什么是无级连续可变气门正时?

本田率先推出了可以改变气门冲程和正时的VTEC发动机。至于它是怎么改变行程的,这里暂且不说。但如果能根据需要自动改变气门的正时和性能,正好可以弥补多气门发动机在低速时的不足。很容易想象,当发动机处于低转速时,利用小的气门行程可以达到减小进气面积的目的,相当于人平静呼吸的状态,可以提高低速时的进排气效率;当发动机处于高转速时,如果采用较大的气门行程,相当于增加了进气面积,相当于在高速时增加了进气流量,就像人在剧烈运动时需要用嘴呼吸一样。因此,通过可变气门冲程,我们可以在高速和低速时都获得良好的性能。现在广本和东风本田的国产发动机都装有VTEC系统。然而,VTEC也不是绝对的好。

由于结构的限制,很难实现气门行程的无级调节。早期的VTEC只有两级调整,现在最新的VTEC只有三级调整。但是当气门从一个冲程切换到另一个冲程时,发动机的输出不是线性的,也就是说不软,因为进气流量突然增大,发动机的输出也突然增大。VTEC搭载的发动机在加速时会经常感觉到突然的后推力,大大提高了驾驶乐趣,但并不适合稳定舒适的房车。

当然,要想实现线性动力输出,还需要在技术上做出更大的努力,实现阀门的无级调节。但这是宝马实现的。宝马的VALTRONIC是一个具有气门行程无级调节功能的系统。因为冲程可以无级调节,这意味着发动机在任何转速下都能保持最佳的进排气效率。而且实现进气量无级调节后,可以取消节气门的设置。因为普通的发动机,进气管里有一个蝶形节流阀,和节流阀相连,调节进气量,从而控制发动机转速。因为进气全部流经这个节气门,节气门会产生一定的空气阻力,降低进气效率。所以取消节气门带来的最大好处就是进气效率进一步提高。可见宝马的VALTRONIC已经是目前可变气门技术的最高水平了。

因为VTEC通过选择不同的凸轮来改变气门行程,所以低速时的凸轮不仅行程短,而且气门开启时间也短(与凸轮的形状有关)。相反,高速凸轮的形状可以使气门开启的时间更长,从而达到改变气门正时的目的,即改变气门正时。然而,就像VTEC的可变冲程一样,它只能实现分段可调正时。因为它的正时变化取决于不同凸轮的使用,目前VTEC最多只能切换三组凸轮,即可以分三段调节。不过相比之下,丰田的做法更明智。丰田的VVT-I是一套具有连续可变气门正时功能的机构,可以实现气门正时的无级调节。那么好处不言而喻,它可以将气门正时与发动机转速和工况完美匹配。这使得VVT-I发动机的动力输出非常线性,不会像VTEC那样突兀。发动机操作的舒适性和平稳性也大大提高。

此外,还有最后一个提高进气效率的手段,就是使用不同长度的进气管,以获得更多的进气能量。这个系统并不复杂,叫做可变进气歧管系统。大家熟悉的奔驰、宝马、奥迪的发动机都配备了这个系统,国产福克斯的发动机也有这个功能。那么它是如何提高摄入效率的呢?其实原因很简单,就是利用了* * *振动的原理。