为什么VTEC这种可变气门技术能让汽车跑得更快?

控制发动机通风的关键是控制进排气时间。高速和低速时,发动机对进排气的时间要求不同。随着转速的增加,进排气时间越来越短,换气效率越来越差。为了提高通风效率,需要调整进排气时间。也就是说,进气门提前开启,排气门较晚关闭。如果没有可变阀,设计者应该找到适合车辆类型的校准。比如普通车更适合低速,性能车更适合高速。

如果有可变气门,发动机可以在更宽的转速范围内有更好的动力。换句话说,高速和低速都可以考虑。日产2.0发动机的Neo?与普通可变气门相比,VVL的红线速度和最大马力提高了25%。菲亚特1.8可变气门发动机可以在2000-6000转之间提供90%的最大扭矩。在一些可变气门发动机中,气门挺杆也根据速度而变化。转速越高,升力越大,有助于进排气效率(转速低时,升力过大会导致表演费不稳定等问题)。

可变阀门会影响废料回收的效率。气门重叠可以减少低负荷巡航期间的燃料消耗。因为一部分尾气在下一个周期会再次参与燃烧和性能费的计算。这导致引擎以稀疏的性能代价工作。VTEC系统可以看作是不同于瞬间和电梯的两组凸轮。两个不连续凸轮状态之间的切换速度为4500。类似设计的赛车凸轮,在红线转速接近8000的情况下,可以为1.6发动机增加30马力。但是为了保持这么大的马力,就需要通过频繁的换挡来维持转速。低速凸轮只需要适应4500的转速(其他发动机可能需要适应6000),但扭矩不是很有利。

低速时,三个摇臂是独立的。在中高速时,由液压锁摆臂操纵不同的凸轮,以切换不同的持续时间和升降机。当转速较低时,进气口和排气口处于低转速状态;转速中等时,进气门处于高速状态,排气门处于低速状态。液压控制可变正时可变气门系统是最简单、最便宜、使用最多且性能改进最少的。结构简单(只有一个液控结构),可以在更大的转速范围内增加扭矩,升程不变,气门开闭时间不变,高速马力不足。