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是什么让引擎的输出更添高效 —— 可变气门 | 酷笑改装百科

点击量:94   时间:2020-04-26 23:48

Author / 蟹爪朝天

可变气门技术的益处是能够增补马力和扭矩。

控制引擎换气的关键是控制进气和排气的时间段。高转和矮转时,引擎对于进气、排气的时间需求是差别的。

随着转速的上升,进气、排气的时间段越来越短,换气效果也就越来越差(旧气排出的不有余,新气吸进的不及)。

睁开盈余93%

为了挑高换气效果,这时就必要调整进气、排气的时间段。也就是:进气门早些睁开,排气门晚些关闭。

异国可变气门的话,设计师必要追求一个正当车型的标定。比如说清淡车标定的更正当矮转速,性能车标定的更正当高转速。

有了可变气门后,引擎能够在更宽泛的转速区间中都有较益的行力。也就是说能够兼顾到高、矮转速。

尼桑2.0引擎的Neo VVL相比清淡的可变气门来说,可变气门使得红线转速更高、峰值马力挑高了25%。

可变升程

在有些可变气门引擎中,气门升程也是按照转速转折的。转速越高,升程越大,以利于进、排气效果(矮转速时过大的升程会导致空燃比不稳等题目)。

油耗

可变气门会影响到废舍再循环的效果。幼负载巡航时,气门重叠能够降矮油耗。这是由于,一片面废气在下一循环中再次参与了燃烧及空燃比计算。这就使得引擎在更稀的空燃比下做事。

可变凸轮

VTEC

VTEC

VTEC编制能够望作是未必刻和升程都有区别的两套凸轮。非不息的两栽凸轮状态之间的转换转速是4500。在挨近8000的红线转速时,相通赛用凸轮的设计能够给1.6引擎增补30匹马力。然而,为了保持这么大的马力,必要议决屡次的换挡将转速保持住。固然矮转速凸轮只必要体面到4500的转速(其它引擎能够必要体面到6000),但扭矩却异国太大上风。

上风:更高的红线转速及高转时的马力

劣势:气门非线性转折、扭矩升迁不大、组织复杂

适配引擎:本田VTEC、三菱MIVEC、尼桑Neo VVL

本田3段VTEC

本田3段VTEC

矮转速时,3个摇臂是自力的。中转速及高转速时,议决液压锁止摇臂,让差别的凸轮发挥作用,进而转换出差别的时段和升程。

尼桑Neo VVL

尼桑Neo VVL

矮转速时,进、排气门都是矮转速状态

中转速时,进气门是高转速状态、排气门是矮转速状态

高转速时,进、排气门都是高转速状态

可变正时

由液压控制的变正时的可变气门编制是最浅易、最益处和最常用的,性能升迁是最少的。

上风:组织浅易(只有一组液压控制组织)、能够在较大的转速区间内挑高扭矩

劣势:升程不可变、气门开闭的时长不可变导致高转速下马力升迁不及

如图所示,在凸轮盘上的可变正时编制中,由黄、绿色腔室中的液压控制皮带或链条与凸轮轴之间的相对角度,进而让凸轮轴的角度早于或晚于弯轴角度。

在宝马的VANOS编制中,只有进气侧有可变正时编制。在Double Vanos 或Bi-Vanos双可变编制中,进、排气侧都装有可变正时。这就能够更益的控制气门重叠了。

丰田的VVT-i可变正时编制的控制逻辑除了转速外,还有引擎负载等因素。

这栽编制只能转折气门开闭的时刻,不克转折开闭过程的时间长短,也不克转折升程。有些变正时编制只有两三个固定的正时角度可选,有些则是正时角度能够不息转折的。

可变凸轮 可变正时

将可变凸轮和可变正时结相符在一首的上风是能够在较大转速区间内线性控制气门的同时,还能够升迁红线转速及峰值马力。

丰田VVTL-i编制的重要特点是不息可变正时(60°周围)、2档升程转换、开闭时长可变、进排气侧双可变。

和VTEC差别的是,这套编制中开闭时长由凸轮形状控制,而升程是有一个滑行销子控制的。

上风:不息可变、在较大转速区间内升迁扭矩、高转马力的升迁

劣势:组织复杂

适配引擎:丰田1.8 VVTL-i、莲花111R

上风:不息可变、在较大转速区间内升迁扭矩、高转马力的升迁

劣势:组织复杂

适配引擎:丰田1.8 VVTL-i、莲花111R

保时捷早期的设计是议决正时链条来控制可变气门,这就导致了它的可变周围较幼。

现在的设计和其它品牌相通,产品展示也是议决液压凸轮盘控制可变正时了。升程亲善门开闭时长是由液压顶杆控制的(议决顶杆长度的转折选用差别的凸轮)。

上风:兼顾矮转速扭矩和高转速马力

劣势:组织复杂

适配引擎:996 turbo之后的无数引擎

上风:兼顾矮转速扭矩和高转速马力

劣势:组织复杂

适配引擎:996 turbo之后的无数引擎

本田i-VTEC的特点是不息可变正时(液压凸轮盘)、2端可变升程及开闭时长、进排气侧可变

上风:兼顾矮转速扭矩和高转速马力

劣势:组织复杂

适配引擎:本田i-VTEC引擎

上风:兼顾矮转速扭矩和高转速马力

劣势:组织复杂

适配引擎:本田i-VTEC引擎

如图,奥迪的可变气门编制的特点是:议决摇臂在凸轮中的滑行转折所用的凸轮形状。完善这个滑行转换过程必要凸轮转行2圈。整套编制有弹簧锁止。

上风:兼顾矮转速扭矩和高转速马力

劣势:组织复杂

上风:兼顾矮转速扭矩和高转速马力

劣势:组织复杂

奔驰可变气门的设计初衷是缩短油耗,而非挑高行力。矮负载时的凸轮能够节制进气量,从而让节气门的开度尽量大,以便缩短泵气亏损。

上风:成本矮、油耗矮

劣势:高转速时的行力异国升迁

适配引擎:M270、M274

上风:成本矮、油耗矮

劣势:高转速时的行力异国升迁

适配引擎:M270、M274

可变开闭过程的时长

VVC编制的进气时长可变周围是220°-295°,可变时长使这栽引擎在很大的转速区间内都能够升迁扭矩。高转速下,进气门睁开过程的时长答该添长、关闭过程的时长答该减幼。想要实现这栽控制,就必要凸轮轴自己能够变速。

如图,VVC编制操纵了偏心驱行轮。

在偏心驱行轮围绕偏心轴旋转的过程中,倘若外驱行环以恒定速度转行,则轴将以非恒定的脉脱手段转行。其转速差取决于轴与轮心之间的距离。距离越长,转速差越大。

每个缸对于进气的需求是差别步的,对于凸轮轴转速的需求也就是差别步。所以,VVC编制有4个凸轮轴,2个一组,每组有内外两根凸轮轴。考虑到组织的复杂性,VVC编制在排气侧异国可变功能。

VVC编制将1.8引擎的马力由120匹挑高到了145匹,扭矩从122磅尺挑高到了128磅尺。

上风:不息可变的开闭过程时长能够挑高行力

劣势:升程不可变导致峰值马力不及、组织复杂

适配引擎:MGF 1.8 VVC、莲花111S

上风:不息可变的开闭过程时长能够挑高行力

劣势:升程不可变导致峰值马力不及、组织复杂

适配引擎:MGF 1.8 VVC、莲花111S

可变升程

可变升程的重要作用出了挑高高转速时的行力外,还能够在矮转速时让节气门开度尽能够添大,进而缩短泵气亏损,挑高引擎效果。对于歧管喷射引擎来说,矮转速时的升程也影响同化气同化状态的益坏。

宝马的ValeTrPoic编制的设计初衷是按照油门踏板的信号,议决调节升程来降矮油耗。组织上由电机、偏心轮、中心臂等构成。电机控制中心臂,进而控制气门升程。

这套编制过大的内部摩擦消耗和惯性消耗导致其不适用于挑高高转速下的行力。

上风:降矮油耗

劣势:组织大、不适用于高转速

上风:降矮油耗

劣势:组织大、不适用于高转速

同样出于降矮油耗的方针,相比于ValeTrPoic来说,尼桑的VVEL编制更正当高转速工况。

其凸轮不是和凸轮轴连接在一首的。偏心控制轴转行后,摇臂的位置发生转折,连杆A和B的几何发生转折,凸轮的摆角转折。凸轮摆角的大幼决定了气门的升程。

上风:降矮油耗的同时兼顾高转速

劣势:组织过于复杂

适配引擎:VQ37VHR V6

上风:降矮油耗的同时兼顾高转速

劣势:组织过于复杂

适配引擎:VQ37VHR V6

丰田Valvematic编制的特点是有一根中心轴。议决中心轴角度的转折控制升程的转折。这套编制能够将2.0引擎的马力冲143匹挑高到158匹。

上风:组织紧凑、挑高马力

适配引擎:丰田Valvematic系列引擎

上风:组织紧凑、挑高马力

适配引擎:丰田Valvematic系列引擎

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