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)国夕卜品牌应用情况
本田—i-VTEC
丰田—V VTL-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—VVL
3.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不中。
(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。本田可变气门升程技术的工作原理如下:
本田的发动机是每缸4气门,也就是2个进气门2个排气门。控制进气门打开的凸轮轴上共有3个凸轮,控制每个缸的进气门的打开。如图10所示,在发动机低转速时VTEC系统不介入工作,2个进气门由2个低凸轮来打开,ECU控制VTEC阀(气门升程调整电磁阀)通电,使机油进入摇臂轴,进而推动中间摇臂轴的滑销(见图11),使3个摇臂连成1个整体,这时2个进气门便由高凸轮来驱动了,从而最终实现气门升程的增大。