时情况的分析后，将信息传送到GSM短信模块，GSM短信模块组成的报警系统将具体情况通过短信发送到用户手机上，当相应的情况得到解决后，警报会自动解除。另外，当用户回到家中，想解除相应的安防报警系统的时候，可通过手机的遥控撤防模块撤销启动状态，回到相应的不撤防状态，系统结构如图1所示。

根据经验，选择链条运行时最大冲击力

=2500N，则理论上打滑力矩

其中：1

5为设计安全系数，链条受到的最大冲击力

=2500N，齿形跨棒距链条冲击力作用直径

=89.4mm，凸轮轴受到的最大扭矩

=20Nm。

198Nm理论打滑力矩接近设计要求值200Nm，由于链条运行时的最大冲击力是经验值，发动机在实际的使用场景中，可能存在超过该经验值的极端现象，导致链条运行时最大冲击力超过200Nm，因此认为，VVT系统的设计打滑力矩安全余量不足，需要进一步提高打滑力矩。

3.2 壳体打滑试验验证

为了验证理论打滑力矩小于设计要求值时，壳体与链轮及盖板之间是否会产生滑移，抽取5件合格样件进行壳体打滑验证。

打滑试验装置主要由回油油缸、扭矩传感器、卡盘、监控电脑构成。试验时，通过卡盘固定VVT壳体，回转油缸带动链轮匀速转动，用以评估在200Nm转动力矩作用下，壳体是否会相对链轮产生滑移，如图5所示。

试验过程步骤：

VVT系统设计要求：a)VVT壳体与凸轮轴打滑力矩>200Nm，b)壳体与链轮盖板打滑力矩>200Nm，即VVT壳体受到200Nm力矩后，不会发生打滑现象，功能正常。

2)安装转子卡盘，固定凸轮轴二者中心轴

“加快治”即按照地质灾害隐患点轻重缓急程度，分期分批组织实施地质灾害工程治理项目，严格执行地质灾害治理工程招投标制度，切实加强治理工程质量监管。

线同轴；

根据VVT结构，壳体壁厚从阶梯型上3mm，下2mm均增加到4mm的，提升抗拉扯变形强度，防止壳体叶片受冲击后的拉扯变形。如图6所示。

4)电脑连接转矩传感器，打开扭矩测试程序；

5)接通电源，开始测试打滑扭矩，并能记录结果。

PCDH10在非小细胞肺癌中的表达及PCDH10过表达对A549细胞功能的影响(张 洁)(9):847

验证结论：在200Nm力矩作用下，壳体与链轮间未发生相对转动，但1#样件的打滑力矩刚好为200Nm，结果见表4。

你也许会说，既然“末”表示“最后”，反义词自然就是表示“最前”的“首”啦！没错，“首”和“末”确实是一组反义词，只不过这是后来引申出来的。

4 VVT设计优化

通过分析VVT卡滞导致输出信号不合理失效模式，以及打滑力矩试验验证，确定了提升VVT打滑力矩的设计优化思路：

1)因为VVT壳体强度以及与凸轮轴打滑力矩不足，车辆启动工况时对VVT壳体的瞬间冲击力，是导致壳体发生变形或移位的最可能原因。

2)增加VVT壳体壁厚壳体，可以提升壳体抗拉扯变形强度，防止壳体叶片受冲击后的拉扯变形。

3)在壳体叶片处增加摩擦纹设计，可以提升壳体与链轮及盖板之间的摩擦系数，提高打滑力矩，防止车辆启动工况时对VVT壳体的瞬间冲击力导致壳体发生变形或移位。

结合发动机运行工况和验证分析，判断造成VVT壳体变形的可能原因为壳体与凸轮轴打滑力矩不足，启动工况时壳体受冲击力，发生变形或移位。为了增加壳体、链轮及盖板之间的打滑力矩，可以从以下两方面进行设计优化：

打滑力矩计算公式：

3)安装转子，并紧固螺栓；

2)增加壳体、链轮及盖板之间的摩擦系数。

增加壳体叶片端面摩擦系数，提升壳体抗打滑强度，防止壳体受冲击出现打滑移位对壳体环壁形成拉扯，造成环壁变形。技术要求改进前壳体端面粗糙度为 Rz2 ，使用激光标刻径向夹角为0.2°，深度0.010-0.020mm的摩擦纹，端面粗糙度提升到Rz10-20，见图7。

通过增加壳体厚度以及在壳体叶片处增加摩擦纹设计，提升了壳体与链轮及盖板之间的摩擦系数，打滑力矩中位数从213Nm提升至363.5Nm，提升70.66%，见图8。采用该优化设计后，VVT失效的问题得到了解决。

（2）丝瓜络纤维的断裂强度高，伸长率低。从力学性能的角度来讲，丝瓜络纤维并不适合做纺织材料，必须经过改性处理，以满足纺织加工的需要。

SLA制定过程体现了用户的意图，能否根据现有的决策过程理论对云计算提供商采取的决策进行评估，判断是否恶意违反SLA，从而造成数据泄漏是一个研究方向。

5 结论

本文分析了VVT卡滞的失效原因，并对VVT零部件设计进行了优化，提升了VVT抗变形能力和打滑力矩，解决了VVT卡滞失效的故障，主要结论如下：

1)壳体与链轮及盖板之间的打滑力矩安全裕度不足，是导致VVT卡滞失效的原因；

1)阶梯型壳体壁厚从2mm、3mm，增加到4mm，能提升壳体抗变形强度；

2)在壳体叶片处增加摩擦纹，打滑力矩中位数从213Nm提升至363.5Nm，提升70.66%。

为了提高春季鸡病防治质量，应加强春季养鸡管理。在饲养过程中，应不断调整饲料的配置，确保鸡舍通风，注意鸡舍的清洁保湿。通过这些工作，可以提高饲料的综合质量，减少疾病的发生，提高养鸡质量，确保养殖户的经济效益。

4)增加阶梯型壳体壁厚，增加摩擦纹设计，解决了VVT卡滞失效的故障。

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