當(dāng)前位置:汽車配件110網(wǎng) >> 汽修百科 >> 汽車保養(yǎng)維修 >> 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可變配氣正時(shí)技術(shù)詳解 |
汽車維修養(yǎng)護(hù)網(wǎng) 俠名 汽車保養(yǎng)維修 2008-6-26
大多數(shù)轎車上都可以看見VVT-i,VTEC,VVL,VVTL-i等標(biāo)號(hào),這些標(biāo)號(hào)的含義就是——可變配氣正時(shí)技術(shù)。 可變配氣技術(shù),從大類上分,包括可變氣門正時(shí)和可變氣門行程兩大類,有些發(fā)動(dòng)機(jī)只匹配可變氣門正時(shí),如豐田的VVT-i發(fā)動(dòng)機(jī);有些發(fā)動(dòng)機(jī)只匹配了可變氣門行程,如本田的VTEC;有些發(fā)動(dòng)機(jī)既匹配的可變氣門正時(shí)又匹配的可變氣門行程,如豐田的VVTL-i,本田的i-VTEC。 首先談一下普通發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu),大家都知道氣門是由發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸通過凸輪軸帶動(dòng)的,氣門的配氣正時(shí)取決于凸輪軸的轉(zhuǎn)角。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候,我們需要讓更多的新鮮空氣進(jìn)入到燃燒室,讓廢氣能盡可能的排出燃燒室,最好的解決方法就是讓進(jìn)氣門提前打開,讓排氣門推遲關(guān)閉。這樣,在進(jìn)氣行程和排氣行程之間,就會(huì)發(fā)生進(jìn)氣門和排氣門同時(shí)打開的情況,這種進(jìn)排氣門之間的重疊被稱為氣門疊加角。在普通的發(fā)動(dòng)機(jī)上,進(jìn)氣門和排氣門的開閉時(shí)間是固定不變的,氣門疊加角也是固定不變的,是根據(jù)試驗(yàn)而取得的最佳配氣定時(shí),在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是不能改變的。然而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的高低對(duì)進(jìn),排氣流動(dòng)以及氣缸內(nèi)燃燒過程是有影響的。轉(zhuǎn)速高時(shí),進(jìn)氣氣流流速高,慣性能量大,所以希望進(jìn)氣門早些打開,晚些關(guān)閉,使新鮮氣體順利充入氣缸,盡量多一些混合氣或空氣。反之在在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí),進(jìn)氣流速低,流動(dòng)慣性能量也小,如果進(jìn)氣門過早開啟,由于此時(shí)活塞正上行排氣,很容易把新鮮空氣擠出氣缸,使進(jìn)氣反而少了,發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定。因此,沒有任何一種固定的氣門疊加角設(shè)置能讓發(fā)動(dòng)機(jī)在高低轉(zhuǎn)速時(shí)都能完美輸出的,如果沒有可變氣門正時(shí)技術(shù),發(fā)動(dòng)機(jī)只能根據(jù)其匹配車型的需求,選擇最優(yōu)化的固定的氣門疊加角。例如,賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)一般都采用較小的氣門疊加角,以有利于高轉(zhuǎn)速時(shí)候的動(dòng)力輸出。而普通的民用車則采用適中的氣門疊加角,同時(shí)兼顧高速和低速是的動(dòng)力輸出,但在低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)損失很多動(dòng)力。而可變氣門正時(shí)技術(shù),就是通過技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)氣門疊加角的可變來解決這一矛盾。 如90年代初,日本本田公司推出一種即可改變配氣正時(shí),又能改變氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律的可變配氣定時(shí)—升程的控制機(jī)構(gòu),是世界上第一個(gè)能同時(shí)控制氣門開閉時(shí)間及升程等兩種不同情況的氣門控制系統(tǒng)。就是現(xiàn)在大家耳熟能詳?shù)腣TEC機(jī)構(gòu):一般發(fā)動(dòng)機(jī)每缸氣門組只由一組凸輪驅(qū)動(dòng),而VTEC系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)卻有中低速用和高速用兩組不同的氣門驅(qū)動(dòng)凸輪,并可通過電子控制系統(tǒng)的自動(dòng)操縱,進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。采用VTEC系統(tǒng),保證了發(fā)動(dòng)機(jī)中低速與高速不同的配氣相位及進(jìn)氣量的要求,使發(fā)動(dòng)機(jī)無論在何速率運(yùn)轉(zhuǎn)都達(dá)到動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性與低排放的統(tǒng)一和極佳狀態(tài)。需要說明的是,發(fā)動(dòng)機(jī)采用可變配氣定時(shí)技術(shù)獲得上述好處的同時(shí),沒有任何負(fù)面影響,換句話說,就是沒有對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的工作強(qiáng)度提出更高的要求。 VTEC的設(shè)計(jì)就好像采用了兩根不同的凸輪軸似的,一根用于低轉(zhuǎn)速,一根用于高轉(zhuǎn)速,但是VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)的不同之處就在于將這樣兩種不同的凸輪軸設(shè)計(jì)在了一根凸輪軸上。 本田發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣凸輪軸中,除了原有控制兩個(gè)氣門的一對(duì)凸輪(主凸輪和次凸輪)和一對(duì)搖臂(主搖臂和次搖臂)外,還增加了一個(gè)較高的中間凸輪和相應(yīng)的搖臂(中間搖臂),三根搖臂內(nèi)部裝有由液壓控制移動(dòng)的小活塞。 發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí),小活塞在原位置上,三根搖臂分離,主凸輪和次凸輪分別推動(dòng)主搖臂和次搖臂,控制兩個(gè)進(jìn)氣門的開閉,氣門升量較少,情形好像普通的發(fā)動(dòng)機(jī)。 整個(gè)VTEC系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元(ECU)控制,ECU接收發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器(包括轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力、車速、水溫等)的參數(shù)并進(jìn)行處理,輸出相應(yīng)的控制信號(hào),通過電磁閥調(diào)節(jié)搖臂活塞液壓系統(tǒng),從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速工況下由不同的凸輪控制,影響進(jìn)氣門的開度和時(shí)間。 本田的VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)已經(jīng)推出了十年左右了,事實(shí)也證明這種設(shè)計(jì)是可靠的。它可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的性能,無論是低速下的燃油經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)轉(zhuǎn)平順性還是高速下的加速性?梢哉f,在電子控制閥門機(jī)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的凸輪機(jī)構(gòu)之前,本田的VTEC技術(shù)在目前可以說是一種很好的方法.使汽車技術(shù)的高科技含量增大,是汽車飛速發(fā)展的又一里程碑。 來源:汽車維修養(yǎng)護(hù)網(wǎng) |
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