可变气门正时(VVT, Variable Valve Timing)...

  • 懂车老王
  • 2023-02-25 21:38:03
可变气门正时(VVT, Variable Valve Timing)和气门升程调节(VVL,Variable Valve Lift),是广泛用于发动机的技术。VVT技术可以调节进排气的重叠时间与正时,降低油耗并提升效率。但你可曾知道,一九五几年,意大利FIAT菲亚特就已经注册了可变气门正时和升程的专利。1980年在Alfa Romeo Spider 2.0L发动机上就已经成功运用量产。专利号我给大家查到了,US Patent4231330,专利图如图1,基本结构就是一套设有偏心质量的阀体,当发动机的转速高于预定值时,偏心质量能够克服预加载弹簧上面的力,使阀芯从打开到关闭实现正时的调整,FIAT的VVL更是激进地采用电控如图2。其实设计角度,离心方向与自由度,利用机械电气话解耦合的设计理念,可以成就很多功能与设计。其实这就是想象力带来的生产力。
1975年美国通用汽车也发布气门可变升程的专利,并在横向可移动的凸轮轴上提出了花键套筒的升程VVL。如图3所示。Sliding Cam System Components 滑动凸轮系统组件,这种纯机械式的VV L系统统最大的优势是可以提前阶梯化改变气门升程从而代替部分节气门的功能,节能减排。相比于FIAT的电控VVL更加可靠稳定。
80年代,本田也开始在配气机构方面发力,比如VTEC技术可在不同发动机转速下在两组凸轮中切换。如图4所示。这个凸轮轴很特别,每个气缸配有三个光泽的凸轮,两侧矮中间高。对应摇臂也是三条,凸轮轴这个最高的地方叫做桃尖,如果用两侧矮桃尖去推动气门,达到的效果就是即便喷油量很少,空气也可以获得比其他发动机更高的压强让混合气相对流速更快,如切换中间的高桃尖推气门,就是需要大量排气的状态喷油量较高。摇臂不是分成三条了吗?(如图5)在这个金属销子没贯穿三者之前,中间负责高角度凸轮轴的摇臂和两边是不连着的,两边该怎样怎样,中间摇臂不参与驱动。当需要介入时背后的电磁阀会推动横向的销子把三个摇臂连在一起,所以最高的气门升程从两侧的矮桃尖变成中间的高升程桃尖了。这套机构巧妙之处,在于向下兼容和向上跟随的两个特点,在不改变正时的前提下给出不同的气门升程。进一步优化缸内的油气状态。其实据我所知很多人都是因为本田有了这套VTEC才会买,但实际上用户在驾驶中目前已经感受不到当年自吸时代VTEC的那种踹背感,或者说现在即便有阶梯动力的感受也是涡轮带给你的,但目前多数本田Honda Vtec都在排气一侧,这种是用来提升燃油经济性的。
内燃机最终形态会是这样吗?大家又是如何看待“增程器化”的ICE呢?欢迎发表观点。
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