在目前市售的主流家用車(chē)當中,發(fā)動(dòng)機氣門(mén)正時(shí)技術(shù)已經(jīng)日漸普及,包括一些采用自主技術(shù)的廠(chǎng)家。追溯起來(lái),最早在氣門(mén)正時(shí)上做文章的汽車(chē)廠(chǎng)家是意大利的阿爾法羅密歐,他們率先采用了兩根凸輪軸來(lái)分別控制進(jìn)氣和排氣的氣門(mén),也就是我們今天說(shuō)的DOHC雙頂置輪軸。近四十年的發(fā)展歷程中,可變配氣技術(shù)已經(jīng)不再是什么難題,各大廠(chǎng)商也都在這一技術(shù)領(lǐng)域取得了自己的成績(jì)。下面我們就來(lái)列數一下目前市面上比較主流的使用了幾種可變配氣技術(shù)的發(fā)動(dòng)機。
如果簡(jiǎn)單的歸類(lèi),目前的發(fā)動(dòng)機配氣技術(shù)主要分為幾種,一種是可變氣門(mén)正時(shí),即對進(jìn)氣或排氣的正時(shí)可以根據發(fā)動(dòng)機轉速、進(jìn)氣壓力和車(chē)速等參數調節,是通過(guò)改變凸輪軸旋轉的角度來(lái)實(shí)現的?勺儦忾T(mén)正時(shí)可以進(jìn)一步分為連續可變和分段可變。連續可變是指氣門(mén)疊加角可以在一定范圍內進(jìn)行連續的變化,分段可變則是只能在兩到三個(gè)角度之間切換,而目前的技術(shù)基本上都可以實(shí)現連續可變了。另一種為可變氣門(mén)升程,即可通過(guò)技術(shù)手段改變氣門(mén)打開(kāi)的升程,改變進(jìn)氣量,從而增加氣缸內的壓力并使燃燒效率得到改善,提高動(dòng)力輸出。除了這兩種主流的技術(shù)以外,還有一些其他配氣技術(shù),如可變進(jìn)氣歧管、可變渦流控制等。
思域 i-VTEC可變氣門(mén)正時(shí)和升程
其他車(chē)型:飛度、鋒范、雅閣、奧德賽
說(shuō)到本田的i-VTEC,很多人都知道。應該說(shuō),本田是第一個(gè)研發(fā)出可變氣門(mén)升程技術(shù)的汽車(chē)廠(chǎng)商,過(guò)去的VTEC技術(shù)前面加了一個(gè)i,就表示在可變氣門(mén)升程的基礎上增加了可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)。而應該贊揚的是本田對旗下車(chē)型一視同仁的態(tài)度,所有車(chē)型的發(fā)動(dòng)機均采用了這套系統,不分是小型還是中型。不過(guò),作為率先在80年代即研發(fā)出雙凸輪軸的汽車(chē)廠(chǎng)家,目前依然在眾多車(chē)型上使用SOHC單頂置凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(如飛度、鋒范、思域乃至雅閣2.0),也挺令人費解。
思域1.8升發(fā)動(dòng)機使用的是SOHC單頂置凸輪軸,也就是由同一根凸輪軸來(lái)控制進(jìn)氣門(mén)與排氣門(mén)的打開(kāi)與關(guān)閉動(dòng)作。從結構上看,同一根凸輪軸無(wú)法實(shí)現對進(jìn)排氣的分別控制,所以對于正時(shí)相位重疊角的調節就無(wú)法做到連續調節。不過(guò),雖然不如雙凸輪軸的發(fā)動(dòng)機更理想,但也基本能夠達到這套系統的要求。
首先,氣門(mén)升程的調節是靠增加了一組較高的中間凸輪和搖臂來(lái)實(shí)現的,三根搖臂內部裝有由液壓控制移動(dòng)的小活塞。發(fā)動(dòng)機低速時(shí),小活塞不動(dòng),三根搖臂分離,正常進(jìn)排氣,進(jìn)氣量較少。當發(fā)動(dòng)機轉速升高達到某個(gè)設定值時(shí),ECU會(huì )指令電磁閥啟動(dòng)液壓系統,推動(dòng)搖臂內的小活塞,使三根搖臂鎖成一體,一起由中間凸輪驅動(dòng),由于中間凸輪更高,升程自然就增大了。
這套系統由發(fā)動(dòng)機電子控制單元(ECU)控制,通過(guò)接收各傳感器(包括轉速、進(jìn)氣壓力、車(chē)速、水溫等)的參數并進(jìn)行處理,輸出相應的控制信號,然后利用電磁閥調節搖臂活塞液壓系統,從而使發(fā)動(dòng)機在不同的轉速工況下由不同的凸輪控制,影響進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)度和時(shí)間。
此外,在發(fā)動(dòng)機低負荷時(shí),進(jìn)氣門(mén)不像其他車(chē)型常規的半閉合狀態(tài),而是全部打開(kāi)。此時(shí)進(jìn)氣順暢,并減少了進(jìn)氣時(shí)的能量損失,而當活塞運行到下止點(diǎn)的時(shí)候,進(jìn)氣門(mén)并不關(guān)閉,而是在活塞上行一段距離之后再關(guān)閉,此時(shí)有一部分新鮮的空氣被回推到進(jìn)氣道,進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉,這部分空氣則可以留作下次進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)時(shí)再使用,既節省了油耗,又減少了排放。 而在發(fā)動(dòng)機高負載時(shí),則按照正常的方式進(jìn)行凸輪驅動(dòng),可以保證大功率輸出。
跟大多數只能改進(jìn)氣門(mén)正時(shí)的配氣技術(shù)相比,本田顯然要更勝一籌。因為,可變正時(shí)只能改變氣門(mén)打開(kāi)的時(shí)機,卻并不能改變進(jìn)氣量,因此對于動(dòng)力方面的提升作用并不顯著(zhù)。而可變氣門(mén)升程則因為可以通過(guò)控制氣門(mén)打開(kāi)的升程而改變進(jìn)氣量,從而使燃燒更充分且效率更高。不過(guò),本田i-VTEC系統對氣門(mén)正時(shí)的調節僅限于進(jìn)氣門(mén),而且也不是連續可調的,如果未來(lái)要將這套系統擴展到既可以分段調節氣門(mén)升程,又能同時(shí)調節進(jìn)排氣正時(shí)的話(huà),單頂置凸輪軸的發(fā)動(dòng)機顯然就不適用了。
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