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B38發動機的可變氣門相位調節（VANOS）系統原理簡介

在B38發動機上配備了VANOS系統，它可在較低和中等發動機轉速范圍內實現發動機的最大轉矩，在較高發動機轉速范圍內實現發動機的最大功率。VANOS系統的另外一個優點是可實現內部廢氣再循環，這樣可在部分負荷范圍內減少有害的氮氧化物的排放。繼而能夠更快地加熱三元催化轉化器，減少冷起動時的污染物排放，降低燃油消耗量。

如圖11所示，VANOS調節裝置實行閉環控制，DME根據曲軸位置傳感器、加速踏板位置傳感器及其他模塊的轉矩請求信號計算進、排氣VANOS調節裝置的目標控制角度，然后以占空比信號控制VANOS電磁閥執行器動作，進而對VANOS調節裝置進行提前或延遲調節，兩個凸輪軸位置傳感器持續監測進、排氣凸輪軸位置，并將信息反饋給DME，以判斷進、排氣VANOS調節裝置是否達到目標控制角度。

如圖12所示，VANOS系統的核心部件包括VANOS電磁閥執行器、VANOS中央閥、VANOS調節裝置。其中，VANOS中央閥將VANOS調節裝置與凸輪軸固定在一起，同時通過該VANOS中央閥還能控制流入VANOS調節裝置的機油。在此通過一個電磁執行機構（即VANOS電磁閥執行器）將自身閥芯壓在VANOS中央閥的閥芯上并推移后者來實現控制功能。圖13所示為VANOS中央閥內用于控制VANOS調節裝置的機油流，VANOS調節裝置在機油流的作用下實現對凸輪軸的提前或延遲調節。圖14所示為進氣VANOS調節裝置內的機油通道，通過淺黃色通道可使進氣凸輪軸朝延遲方向調節，通過深灰色通道可使凸輪軸朝提前方向調節。排氣VANOS調節裝置的調節原理同理。

通過對VANOS調節裝置的控制實現可變氣門重疊（圖15），以滿足不同發動機轉速范圍內對氣門重疊的要求。圖中藍色實線為進氣門的初始角度，在排氣上止點后122.5°曲軸轉角完全開啟。紅色實線為排氣門的初始角度，在排氣上止點前120°曲軸轉角完全開啟。在起動工況、熄火狀態和應急工作狀態時進、排氣VANOS調節裝置都處于該調節角度。隨著發動機轉速增加，氣門重疊角逐漸增加，直到進、排氣門的開啟角度達到最大調節極限，最大重疊角約為130°曲軸轉角。圖15中藍色虛線為進氣門的調節極限，在排氣上止點后52.5°曲軸轉角完全開啟，可調角度為70°曲軸轉角；紅色虛線為排氣門的調節極限，在排氣上止點前60°曲軸轉角完全開啟，可調角度為60°曲軸轉角。

圖11 VANOS閉環控制示意圖

圖12 VANOS系統的核心部件

圖13 VANOS中央閥內的機油通道

圖14 進氣VANOS調節裝置內的機油通道

圖15 B38發動機的可變氣門正時曲線圖