三种气门升程可变介绍

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3种可变气门升程技术介绍

3种可变气门升程技术介绍

异曲同工之妙 3种可变气门升程技术介绍目前市面在售的车型中,包括我们熟悉的多款自主品牌车型在内,已经有很大部分的发动机装配了可变气门正时系统,尽管各个厂商和车型间的技术水平还有一定差距,但整体来看可变气门正时系统已经成为了比较大众化的技术而显得有些习以为常了。

但我们知道所谓的可变气门正时技术,其功能主要是改变发动机气门开启和闭合的时间,以达到更合理的控制相应发动机转速所需的空气量,作用主要还是为了降低油耗,提高经济性。

而发动机的实质动力表现却是和单位时间内进入到汽缸内的氧气量有关,可变气门正时系统无法有效改变这一点,因此它对动力的提升帮助不大。

既然可变气门正时系统无能为力,那现在就该轮到本文的主角可变气门升程系统登场了。

相比可变气门正时,气门升程系统目前还比较少见,尤其是连续可变气门升程技术更是只掌握在几个大厂商手中的绝密核心技术,因此我们能买到的装备可变气门升程系统的车型也不多。

下面就让我们来看看有哪些车型可供选择。

阅前说明:本文将主要介绍三大厂商的可变气门升程系统,但由于各自技术差异以及品牌层次不同,本文涉及的车型档次差别较大,因此我们只做技术性分析而各车型间并无对比之意,请各位网友注意。

本田可变气门升程技术:VTEC、i-VTEC应用车型:国内所有在售本田及讴歌车型『本田和讴歌的众多车型的发动机均装配了VTEC或i-VTEC系统』本田是最早将可变气门升程技术应用到车载发动机上的厂商,而且不同于其它厂商先使用可变气门正时,后追加可变气门升程技术的做法,本田的工程师在研发项目之初就将这两种技术同步进行。

结构简单、设计巧妙是本田可变气门升程机构的特点,具体工作方式我们下文会有介绍。

不过令人有些遗憾的是,虽然已经投产多年但本田的可变气门升程技术目前似乎没有太大进步,依然还停留在只有两段或三段可调的程度(根据车型不同,具体技术有差别),而像菲亚特、丰田、日产和宝马这些可变气门升程技术领域的后来者都已经研发出自己的连续可变气门升程技术。

可变配气相位与气门升程

可变配气相位与气门升程

凸轮轴和节气门的工作示意图
我们最熟悉的可变气门升程系统无疑 就是本田的i-vtec技术了,本田也是 最早将可变气门升程技术发扬光大的 厂商。本田的可变气门升程系统结构 和工作原理并不复杂,工程师利用第 三根摇臂和第三个凸轮即实现了看似 复杂的气门升程变化。 当发动机达到一定转速时,系 统就会控制连杆将两个进气摇臂和那 个特殊摇臂连接为一体,此时三个摇 臂就会同时被高角度凸轮驱动,而气 门升程也会随之加大,单位时间内的 进气量更大,从而发动机动力更强。 这种在一定转速后突然的动力爆发也 能够增加驾驶乐趣,缺点则是动力输 出不够线性。 而随后像奥迪,三菱和丰田等厂商也都研发出了自己的可变气门升程技术,它同样 是通过增加凸轮轴上的凸轮来实现了气门升程的分段可调。
谢谢! 谢谢!
车辆3班
可变配气相位
我们知道,发动机转速越高,每个汽缸一个周期内留给吸气和排气的绝对时 间也越短,因此想要达到较好的充气效率,这时发动机需要尽可能长的吸气 和排气时间。显然,当转速越高时,要求的重叠角度越大。也就是说,如果 配气机构的设计是对高转速工况优化的,发动机容易在较高的转速下,获得 较大的峰值功率。 但在低转速工况下,过大的重叠 角则会使得废气过多的泻入进气 岐管,吸气量反而会下降,气缸 内气流也会紊乱,此时ECU也会 难以对空燃比进行精确的控制, 从而导致怠速不稳,低速扭矩偏 低。相反,如果配气机构只对低 转速工况优化,发动机的就无法 在高转速下达到较高的峰值功率。 所以传统的发动机都是一个折衷 方案,不可能在两种截然不同的 工况下都达到最优状态。
呼吸之道
可变配气相位与气门升程
参加过长跑比赛同学都知道,呼吸的快慢以及深浅对体能 发挥的影响——太急促或刻意的屏息都有可能增加疲劳感,使 奔跑欲望降低。所以,我们在长跑比赛时往往需要不断按照奔 跑步伐来调整呼吸频率,以便随时为身体提供充足的氧气。 对于汽车发动机而言,这个 道理同样适用。可变配气相位 与气门升程技术就是为了让发 动机能够根据不同的负载情况 的能够自由调整“呼吸”的时 间和深浅程度,从而提升动力 表现,使燃烧更有效率。

可变气门升程技术的工作原理

可变气门升程技术的工作原理

可变气门升程技术的工作原理
可变气门技术是一种利用气体中细微变化来控制发动机转速及
功率的一种新型技术,它可极大地提高发动机性能,同时减少汽车污染。

可变气门升程技术是可变气门技术的重要组成部分,在发动机开启过程中起着重要作用。

可变气门升程技术是指控制气门开启时间的技术。

实际上,在汽车发动机的运转过程中,气门的开启时间会改变,这也称为气门升程。

气门升程的改变将直接影响发动机的功率和转速,进而影响汽车的性能。

可变气门升程技术可以改变气门升程进而改变发动机的工作性能。

可变气门升程技术的实现原理是利用电磁阀控制气门升程,由汽车引擎电子控制系统(ECU)控制电磁阀的工作。

ECU根据引擎的转速,燃料喷射量和相关发动机参数进行计算和判断,控制电磁阀来改变气门升程。

可变气门升程技术可以根据发动机需要来调节气门升程,提高发动机性能。

例如,当发动机转速较高时,ECU计算得出气门应在更高位置升起,以适应转速的增加,从而获得更大的功率。

另外,当发动机转速较低时,ECU计算得出气门需低于其正常位置,即电磁阀允许气门在低位置升起,从而获得更低的排放。

可变气门升程技术不仅可提高发动机性能,而且还可减少汽车排放。

ECU根据发动机运行参数,控制气门的开启时间来改变气门升程,从而有效地改变燃烧的完整性,当发动机处于高转速和低转速时,都可以达到节能减排的目的。

总而言之,可变气门升程技术是一种新型的技术,可以在控制发动机转速及功率的同时,提高发动机性能,减少汽车污染。

它有效地改变气门升程,提高发动机性能,达到节能减排的目的。

如今,它已经被广泛应用于汽车发动机,为汽车性能和污染减少做出了重大贡献。

发动机智能型气门正时与气门升程可变新技术一览

发动机智能型气门正时与气门升程可变新技术一览

45系列讲座AUTOMOBILE MAINTENANCE汽车维修2017.6发动机智能型气门正时与气门升程可变新技术一览李树伟二、可变气门升程技术解析1.可变气门升程技术概述气门升程即气门开度,它是指气门开启的间隙有多大,如图9所示,宝马的Valvetronic 可变气门升程发动机的气门升程可以在0.2mm ~9.5mm 之间连续变化。

上一部分介绍了可变气门正时技术。

实际上发动机的实质动力表现是取决于单位时间内气缸的进气量的。

我们知道,气门正时代表了气门开启的时机,而气门升程则代表了气门开启的大小。

从原理上看,可变气门正时技术也是通过改变进气量来改善动力表现的,但是气门正时只能增加或者缩小气门开启时间,并不能有效改善气缸内单位时间的进气量,因此对于发动机动力性的帮助并不大。

而如果气门开启大小(气门升程)也可以实现可变调节的话,那么就可以针对不同的转速使用合适的气门升程,从而提升发动机在各个转速区间的动力性能,这就是和VVT 技术相辅相承的可变气门升程技术。

可变气门升程技术可以在发动机不同转速下匹配合适的气门升程,使得低转速下扭矩充沛,而高转速时动力强劲。

低转速时系统使用较小的气门升程,这样有利于增加缸内紊流和增加气缸吸力,提高燃烧速度,增加发动机低速输出扭矩,而高转速时使用较大的气门升程则可以显著提高进气量,进而提升高转速时的功率输出。

2.目前可变气门升程技术的应用情况(1)国外品牌应用情况本田———i-VTEC 丰田———VVTL-i 三菱———MIVEC保时捷———VarioPlus 奥迪———AVS 宝马———Valvetronic别克———DVVT (2)国内品牌应用情况海马汽车———VIS 比亚迪———VVL3.各汽车厂家的可变气门升程技术原理剖析与可变气门正时技术一样,实际上大部分汽车厂家的可变气门升程技术工作原理都相同,大致有以下4种。

(1)本田的i-VTEC 技术跟丰田一样,本田是把可变气门升程技术应用得最早,最淋漓尽致的汽车厂家。

可变气门升程技术的工作原理

可变气门升程技术的工作原理

可变气门升程技术的工作原理
可变气门升程技术是一项有效的提高汽车性能的重要技术,它能够改善汽车发动机的燃油燃烧效率、缩短汽车动力反应时间,从而节约燃料,提高汽车动力表现和排放性能。

本文就可变气门升程技术的工作原理介绍有关的知识。

可变气门升程技术是一项采用气门工作调整技术,应用在汽车发动机上的一种技术,其基本原理是:改变汽车发动机的气门升程,就可以改变发动机在各种转速下的性能表现。

可变气门升程技术的工作原理是:在汽车发动机上安装一个可变气门升程装置,这个装置可以调节气门升程,从而控制汽车发动机所释放的气体空间,从而改变汽车发动机的性能。

可变气门升程技术的具体实现是:在汽车发动机上安装一个装置,该装置由控制电路、传感器和拉杆组成。

通过拉杆可以改变气门在开启和关闭时的时间,从而改变汽车发动机的性能。

可变气门升程技术有助于改善汽车发动机的工作性能,有效地控制发动机的怠速时的燃油消耗,缩短汽车动力反应时间,改善汽车动力学性能,从而提高汽车的性能和油耗。

此外,采用可变气门升程技术的汽车发动机可以做到简单高效,减少发动机故障可能,提高发动机维护的可靠性,降低汽车使用成本,由此可见,采用可变气门升程技术后,可以有效地提高汽车的安全性、经济性和环保性。

综上所述,可变气门升程技术是一项有效的提高汽车性能的重要
技术,它的工作原理是:通过控制汽车发动机气门升程,从而改变汽车发动机的性能。

可变气门升程技术在节约燃料、提高汽车动力性能、改善节气门工作性能、延长发动机使用寿命、改善环保等方面都具有重要作用。

CVVL(连续可变气门升程)只是课件

CVVL(连续可变气门升程)只是课件

※ 泵气损耗降低 : 进气门前的空气压力高于MPI发动机; ※ 摩擦损耗降低 : 减小气门升程减少气门动作;
摩擦损耗
泵气损耗
燃油 100
34
20 发动机输出功率
66
7
7 摩擦损失
泵气损失
热能/排气损失
@ 2,000 rpm,
BMEP 2 bar
排气
进气
升程可变
CVVL (连续可变气门升程)
5
2. 发动机动力提升
气门升程
低转速 标准转速 高转速
3. 发动机响应提升
MPI
CVVL
发动机动力
在所有范围内发动机 进气时需要节气门和
动力都有所提升
进气门共同配合
进气门前的空气压力是大气压力
响应提升
4. 热能损失减少
※ 发动机在所有转速范围内动力都有所提升,感谢CVVL
- 启动时点火正时延迟 排气温度升高 LOT 减少
CVVL (连续可变气门升程)
1
CVVL(连续可变气门升程)
CVVL (连续可变气门升程)
2
什么是CVVL
排气端
进气端 高速
低速
下止点
上止点
下止点
MPI 发动机的气门升程 (气门升程固定)
mm
高转速 气 门 升 程 (

低转速
可变气门升程的特点
CVVL 发动机的气门升程 (气门升程可变)
CVVL (连续可变气门升程)
MPI发动机和CVVL发动机的气门升程对比
MPI
排气
进气
升程相同
CVVL
排气
进气

3
升程可变
加速时气门打开
加速时气门升程增加 (节气门始终全开)

可变气门定时升程的浅析

可变气门定时升程的浅析
可变气门定时/升程的浅析
汇报人:王亚男
配气机构
目 录
可变气门正时/升程
可变气门正时/升程的应用
可变气门正时/升程的优缺点
配气机构 配气机构功用:按照发动机每一气缸内进行的工作循环和发火
次序要求定时开启和关闭进排气门,使新鲜充量及时进入气缸而 废气及时从气缸排出。
配气机构的组成:
气门组由气门、气门导管、 气门座及气门弹簧等零件 组成。 气门传动组主要包括 凸轮轴、正时齿轮、挺柱 及其导杆,推杆、摇臂和摇臂轴等组成。
发展 • 发动机可变气门驱动技术有着100多年的历史,但配气控制技 术主要成果是在1985年以后取得的。此后大量的可变气门驱动机 构应运而生,应用该技术的发动机产品也越来越多,其发展历程 如图:
原理
可变气门升程是在发动机不同转速下匹配合适的气门升程,使得低
转速下扭矩充沛,而高转速时马力强劲。低转速时系统使用较小的气 门升程,这样有利于增加缸内紊流提高燃烧速度,增加发动机的低速 扭矩,而高转速时使用较大的气门升程则可以显著提高进气量,进而 提升高转速时的功率输出。 可变气门正时是根据 发动机的运行情况,调 整进气(排气)的量, 和气门开合时间,角度。 使进入的空气量达到最 佳,提高燃烧效率。
宝马的Valvetronic
• BMW的Valvetronic系统在传统的配气相位机构上增加了一根偏 心轴,一个步进电机和中间推杆等部件,该系统借由步进电机的 旋转,再在一系列机械传动后很巧妙的改变了进气门升程的大小。 可变气门升程控制机构保持凸轮 的型线不变,通过改变凸轮轴与气门 之间从动件的运动规律来实现气门升 程的改变
宝马的Valvetronic
• 当凸轮轴运转时,凸轮会驱动中间推杆和摇臂来完成气门的开启和关闭。 当电机工作时,蜗轮蜗杆机构会首先驱动偏心轴发生旋转,然后中间推杆 和摇臂会产生联动,偏心轴旋转的角度不同,最终凸轮轴通过中间推杆和 摇臂顶动气门产生的升程也会不同。在电机的驱动下,进气门的升程可以 实现从0.18mm到9.9mm之间的无级变化。

可变气门升程的工作原理

可变气门升程的工作原理

可变气门升程的工作原理
1。

可变气门正时和升程电子控制系统,我们称之为VTEC。

是本田的专有技术。

它能随着发动机转速、负荷、水温等运行参数的变化,适当调整气门正时和气门升程,使发动机在高、低转速下都能达到最高效率。

2.在VTEC系统中,进气凸轮轴上有三个凸轮面,分别推动摇臂轴上的三个摇臂。

发动机在低转速或低负荷时,三个摇臂之间没有连接,左摇臂和右摇臂分别推动两个进气门,使其具有不同的正时和升程,从而形成空气挤压效应;
3.此时中间的高速摇臂并不提升气门,只是在摇臂轴上做无效运动。

当转速不断增加时,发动机的传感器会将监测到的负荷、转速、车速、水温等参数发送给计算机,计算机会对这些信息进行分析处理。

当需要换成高速模式时,电脑发出信号打开VTEC电磁阀,压力油进入摇臂轴推动活塞,使三个摇臂连成一体,两个阀门都工作在高速模式;
4.当发动机转速降低,需要再次改变气门正时时,计算机再次发出信号,打开VTEC电磁阀的压力启动,使压力油排出,阀门再次回到低速工作模式。

三种可变气门升程技术

三种可变气门升程技术

目前,将全气门控制系统使用在量产车上的厂商主要有三家,分别是宝马,英菲尼迪和菲亚特。

它们分别以不同的方式实现了气门正时和升程的无级可变,从而达到了利用控制气门开度来控制进气量的目的。

从目前看,那么这三种气门技术又有何相似和不同呢?相关技术解析请点击查看:呼吸之道解析可变气门正时/升程技术详解菲亚特Multiair电磁液压进气系统在这里,我们所讨论的三种气门升程技术,包括宝马的Valvetronic,英菲尼迪的VVEL 和菲亚特的Multiair,他们的共同点就是使用气门升程的变化来控制进气量。

而气门升程分段可调的本田vtec,奥迪AVS技术等不包括在内。

这三项技术的最大优势就是利用气门升程控制进气,节气门的作用被弱化或者是取消,大大降低了泵气损失,使得发动机进气迟滞的现象大大减轻,直接提升了发动机响应速度。

而且由于进气不在存在迟滞,因此发动机的点火和配气的配合也更精确,使得发动机效率得到提升,减低油耗和排放。

从最终目的上看,这三者的效果是基本相同的,不过他们的具体工作原理和结构都不小差距。

首先,我们简单看一下这三种技术的结构和原理。

首先是名气最大的宝马Valvetronic,它利用一根附加的偏心轴,步进马达和一些中置摇臂,来控制气门的开启和关闭。

系统借由步进电机偏心凸轮的偏移量,再一系列机械传动后间接地改变进气门的升程大小。

从图上看,宝马的Valvetronic的主要部件包括偏心轴驱动电机、偏心轴驱动齿轮、偏心轴、凸轮轴、中间杠杆和滚子轴承。

当系统工作时,电机驱动偏心轴齿轮改变相位,从而带动中间杠杆的角度,此时凸轮轴驱动中间杠杆,完成气门的开启和关闭。

当系统工作时,凸轮轴,中间杠杆和滚子轴承是通过一系列联动的来驱动气门的,所以在系统高速运转时,这一系列摇臂和连杆就会产生较大的惯性,因此想要获得高转速也越困难,因此Valvetronic技术并不适合用于超高转速发动机,这也就是宝马M的V8,V10发动机不使用Valvetronic的原因。

可变气门升程技术的工作原理

可变气门升程技术的工作原理

可变气门升程技术的工作原理随着科技的发展,汽车行业一直在努力追求更高的标准,以提高性能、提升汽车安全性和提高汽车使用效率。

可变气门升程技术就是其中一种。

可变气门升程技术不仅可以提高汽车的性能,而且还可以帮助汽车减少油耗,进一步提高汽车的经济性能。

可变气门升程技术是用来改善发动机性能的新型技术,它可以帮助汽车引擎达到最高性能。

可变气门升程技术通过控制气门开合时间,可以调节发动机升程,从而更加有效地调节发动机燃烧过程,从而提高发动机功率和效率。

可变气门升程技术大致可以分为两类:机械式可变气门升程和电子可变气门升程。

机械式可变气门升程是一种可以控制气门升程的机械装置,它可以通过改变活塞的位置来改变气门升程,从而提高发动机性能。

电子可变气门升程是一种由电子控制器控制气门升程的技术,它可以通过精确控制气门的开合时间来提高发动机的性能。

可变气门升程技术的工作原理是通过改变气门开合时间来改变发动机的升程,从而提高发动机的性能。

气门开合时间是控制发动机燃烧过程的关键。

正常情况下,气门开合时间可以在全开或全关状态之间变化,但可变气门升程技术可以改变气门开合时间,从而达到改变发动机升程并达到不同性能的目的。

可变气门升程技术的好处在于可以改善发动机的性能,让发动机更有效率。

此外,它还具有更高的经济性,能够有效减少汽车的油耗,从而节约燃料成本,让司机更舒适的驾驶。

可变气门升程技术不仅可以提高发动机性能,而且还可以提高发动机经济性。

但可变气门升程技术也存在弊端,比如增加系统复杂度、消耗更多的维护时间和成本,完成可变气门升程技术的安装和维护也需要专业的技术支持。

总之,可变气门升程技术是一种改善发动机性能的新技术,它可以提高发动机的性能和经济性,有助于汽车的集成和改善汽车性能。

汽车发动机的可变气门升程技术与优势

汽车发动机的可变气门升程技术与优势

汽车发动机的可变气门升程技术与优势在汽车工业的发展历程中,发动机技术一直是核心领域之一。

其中,可变气门升程技术的出现,为汽车发动机的性能提升和燃油经济性改善带来了显著的变化。

让我们先来了解一下什么是可变气门升程技术。

简单来说,就是发动机气门开启的幅度可以根据不同的工况进行变化。

传统的发动机气门升程通常是固定的,这就导致在某些工况下,发动机的进气和排气效率无法达到最优状态。

而可变气门升程技术则能够根据发动机的转速、负荷等因素,灵活地调整气门的升程大小,从而实现更精准的进气和排气控制。

那么,这项技术是如何实现的呢?目前常见的实现方式有多种。

一种是通过凸轮轴的设计来实现可变气门升程。

这种方式通常会采用多组不同形状的凸轮,在不同的工况下,通过切换不同的凸轮来改变气门升程。

另一种方式是通过电磁控制或者液压控制来直接改变气门的升程。

可变气门升程技术带来的优势是多方面的。

首先,在动力性能方面,当发动机处于高转速、高负荷工况时,增大气门升程可以让更多的空气进入气缸,从而燃烧更多的燃料,产生更强的动力输出。

这使得车辆在加速、超车等情况下能够更加迅速和有力。

其次,对于燃油经济性的提升也非常显著。

在低转速、低负荷工况下,减小气门升程可以减少进气量,避免不必要的燃油消耗。

这样一来,在城市拥堵路况下行驶时,车辆的燃油经济性能够得到有效提高。

此外,可变气门升程技术还有助于改善发动机的排放性能。

精准控制进气和排气,能够让燃烧更加充分,减少废气中的有害物质排放,更加环保。

再来看看实际应用中的例子。

许多知名汽车品牌都在其发动机中应用了可变气门升程技术。

比如宝马的 Valvetronic 技术,通过一套复杂的机械结构实现了连续可变气门升程,使得发动机在各种工况下都能保持高效运行。

还有本田的 VTEC 技术,通过切换不同的凸轮来改变气门升程,为发动机带来了出色的性能表现。

然而,可变气门升程技术也并非完美无缺。

其复杂的结构和控制系统增加了发动机的成本和制造难度。

什么是可变气门正时、可变气门升程和可变进气歧管技术?它们的作用分别是什么?

什么是可变气门正时、可变气门升程和可变进气歧管技术?它们的作用分别是什么?

什么是可变气门正时、可变气门升程和可变进气歧管技术?它
们的作用分别是什么?
其实发动机就和我们的呼吸一样,不同的情况下我们需要调整不同的呼吸频率。

当运动量大的时候我们需要大口的呼吸,而当运动量小的时候我们并不需要那么多的空气。

发动机亦是如此,在不同的工况下我们要调整它的“呼吸”频率,而可变气门正时系统、可变气门升程以及可变进气歧管技术都是为此而服务的。

发动机的理想状态是吸气、压缩、做工以及排气四个过程,但是为了能够让气缸吸入更多的空气,一般都会让进气门提前开启并延迟关闭,而排气门为了能够让废气排得更加充分,同样也会提前开启和延迟关闭。

而进气门提前开启的角度和排气门延迟关闭的角度,又称为气门重叠角,不过气门重叠角并不是越大越好,过大的气门重叠角会在低速时产生废气倒灌的现象,所以采用角度适合的气门重叠角是
十分重要的。

发动机空气的进气量,是由气门开启的时间和气门开启的大小而决定的,可变气门正时系统用于调节气门的开启时间,而可变气门升程则是用来调节进气门大小的。

在实际应用中,不同汽车厂商所采用可变气门升程技术各不相同,而基本原理都是利用不同凸轮轴的大小,来改变进气门的大小的。

可变进气歧管技术同样也是如此,当发动机处在较低转速下时,使用较长的进气歧管,而当发动机在高转速下,则直接采用较短的进气歧管,以用最短的时间来获取较大的进气量。

汽车发动机可变配气相位与气门升程

汽车发动机可变配气相位与气门升程

(2)可变进气道系统。 ① 双脉冲进气系统。 ②四气门二阶段进气系统。 ③三阶段进气系统。
1.1.2 可变气门正时和升程控制系统
1.本田汽车公司VTEC技术 本田VTEC(Variable Valve Timing & Lift electronic control system),称为电子控制可变气 门正时与举升系统,当改变气门升程时,气门正时 与气门重叠角随之改变。 (1)VTEC结构。
1.1.3 丰田汽车公司VVT-i技术
• 丰田汽车公司VVT-i(Vatiable Valve Timing intelligent)称为智能可变气门正时系统。 (1)VVT-i的结构。VVT-i系统由VVT-i控制器、凸轮 轴正时机油控制阀和传感器三部分组成。
• VVT-i控制器的结构:
(2)工作原理。
(3)i-VTEC发动机。
i-VTEC系统是在VTEC系统的基础上,增加了一个称为 VTC(Variable timing control可变正时控制)的装置——一 组进气门凸轮轴正时可变控制机构,即iVTEC=VTEC+VTC。
2. 宝马汽车公司VANOS系统。
宝马汽车公司VANOS(Variable camshaft control),称为 可变凸轮轴控制系统,属于气门正时连续可变,但一般只 是进气气门正时可变。如果进VANOS)。
1.1可变配气相位与气门升程
• 1.1.1 可变进气系统 作用: ①能兼顾高速及低速不同工况,提高发动 机的动力输出和降低燃油消耗; ②降低发动机的排放污染; ③改善发动机怠速及低速时的性能及稳定 性。
• 可变进气系统的分类:
(1)多气门分别投入工作; 方案:
第一,通过凸轮或摇臂控制气门在设定的工况下开或关; 第二,在进气道上设置旋转阀门,根据设定工况打开或关 闭该气门的进气通道,这种结构比用凸轮、摇臂控制简单。

可变气门升程

可变气门升程

可变气门升程VVL是英文variable valve lift的简写,意味可变气门升程。

传统的汽油发动机的气门升程是固定不可变的。

也就是凸轮轴的凸轮型线只有一种。

这就造成了该升程不可能使发动机在高速区和低速区都得到优良响应。

传统汽油机发动机的气门升程--凸轮型线制定是对发动机在全工况下的平衡性选择。

其结果是发动机既得不到的高速效率,也得不到的低速扭矩。

但得到了全工况下平衡的性能。

VVL的采纳,使发动机在高速区和低速区都能得到满足必须求的气门升程。

从而改善发动机高速功率和低速扭矩。

可变配气技术在大幅度提升发动机性能的同时,在节能和环保方面也有其独特的优势。

我们知道,EGR(废气再循环)是一套一般的用于降低排放和提升燃烧效率的系统,二可变配气技术则能发挥EGR更大的潜能。

理论上说,进排气的混合必须要依据发动机转速的不同与之相配合。

当汽车在公路上中速行驶的时候,发动机的负荷很小,长时间的叠加角可能会有益于减小燃料消耗和降低废气排放。

排气门延时关闭直到进气门打开,一部分废气同时被引入到气缸中,与新鲜混合气混合燃烧。

因为废气里主要为不可燃烧的成分,引入新鲜混合气以后,可以降低混合气的浓度,达到减小燃油消耗和降低废气排放的目的。

以上说到的可变配气技术都是汽油机,柴油机很少采纳这种技术。

这主要是因为这种技术主要是在发动机高转速的时候作用显然,柴油机的转速一般比较低,这种技术运用在柴油机上意义不大。

2可变气门升程技术Valvetronic和VVEL的结构相对来说比较复杂,而且复杂的配气机构也会在一定程度上增加制造成本。

然而菲亚特的Multiair电控液压进气系统却采纳了一种相对独特的手段实现了气门升程的无级调节,在技术上可谓另辟蹊径。

Multiair特点就是开创性的使用了电控液压控制系统来驱动气门的正时和升程,虽然发动机为每缸4气门的结构,但是却取消了进气门一侧凸轮轴,排气门侧的凸轮轴通过液压机构来驱动进气门。

VVL可变气门升程技术

VVL可变气门升程技术

VVL可变气门升程技术VVL概述VVL是英文variable valve lift的简写,意味可变气门升程。

传统的汽油发动机的气门升程是固定不可变的。

也就是凸轮轴的凸轮型线只有一种。

这就造成了该升程不可能使发动机在高速区和低速区都得到良好响应。

传统汽油机发动机的气门升程——凸轮型线设计是对发动机在全工况下的平衡性选择。

其结果是发动机既得不到最佳的高速效率,也得不到最佳的低速扭矩。

但得到了全工况下最平衡的性能。

VVL的采用,使发动机在高速区和低速区都能得到满足需求的气门升程。

从而改善发动机高速功率和低速扭矩。

发动机VVL系统工作原理VVL不仅可以改变气门开启时间,还能改变气门大小,从而进一步提高燃烧效率。

在高转速时,采用长行程来提高进气效率,让发动机的呼吸更顺畅,在低速时,采用短行程,能产生更大的进气负压及更多的涡流,让空气和燃油充分混合,因而提高低转速时的扭力输出。

可变气门升程种类可变气门升程按照其控制效果分类:两可调式可变升程技术代表就是大名鼎鼎的本田VTEC技术和保时捷的Vairocam技术以及比亚迪473QE发动机所采用的VVl技术。

连续可变升程技术代表是宝马的“电控气门”技术。

VVL发动机对比VVT发动机VVT是可变气门正时系统的简称,DVVT是双可变气门正时,而VVL是双升段可变气门升程系统!VVT和DVVT都只能改变气门开启闭合的时间,而VVL不仅可以改变气门开启时间,还能改变气门大小,从而进一步提高燃烧效率,比VVT更省油!但由于VVL制造成本高,特别是缸盖设计加工难度大,所以采用VVL的车型少,目前只有本田的VTEC、保时捷Variocam、宝马Valvetronic,日产VVEL发动机大规模采用!比亚迪是自主品牌中,唯一掌握此技术的厂商!比亚迪VVL比亚迪公司顺应全球低碳环保的新趋势、响应国家节能减排的号召,在其新推出的BYD473QE 发动机上使用了VVL系统,并将运用在其车型上。

汽车呼吸之道浅析可变气门正时升程技术(高清)

汽车呼吸之道浅析可变气门正时升程技术(高清)

汽车呼吸之道浅析可变气门正时升程技术(高清)可变气门正时技术几乎已成为当今发动机的标准配置,为了进一步挖掘传统内燃机的潜力,工程人员又在此基础上研发出可变气门升程技术,当二者有效的结合起来时,则为发动机在各种工况和转速下提供了更高的进、排气效率。

提升动力的同时,也降低了油耗水平。

● 配气相位机构的原理和作用我们都知道,发动机的配气相位机构负责向气缸提供汽油燃烧做功所必须的新鲜空气,并将燃烧后的废气排出,这一套动作可以看做是人体吸气和呼气的过程。

从工作原理上讲,配气相位机构的主要功能是按照一定的时限来开启和关闭各气缸的进、排气门,从而实现发动机气缸换气补给的整个过程。

那么气门的原理和作用又应该怎么理解呢?我们可以将发动机的气门比作是一扇门,门开启的大小和时间长短,决定了进出的人流量。

门开启的角度越大,开启的时间越长,进出的人流量越大,反之亦然。

同样的道理用于发动机上,就产生了气门升程和正时的概念。

气门升程就好象门开启的角度,气门正时就好象门开启的时间。

以立体的思维观点看问题,角度加时间就是一个空间的大小,它也决定了在单位时间内的进、排气量。

● 可变气门正时和升程技术可以使发动机的“呼吸”更为顺畅自然发动机的气门通常由凸轮轴带动,对于没有可变气门正时技术的普通发动机而言,进、排气们开闭的时间都是固定的,但是这种固定不变的气门正时却很难顾及到发动机在不同转速和工况时的需要。

前面说过发动机进、排气的过程犹如人体的呼吸,不过固定不变的“呼吸”节奏却阻碍了发动机效率的提升。

如果你参加过长跑比赛,就能深刻体会到呼吸节奏的把握对体能发挥的重要性——太急促或刻意的屏息都可能增加疲劳感,使奔跑欲望降低。

所以,我们在长跑比赛时往往需要不断按照奔跑步伐来调整呼吸频率,以便时刻为身体提供充足的氧气。

对于汽车发动机而言,这个道理同样适用。

可变气门正时和升程技术就是为了让发动机在各种负荷和转速下自由调整“呼吸”,从而提升动力表现,提高燃烧效率。

可变气门正时系统的分类

可变气门正时系统的分类

可变气门正时系统的分类
可变气门正时系统主要分为以下几类:
1. 可变气门正时(VVT)系统:该系统通过控制气门开启和
关闭时间,改变气门的正时,以适应不同工况下的发动机运行要求。

常见的VVT系统有连续可变气门正时系统(CVVT)、电控可变气门正时系统(VVT-i、VVT-ECU)等。

2. 可变气门升程(VVA)系统:该系统可以控制气门升程的
大小,从而改变进气量和排气量,以提高发动机的效率和动力输出。

常见的VVA系统有连续可变气门升程系统(CVVA)、电控可变气门升程系统(VTEC、VVL)等。

3. 可变气门正时和升程(VVT & VVA)系统:该系统综合了VVT和VVA的功能,同时控制气门的正时和升程,以达到更
高的性能和燃油经济性。

常见的VVT & VVA系统有连续可变气门正时和升程系统(CVVT & CVVA)、电控可变气门正时
和升程系统(VVT-i & VVT-ECU)等。

这些可变气门正时系统具有各自的优点和适用范围,可以根据不同的发动机和应用需求选择合适的系统。

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异曲同工之妙 3种可变气门升程技术介绍 目前市面在售的车型中,包括我们熟悉的多款自主品牌车型在内,已经有很大部分的发动机装配了可变气门正时系统,尽管各个厂商和车型间的技术水平还有一定差距,但整体来看可变气门正时系统已经成为了比较大众化的技术而显得有些习以为常了。

但我们知道所谓的可变气门正时技术,其功能主要是改变发动机气门开启和闭合的时间,以达到更合理的控制相应发动机转速所需的空气量,作用主要还是为了降低油耗,提高经济性。

而发动机的实质动力表现却是和单位时间内进入到汽缸内的氧气量有关,可变气门正时系统无法有效改变这一点,因此它对动力的提升帮助不大。

既然可变气门正时系统无能为力,那现在就该轮到本文的主角可变气门升程系统登场了。

相比可变气门正时,气门升程系统目前还比较少见,尤其是连续可变气门升程技术更是只掌握在几个大厂商手中的绝密核心技术,因此我们能买到的装备可变气门升程系统的车型也不多。

下面就让我们来看看有哪些车型可供选择。

阅前说明:
本文将主要介绍三大厂商的可变气门升程系统,但由于各自技术差异以及品牌层次不同,本文涉及的车型档次差别较大,因此我们只做技术性分析而各车型间并无对比之意,请各位网友注意。

本田可变气门升程技术:VTEC、i-VTEC
应用车型:国内所有在售本田及讴歌车型
『本田和讴歌的众多车型的发动机均装配了VTEC或i-VTEC系统』
本田是最早将可变气门升程技术应用到车载发动机上的厂商,而且不同于其它厂商先使用可变气门正时,后追加可变气门升程技术的做法,本田的工程师在研发项目之初就将这两种技术同步进行。

结构简单、设计巧妙是本田可变气门升程机构的特点,具体工作方式我们下文会有介绍。

不过令人有些遗憾的是,虽然已经投产多年但本田的可变气门升程技术目前似乎没有太大进步,依然还停留在只有两段或三段可调的程度(根据车型不同,具体技术有差别),而像菲亚特、丰田、日产和宝马这些可变气门升程技术领域的后来者都已经研发出自己的连续可变气门升程技术。

不过现在也有消息传出,本田也研发出了自己的连续可变气门升程及正时系统AVTEC,只是还没有正式开始使用。

『思域搭载的R18A单顶置凸轮轴发动机』
在此我们简单介绍一下VTEC及i-VTEC系统中可变气门升程机构的工作方式。

本田及讴歌目前在国内发售的车型共有SOHC及DOHC两种结构的发动机,它们虽然都配有VTEC或i-VTEC系统,但具体实现方式不太相同。

飞度、锋范以及思域搭载的都是本田的R系列发动机,采用的是SOHC单顶置凸轮轴结构,两个进气气门和两个排气气门均由一根凸轮轴驱动。

首先要说明的是目前大部分可变气门升程技术都被应用在进气气门端,本田的R系列也不例外。

我们从上图中可以看到,两个进气气门摇臂中间还有一个特殊的摇臂,它对应的是凸轮轴上的一个高角度凸轮,而在发动机低转速时两个进气摇臂和这个特殊摇臂是分离的、互无关系,进气摇臂只由低角度凸轮驱动,因此进气气门打开的升程较小,这有助于提高低转速时的燃油经济性。

但当发动机达到一定转速时,由电子液压控制的连杆会将两个进气摇臂和那个特殊摇臂连接为一体,此时三个摇臂就会同时被高角度凸轮驱动,而气门升程也会随之加大,单位时间内的进气量更大,从而发动机动力更强。

『雅阁和思铂睿搭载的2.4升DOHC双顶置凸轮轴发动机』除了小型车和紧凑型车使用的R系列,国内本田的思铂睿、雅阁和CR-V的2.4L车型均搭载的是DOHC双顶置凸轮轴结构的K系列发动机,同样都装备了可变气门升程技术。

此外本田的VTEC系统可在DOHC双顶置凸轮轴发动机的进排气端均进行气门升程的调节,不过这功能并非所有本田DOHC发动机均有,只限定某些车型。

『本田的可变气门升程功能可在进排气端均起作用但这只限定于某些型号
的发动机』
工作原理和R系列发动机的进气端完全相同,都是通过三根摇臂的链接与分离实现的,不过既然排气气门升程也可得到提升,就表示高转速下排气效果将更高,可以更默契的和提高效率的进气气门协作来增强发动机的动力输出。

通过上面的介绍我们能看到本田的可变气门升程系统结构并不复杂,工程师利用第三根摇臂和第三个凸轮即实现了看似复杂的气门升程变化。

但这一原理也是羁绊本田可变气门升程技术进步的瓶颈,因为不可能在凸轮轴上加
上更多的凸轮来实现更多级的调节,因此日产和宝马都另辟蹊径,而且最终都实现了让气门升程连续可变,下面我们一起来看看日产是如何做到的。

日产可变气门升程技术:VVEL
应用车型:英菲尼迪G37、英菲尼迪FX50
『目前VVEL技术只应用在日产高端品牌英菲尼迪的两款车型上』
日产是可变气门升程领域的后来者,多年来日产车型上都没有这项功能的身影。

但2007年末,随着第四代G37的上市,日产也终于发布了自己的可变气门升程技术VVEL,这项技术最先就被装备在G37的VQ37VHR发动机上,而VQ37VHR也是2008年沃德十佳发动机的得主。

随后上市的FX50的那台VK50VE发动机是第二款使用VVEL的发动机。

同时日产也有计划将VVEL普及到自己的低端车型上。

本田的VETC是利用不同的凸轮来实现不同转速下气门升程的改变,而日产则是在驱动气门运动的摇臂上做文章。

为了实现连续可变这个功能就必须研发出一种可无级改变工作状况的机构,日产的VVEL系统利用一个简单的螺杆和螺套达到了这个目的。

『可实现VVEL连续可变气门升程技术的独特摇臂结构』
螺杆我们可以理解为日常生活中常见的螺栓,而螺套就是拧在螺栓上的螺母,螺母随着转动就可沿着螺栓上的螺纹上下运动,换个角度来看这就是一种无级调节方式。

日产的工程师就是将一组螺杆(螺栓)和螺套(螺母)加到了发动机的气门摇臂上来使气门升程连续(无级)可变的。

具体实现方法也很简单,在此我们不得不佩服这些工程师的奇思妙想。

首先车载电脑根据当前的发动机转速来决定螺套的所在位置,那个黑色的直流马达就是用来驱动螺套的。

而螺套由一根连杆与控制杆相连,螺套的横向移动可以带动控制杆转动,控制杆转动时上面的摇臂随之转动,而摇臂又与link B(连杆B)相连,摇臂逆时针转动时就会带动link B去顶气门挺杆上端的输出凸轮,最后输出凸轮就会顶起气门来改变气门升程。

如果没看明白请把本段结合上面两张图再看一遍,应该不难理解。

日产的这套VVEL连续可变气门升程系统在一定范围内(这个范围的大小由螺杆的长度和输出凸轮的角度来决定)可实现无级连续调节,针对不同的发动机转速都有相应的气门升程,这种形式无疑更加灵活自主,不过目前VVEL系统只应用在进气端,因此还存在进化的余地。

而日产也宣布将在2010年把VVEL技术应用到自己的大部分车型上,对此我们十分期待。

宝马可变气门升程技术:Valvetronic
应用车型:国内在售的除M3和M5外的宝马车型
『宝马的Valvetronic被装备在绝大多数宝马车型上』相比日产的VVEL,宝马的Valvetronic可变气门升程技术更加为人所知,这是宝马于2001年发布的自家可变气门升程技术,被广泛应用在宝马发动机上,目前国内在售的除M3及M5外的宝马车型的发动机均有此功能。

和日产的VVEL一样,宝马的Valvetronic也是目前少数可以实现连续可变的气门升程技术之一。

宝马的Valvetronic系统同样是依靠改变摇臂结构来控制气门升程。

传统的发动机大多都是利用凸轮轴上的凸轮挤压摇臂带动气门挺杆来使气门上下运动,而宝马的工程师在凸轮轴与传统摇臂间加装了一根偏心凸轮轴(上图红色部分),利用偏心凸轮轴上的凸轮位置的改变来实现气门升程的改变。

日产的VVEL的作用范围取决于螺杆长度,而宝马的Valvetronic的气门升程范围则由偏心凸轮的角度及高度而定,据官方介绍,这套系统可以将气门升程最大增加10mm,这对高转速下增大进气量是很有帮助的。

虽然都是改变凸轮轴与气门挺杆间的摇臂机构,但宝马的Valvetronic和日产的VVEL设计思路完全不同,可谓异曲同工。

但是目前也有人认为宝马的这套系统结构有些复杂,在高转速极限状态下的作用并不理想,这也是M3和M5的高转速发动机不用Valvetronic的原因。

同时和VVEL一样,Valvetronic 目前也只应用在发动机的进气端,因此研发出更强大、更轻巧的新型Valvetronic系统也许正是宝马现在在做的事情。

总结:
除了本文介绍的这三家厂商外,菲亚特、奥迪、保时捷、丰田、三菱以及斯巴鲁也通过自己的技术探索实现了发动机气门升程可变的功能,但总体来看这项技术目前在国内还远远没有达到普及的程度,希望随着中国市场的壮大,各大合资厂商能尽快将最新的技术引进到国内在售车型上,更希望我们的自主品牌能尽早研发出属于自己的同类技术。

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