詳細(xì)描述VVT可變配氣技術(shù)及其應(yīng)用
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像VVT-i、i-VTEC、VVL、VVTL-i等技術(shù)標(biāo)號(hào)。這些顯赫的標(biāo)號(hào)都代表了它們的與眾不同——普通的發(fā)動(dòng)機(jī)不一樣，這些發(fā)動(dòng)機(jī)都采用了發(fā)動(dòng)機(jī)可變配氣的技術(shù)。 可變配氣技術(shù)，從大類上分，包括可變氣門正時(shí)和可變氣門行程兩大類，有些發(fā)動(dòng)機(jī)只匹配可變氣門正時(shí)，如豐田的VVT-i發(fā)動(dòng)機(jī)；有些發(fā)動(dòng)機(jī)只匹配了可變氣門行程，如本田的VTEC；有些發(fā)動(dòng)機(jī)既匹配的可變氣門正時(shí)又匹配的可變氣門行程，如豐田的VVTL-i，本田的i-VTEC。 為何先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)都要采用這種技術(shù)呢？這些技術(shù)的工作原理是什么？它能給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)什么好處呢？ 1)可變氣門正時(shí) 為了能更好的說(shuō)清楚可變氣門正時(shí)的原理，首先有必要簡(jiǎn)單解釋一下發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的幾項(xiàng)工作原理。大家都知道，氣門是由發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸通過(guò)凸輪軸帶動(dòng)的，氣門的配氣正時(shí)取決于凸輪軸的轉(zhuǎn)角。在普通的發(fā)動(dòng)機(jī)上，進(jìn)氣門和排氣門的開閉時(shí)間是固定不變的，這種固定不變的正時(shí)很難兼顧到發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速的工作需求，可變氣門正時(shí)就是解決這一矛盾的技術(shù)。 我們?cè)诤?jiǎn)單回顧一下“氣門疊加角”的概念——在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，我們需要讓更多的新鮮空氣進(jìn)入到燃燒室，讓廢氣能盡可能的排出燃燒室，最好的解決方法就是讓進(jìn)氣門提前打開，讓排氣門推遲關(guān)閉。這樣，在進(jìn)氣行程和排氣行程之間，就會(huì)發(fā)生進(jìn)氣門和排氣門同時(shí)打開的情況，這種進(jìn)排氣門之間的重疊被稱為氣門疊加角。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于不同轉(zhuǎn)速時(shí)，氣門疊加角的要求也是不同的。沒有任何一種固定的氣門疊加角設(shè)置能讓發(fā)動(dòng)機(jī)在高地轉(zhuǎn)速時(shí)都能完美輸出的，如果沒有可變氣門正時(shí)技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)只能根據(jù)其匹配車型的需求，選擇最優(yōu)化的固定的氣門疊加角。例如，賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)一般都采用較小的氣門疊加角，以有利于高轉(zhuǎn)速時(shí)候的動(dòng)力輸出。而普通的民用車則采用適中的氣門疊加角，同時(shí)兼顧高速和低速是的動(dòng)力輸出，但在低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)損失很多動(dòng)力。而可變氣門正時(shí)技術(shù)，就是通過(guò)技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)氣門疊加角的可變來(lái)解決這一矛盾。 采用了可變氣門正時(shí)技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭力輸出將會(huì)更加線性，同時(shí)兼顧高低轉(zhuǎn)速的動(dòng)力輸出。引擎的轉(zhuǎn)速能夠設(shè)計(jì)得更高，因而獲得更多的功率輸出。例如，尼桑的2升Neo VVL發(fā)動(dòng)機(jī)比沒有配備VVT的相同結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以提供超過(guò)25％的動(dòng)力輸出。 采用了可變氣門正時(shí)技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)能增加扭力輸出，大大增強(qiáng)駕駛的操縱靈活性。例如，菲亞特 Barchetta’s 1.8 VVT發(fā)動(dòng)機(jī)，能在2000rpm～6000rpm之間輸出90％的扭力。 需要說(shuō)明的是，發(fā)動(dòng)機(jī)采用可變氣門正時(shí)技術(shù)獲得上述好處的同時(shí)，沒有任何負(fù)面影響，換句話說(shuō)，就是沒有對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的工作強(qiáng)度提出更高的要求。 2)可變氣門行程 我們知道，發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門行程是受凸輪軸轉(zhuǎn)角長(zhǎng)度控制的，在普通的發(fā)動(dòng)機(jī)上，凸輪軸的轉(zhuǎn)角長(zhǎng)度固定，氣門行程也是固定不變的。類似于不可變氣門正時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)，這種氣門行程固定不變的發(fā)動(dòng)機(jī)，它采用的氣門行程設(shè)計(jì)也是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的需求設(shè)定，賽車發(fā)動(dòng)機(jī)采用長(zhǎng)行程設(shè)計(jì)，以獲得高轉(zhuǎn)速是強(qiáng)大的功率輸出，但在低轉(zhuǎn)速的時(shí)候會(huì)工作不穩(wěn)定；普通民用車則采用兼顧高低轉(zhuǎn)速的氣門行程設(shè)計(jì)，但會(huì)在高低轉(zhuǎn)速區(qū)域損失動(dòng)力。而采用可變行程技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)，氣門行程能隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而改變。在高轉(zhuǎn)速時(shí)，采用長(zhǎng)行程來(lái)提高進(jìn)氣效率，讓發(fā)動(dòng)機(jī)的呼吸更順暢，在低速時(shí)，采用短行程，能產(chǎn)生更大的進(jìn)氣負(fù)壓及更多的渦流，讓空氣和燃油充分混合，因而提高低轉(zhuǎn)速時(shí)的扭力輸出。 下面，我們就按照上文的分類，用實(shí)例來(lái)解釋這些可變配氣系統(tǒng)的工作原理及好處 可變氣門正時(shí) 可變氣門正時(shí)技術(shù)，在整個(gè)可變配氣技術(shù)里，屬于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，它通過(guò)液壓和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)節(jié)氣門正時(shí)。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增加的成本有限，這個(gè)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)配備在大多數(shù)主流發(fā)動(dòng)機(jī)上。 可變氣門正時(shí)不能改變氣門開啟持續(xù)時(shí)間，只能控制氣門提前打開或推遲關(guān)閉的時(shí)刻。同時(shí)，它也不能像可變凸輪軸一樣控制氣門開啟行程，所以它對(duì)提升發(fā)動(dòng)機(jī)的性能所起的作用有限。不過(guò)這種技術(shù)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的可變配氣技術(shù)，因?yàn)樗恍枰惶滓簤貉b置，就能調(diào)整凸輪軸相位，而不像其他系統(tǒng)那樣，在每個(gè)氣缸都需要布置一個(gè)液壓機(jī)構(gòu)。 可變氣門正時(shí)的簡(jiǎn)單分類 連續(xù)可變氣門正時(shí)和不連續(xù)可變氣門正時(shí) 簡(jiǎn)單的可變配氣相位VVT只有兩段或三段固定的相位角可供選擇，通常是0度或30度中的一個(gè)。更高性能的可變配氣相位VVT系統(tǒng)能夠連續(xù)可變相位角，根據(jù)轉(zhuǎn)速的不同，在0度-30度之間線性調(diào)教配氣相位。顯而易見，連續(xù)可變氣門正時(shí)系統(tǒng)更適合匹配各種轉(zhuǎn)速，因而能有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出性能，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出平順性。 進(jìn)氣可變氣門正時(shí)和排氣可變氣門正時(shí) 有一些設(shè)計(jì)，像BMW的雙可變配氣相位系統(tǒng)（Double Vanos system），它能同時(shí)改變進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸的相位角，從而獲得與轉(zhuǎn)速更匹配的氣門疊加角，因此其擁有效率更高的配氣效率。這就是為什么BMW M3 3.2發(fā)動(dòng)機(jī)（升功率為100匹） 擁有比前一代僅配備了進(jìn)氣門可變相位系統(tǒng)的M3 3.0發(fā)動(dòng)機(jī)（升功率為95匹）更高的性能。 在E46的3系中，雙可變配氣相位進(jìn)氣門可變相位0-40度之間調(diào)節(jié)，排氣門可變相位在0-25度之間調(diào)節(jié)。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低，連續(xù)可變 VVT 改善了整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍段的扭力輸出 缺點(diǎn):不能改變氣門行程和氣門開閉持續(xù)時(shí)間，因此與可變氣門行程發(fā)動(dòng)機(jī)相比，峰值功率輸出較弱大部分主流車型都配備該系統(tǒng)： ? 奧迪 2.0 ——進(jìn)氣凸輪軸連續(xù)可變 ? 奧迪 3.0 V6 ——進(jìn)氣凸輪軸連續(xù)可變，排氣凸輪軸分兩段可調(diào) ? 奧迪 V8 ——進(jìn)氣凸輪軸分兩段可調(diào)，排氣凸輪軸不可變 ? 寶馬 Double Vanos ——進(jìn)排氣均連續(xù)可變 法拉力 360 Modena ——排氣分兩段可調(diào)? 菲亞特 ( 阿爾法 ) SUPER FIRE ——進(jìn)氣分兩段可調(diào)? ? 福特 Puma 1.7 Zetec SE ——進(jìn)氣分兩段可調(diào) ? 福特 Falcon XR6's VCT ——進(jìn)氣分兩段可調(diào) ? 捷豹 XJ-V6 and updated XJ-V8 ——進(jìn)氣連續(xù)可調(diào) ? 蘭博基尼 Diablo V12 since SV ——進(jìn)氣分兩段可調(diào) ? 馬自達(dá) MX-5's S-VT ——進(jìn)氣連續(xù)可調(diào) 梅塞德斯 V6 and V8 ——進(jìn)氣分兩段可調(diào)? ? 日產(chǎn) QR four-pot and V8 ——進(jìn)氣連續(xù)可調(diào) ? 日產(chǎn) VQ V6 ——進(jìn)氣連續(xù)可調(diào) ? 日產(chǎn) VQ V6 since Skyline V35 ——進(jìn)氣電子調(diào)教 ? 保時(shí)捷 Variocam ——進(jìn)氣分三段可調(diào) PSA /? 雷諾 3.0 V6 ——進(jìn)氣分兩段可調(diào) ? 雷諾 2.0-litre ——進(jìn)氣分兩段可調(diào) ? 斯巴魯 AVCS ——進(jìn)氣分兩段可調(diào) ? 豐田 VVT-i ——大部分為進(jìn)氣連續(xù)可變，有些也配備了排氣連續(xù)可變 ? 沃爾沃 L4 、 L5 、 L6 發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)——進(jìn)氣連續(xù)可調(diào) ? 大眾 VR6 ——進(jìn)氣連續(xù)可調(diào) ? 大眾 ( 奧迪 ) W8 and W12 ——進(jìn)氣連續(xù)可調(diào)，排氣分兩段可調(diào)實(shí)例分析： 1、寶馬的 Vanos 從圖上可以看出寶馬的 Vanos的工作原理。 在凸輪軸的末端裝配了一個(gè)斜線齒輪。在斜線齒輪外套有一個(gè)殼體，在殼體內(nèi)側(cè)也加工了相同的斜線花鍵與之相配合。如果將殼體向靠近凸輪軸方向或遠(yuǎn)離凸輪軸方向移動(dòng)，凸輪軸的轉(zhuǎn)角就被改變了。因?yàn)樵谛本€齒輪的作用下，殼體不能與凸輪軸平行移動(dòng)，如果殼體向凸輪軸方向運(yùn)動(dòng)，凸輪軸的轉(zhuǎn)角將會(huì)提前，如果殼體向遠(yuǎn)離凸輪軸的方向運(yùn)動(dòng)，那么凸輪軸的轉(zhuǎn)角將被推遲。 不管是推還是拉，都是在液壓的作用下運(yùn)動(dòng)的。在殼體上有兩個(gè)液壓缸，里面充滿了液壓油（在圖中分別用黃色和綠色表示）。活塞把這個(gè)液壓缸分成兩個(gè)腔，一個(gè)與殼體相連，一個(gè)與凸輪軸相連。液壓油在電池閥的控制下，可以改變這兩個(gè)液壓缸的壓力差。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)打開電磁閥，讓綠色的液壓缸與高壓油路相連，那么活塞會(huì)向凸輪軸方向運(yùn)動(dòng)，隨之而來(lái)的是凸輪軸的轉(zhuǎn)角被提前。 這種結(jié)構(gòu)可以很容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)可變氣門正時(shí)，以實(shí)現(xiàn)與發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)轉(zhuǎn)速的完美匹配。2、豐田的VVTI 豐田在很多車型都配備了VVTI（Variable Valve Timing – Intelligent）系統(tǒng)，從Vitz到Supra。它的機(jī)械結(jié)構(gòu)與寶馬的Vanos很相似，也是連續(xù)可變?cè)O(shè)計(jì)。 然而，VVTI中的“I”（Integillent）強(qiáng)調(diào)的是智能控制，系統(tǒng)不僅能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速改變氣門正時(shí)，還能考慮到如加速度、上坡、下坡等其他因素?？勺儦忾T行程 本田是倡導(dǎo)在民用車上使用可變配氣技術(shù)的先驅(qū)。在80年代末，本田推出了它著名的VTEC系統(tǒng)（Valve Timing Electronic Control），并率先運(yùn)用在其Civic, CRX 和 NS-X車型上。之后，VTEC成為了本田旗下全系列車型的標(biāo)準(zhǔn)配備。在采用了VTEC技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)上，我們能在一根凸輪軸上看到兩組凸輪，它們會(huì)讓氣門產(chǎn)生不同的氣門持續(xù)開啟時(shí)間和氣門行程。其中一組在低于4500rpm轉(zhuǎn)速下工作，另一組在高轉(zhuǎn)速下工作。很明顯，這樣的設(shè)計(jì)不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)的可變配氣——在4500rpm以下，VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)與普通發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，表現(xiàn)很平常，但一旦突破4500rpm，VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力就會(huì)像野獸一樣爆發(fā)出來(lái)，產(chǎn)生強(qiáng)大的后段加速度，給人以后勁十足的感覺。 這套系統(tǒng)改善了峰值功率，他能讓發(fā)動(dòng)機(jī)的紅線達(dá)到8000rpm以上（s2000能達(dá)到9000rpm的高轉(zhuǎn)速），就像賽車發(fā)動(dòng)機(jī)采用的凸輪軸一樣，VTEC系統(tǒng)能讓1.6升的發(fā)動(dòng)機(jī)增加超過(guò)30匹的功率輸出。要想充分發(fā)揮這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)性能，就需要讓發(fā)動(dòng)機(jī)在近乎瘋狂的高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，并且變速器需要采用較大的齒輪比來(lái)獲得更多的扭力（普通的民用發(fā)動(dòng)機(jī)多采用0-6000rpm的轉(zhuǎn)速范圍，而VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)在0-4500 rpm的轉(zhuǎn)速范圍都采用低速凸輪軸驅(qū)動(dòng)氣門）。采用這套系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的車型，帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)感十足的操控性給人留下深刻印象，由此可見，可變凸輪軸系統(tǒng)最適合匹配在運(yùn)動(dòng)車型上。 之后，本田將兩段可調(diào)式VTEC系統(tǒng)改進(jìn)成三段可調(diào)式，因此它擁有更多的調(diào)節(jié)范圍，扭矩能在更廣的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)得到釋放，其性能接近于無(wú)級(jí)可變凸輪軸系統(tǒng)。雖然可變凸輪軸系統(tǒng)不是無(wú)極可調(diào)的，但它卻是可變配氣系統(tǒng)系統(tǒng)中一項(xiàng)很先進(jìn)的設(shè)計(jì)。要知道，多數(shù)的可變配氣系統(tǒng)都是不能改變氣門行程的。 優(yōu)點(diǎn)：可以改變氣門行程，峰值功率輸出強(qiáng)勁 缺點(diǎn):只能實(shí)現(xiàn) 2 段或 3 段控制，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制，所以扭力輸出不線性；結(jié)構(gòu)復(fù)雜 使用車型：Honda VTEC, Mitsubishi MIVEC, Nissan Neo VVL.實(shí)例分析 1)本田的三段可調(diào)式VTEC 在日本，本田的三段可調(diào)式VTEC系統(tǒng)被應(yīng)用在SOHC發(fā)動(dòng)機(jī)的Civic上，它每組氣門由三個(gè)擁有不同氣門開啟持續(xù)時(shí)間和氣門行程的凸輪驅(qū)動(dòng)。這三個(gè)凸輪的尺寸各有不同，中間的凸輪為高速凸輪（高速開啟持續(xù)時(shí)間，長(zhǎng)行程），；右邊的的凸輪相對(duì)較小（標(biāo)準(zhǔn)開啟持續(xù)時(shí)間，中段行程）；左邊的凸輪尺寸最小（標(biāo)準(zhǔn)開啟持續(xù)時(shí)間，短行程）.其控制過(guò)程如下： 第一段（低轉(zhuǎn)速時(shí)）：3個(gè)搖臂各自獨(dú)立，因此左邊的搖臂帶動(dòng)左邊的進(jìn)氣閥運(yùn)動(dòng)，它被低速凸輪驅(qū)動(dòng)，右邊的搖臂帶動(dòng)右側(cè)的進(jìn)氣閥運(yùn)動(dòng)，它被中行程的凸輪驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)凸輪的正時(shí)比中部的搖臂慢。 第二段（發(fā)動(dòng)機(jī)中等轉(zhuǎn)速時(shí)）：液壓（圖中桔紅色的部分）他能將左右兩個(gè)搖臂鏈接在一起，但是并不干涉中間搖臂的工作。由于右側(cè)的凸輪比左側(cè)的凸輪行程更長(zhǎng)，因此連接在一起的搖臂實(shí)際是被右側(cè)凸輪驅(qū)動(dòng)的，其結(jié)果是兩個(gè)進(jìn)氣閥以中等行程和標(biāo)準(zhǔn)正時(shí)打開。 第三段（發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)）： 液壓將三個(gè)搖臂連接在一起，中間的凸輪行程最長(zhǎng)，因此兩個(gè)進(jìn)氣門被中間的長(zhǎng)行程凸輪驅(qū)動(dòng)，從而獲得高速正時(shí)和長(zhǎng)開啟行程。2)日產(chǎn)的Neo VVL 與本田的系統(tǒng)非常相似，但是左右兩個(gè)凸輪擁有相同的形狀，在低轉(zhuǎn)速時(shí)，兩個(gè)搖臂被標(biāo)準(zhǔn)氣門開啟持續(xù)時(shí)間獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，左右凸輪處于短行程，在高轉(zhuǎn)速時(shí)，三個(gè)搖臂被連接在一起，被中間的高速凸輪驅(qū)動(dòng)，從而獲得長(zhǎng)行程。從表面上看，這好像是一套兩段可調(diào)氣門系統(tǒng)，但事實(shí)卻不是這樣。日產(chǎn) Neo VVL將同樣的系統(tǒng)應(yīng)用在排氣凸輪軸上，其三段可調(diào)行程如下： 第一段（標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速時(shí)）：進(jìn)氣門和排氣門使用低速凸輪驅(qū)動(dòng) 第二段（中轉(zhuǎn)速時(shí)）：進(jìn)氣采用高轉(zhuǎn)速，排氣采用標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，進(jìn)氣門采用高速凸輪，排氣門采用標(biāo)準(zhǔn)凸輪 第三段（高轉(zhuǎn)速時(shí)）：進(jìn)氣門和排氣門都采用高速凸輪。3) 可變氣門正時(shí)+可變氣門行程 可變氣門正時(shí)+可變氣門行程，能滿足末端動(dòng)力輸出和高低轉(zhuǎn)速時(shí)候動(dòng)力輸出的線性，但是結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜。 實(shí)例分析： 1、豐田的VVTL-i 豐田的VVTL-I是采用了最常見的VVT設(shè)計(jì)，它強(qiáng)大的功能包括： 連續(xù)可變氣門正時(shí) 分兩段可變氣門行程和氣門打開持續(xù)時(shí)間 進(jìn)排氣都可變 雖然結(jié)構(gòu)與本田不同，但這套系統(tǒng)實(shí)際是結(jié)合了現(xiàn)有的VVTI技術(shù)和本田的VTEC技術(shù)。 像VVTI一樣，這套可變氣門正時(shí)系統(tǒng)也是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的管理系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、加速度、上坡、下坡等參數(shù)，計(jì)算出合適的氣門正時(shí)，并通過(guò)布置在凸輪軸末端的一個(gè)液壓機(jī)構(gòu)來(lái)控制。此外其相位角能在0-60度范圍內(nèi)連續(xù)可變。因此氣門正時(shí)能與發(fā)動(dòng)機(jī)的工作完美匹配。 VVTL-I與傳統(tǒng)的VVTI相比，多出的這個(gè)“L”代表的是氣門行程。 正如VTEC一樣，豐田的這套系統(tǒng)采用了一組搖臂設(shè)計(jì)，它位于兩個(gè)進(jìn)氣門之間（或排氣門）。它也有兩個(gè)不同形狀的凸輪來(lái)驅(qū)動(dòng)搖臂，其橫切面有著不同的形狀，一個(gè)有較長(zhǎng)的氣門打開時(shí)間（用于高轉(zhuǎn)速時(shí)），另一個(gè)有較短的氣門打開時(shí)間（用于低轉(zhuǎn)速時(shí)）。在低轉(zhuǎn)速時(shí)，低速凸輪通過(guò)滾動(dòng)軸承驅(qū)動(dòng)搖臂運(yùn)動(dòng)（為了減小摩擦阻力）。高轉(zhuǎn)速時(shí)，由于這個(gè)凸輪與下面的液壓頂桿之間留有足夠的間隙，無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)搖臂。 當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到極限的時(shí)候，滑塊在液壓的作用下，被推到液壓頂桿的間隙中。高速凸輪開始有效的工作。在高速凸輪的驅(qū)動(dòng)下，氣門開啟的持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，此時(shí)行程也更長(zhǎng)（就像本田的VTEC一樣，氣門開啟行程和打開持續(xù)時(shí)間都取決于凸輪軸的形狀）。 很明顯，這是一套分兩段可變氣門開啟持續(xù)時(shí)間的設(shè)計(jì)，不像羅孚VVC的連續(xù)可變?cè)O(shè)計(jì)。然而，與本田VTEC的設(shè)計(jì)相類似，VVTL-I的可變氣門行程能提高發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)的功率輸出。三菱和日產(chǎn)設(shè)計(jì)也是這樣的。豐田的該系統(tǒng)還擁有連續(xù)可變氣門正時(shí)設(shè)計(jì)來(lái)適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)從高轉(zhuǎn)速到低轉(zhuǎn)速的扭力輸出，從這里可以看出，它是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的VVT系統(tǒng)。然而，它的結(jié)構(gòu)也是極其的復(fù)雜，大量的成本花費(fèi)在設(shè)計(jì)和制造工藝上。 優(yōu)點(diǎn) :連續(xù)可調(diào)的 VVT 系統(tǒng)，改善了整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍段內(nèi)的扭力輸出，可變氣門行程和開啟持續(xù)時(shí)間能獲得更大的功率輸出 缺點(diǎn)：成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜 使用車型：豐田 1.8-litre 190 的的賽利卡 GT-S 和花冠2、保時(shí)捷Variocam Plus Variocam Plus采用液壓調(diào)節(jié)配氣相位和氣門行程 保時(shí)捷的Variocam Plus是從Variocam 的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的，該系統(tǒng)被應(yīng)用在Carrera 和Boxster上。Variocam技術(shù)在1991年的968車型上被首次應(yīng)用。它利用正時(shí)鏈條改變凸輪軸的相位角，因此它能分三段改變氣門正時(shí)。996Carrera和Boxster也采用了該系統(tǒng)。這是保時(shí)捷的專利技術(shù)，但是其性能要次于用液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的其他車型，特別是不能實(shí)現(xiàn)大范圍的其氣門相位角的變化方面。 因此，在新一代911 Turbo上采用的Variocam Plus用液壓機(jī)構(gòu)取代了鏈條機(jī)構(gòu)。保時(shí)捷的工程師門改變了過(guò)去分兩段可調(diào)的可變氣門正時(shí)系統(tǒng)，開發(fā)出連續(xù)可變氣門正時(shí)系統(tǒng)。 然而，所謂“Plus”指的是增加了可變氣門行程設(shè)計(jì)，它是由液壓頂桿來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖，每個(gè)氣門被三個(gè)凸輪控制，很明顯中間的凸輪帶來(lái)較小的氣門行程（僅3毫米）和較短的氣門開啟時(shí)間，我們叫他低速凸輪。外部的兩個(gè)凸輪形狀相同，它帶來(lái)的是高速正時(shí)和更長(zhǎng)的行程（10毫米），凸輪由氣門頂部的液壓機(jī)構(gòu)頂桿來(lái)選擇，在氣門頂?shù)膬?nèi)部，布置有液壓頂桿，他們能在液壓的作用下，把氣門和氣門頂鎖在一起，通過(guò)這種方法，可以使高速凸輪軸驅(qū)動(dòng)氣門。如果氣門與氣門頂沒有鎖在一起，那么氣門則被中間的低速凸輪直接驅(qū)動(dòng)，氣門頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)與氣門無(wú)關(guān)。 這套可變氣門行程機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小。可變氣門頂比普通的可變氣門行程機(jī)構(gòu)占用更少的空間。 但是目前Variocam Plus僅在進(jìn)氣系統(tǒng)上配備。 優(yōu)點(diǎn)：VVT 改善了中低轉(zhuǎn)速時(shí)的扭矩輸出，可變行程和氣門開啟時(shí)間提高了高轉(zhuǎn)速時(shí)的功率輸出 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高 使用車型：保時(shí)捷 911 Turbo, 911 Carrera 3.63、本田的I-VTEC 如果你了解VTEC和VVTI的工作原理，那么你就很容易想象這兩套機(jī)構(gòu)結(jié)合在一起能帶來(lái)的好處，本田稱之為I-VTEC，就像豐田的VVTL-i一樣，它有以下功能： 連續(xù)可變氣門正時(shí) 分兩段可調(diào)氣門行程和氣門開啟持續(xù)時(shí)間 被同時(shí)應(yīng)用在進(jìn)氣門和排氣門的控制上 基本上，i-VTEC的凸輪軸與VTEC的不同在于，它是分兩段可調(diào)氣門行程和開啟時(shí)間的，同時(shí)，在凸輪軸末端設(shè)置有液壓機(jī)構(gòu)它能根據(jù)需要連續(xù)改變凸輪軸的配氣相位。 i-VTEC首先被采用在時(shí)韻mpv上，但僅在進(jìn)氣系統(tǒng)上配備了i-VTEC，理論上講，它能同時(shí)運(yùn)用在進(jìn)氣和排氣凸輪軸上，但是本田似乎沒有豐田慷慨，僅在Integra Type R上配備了進(jìn)排氣系統(tǒng)都運(yùn)用了i-VTEC的發(fā)動(dòng)機(jī)。 優(yōu)點(diǎn)：連續(xù)可變 VVT 改善了整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的扭力輸出；可變氣門行程和持續(xù)時(shí)間提高了高轉(zhuǎn)速時(shí)的功率輸出 缺點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高 使用車型： 2.0 i-VTEC 運(yùn)用在時(shí)韻 , Civic, Integra 等車型上4、羅孚獨(dú)特的VVC系統(tǒng) 1995年MGF成羅孚這套系統(tǒng)為VVC（Variable Valve Control）。許多專家認(rèn)為它是最好的VVT，與單一的可變氣門行程不同，它能連續(xù)可變正時(shí)，因而改善了中低轉(zhuǎn)速時(shí)的扭力輸出，與簡(jiǎn)單的可變氣門正時(shí)不同，它能連續(xù)延長(zhǎng)氣門打開持續(xù)時(shí)間，從而獲得更多的動(dòng)力。 VVC使用了一套古怪的轉(zhuǎn)盤來(lái)驅(qū)動(dòng)每?jī)蓚€(gè)氣缸的進(jìn)氣門。這種古怪的外形造成了非線性的旋轉(zhuǎn)，氣門開口各式各樣。弄不明白嗎？那就對(duì)了！任何精妙的機(jī)械設(shè)計(jì)都是很復(fù)雜也很難理解的。 不過(guò)有趣的是，羅孚并沒有給它旗下任何量產(chǎn)車型配備該系統(tǒng)。 VV：每?jī)蓚€(gè)相鄰的氣缸有一套嗣服機(jī)構(gòu)，一個(gè)六缸發(fā)動(dòng)機(jī)需要4個(gè)這樣的機(jī)構(gòu)，而且它并不便宜，V8也需要4套這樣的機(jī)構(gòu)，而V12則不可能配備改系統(tǒng)，因?yàn)樗鼪]有足夠的空間在兩個(gè)氣缸之間布置偏心盤和齒輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 優(yōu)點(diǎn)：連續(xù)可變氣門正時(shí)和氣門開啟持續(xù)時(shí)間既改善了操縱靈活性和高轉(zhuǎn)速時(shí)的功率輸出 缺點(diǎn)：沒有最終實(shí)現(xiàn)可變凸輪軸，因?yàn)樗荒芨淖儦忾T行程；在 V6 和 V8 上使用該系統(tǒng)價(jià)格昂貴， V12 則無(wú)法實(shí)現(xiàn) 使用車型：MGF 的羅孚 1.8 VVC 發(fā)動(dòng)機(jī)， Caterham 和蓮花 Elise 111S.可變配氣技術(shù)的在節(jié)能和環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì) 可變配氣技術(shù)在大幅度提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能的同時(shí)，在節(jié)能和環(huán)保方面也有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。 我們知道，EGR（廢氣再循環(huán)）是一套普通的用于降低排放和提高燃燒效率的系統(tǒng)，二可變配氣技術(shù)則能發(fā)揮EGR更大的潛能。 理論上說(shuō)，進(jìn)排氣的混合需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的不同與之相配合。當(dāng)汽車在公路上中速行駛的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷很小，長(zhǎng)時(shí)間的疊加角可能會(huì)有益于減小燃料消耗和降低廢氣排放。排氣門延時(shí)關(guān)閉直到進(jìn)氣門打開，一部分廢氣同時(shí)被引入到氣缸中，與新鮮混合氣混合燃燒。因?yàn)閺U氣里主要為不可燃燒的成分，引入新鮮混合氣以后，可以降低混合氣的濃度，達(dá)到減小燃油消耗和降低廢氣排放的目的。 以上說(shuō)到的可變配氣技術(shù)都是汽油機(jī)，柴油機(jī)很少采用這種技術(shù)。這主要是因?yàn)檫@種技術(shù)主要是在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速的時(shí)候作用明顯，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速一般比較低，這種技術(shù)運(yùn)用在柴油機(jī)上意義不大。 可變配氣技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的，這種技術(shù)將逐步成為先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配備。隨著這一技術(shù)的普及，不配備這種技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在大多數(shù)領(lǐng)域?qū)⒚媾R淘汰。也許有一天，我們會(huì)驚喜的發(fā)現(xiàn)，連入門級(jí)最低價(jià)的微型車也配備了配備這一系統(tǒng)。
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回答者：網(wǎng)友
