在发动机技术上介绍日产CVTC系统和本田I。
普通发动机制造出来后,气门正时和气门升程都是固定的,无法满足发动机在不同转速下对进排气的要求。因此,传统的发动机设计者在考虑凸轮轴型线时,总是采取折中方案,兼顾高速和低速。但是这种综合的设计方案在一定程度上限制了发动机的性能,远远不能满足目前车辆发动机的要求。因此,人们希望有这样一种发动机,它的凸轮型线能适应任何转速,在高速和低速时都能得到最佳的配气正时。因此,可变气门正时控制机构应运而生。在可变气门正时控制机构中,本田的VTEC系统最具代表性。
本田在1989推出了自主研发的“可变气门正时和气门寿命电子控制系统”,这是世界上第一个可以同时控制气门开闭时间和气门升程的气门控制系统。本田的VTEC发动机一直被称为“可变气门发动机的代名词”。它不仅拥有超强的输出马力,还具有环保、低速低油耗的特点。这种完全不同的特征出现在同一台发动机上,因为它在凸轮轴上有不同角度的凸轮。
与许多普通发动机一样,VTEC发动机每缸有4个气门(2个,2排),凸轮轴和摇臂,但它在凸轮和摇臂的数量和控制方法上与普通发动机不同。小角度凸轮用于中低速。在中低速时,两个气门的配气相位和升程是不同的。此时一个气门的升程很小,几乎不参与进气过程。进气道基本相当于两气门发动机。但由于进气的流动方向不经过气缸中心,可以产生强烈的进气涡流,有利于提高混合气的均匀性,增加燃烧率,减少壁面激冷效应和间隙的影响。高速时,VTEC电磁阀控制液压油的方向,使两个进气摇臂连成一体,由开启时间最长、升程最大的进气凸轮驱动气门。此时,两个进气门根据大凸轮的轮廓同步。与低速运行相比,大大增加了进气流通面积和开启持续时间,从而提高了发动机在高速时的动力性能。这两条完全不同的性能输出曲线,被本田的工程师们实现在同一台发动机上,并形象地称为“和平时期的温和驾驶”和“战时的激烈驾驶”。
但是,VTEC系统中气门正时的变化仍然是阶段性的,也就是说,气门正时的变化只是在某一转速下的一次跳跃,而不是在某一转速范围内的连续变化。为了提高VTEC系统的性能,本田不断创新并推出了i-VTEC系统。
VT的中文意思是“可变气门正时”。因为是由电子控制单元(ECU)控制,丰田有个好听的中文名字叫“智能可变气门正时系统”。该系统主要控制进气门凸轮轴,有一个小尾巴“I”,是英文“进气”的代号。这些都是“vvt-I”的字面意思。VVT-I系统是丰田智能可变气门正时系统的英文缩写,VVT-I系统已经广泛安装在最新款丰田汽车的发动机上。丰田的VVT-I系统可以连续调节气门正时,但不能调节气门升程。它的工作原理是:当发动机由低速变为高速时,电子计算机自动将机油压向进气凸轮轴主动齿轮中的小涡轮,使小涡轮在压力的作用下,相对于齿轮箱转动一定角度,使凸轮轴在60度范围内向前或向后转动,从而改变进气门的开启时间,达到连续调整气门正时的目的。VVT-I是控制进气凸轮轴气门正时的装置。通过调整凸轮轴角度的气门正时进行优化,从而提高发动机在所有转速范围内的动力性和燃油经济性,降低尾气排放。VVT-I系统由传感器、ECU、凸轮轴液压控制阀和控制器组成。ECU存储最佳的气门正时参数值,反馈信息如曲轴位置传感器、进气歧管气压传感器、节气门位置传感器、水温传感器和凸轮轴位置传感器被收集在ECU中,并与预定的参数值进行比较,以计算校正参数并向液压控制阀发送指令来控制凸轮轴正时。控制阀根据ECU指令控制油底壳阀的位置,即改变液压流量,并选择性地向VVT-I控制器的不同油路发送提前、延迟、不变等信号指令。根据控制器的安装位置,VVT-I系统可分为两种类型。一种安装在排气凸轮轴上,称为叶片VVT-I,丰田普瑞维亚安装了这种类型。另一种安装在进气凸轮轴上,被称为螺旋槽VVT-I,安装在丰田雷克萨斯400、430等高级轿车上。它们的结构有些不同,但功能是相同的。内容来自互联网