宝马valvetronic，valvetronic

很多朋友对宝马valvetronic，valvetronic不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

发动机的动力损失主要是发动机的进排气造成的，是燃烧后的废气排出气缸，新鲜空气被吸入气缸时必须消耗的能量。吸气时的功率损失主要来源于新鲜空气在节气门和进气门处的阻力造成的功率损失。

为了减少这种动力损失，往往采取两种应对策略：一种是通过改变进气门的形状和开度来降低进气阻力，这是大多数汽车厂商采用的方法；另一种是让节气门一直处于全开位置，以减少进气阻力，这是宝马采取的应对策略。

宝马采用全可变电子气门控制系统Valvetronis的发动机。在进气过程中，节气门几乎完全打开。通过控制气门升程和关闭时间，控制进气量以减少节气门处的进气阻力。

与传统的通过节气门控制进气的发动机相比，宝马的Valvetronic发动机在进气装置中不会出现真空，也就是说不会因为真空而消耗能量，从而通过减少进气过程中的功率损失来提高发动机效率。

宝马B58发动机使用第四代Valvetronic。在第一代和第二代Valvetronic(图1)系统中，偏心轴由电机驱动，然后用于全可变气门行程调节装置的偏心轴的位置由偏心轴传感器检测。偏心轴传感器采用冗余设计，两个偏心轴传感器元件安装在一个外壳内，其中一个执行控制功能，另一个执行监控功能。这两个偏心轴传感器元件设计为反向操作。

当偏心轴从最小行程变化到最大行程时，控制传感器提供增大角度的信号，参考传感器提供减小角度的信号。

宝马第三代Valvetronic(图2)系统中的偏心轴传感器(图3)集成在Valvetronic伺服电机中，传感器间接检测伺服电机中的偏心轴位置。为此，霍尔传感器安装在伺服电机驱动轴周围，这些传感器在移动到DME时会传输受方向影响的信号模式。DME计算偏心轴的位置并进行必要的调整。

每次发动机启动前，系统都会进行适应，偏心轴会移动到机械上限位置，被传感器检测到。

随后开发的第四代Valvetronic已应用于全新宝马BX8系列发动机。第四代Valvetronic最明显的特点就是从外面可以看到伺服电机，具体结构如图4所示。与前几代相比，宝马第四代Valvetronic主要做了以下改进：1。阀门调节范围从190 (N55)增加到253(B58)；2.蜗杆传动机构的传动比较小，为37:1；3.滑块更薄更轻，只需一个螺栓即可连接；

4.回位弹簧不再用螺栓连接，而是插入Ningij座内；5.取消了润滑蜗杆传动机构的油嘴；6.伺服电机体积更小，功率更大。

通过以上改进，第四代Valvetronic的外形明显缩小，所需安装空间也明显减小。图5显示了改进前后的结构对比。因为更换了进气凸轮轴和偏心轴，所以获得了显著的高度空间。中间推杆和槽板的新位置简化了气缸盖中的动力传输。槽板仅通过一个螺栓固定在支撑座上，并通过两个精确的接触面固定在气缸盖中。

由于偏心轴的调整速度很快，从最小行程到最大行程不到300ms，且传动比小，调整范围大(气门行程最小0.2mm，最大9.9mm)，因此，在Valvetronic伺服电机的蜗杆传动机构与偏心轴驱动的小齿轮之间必须进行充分的润滑。润滑油通过偏心轴第一个轴颈处的流入孔进入油室(图6)。当润滑油液面上升到排出孔的下边缘时，多余的润滑油将通过排出孔返回发动机润滑系统的回路。

由于蜗杆传动机构的啮合齿浸没在油槽中，因此可以随时得到充分润滑。

Valvetronic伺服电机的内部传感器由数字发动机电子伺服控制系统(DME)供电，电压为5V(图7)。DME通过五个霍尔传感器(图8)获取并分析信号，即角度传感器。五个霍尔传感器中的三个用于粗略分割，另外两个用于精细控制。伺服电机的旋转角度小于7.5。通过蜗轮蜗杆传动机构的传动比，可以实现阀门精确快速的行程调节。

当电子气门控制系统启动时，供给发动机的空气不由电子节气门调节器调节，而是由进气门的可调气门升程调节。当配备电子气门控制系统时，电子节气门调节器被控制用于车辆起动(预热过程)、怠速控制、满载运行和紧急运行。

在所有其它运行状态下，节气门打开至只产生一个轻微的真空为止，这个真空是燃油箱排气所需要的。数字式发动机电子伺控系统（DME）根据加速踏板位置和其它参数计算出电子气门控制系统的相应位置，并控制汽缸盖上的电子气门控制系统伺服电机，而电机通过一个蜗杆传动装置驱动汽缸盖油室中的偏心轴。

DME持续监控偏心轴传感器的两个信号，并检查这些信号是否单独可信和相互可信。这两个信号相互间不允许有偏差。在短路或损坏时，这些信号将在测量范围之外。DME还会持续检查偏心轴的实际位置与标准位置是否相符，并由此判断其机械机构是否动作灵活。发生故障时，阀门会被尽可能地打开，然后通过节气门调节空气的输送量。

如果系统不能识别偏心轴的当前位置，则阀门会打开到最大开度。为达到正确的阀门开启角度，系统会自动调校补偿气门机构内的所有公差。在调校过程中，偏心轴会触及机械限位。DME会存储这些位置作为学习值，也就是把这些位置作为计算当前气门升程的基础。发动机每次启动时，系统都会将偏心轴实际位置与学习值进行对比。

如果在某次维修后，系统识别到偏心轴处于另外一个位置，则自动执行调校过程。另外，也可以通过诊断系统进行人工调校。

从DME系统电路图（图9）可以看出，电子气门控制伺服电机通过u、V、W三相进行控制。从线路代码BLDC＿U、BLDCV、BLDC W可以知道，电子气门控制伺服电机其实就是三相无刷直流电机。那么，DME是如何控制这三相电机的呢？

从电子气门控制伺服电机在DME内部的控制电路简图（图10）可以看出，电源PDM内部的熔丝F06经过5B的2号针脚进入DME内的过滤电感，给晶体管A、B、C供电。这三个晶体管控制电机的三相电源，而另外三个晶体管D、E、F负责控制电机三相绕组的接地。上述六个晶体管组成一个桥式电路，由电机控制芯片统一管理，按照程序设定的顺序接通，就可以完成对电机U、V、W三相绕组的控制。

由于电机是电感元件，所以在正极还并联了6个电容，以防止干扰车载电压。

电子气门控制伺服电机最大电流为40A，在超过200ms的时间段内最大可提供20A的电流，按脉冲宽度调制控制电子气门的控制伺服电机。

发动机关闭时，伺服电机的电流为O，但如果是使用遥控钥匙解锁，或打开点火开关，电机就会被OME激活，此时会听到电机运转的声音，之后电机的电流又将回到O，只有当发动机启动之后，伺服电机的电流才会随着发动机的负荷改变而发生变化，负荷越大电流越大。

在发动机熄火后，伺服电机还会工作一段很短的时间，其目的是保证发动机关闭后，电子气门停留在最大的位置上，以便下次启动时有足够的新鲜空气进入发动机。

以上知识分享希望能够帮助到大家！