在上一期的内容中,我们深入探讨了发动机配气相位的基本概念,为理解配气机构打下了坚实的基础。现在,我们将对一项至关重要的核心技术——发动机可变气门正时技术展开深入剖析,揭示其构造与工作原理。
Q:引入可变气门正时技术的必要性是什么?
A:在传统发动机中,气门的开启与关闭时间通常由凸轮轴固定控制。这种固定的气门正时无法满足发动机在不同转速和工况下的需求。正如发动机的进气与排气过程类似于的呼吸,固定的“呼吸”节奏限制了发动机效率的进一步提升。想象一下参加长跑比赛的场景,呼吸节奏对体能发挥的重要性不言而喻。汽车发动机的工作原理同样如此。可变气门正时和升程技术允许发动机在不同负荷和转速下灵活调整“呼吸”,从而增强动力表现,优化燃烧效率。
Q:可变气门正时技术究竟是什么?
A:气门正时决定了气门的开启时间。那么,VVT(可变气门正时)技术是如何运作的?它又是如何提升效率并节省燃油的呢?气门重叠角对发动机性能的影响显著。在发动机高转速运行时,四冲程发动机的一个工作循环仅需几毫秒,如此短暂的时间往往导致进气不足和排气不彻底,从而影响发动机效率。为了弥补这些不足,需要通过气门的早开和晚关来延长进气和排气时间。这种情况下,会出现进气门和排气门同时开启的时刻,这在配气相位上被称为“气门重叠角”。气门重叠角的大小对发动机性能有显著影响。需要开发能够根据发动机转速和工况调整配气相位的可变气门正时技术,从而在高低速下都能获得理想的进、排气效率。
Q:可变气门正时技术的工作原理是什么?
A:简单来说,VVT系统通过在凸轮轴的传动端加装一套液力机构,实现凸轮轴在一定范围内的角度调节,从而调整气门的开启和关闭时刻。早期的可变气门正时技术只能对单个凸轮轴进行分段式调节。随着技术的进步,现代的可变气门正时技术已经能够同时调节进气和排气凸轮轴,并实现连续无间隙的调节,气门的升程也可以随之调节。
可变气门正时技术是发动机配气机构的一项重大技术突破。它实现了发动机进气过程的动态调节,使发动机能够根据转速与负荷的变化随时调整进气量,从而显著提升动力性和经济性。各厂商的制造标准不同,技术形式各异,呈现出多元化的景象。请期待下期内容:可变气门正时技术究竟有多少种?