發(fā)動機(jī)“呼吸”術(shù)

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在社區(qū)往自己口袋里裝的東西太多了,，拿出一點(diǎn)大家共享,。

轉(zhuǎn)發(fā)

4 `: Q! y& {9 r# ]VVT技術(shù)細(xì)分詳解
% ?: `; j% R! V( R7 Z為了兼顧日益嚴(yán)格的排放法規(guī)和車主們油耗低動力足的要求，越來越多的新技術(shù)被各大汽車廠商加快步伐開發(fā)應(yīng)用在發(fā)動機(jī)上。VVT-i，VTEC,，DVVT，這些新鮮的名詞誠然能帶來銷售和競爭各種優(yōu)勢,，同時(shí)一個(gè)個(gè)的縮略語也讓廣大的車友車主車迷們有點(diǎn)眩暈，現(xiàn)在我們便對這些汽車“芯”寵來一個(gè)匯總講解,。

機(jī)構(gòu)及工作原理：

- L0 i9 L3 F$ Q0 o7 b- v5 ~( P+ F; O為了更好了解這幾項(xiàng)技術(shù),，在此首先對發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)及相關(guān)術(shù)語進(jìn)行簡單介紹：
配氣機(jī)構(gòu)：它是控制氣門開閉的機(jī)構(gòu)，就如發(fā)動機(jī)氣缸的呼吸器一樣,，定時(shí)開啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn),、排氣門，使新鮮充量的空氣得以及時(shí)進(jìn)入氣缸,，廢氣得以及時(shí)從氣缸排出,。它一般由凸輪軸、凸輪,、氣門挺桿,、氣門和氣門彈簧組成。
: s1 d& t/ t5 @5 c* ]工作過程：曲軸通過鏈條或者皮帶帶動凸輪軸運(yùn)轉(zhuǎn),，凸輪工作面的旋轉(zhuǎn)過程會頂壓氣門挺桿,，隨后氣門頂桿就會推動氣門向氣缸內(nèi)運(yùn)動，從而氣門被開打；凸輪工作面轉(zhuǎn)過之后,，氣門會在氣門彈簧的作用下回位,，從而氣門被關(guān)閉。


圖1：4缸DOHC（雙頂置凸輪軸）式發(fā)動機(jī)的氣門驅(qū)動系統(tǒng)

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重新發(fā)圖1

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氣門正時(shí)與升程：
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    氣門的開閉決定了氣門正時(shí)（進(jìn)排氣門開閉的時(shí)間）與氣門升程（氣門打開的程度），這兩個(gè)參數(shù)是影響發(fā)動機(jī)性能和充氣效率的重要因素,。發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,，高速和低速時(shí)對氣門正時(shí)的要求是不同的，如下圖2所示,，低速時(shí)應(yīng)采用小的氣門重疊角和升程,，防止缸內(nèi)新鮮空氣倒流，以便增加低速扭矩,，提高燃油經(jīng)濟(jì)性,，而高速時(shí)卻希望有大的氣門升程氣門重疊角，以便進(jìn)入更多的混合氣以滿足高速時(shí)的動力性要求,。
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圖2 氣門正時(shí),、氣門升程與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的理想關(guān)系

	進(jìn)氣門（關(guān)）	排氣門（關(guān)）	氣門重疊角	氣門升程
高速	遲	早	大	大
地速	早	遲	小	小

+ J( t& |+ h' ~  H然而，傳統(tǒng)的配氣機(jī)構(gòu)無法根據(jù)發(fā)動機(jī)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況及時(shí)作出調(diào)整,，這就導(dǎo)致在非設(shè)計(jì)工況時(shí)發(fā)動機(jī)無法發(fā)揮出最佳性能,，于是利用可變配氣系統(tǒng)調(diào)整氣門正時(shí)與氣門升程的技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生：

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主流VVT技術(shù)歸類分析
這里我們對這些技術(shù)分類進(jìn)行一個(gè)簡單的整理：
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. r; V) k' m9 m' B0 [從科學(xué)的意義和實(shí)現(xiàn)手段上嚴(yán)格分類應(yīng)該是由上圖而來的,，但是目前市面上的各種可變配氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)被都習(xí)慣性稱為VVT技術(shù)，有的僅僅氣門正時(shí)可變,，有的僅僅氣門升程可變,，而有的則是兩者都可變。盡管VVT技術(shù)的實(shí)現(xiàn)手段和技術(shù)名稱各不相同,，但是目的都只有一個(gè),，就是使發(fā)動機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下有不同的氣門重疊角或者氣門升程，進(jìn)而使得發(fā)動機(jī)高低轉(zhuǎn)速的表現(xiàn)都趨近于完美,。而目前市場的主流是VVT-i,、i-VTEC與D-VVT技術(shù)。下面我們便來詳細(xì)了解一下這幾項(xiàng)技術(shù)的結(jié)構(gòu)以及工作原理,。

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一、VVT-i 技術(shù)
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    VVT- i 技術(shù)在90年代末巳經(jīng)被豐田采用,，現(xiàn)在看來已經(jīng)不算什么最新技術(shù)了,，在國內(nèi)最早應(yīng)用在威姿1.0和天津特悅以及花冠上。它可以分為兩種,，一種是可以持續(xù)變進(jìn)氣凸輪相位角的葉片式,，豐田PREVIA便安裝此款。另一種是稱為螺旋槽式,，可以改變進(jìn)氣門和排氣門,，豐田凌志400、430等高級轎車安裝此款,。

2 e' ^" V2 ^! D) p1,、葉片式VVT-i
    葉片式VVT-i控制器可裝置在進(jìn)氣凸輪軸或排氣凸輪軸的前端（在此以在進(jìn)氣凸輪軸前端的控制器為例），由葉片,、外殼,、鎖銷構(gòu)成。葉片固定在進(jìn)氣門凸輪軸上并一起旋轉(zhuǎn),，正時(shí)齒輪與外殼固定,，外殼內(nèi)有油壓室。

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) Y; b* v. _8 b圖3 葉片式VVT-I工作原理
- W" i0 ?8 i- j0 I進(jìn)氣提前開啟時(shí)：油液流向外殼的進(jìn)氣提前開啟室,，此室內(nèi)油壓升高,，鎖銷解除鎖止，葉片被壓向進(jìn)氣門提前開啟方向,，使進(jìn)氣凸輪軸處于進(jìn)氣門提前開啟狀態(tài),；由于排氣門的關(guān)閉時(shí)間不變，所以氣門重疊角增加,。
% g/ ^2 d$ p( u1 K進(jìn)氣滯后開啟時(shí)：機(jī)油控制閥右移,，進(jìn)氣提前開啟室內(nèi)油液排出，進(jìn)氣凸輪軸向滯后開啟的方向轉(zhuǎn)動,。機(jī)油控制閥根據(jù)ECU計(jì)算出的各個(gè)行駛條件下的最佳氣門正時(shí)并發(fā)出指定動作的。
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2、螺旋槽式VVT-i
/ P  {, N+ |7 _4 M# ~1 D$ r6 ~    螺旋槽式VVT-i控制器可以設(shè)置在進(jìn)氣側(cè)皮帶輪處,，也可以設(shè)置在排氣側(cè)皮帶輪處,。此處以進(jìn)氣皮帶輪側(cè)的控制器展開，其包括固定在皮帶輪上的外齒輪,、與進(jìn)氣凸輪軸剛性連接的內(nèi)齒輪,，以及一個(gè)位于內(nèi)齒輪與外齒輪之間的可移動活塞,，活塞表面有螺旋形花鍵并可沿軸向移動，凸輪軸內(nèi)部有供油油道,。
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   圖4 螺旋槽式VVT-I的工作原理
當(dāng)機(jī)油壓力施加在活塞的左側(cè),，迫使活塞右移，由于皮帶輪與外齒輪被正時(shí)齒帶固定,，因此凸輪軸旋轉(zhuǎn),，使進(jìn)氣門的開啟時(shí)間提前。
- r7 g' H' }* M8 e當(dāng)機(jī)油排出壓力消失時(shí),，活塞將左移,，就會使進(jìn)氣凸輪軸延遲某個(gè)角度。當(dāng)?shù)玫嚼硐氲呐錃庹龝r(shí),，凸輪軸正時(shí)液壓控制閥就會關(guān)閉油道使活塞兩側(cè)壓力平衡,，活塞停止移動。
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二、DVVT（雙VVT）技術(shù)

    如果對進(jìn)排氣門的開閉時(shí)間同時(shí)做出調(diào)整,，就成了所謂的雙VVT技術(shù)即DVVT,，原理是通過增加的液壓系統(tǒng)使得配氣相位根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速負(fù)荷連續(xù)改變。這樣無疑成本和復(fù)雜程度都高了,，但是卻獲得與轉(zhuǎn)速更加匹配的氣門重疊角,，擁有更高的充氣效率。寶馬的Double Vanos就屬于雙VVT,，進(jìn)氣門相位在0°-40°之間調(diào)節(jié),，排氣門相位在0°-25°之間調(diào)節(jié)。豐田的新卡羅拉也匹配了雙VVT技術(shù),，與舊款1.8L排量的4缸機(jī)進(jìn)氣VVT相比,，最大功率由93千瓦/6000轉(zhuǎn)提升到100千瓦/6000轉(zhuǎn)，最大扭矩也由161牛米/4400轉(zhuǎn)提高到175牛米/4200轉(zhuǎn),。

( J2 O& p3 T- V. h3 t$ Z三,、i-VTEC技術(shù)

  {+ U( A1 ]0 ^* S4 v: d/ q以上的VVT技術(shù)都只改變了氣門的開閉時(shí)間，但是本田的i-VTEC與豐田的VVTL-i技術(shù)卻對配氣相位與氣門升程同時(shí)作了調(diào)整,，但是相比較而言本田i-VTEC技術(shù)的應(yīng)用更加成熟一些,，例如本田飛度都采用了此技術(shù)，動力性與燃油性能都很出色,，1.3L與1.5L的最大功率分別為73KW,、88 KW，百公里理論油耗分別為4L與5L左右,。
而1995年,，本田就開發(fā)出了進(jìn)氣門連續(xù)可變機(jī)構(gòu),，之后VTEC的進(jìn)排氣門均可變，隨后又推出了改進(jìn)型i-VTEC,。VTEC以及i-VTEC氣門升程的控制,，主要是依靠一套兩個(gè)低速凸輪中間設(shè)置高速用凸輪的裝置實(shí)現(xiàn)的：
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圖5 本田i-VTEC的工作原理
低速工況下凸輪推動左右兩側(cè)的搖臂開閉氣門，雖然高速凸輪同樣旋轉(zhuǎn),，中間搖臂也動作,，但是由于與推動氣門的兩側(cè)搖臂沒有連結(jié)，所以與氣門控制沒有關(guān)系,。發(fā)動機(jī)高速時(shí),，中間搖臂的活塞被油夜擠壓后使兩側(cè)搖臂與中間搖臂連結(jié)成為一體，從而高速用凸輪推動左右兩側(cè)的搖臂,，進(jìn)而控制氣門的開閉,。i-VTEC凸輪相位的改變是通過安裝在進(jìn)氣門凸輪軸上的皮帶輪實(shí)現(xiàn)的。
總結(jié)：
面對這一系列各式各樣的VVT技術(shù),，新的疑問也就接踵而至了：哪種技術(shù)最好呢,？如果非要做個(gè)比較的話，我們可以得出這樣的結(jié)論：兩段式三段式的非連續(xù)可調(diào)不如CVVT,，單獨(dú)改變進(jìn)氣正時(shí)或者排氣正時(shí)的VVT技術(shù)比起進(jìn)排氣一起調(diào)節(jié)的DVVT還是稍遜一籌,；而氣門升程與氣門正時(shí)同時(shí)可調(diào)（i-VTEC）使得發(fā)動機(jī)的低負(fù)荷經(jīng)濟(jì)性和高負(fù)荷的動力性非常令人滿意，但是動力輸出的平順性打了折扣,。

迪斯

不錯(cuò),，謝謝樓主

caiwq007

很好 1# wuzhn