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进排气可变气门正时技术

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进排气可变气门正时技术

进排气可变气门正时技术

D-VVT发动机是VVT的延续和发展,它解决了VVT发动机未能克服的技术难题。

DYYT即进排气双连续可变气门正时(Dual Variable Valve Timing),它可以说是目前气门可变正时系统技术中高级的形式。

D-VVT发动机采用的是与VVT发动机类似的原理,利用一套相对简单的液压凸轮系统实现功能。不同的是,VVT的发动机只能对进气门进行调节,而D-VVT发动机可实现对进排气门同时调节,具有低转数大扭矩、高转数高功率的优异特性,技术上处于领先地位。通俗点讲,就像人的呼吸,能够根据需要有节奏地控制"呼"和"吸",当然比仅仅能控制"吸"拥有更高的性能。

例如君越的Ecotec?D-VVT2.4L发动机的大输出功率为125kw(168马力)/6400rpm;大输出扭矩为225Nm/4800rpm ,在2400rpm的低转数区域即可拥有90%的峰值扭矩,大大改进了日常行驶的动力表现,增强了引擎响应性,节省了燃油。数据表明,2.4L君越的百公里综合油耗仅为9.6,在高动力、低油耗和低排放之间达到了一个理想的平衡。怪不得令君越Ecotec?D-VVT2.4L发动机在06年荣膺国际"双十佳"发动机称号。可见DVVT发动机的卓越表现。

缺点:动力输出表现不够突出。

优点:出色的静音科技、高动力性、省油节能,堪称同级车中比较具有竞争力的发动机。

代表车型:上海通用别克君越

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可变式气门

汽车发动机气门正时的机构和技术,也叫连续可变气门正时系统,当今高性能发动机普遍配备该系统。该系统通过配备的控制及执行系统,对发动机凸轮的相位或者气门升程进行调节,从而达到优化发动机配气过程的目的。

发动机的进气门和排气门的开启开始与关闭终止的时刻,通常以曲轴转角来表示,称为配气相位。由于发动机工作时的转速很高,四冲程发动机的一个工作行程仅需千分之几秒,这么短促的时间往往会引起发动机进气不足,排气不净,造成功率下降。因此,设计师为了解决这一个问题,一般发动机都采用延长进,排气门的开启时间,增大气体的进出容量以改善进,排气门的工作状态,藉以提高发动机的性能。

韩国现代轿车所开发的CVVT是一种通过电子液压控制系统改变凸轮轴打开进气门的时间早晚,从而控制所需的气门重叠角的技术。这项技术着重于第一个字母C (Continue连续),强调根据发动机的工作状况连续变化,时时控制气门重叠角的大小,从而改变气缸进气量。当发动机低速小负荷运转时(怠速状态),这时应延迟进气门打开时间,减小气门重叠角,以稳定燃烧状态;当发动机低速大负荷运转时(起步、加速、爬坡),应使进气门打开时间提前,增大气门重叠角,以获得更大的扭矩;当发动机高速大负荷运转时(高速行驶),也应延迟进气门打开时间,减小气门重叠角,从而提高发动机工作效率;当发动机处于中等工况时(中速匀速行驶),CVVT也会相对延迟进气门打开时间,减小气门重叠角,此时的目的是减少燃油消耗,降低污染排放。

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可变正时气门技术

现代引擎多采用DOHC的缸盖设计,两根凸轮轴被设置在引擎顶部,通过齿形带轮或链条从曲轴端取力,并以2:1的速度驱动凸轮轴,此时凸轮轴商凸轮的旋转推动气门进行上下往复运动,从而控制气门的开启和闭合。而我们今天要关注的,其实就是气门开合的问题。

活塞式四冲程引擎都由进气、压缩、做功、排气4个冲程完成,我们关注的是气门开启程度对引擎进气的问题。气缸进气的基本原理是“负压”,也就是气缸内外的气体压强差。在引擎低速运转时,气门的开启程度切不可过大,这样容易造成气缸内外压力均衡,负压减小,从而进气不够充分,对于气门的工作而言,这个“小程度开启”需要短行程的方式加以控制;而高速恰恰相反,转速动辄5000rpm,倘若气门依然羞羞答答不肯打开,引擎的进气必然受阻,所以,我们需要长行程的气门升程。往往,工程师们既要兼顾引擎在低速区的扭矩特性,又想榨取高速区的功率特性,只能采取一条“折中”的思路,到头来引擎高速没功率,低速缺扭矩……

所以在这样的情况下,就需要一种对气门升程进行调节的装置,也就是我们要说的“可变气门正时技术”。该技术既能确保低速高扭矩,又能获得高速高功率,对引擎而言是一个极大的突破。

80年代,诸多企业开始投入了可变气门正时的研究,1989年本田首次发布了“可变气门配气相位和气门升程电子控制系统”,英文全称“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System,也就是我们常见的VTEC。此后,各家企业不断发展该技术,到今天已经非常成熟,丰田也开发了VVT-i,保时捷开发了Variocam,现代开发了DVVT……几乎每家企业都有了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各异,但其设计思想却极为相似。

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