可变气门。他是怎么改的?
你说的是VVT发动机,对吗?简而言之,就是在平坦的路面上行驶时,关闭另一半阀门。上坡动力不足时,打开阀门保证动力。VVT操作原理:解释:这项技术本身并不神奇,但是有一定的化腐朽为神奇的效果。其特点是能保证稳定燃烧,降低油耗,有效改善碳氢化合物和氮氧化物的排放,同时扩大容积效率。改善燃烧性能。当然,VVT技术的原理其实很简单:由于发动机在不同时间所需的功率不同,VVT技术可以通过调节气门开度来调节进气量,使发动机在不同转速下都有理想的工作状态:1。延迟进气门开启时间,减小气门重叠角,稳定怠速燃烧状态,降低中等工况(中速、匀速行驶)油耗和污染排放,提高发动机高速工作效率。2.进气门开启时间提前,气门重叠角增大,以便在低速重载工况(起步、加速、爬坡)下获得更大的扭矩。专业介绍:近几十年来,基于提高汽车发动机的动力性、经济性和减少污染的要求,许多国家、发动机生产厂家和科研机构都投入了大量的人力物力进行新技术的研发。目前,这些新技术、新方法有的已经应用到内燃机上,有的正处于发展完善阶段,有可能成为未来内燃机技术的发展方向。可变气门正时(VVT)技术是近年来逐渐应用于现代汽车的新技术之一。采用VVT技术可以改善进气充量,提高充气系数,进一步提高发动机的扭矩和功率。现在本田的i-VTEC和丰田的VVT-i也是源自VVT的发动机控制技术。对于4冲程发动机,按照很多人的理解,在作功冲程末期,活塞在下止点时排气门开始开启,发动机进入排气冲程,直到活塞到达上止点,排气门关闭,进气门开启,发动机进入进气冲程。当活塞返回下止点时,进气门关闭,发动机进入压缩冲程。这样理解阀门的作用是否正确?差不多吧。然而,也许与人们的直觉相反,这样的气门正时效率不是最佳的。我们先考虑排气门开启的时机。活塞到达下止点前一点点打开排气阀怎么办?直观来看,此时废气仍能推动活塞做功。如果打开排气门开始排气,缸内压力会降低,能量利用率会降低,发动机性能也会降低。是这样吗?其实不一定。我们知道,排气时,活塞会压迫废气,反过来会对废气做功。这个过程会消耗发动机已经获得的一部分能量。如果在缸内压力比较高的时候提前开始排气,排气过程会比较顺畅,从而减少排气冲程中的能量消耗。这样的话,什么会最划算?考虑到活塞在下止点附近某个角度的垂直运动距离其实很短,实际发动机稍微提前打开排气门会更好。让我们看看进气门关闭的正时。如果在活塞越过下止点一定角度并开始压缩冲程后进气门关闭。怎么样?直观的感觉可能是此时活塞已经开始上升,刚刚吸入的可燃混合蒸汽不是又要排出去了吗?性能会下降吗?答案是:只要时机合适,可以增加摄入量,提高成绩。由于可燃混合蒸汽在进气冲程中是由活塞抽入气缸的,所以进气门附近的气流速度可以高达每秒200多米,而我们前面说过,活塞在下止点附近的垂直运动比较缓慢,气缸内的容积变化不大。此时,进气歧管内的可燃混合蒸汽靠惯性继续冲入气缸的趋势依然盛行。说到这,对VVT技术有所了解的兄弟们可能不耐烦了:说了这么多,还没摸到VVT呢!别急,我们还没有讨论关闭排气门和打开进气门的时机。这可能是大家都想过的。排气时,还会形成高速气流。如果在活塞越过上止点一定角度后关闭排气门,虽然活塞已经开始下降,但排气门附近的废气还会继续排出。但是这个时候进气门不是已经打开了吗?废气不会流入进气歧管吗?其实也是时机问题。燃烧室中废气涡流的方向决定了废气在短时间内不会流向排气门对面的进气门,所以完全可以实现进排气同时进行的情况。事情可以更理想。因为大部分废气在排气冲程中前期已经排出,并在排气歧管内形成高密度高速气流,冲向排气管方向。这部分废气离气缸越远,未排出气缸的废气需要填充的体积越大,对应的平均压力越低。有多低?低至活塞到达上止点之前,气缸内的压力可能低于进气歧管内可燃混合蒸汽的压力。从这个角度来说,进气门也应该早一点打开。如前所述,进气门和排气门同时开启,即进气门和排气门重叠。重叠持续时间的相对时间历程在这里可以用活塞运行的角度来度量,从而可以看作是没有转速的系统的固有特性。重叠角通常很小,但对发动机性能影响很大。那么这个角度有多大呢?我们知道,发动机转速越高,每个气缸的一个循环中,留给进排气的绝对时间越短,但上面提到的进气歧管或排气歧管中的气流越快。想想吧。这时候发动机需要尽可能长的进排气时间,也有使用的有利条件。为什么犹豫?只要重叠角度大一点,不是吗?当然也不能太大。如前所述,有一个时机问题。重叠太多肯定不好,或者干脆让进气门和排气门同时开和关。显然,这个时机与转速有关。转速越高,所需的重叠角越大。也就是说,如果配气机构的设计针对高速工况进行优化,发动机很容易获得更高的最大转速和更高的峰值功率。但在低速时,这样的系统重叠角肯定会太大,废气过多溢出进气歧管,反而进气量减少,缸内气流紊乱,ECU很难精确控制空燃比,导致怠速不稳,低低低速扭矩低。相反,如果气门机构仅针对低速条件进行优化,发动机的峰值功率将会降低。所以传统发动机是一个折中,在两种完全不同的工况下不可能达到最佳状态。说到这里,我们终于接近VVT的主题了。但是再耐心点。说了半天,我们只把重点放在了发动机的动力上。我们来看看重叠角对发动机的经济性和排放的影响。众所周知,发动机的油耗速度特性曲线是马鞍形的。如果转速过高,超过一定范围,可燃混合气的燃烧会越来越不充分,发动机的经济性和排放特性会变差。尤其是现在发达国家的环保法规越来越严格,问题会更加严重。因此,许多制造商采用复杂的废气再循环(EGR)装置来改善发动机的高速经济性和排放。顾名思义,EGR装置的作用是吸入部分废气,使其中未燃烧的可燃物质有机会继续燃烧并分解一些有害的中间产物。不难想象,如果将进气门和排气门的重叠角调整得更高,稍微超过原来最适合动力的角度,一部分废气将与新鲜的可燃混合蒸汽混合,从而提高发动机的空燃比,使燃烧更完全,排放更清洁。您可能已经发现,这只是EGR技术,没有额外的设备!然而,不幸的是,这种大的重叠角设置也使得发动机难以提供令人满意的低速性能。好吧,我不需要现在说。大家都知道我们为什么如此重视VVT技术。不同厂商的VVT技术差别很大。两者的相似之处在于要调整气门正时,使发动机的进气门和排气门在不同转速下可以有不同的重叠角,从而改善上面提到的问题。改变气门正时的方法有很多种,但主要有两种,一种是改变凸轮轴的相位,另一种是直接改变凸轮的曲面形状。如果你想一想,如何能很容易地改变凸轮的表面形状?因此,第一种类型的VVT更容易实现。回到Valvetronic,它仍然保留了双VANOS可变进排气凸轮轴相位的气门正时调节系统,那么它是如何实现气门升程的连续调节的呢?宝马增加了一个额外的偏心轴,凸轮轴通过一个额外的摇臂系统驱动传统的气门摇臂,而额外的摇臂与气门摇臂之间的接触角取决于额外的偏心轴的相位。附加偏心轴的相位可以在ECU的控制下通过调节装置进行调节,使附加摇臂的角度发生变化,这样对于同样的凸轮运动,传递到气门摇臂上的反作用力可以不同,气门的升程也会相应变化。根据宝马的数据,Valvetronic系统对气门开启时间的影响应该不大,只调节气门升程。但是,当阀门开度很小时,气体进出效率很低。如果气门开度超过一定程度的连续角,称为有效换气时间历程,通常随着气门升程的增加而增加。为了限制发动机的复杂性,实际应用的Valvetronic系统只在气门升程方面调整进气门。虽然理论上类似的系统也可以作用于排气门,但在这种情况下,整个气门机构会过于复杂。就目前Valvetronic的发展来看,由于参与气门运动的零件仍然太多,在高转速时机械能损失较大,不利于提高发动机的最高转速。因此,Valvetronic的性能不如VTEC等一些更简单的气门升程调节系统。它的优势在于综合能力和发动机经济性的提高。如果说VVTL-i、i-VTEC和VarioCam Plus结合了第一种和第二种VVT,Valvetronic在可变气门升程方面采用的方式似乎是独一无二的第三种方式。还有其他vvt吗?是的。宝马工程师强调气门升程的调整,而罗孚工程师选择气门开启时间作为调整目标。在罗孚VVC,因为凸轮可以由一个特殊设计的偏心轮驱动,所以它的旋转是不均匀的。因此,在调整气门正时的同时,气门的开启时间也发生了变化,尽管升程没有变化。VVC系统相当复杂,我没有看到具体的结构图,也不清楚它的具体原理。我只知道它通常只用来调节进气门,可以连续改变进气门正时和开启时间。疯狂的英国人!在这篇文章的结尾,VVT对奔驰发动机的技术只字未提。很多人会惊讶吧?事实上,虽然奔驰发明了无数的电子技术,各种新配置也总是层出不穷,但在发动机方面,D-C一直比较保守。到目前为止,它在VVT领域确实落后了。大多数车型的发动机确实乏善可陈,每缸三气门的SOHC结构多年来一直没有改变,也没有使用VVT技术。所以同级别的奔驰轿车往往动力低,动力一般,油耗高。但是,事情从来都不是绝对的。最近,我注意到D-C也在暗中抛出新CLK和其他车型的意外材料。不仅顺应了主流,而且改成了四气门DOHC结构,汽油直喷,双火花塞,VVT一下子全出来了。千万不要小看D-C的技术储备,它的VVT和Valvetronic一样:两个凸轮轴的运动由三个摇臂系统复合而成,理论上可以同时提供进气门和排气门的正时、开启时间和升程调节。听起来不错?还有什么!在D-C正在研发的另一套VVT系统中,发动机的凸轮轴被完全抛弃,每个气门或几个气门的动作直接由一个特殊的电磁系统驱动,它们随着ECU需要它们移动而移动,这是VVT技术追求的最高境界!相信各大厂商都有类似的努力!