三大廠商可變氣門升程技術(shù)介紹(4)
螺桿我們可以理解為日常生活中常見(jiàn)的螺栓,而螺套就是擰在螺栓上的螺母,螺母隨著轉(zhuǎn)動(dòng)就可沿著螺栓上的螺紋上下運(yùn)動(dòng),換個(gè)角度來(lái)看這就是一種無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)方式。日產(chǎn)的工程師就是將一組螺桿(螺栓)和螺套(螺母)加到了發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門搖臂上來(lái)使氣門升程連續(xù)(無(wú)級(jí))可變的。
具體實(shí)現(xiàn)方法也很簡(jiǎn)單,在此我們不得不佩服這些工程師的奇思妙想。首先車載電腦根據(jù)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)決定螺套的所在位置,那個(gè)黑色的直流馬達(dá)就是用來(lái)驅(qū)動(dòng)螺套的。而螺套由一根連桿與控制桿相連,螺套的橫向移動(dòng)可以帶動(dòng)控制桿轉(zhuǎn)動(dòng),控制桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上面的搖臂隨之轉(zhuǎn)動(dòng),而搖臂又與link B(連桿B)相連,搖臂逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就會(huì)帶動(dòng)link B去頂氣門挺桿上端的輸出凸輪,最后輸出凸輪就會(huì)頂起氣門來(lái)改變氣門升程。如果沒(méi)看明白請(qǐng)把本段結(jié)合上面兩張圖再看一遍,應(yīng)該不難理解。
日產(chǎn)的這套VVEL連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)(這個(gè)范圍的大小由螺桿的長(zhǎng)度和輸出凸輪的角度來(lái)決定)可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié),針對(duì)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速都有相應(yīng)的氣門升程,這種形式無(wú)疑更加靈活自主,不過(guò)目前VVEL系統(tǒng)只應(yīng)用在進(jìn)氣端,因此還存在進(jìn)化的余地。而日產(chǎn)也宣布將在2010年把VVEL技術(shù)應(yīng)用到自己的大部分車型上,對(duì)此我們十分期待。
寶馬可變氣門升程技術(shù):Valvetronic
應(yīng)用車型:國(guó)內(nèi)在售的除M3和M5外的寶馬車型
『寶馬的Valvetronic被裝備在絕大多數(shù)寶馬車型上』
相比日產(chǎn)的VVEL,寶馬的Valvetronic可變氣門升程技術(shù)更加為人所知,這是寶馬于2001年發(fā)布的自家可變氣門升程技術(shù),被廣泛應(yīng)用在寶馬發(fā)動(dòng)機(jī)上,目前國(guó)內(nèi)在售的除M3及M5外的寶馬車型的發(fā)動(dòng)機(jī)均有此功能。和日產(chǎn)的VVEL一樣,寶馬的Valvetronic也是目前少數(shù)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)可變的氣門升程技術(shù)之一。
寶馬的Valvetronic系統(tǒng)同樣是依靠改變搖臂結(jié)構(gòu)來(lái)控制氣門升程。傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)大多都是利用凸輪軸上的凸輪擠壓搖臂帶動(dòng)氣門挺桿來(lái)使氣門上下運(yùn)動(dòng),而寶馬的工程師在凸輪軸與傳統(tǒng)搖臂間加裝了一根偏心凸輪軸(上圖紅色部分),利用偏心凸輪軸上的凸輪位置的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)氣門升程的改變。
日產(chǎn)的VVEL的作用范圍取決于螺桿長(zhǎng)度,而寶馬的Valvetronic的氣門升程范圍則由偏心凸輪的角度及高度而定,據(jù)官方介紹,這套系統(tǒng)可以將氣門升程最大增加10mm,這對(duì)高轉(zhuǎn)速下增大進(jìn)氣量是很有幫助的。
發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),電腦根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制這個(gè)偏心凸輪的角度,當(dāng)它向右旋轉(zhuǎn)到頭時(shí),氣門搖臂也被頂在了最靠下的位置,此時(shí)氣門開(kāi)啟的幅度最大。
雖然都是改變凸輪軸與氣門挺桿間的搖臂機(jī)構(gòu),但寶馬的Valvetronic和日產(chǎn)的VVEL設(shè)計(jì)思路完全不同,可謂異曲同工。但是目前也有人認(rèn)為寶馬的這套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有些復(fù)雜,在高轉(zhuǎn)速極限狀態(tài)下的作用并不理想,這也是M3和M5的高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)不用Valvetronic的原因。同時(shí)和VVEL一樣,Valvetronic目前也只應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣端,因此研發(fā)出更強(qiáng)大、更輕巧的新型Valvetronic系統(tǒng)也許正是寶馬現(xiàn)在在做的事情。
總結(jié):
除了本文介紹的這三家廠商外,菲亞特、奧迪、保時(shí)捷、豐田、三菱以及斯巴魯也通過(guò)自己的技術(shù)探索實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)氣門升程可變的功能,但總體來(lái)看這項(xiàng)技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到普及的程度,希望隨著中國(guó)市場(chǎng)的壯大,各大合資廠商能盡快將最新的技術(shù)引進(jìn)到國(guó)內(nèi)在售車型上,更希望我們的自主品牌能盡早研發(fā)出屬于自己的同類技術(shù)。
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