vvt可變正時怎麽回事

vvt可變正時怎麽回事51 2022-01-04 13:41:36

變頻調速(VVT)從字面意義上講,是指通過某種特殊技術使發動機氣門的切換時間達到變頻調速的調速效果。調整:讓引擎在正確的時間做正確的事

由于發動機的配氣機構就是用來調整發動機的進排氣效果,從而保證在一定的工作條件下提高效率。但發動機的工作條件一直在變化,所以在一定的時間內開啓和關閉氣門肯定不能滿足發動機全工作條件下的進氣效率要求。

因此,可以通過硬件機構實現閥值的提前和延遲變化時間,配合電控系統的精確控制,可實現閥值調整在一定幅度內的智能化變化。這就是我們通常所說的 VVT可變氣門正時,如果再加上一個電氣控制系統,就是電子可變氣門正時。例如本田的 ivtec,豐田的vvt-i等等。

以下以淺顯易懂的方式分享一下這種方法是怎樣的?你爲什麽使用它?

一套完整的四沖程發動機循環包括:吸氣、壓縮、做功、排氣,因爲每一沖程需要活塞從上到下移動180度完成,因此整個循環曲軸實際上要旋轉720度。凸輪是發動機完成配氣的主體,凸輪軸由曲軸通過同步帶驅動,但整個進氣和排氣行程只需開啓一次,因此兩者的齒比固定爲2:1。即曲軸轉兩圈,凸輪軸轉一圈即可。

按理說氣門的開關不應該嚴格按照180度的行程來開關嗎?例如,在吸氣行程中活塞開始下降時,打開氣門,當活塞到達下止點時,上升前的氣門關閉;排氣行程中,在做功行程結束之前,活塞開始上升,以排除廢氣。這種空氣成分理論上不太合適嗎?但是實際情況往往是不允許的,因爲發動機的工作是非常複雜和多變的,阻力、摩擦、進氣效率、溫度、壓強、排氣循環等因素都會對其綜合性能産生影響。發動機的進氣效率與配氣系統的工作效率有非常大的關系,而配氣系統則與氣門的正時有直接關系。

內燃機的理想工作狀態是吸進足夠的空氣,排出幹淨的空氣,因此,盡管在特定的情況下,固定的氣門開啓和關閉時間非常適合內燃機的配氣需要,但對于多變的內燃機工作狀態,固定的開啓和關閉時間無法滿足不同的需要,總之,內燃機的進氣量無法滿足盡可能多的燃料燃燒,而且廢氣也不能完全排除。因此在 VVT還沒出來的時候,大家都通過改變凸輪結構的方法來延長進、排氣門的關閉時間。

該方法可保證發動機在吸氣開始前氣門提前開啓,吸氣結束後氣門延遲關閉,從而提高充氣效率。提前打開排氣前的氣門,延遲關閉排氣後的氣門,提高排氣效率。這種情況在此情況下:當排氣門未關閉時,進氣門開啓,而進氣門開啓和排氣門開啓過程中曲軸轉動的角度稱爲“氣門重疊角”。

氣門的重合角與 VVT有什麽關系?

在發動機實際工作狀態下,無論進氣效率還是進氣效率都不能達到1的系數(自吸),因此,氣門重疊角的存在完全是爲了與發動機實際工作狀態一致。因此通過這一方法可以盡可能的提高進排氣效率,從而使燃燒效率和排氣效率都能相應的提高。實際中,由凸輪引起的氣門重疊角類似于簡單的“固定氣門正時”效果,它可以保證發動機在全工作條件下實現氣門“早開晚關”的效果。對于如何能使其達到“可變”的效果,下面將介紹可變正時技術,因爲可以說 VVT的運行是建立在氣門重疊角的基礎上。

現在已經確定了氣門的重疊角,如果要實現不同轉速工況下的發動機進氣效率都可以達到最大,排氣效率也可以提高,減小泵氣損失,提高 EGR效率,從而使發動機在不同工況下達到不同的效果。例如降低低速時的氣門重疊角,以保證燃燒效率、穩定性、泵氣經濟性損失等;增加氣門重疊角,提高進氣效率,增加功率輸出。

怎樣實現?構造原則

怎樣實現?當凸輪軸在特定條件下提前或延遲旋轉一個角度後,可保證凸輪提前或延遲頂壓汽門頂杆,從而使汽門提前或延遲開閉時間。下面要使用的 VVT相位器,它是一種調節曲軸轉動的作動器。其構造爲一扁形圓柱狀密閉式液腔,內有數個獨立液腔,每一獨立液腔由旋翼扇葉分爲兩個小液腔,分別爲滯後室和提前室。轉子與凸輪軸連接,相位器由電控液壓控制,接收 ECU信息對滯後室和提前室進行液壓加壓,使一方液壓較大的一側驅動轉子提前或隨後轉動某個角度,最終通過凸輪軸實現氣門開啓時間可變。

例如在高轉速情況下,我需要進氣門提前打開較大幅度,此時 ECU會向電控系統發出提前打開指令,電控系統控制液壓油擠壓相位器液腔的提前室,液壓推動扇葉轉動從而帶動凸輪軸正時旋轉一個角度,這時凸輪提前接觸氣門頂杆,慢慢將氣門打開。

概述: VVT實際上是一種折中方案,它雖然可以提高低速扭矩和高速功率,並且還可以提高燃油經濟性,但在中間狀態下輸出乏力。而且因爲凸輪的行程固定,所以顧及開合不能兼顧,最後標定都是經過 N次試驗才得到一個兼顧方案。如今許多汽車公司也裝備了雙 VVT (DVVT),不僅要照顧到進氣側,還要照顧到排氣側,使進排氣盡可能達到更好的效果,比 VVT更省油,性能提高。

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