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VVT(可变气门正时技术)是一种怎样的技术?原理是什么?

日期:2023-4-80 次浏览

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VVT(可变气门正时)从字面意思来看就是通过某种特有技术让发动机气门的开关时间达到可变调节的正时效果。

正时:让发动机在正确的时间做正确的事

因为发动机的配气机构就是用来调节发动机进排气效果以保证发动机在某些工况的效率。但是发动机的工况是不断变化的,因此固定时间下气门的开闭肯定不能满足发动机全工况下对进气效率的需求。

所以,可以通过硬件机构实现气门的提前和延迟改变时间并配合电控系统的精准控制可以实现气门调节在一定幅度每的智能可变。这种技术就是我们平时所说的VVT可变气门正时,如果加上电控系统就是电子可变气门正时。比如本田的ivtec、丰田的vvt-i等。

它们相对没有可变气门正时的发动机主要有以下优点:

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可变气门

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 可变气门正时技术

前面说过气门正时控制着气门的开启时间,那么VVT(可变气门正时)技术是如何工作的呢?它又是怎样达到提升效率、节约燃油的效果呢?

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vvt发动机是什么意思?

vvt是VariableValveTiming的缩写,意指可变正时气门系统。vvt发动机是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种,发动机采用可变气门正时技术可以提高进气充量,使充量系数增加,发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。

vvt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生程进行调节,从而达到优化发动机配气过程的目的。vvt发动机所采用的技术,即连续可变气门正时技术,它是能够对发动机的气门开启、关闭时间及进气量进行连续调节,从而可提高发动机功率,优化扭矩曲线,提升产品的动力性、降低减少油耗。

vvt发动机工作原理:

当发动机由低速向高速转换时,电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮,这样,在压力的作用下,小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度,从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转,从而改变进气门开启的时刻,达到连续调节气门正时的目的。

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变频调速(VVT)从字面意义上讲,是指通过某种特殊技术使发动机气门的切换时间达到变频调速的调速效果。调整:让引擎在正确的时间做正确的事

由于发动机的配气机构就是用来调整发动机的进排气效果,从而保证在一定的工作条件下提高效率。但发动机的工作条件一直在变化,所以在一定的时间内开启和关闭气门肯定不能满足发动机全工作条件下的进气效率要求。

因此,可以通过硬件机构实现阀值的提前和延迟变化时间,配合电控系统的精确控制,可实现阀值调整在一定幅度内的智能化变化。这就是我们通常所说的 VVT可变气门正时,如果再加上一个电气控制系统,就是电子可变气门正时。例如本田的 ivtec,丰田的vvt-i等等。

以下以浅显易懂的方式分享一下这种方法是怎样的?你为什么使用它?

一套完整的四冲程发动机循环包括:吸气、压缩、做功、排气,因为每一冲程需要活塞从上到下移动180度完成,因此整个循环曲轴实际上要旋转720度。凸轮是发动机完成配气的主体,凸轮轴由曲轴通过同步带驱动,但整个进气和排气行程只需开启一次,因此两者的齿比固定为2:1。即曲轴转两圈,凸轮轴转一圈即可。

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在传统内燃机上,有一系列动部件协同工作来进行做工,凸轮轴就是其中的一个重要部件。

凸轮轴在发动机中的主要功用就是控制进气门和排气门的开关闭时刻,常常位于发动机顶部。不过柯尼塞格有一项技术,则是让凸轮轴在发动机中彻底消失,发动机可以无需凸轮轴就能正常运行。这项技术被柯尼塞格称之为FreeValve。

柯尼塞格FreeValve技术

FreeValve是柯尼塞格公司独有的技术。在FreeValve中,传统的凸轮轴机构被执行器所取代,每一个进排气气门都有单独的电控执行器。这样带来的好处是,工程师可以针对每一个气门分别设计各自独立的开启与关闭时间,从而达到根据实际运行状况,来精细控制发动机的工作效率。

从上面两张图可以看到,执行器取代了原本凸轮轴的位置,安装在每一个气门之上。在执行器上,有气动弹簧来进行精准调整,并且安装有位置传感器。位置传感器收集到的信息可用于反馈控制。

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正时解释起来要一大段话,我就不说了。简单的讲:

气门就是气缸进出气的口,本来是在正时控制下按规矩开关的。但是大家想到让操控它,实现一些自相矛盾的作用,发动机缺什么,就强化一方面功能,能用这个功能去给发动机补补身子,使得发动机更好的运行。

具体的说

单vvt:进气门可以早开晚开,早关晚关。于是气可以早进来晚进来,早进不来,或者进来很晚。

早进来可以多吸气,晚进来可以让气缸里之前爆炸的汽油多工作一会儿,早进不来可以少吸点气,进来很晚能让气在气缸冷一点以后再进来。

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vvt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生程进行调节,从而达到优化发动机配气过程的目的。vvt发动机所采用的技术,即连续可变气门正时技术,它是能够对发动机的气门开启、关闭时间及进气量进行连续调节,从而可提高发动机功率,优化扭矩曲线,提升产品的动力性、降低减少油耗。BF汽修学校为你服务!

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