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这在监狱民警看来,那么令人不可思议。

比涡轮靠谱的发动机技术是什么技术?

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  要区分正时和升程技术很简单:如果我们用张开嘴巴吸气来形容气门进气,那么张开嘴巴的时间长短就属于“正时”技术;而张开嘴巴大小就属于“升程”技术。

  

  可变气门正时有什么好处

  我们知道,发动机的气门分为进 气门和排气门两种,分别负责发动机吸进鲜空气(油气混合)和排放燃烧后的废气。它们在发动机四个冲程中是紧连在一起的(排气完了马上进气),由于发动机转 速很高,气门开启的时间就会很短,加上气流有一定的惯性,所以有发生进气不足,排气不净等情况发生。这最终会影响到发动机的效率、燃油经济性和最大功率发 挥。

  

  事实上工程师设计发动机时,为 了追求效率,往往是允许排气门没有完全关闭时,进气门就已经打开,这在配气相位上称为“重叠阶段”。重叠阶段较大的发动机,排气没有完成时就开始进气,更 多的油气混合就会提升发动机的高转表现,好处是功率较高。但进气门较早打开,会导致一部分新鲜混合气从排气门排走,而未排走的废气又会影响到气缸内新鲜气 流,最终导致发动机低转不顺畅,扭力损失和更费油。相反,如果重叠阶段小的发动机,中低转表现就较佳,高转失色。

  

  可变气门正时技术称为 “VVT”(Variable Valve Timing),它就是利用电子、液压和机械技术,控制进气门和排气门开启时机的技术,实现可变智能的“重叠阶段”。发动机低转时,通过延迟打开进气门, 保证高效率和大扭力,提升燃油经济性。高转时则相反,牺牲部分燃油经济性来保证功率的输出。一般VVT技术最有效是控制进气门,而像丰田、通用一些“双VVT”、“DVVT”技术,就是同时在进气和排气两边都有VVT。而CVVT则是指控制过程是可变的。而VVT-i、i-VTEC等多一个“i”,是指采用电子智能控制技术。

  可变气门正时工作原理

  气门开启的大小和时机是由凸 轮决定的,凸轮是凸轮轴的一部分(单凸轮轴称SOHC、双凸轮轴称DOHC),而凸轮轴是由正时链条或皮带驱动的。传统发动机里凸轮是一个固定的金属凸 块,它的角度和高度都是固定的,所以每次气门升启的时机和高度都是固定的。VVT可变气门正时主要在凸轮的旋转角度上做文章,让进(排)气门提前或延迟打 开,实现控制配气相位“重叠阶段”的目的。

  

  丰田的 VVT为例,凸轮并非固定的,它是嵌套在凸轮轴上,再通过液压机构相联,凸轮是可以在60度的范围内向前或向后旋转的。整个VVT系统由发动机ECU来控 制,发动机的传感器负责收集运转数据,当发动机处于低转或高转时,ECU就会通过液压机构旋转凸轮轴的角度,实现控制气门开启时机。

  VVT并非万能

  虽然各大车厂纷纷推出自家的VVT技术,但并非每一家都能做得最好。从我们多年试驾效果来看,丰田宝马等少数几间厂家是玩转此技术的高手。丰田的双VVT-i可以同时在进、排气门上实现正时,效果也非常出色。下面我们将谈到本田的VTEC技术则是一种可变升程,i-VTEC是结合了正时和升程两种技术的系统,若是单正时技术方面,本田的相对丰田较为简单。

  

  VVT虽然被各大车厂吹捧,但它本质上仍是偏向改善中低转速表现的技术,让发动机在日常使用情况下效率更高、更顺畅和更省油。但VVT对功率的提升是有限的,而自然吸气对功率的提升的方法则有“可变气门升程”技术。

  可变气门升程的世界

  首先搞清楚一些简单的概 念,很多人把VVT、CVVT和VTEC、Valvetronic等技术混为一谈,甚至还有大量VVT和VTEC对比的文章。其实前者是可变气门正时,后 者是可变气门升程,两者虽然都是在气门上做文章,但却是完全不同概念的两种技术。可变正时已经非常流行,像韩国车厂大力宣传的CVVT就是这类,并不是什 么高难度;但升程技术要困难得多,虽然本田早在上世纪80年代就第一次应用,但并非每间车厂都有能力跟进,至今天仍只有本田三菱宝马保时捷等少数车厂能大量应用。

  可变气门升程工作原理

  打个比方,平时我们走路是用鼻 子呼吸的,但跑起步来时就只用鼻子就可能不够,因为剧烈的运动需要吸入更多的氧气,这时你就可能要张开嘴巴呼吸,而运动越剧烈嘴巴就可能张得越大,呼吸频 率就越快。但很可惜一般发动机“呼吸”做不到这样人性化,我们知道混合气体是经过气门进入气缸的,但气门是由凸轮轴带动的,凸轮的高度都是固定的,也就是 无论发动机转速多快,气门每次开启的“升程”都是固定的。但随着发动机的转速提高,每次气门开启的时间就越来越短,这样吸入气缸的混合气体就会越来越少, 显然会大大限制了发动机高转数时功率的提升。

  

  人们一直在寻求解决问题的方 法,4气门、甚至5气门的技术可以增加发动机高转时吸气量(这就是为什么4气门比2气门发动机高转表现好的原因),但依然没法解决转速越高吸气越少的问 题。于是当年HONDA的想法和人跑步的道理相似,如果能够在发动机高转数时增加气门开启的幅度(升程)和打开的时间,就能提高发动机进气量。既然凸轮轴 是固定的,那么干脆增加一支凸轮轴给发动机高转时专用,于是VTEC就此诞生!

  

  VTEC如何工作

  我们以最著名的本田VTEC 为例。发动机的凸轮并不直接推动气门动作,而是通过一根摇臂来动作,通常是一支凸轮轴对应一根摇臂,例如DOHC就有两支凸轮轴和两根摇臂,分左右与气缸 顶成一定夾角。而VTEC发动机特别之处,就是在这对凸轮轴中间增加一个角度较高的凸轮和相应的摇臂(中间位置),同时三根摇臂内都装有液压控制移动的小 活塞,实际活塞起到插销锁定的作用。当发动机在中低转速时(通常4500转/分以下),与普通发动机一样,通过左右两根摇臂推动气门,提供中低转适合的进 气量,但当到达4500转/分时,活塞运动把三根摇臂锁在一起,共同由中间角度较高的凸轮推动,这样气门就获得较大的升程,以适应发动机高转时的进气量。

  

  VTEC用一种近以纯机械的简单方法,用气门的不同升程解决了发动机高低转时所需的进气量,从而大大提高了发动机高转时的功率输出,而发动机工程师也可以把发动机设计得更高转速。从本田Civic 的B16A发动机开始,VTEC首先把NA发动机性能推高到每公升输出100马力的境界,而S2000的2.0L发动机更是输出高达240马力,最高转数 达到赛车水平的9000转。VETC打开时有一个明显的分界线,不仅性能突然有很大的提升,而且发动机声音也变得更加高吭,而本田的车迷们往往把VTEC打开时称作“爆TEC”。

  

  奥迪的可变气门升程技术称为AVS,其结构原理与本田VTEC有所不同。一般气门升程技术是通过摇臂的作动,再选择不同大小不同的凸轮来实现所门的升程可变;而AVS的特别之处在于它是通过凸轮轴的轴向移动来切换凸轮的。但两者共通之处都是——依靠切换不同大小的凸轮来实现气门升程的变化。

  未来可变升程技术仍是未来方向

  

  可变升程是一门独立的发动机技术,它能与涡轮增压、直喷同时应用,因此它仍是未来车厂追求的方向,而尽管本田的VTEC已经闻世多年,但并非每间车厂都有能力跟进。VTEC之后,三菱也发展了类似的MIVEC技术,丰田也有VVTL-i(比VVT多一个L就是升程),保时捷的Variocam Plus、奥迪的AVS等等,但最特别的是宝马Valvetronic。Valvetronic是由电动机来控制气门升程的升启角度,因此它可以实现无级控制!当然成本也更高。

  

  VVT、VTEC等可变气门系 统可能车迷朋友都听说得比较多,除此之外还有跟进气密切相关的另外一类技术——可变进气歧管,这一内容我们也将在稍微为大家奉上。常见的可变进气歧管一般 分为可变截面和可变长度两类。这两种技术可集成综合使用在同一台发动机上,共同发力,改善发动机性能。

mt.sohu.com true 车城 https://mt.sohu.com/20160420/n445150258.shtml report 7337 要区分正时和升程技术很简单:如果我们用张开嘴巴吸气来形容气门进气,那么张开嘴巴的时间长短就属于“正时”技术;而张开嘴巴大小就属于“升程”技术。可变气门正时有什么
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