可变气门正时系统
可变气门正时系统。现在的高性能发动机一般都配备了这个系统。该系统通过配备的控制和执行系统来调整发动机凸轮的相位或气门行程,从而优化发动机配气过程。
由于气门正时角度对发动机高速和低速时的经济性和动力性有明显的影响,所以在高速时可以充分利用进气惯性来提高进气量和扫气效率,所以气门开启早,关闭晚,低速时则相反。现在大部分发动机都有这项技术。
活塞式四冲程发动机都是由进气、压缩、做功、排气四个冲程完成的。我们关心发动机进气的气门开度问题。气缸进气的基本原理是什么?负压?,即气缸内外的气体压力差。发动机低速运转时,气门的开度一定不能太大,容易造成缸内外压力平衡,负压降低,从而进气不充分。为了阀门的工作,这个?微开?它需要一个短冲程来控制它;反之,高转速为5000转。如果气门还是害羞不肯开,发动机的进气就会被堵住。因此,我们需要一个长冲程气门升程。往往工程师既要兼顾发动机在低速区的扭矩特性,又要兼顾高速区的功率特性,只能取其一?妥协?最终发动机高转速无动力,低转速扭矩不足。
所以在这种情况下,我们需要一个装置来调节气门升程,这就是我们想说的?可变气门正时技术?。这项技术既能保证低转速高扭矩,又能获得高转速高功率,对于发动机来说是一个很大的突破。
80年代很多企业开始投入可变气门正时的研究,本田在1989首次发布?可变气门正时和气门升程电子控制系统?,英文全称?可变气门正时和气门寿命电子控制系统,也就是我们常见的VTEC。此后各个企业不断开发这项技术,到今天已经非常成熟。丰田还开发了VVT-i,保时捷开发了Variocam和现代d VVT。几乎每个企业都有自己的可变气门正时技术。一系列可变气门技术虽然商品名不同,但设计思路却非常相似。
可变气门.分类介绍
保时捷Variocam
保时捷911跑车发动机使用的可变气门正时技术Variocam,通过气门可以发现它有两个位置,每个进气门分别有两个最大行程。它由两组凸轮控制,一组是高速凸轮,也就是红色凸轮;另一组是低速凸轮,也就是高速凸轮之间的凸轮。
当发动机处于低速时,气门座顶部的黄色控制活塞落入气门座。这样,高速凸轮只能带动气门座向下运动,而不能带动整个气门。低速凸轮驱动整个气门向下运动,因此得到的气门开度很小。另一方面,当发动机高速工作时,控制活塞在液压力的驱动下从气门座推入气门顶,气门座与气门刚性连接。当高速凸轮驱动气门座时,气门可以被向下驱动以获得更大的气门开度。
本田VTEC
和保时捷Variocam类似,本田的VTEC原理也差不多,只是控制方式不同。凸轮轴上还是有高速凸轮和低速凸轮的,但是本田发动机的气门是摇臂驱动的,所以不能像保时捷那么紧凑。它是一组结构复杂的摇臂,控制高低速凸轮的切换。发动机转速由传感器测量并传输到ECU进行控制,ECU发出指令控制摇臂。
简单来说,这套摇臂可以根据不同的转速,自动选择1进1排的2气门操作或者2进2出排的4气门操作,让发动机在高低转速下都能平稳运转。
通常转速低于3500转时,分别有进气凸轮和排气凸轮在工作,此时发动机近似为二气门发动机,优点是可以增加负压,有利于进气;当转速超过3500转/分时,液压系统的伺服系统接收发动机中央控制器ECU的指令,对摇臂内的油进行加压,加压后的油推动正时柱塞运动,使同步柱塞将高速摇臂与主、副摇臂刚性连接。此时,低速凸轮虽然转动,但处于空转状态,不参与工作,使四个活塞协同工作,以适应高速运转。
宝马电子阀门公司
有很多技术是和保时捷Variocam、本田VTEC一样的,比如丰田VVT-i、通用ECOtec系列发动机的VVT。这些技术可以改变气门升程,但局限性是这些技术只有?两阶段?可调,气门行程变化时会有挫败感。于是,宝马就煞费苦心的调整气门行程,开发了一套可以连续变化的气门正时技术。目前被誉为最具科技感的气门正时技术。
不同的是,宝马采用的是电机驱动的方式。电机的周向运动是由一个蜗轮带动的,这个蜗轮必须换成摇臂的控制角度,然后摇臂在凸轮轴的带动下带动气门运动。气门的冲程可以通过改变摇臂的角度来改变。由于采用了电机控制,电机可以?答应吗?随着角度的变化,气门升程的变化并不影响发动机的工作,没有顿挫感,因此也可以对各个转速区间进行详细的气门配气分析。
雷诺日产CVTC
雷诺和日产合并后,集团内部使用了很多技术。其中包括日产一直致力于研究的CVTC连续可变气门正时系统。其原理类似于本田VTEC,通过液压作用改变凸轮轴同步齿形带轮与凸轮轴端之间的角度,从而改变气门正时角度。
凸轮轴和正时齿轮之间有一个高压油区和一个低压油区。只要调节两个油区之间的压力差,就可以改变气门正时角度。两个油区中的油压由油压控制阀调节。接通高压油道(红色通道)时,整个油室处于受压状态,凸轮轴顺时针偏转一定角度,气门正时延迟,重叠角增大,适合低速;当电磁阀控制的黄色区域压力高于红色区域压力时,凸轮轴逆时针偏转一定角度,气门正时提前,使重叠角减小,适合高速。
百万购车补贴