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时间:2018-10-17
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1、科学普及:VVT发动机“呼吸”术: VVT技术细分详解 为了兼顾日益严格的排放法规和车主们油耗低动力足的要求,越来越多的新技术被各大汽车厂商加快步伐开发应用在发动机上。VVT-i,VTEC,DVVT,这些新鲜的名词诚然能带来销售和竞争各种优势,同时一个个的缩略语也让广大的车友车主车迷们有点眩晕,现在我们便对这些汽车“芯”宠来一个汇总讲解。 机构及工作原理: 为了更好了解这几项技术,在此首先对发动机的配气机构及相关术语进行简单介绍: 配气机构:它是控制气门开闭的机构,就如发动机气缸的呼吸器一样,定时开启和关闭
2、各气缸的进、排气门,使新鲜充量的空气得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出。它一般由凸轮轴、凸轮、气门挺杆、气门和气门弹簧组成。 工作过程:曲轴通过链条或者皮带带动凸轮轴运转,凸轮工作面的旋转过程会顶压气门挺杆,随后气门顶杆就会推动气门向气缸内运动,从而气门被开打;凸轮工作面转过之后,气门会在气门弹簧的作用下回位,从而气门被关闭。 4缸DOHC(双顶置凸轮轴)式发动机的气门驱动系统 1楼气门正时与升程: 气门的开闭决定了气门正时(进排气门开闭的时间)与气门升程(气门打开的程度),这两个参数是影响发动机
3、性能和充气效率的重要因素。发动机运转过程中,高速和低速时对气门正时的要求是不同的,如下图2所示,低速时应采用小的气门重叠角和升程,防止缸内新鲜空气倒流,以便增加低速扭矩,提高燃油经济性,而高速时却希望有大的气门升程气门重叠角,以便进入更多的混合气以满足高速时的动力性要求。 气门正时、气门升程与发动机转速的理想关系 进气门(关) 排气门(关) 气门重叠角 气门升程 高速 迟 早 大 大 地速 早 迟 小 小 然而,传统的配气机构无法根据发动机的实际运转情况及时作出调整,这就导致在非设计工
4、况时发动机无法发挥出最佳性能,于是利用可变配气系统调整气门正时与气门升程的技术便应运而生: 主流VVT技术归类分析 这里我们对这些技术分类进行一个简单的整理: 从科学的意义和实现手段上严格分类应该是由上图而来的,但是目前市面上的各种可变配气执行机构被都习惯性称为VVT技术,有的仅仅气门正时可变,有的仅仅气门升程可变,而有的则是两者都可变。尽管VVT技术的实现手段和技术名称各不相同,但是目的都只有一个,就是使发动机在不同转速下有不同的气门重叠角或者气门升程,进而使得发动机高低转速的表现都趋近于完美。而目前市场
5、的主流是VVT-i、i-VTEC与D-VVT技术。下面我们便来详细了解一下这几项技术的结构以及工作原理。 一、VVT-i 技术 VVT- i 技术在90年代末巳经被丰田采用,现在看来已经不算什么最新技术了,在国内最早应用在威姿[报价 图片]1.0和天津特悦以及花冠[报价 图片]上。它可以分为两种,一种是可以持续变进气凸轮相位角的叶片式,丰田PREVIA便安装此款。另一种是称为螺旋槽式,可以改变进气门和排气门,丰田凌志400、430等高级轿车安装此款。 1、叶片式VVT-i 叶片式VVT-i控制器可装置在进气凸
6、轮轴或排气凸轮轴的前端(在此以在进气凸轮轴前端的控制器为例),由叶片、外壳、锁销构成。叶片固定在进气门凸轮轴上并一起旋转,正时齿轮与外壳固定,外壳内有油压室。 叶片式VVT-I工作原理 进气提前开启时:油液流向外壳的进气提前开启室,此室内油压升高,锁销解除锁止,叶片被压向进气门提前开启方向,使进气凸轮轴处于进气门提前开启状态;由于排气门的关闭时间不变,所以气门重叠角增加。 进气滞后开启时:机油控制阀右移,进气提前开启室内油液排出,进气凸轮轴向滞后开启的方向转动。机油控制阀根据ECU计算出的各个行驶条件下的
7、最佳气门正时并发出指定动作的。 4楼2、螺旋槽式VVT-i 螺旋槽式VVT-i控制器可以设置在进气侧皮带轮处,也可以设置在排气侧皮带轮处。此处以进气皮带轮侧的控制器展开,其包括固定在皮带轮上的外齿轮、与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮,以及一个位于内齿轮与外齿轮之间的可移动活塞,活塞表面有螺旋形花键并可沿轴向移动,凸轮轴内部有供油油道。 螺旋槽式VVT-I的工作原理 当机油压力施加在活塞的左侧,迫使活塞右移,由于皮带轮与外齿轮被正时齿带固定,因此凸轮轴旋转,使进气门的开启时间提前。 当机油排出压力消失时,活
8、塞将左移,就会使进气凸轮轴延迟某个角度。当得到理想的配气正时,凸轮轴正时液压控制阀就会关闭油道使活塞两侧压力平衡,活塞停止移动。5楼二、DVVT(双VVT)技术 如果对进排气门的开闭时间同时做出调整,就成了所谓的双VVT技术即DVVT,原理是通过增加的液压系统使得配气相位根据发动机的转速负荷连续改变。这样无疑成本和复杂程度都高了,但是却获得与转速更加匹配的
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