乘用车发动机VVT、D-VVTCVVTD- CVVT机构对比解析
一、可变气门正时技术VVT
发动机可变气门正时技术( Variable Valve Timing,VVT)是当下热门的发动机技术之一,它通过对气门的控制进行进排气的配气,近些年被越来越多地应用于现代轿车上。
可变气门正时是一种用于汽车活塞式发动机中的技术。VVT技术可以调节发动机进气排气系统的重叠时间与正时(其中一部分或者全部),降低油耗并提升效率。可变气门正时系统OCV VCT由电磁阀(OCV)和可变凸轮轴相位调节器(VCT)组成,通过调节发动机凸轮相位,使进气量可随发动机转速的变化而改变,从而达到最佳燃烧效率,提高燃油经济性。
气门是由引擎的曲轴通过凸轮轴带动的,气门的配气正时取决于凸轮轴的转角。在普通的引擎上,进气门和排气门的开闭时间是固定不变的,这种不变的正时很难兼顾到引擎不同转速的工作需求,VVT就能解决这一矛盾。简单地说,就是改变进气门或排气门的打开与关闭的时间,可以提高进气充量,使充量系数增加,发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。
工作原理:活塞式发动机通常通过提升节流阀来进气与排气,提升阀直接或间接地被凸轮轴上的凸轮驱动。在每个进气排气循环中,凸轮驱动气门打开(升程)一定时间(重叠时间)。在高转速下,发动机需要更多的空气,但是进气气门可能在所需空气完全进入前关闭,造成性能降低,因此气门打开和关闭的正时十分重要。持续打开的气门会导致燃料未经燃烧便排出发动机,会降低发动机的性能并增加排气污染,所以比赛用发动机怠速不能过低。另一方面,如果凸轮持续令气门打开较长时间,像赛车的情况,在较低转速下便会出现问题。曲轴通过正时皮带、齿轮或链条来驱动凸轮轴,凸轮轴上凸轮的轮廓与位置通常是为特定的发动机转速而优化,通常这会降低发动机在低转速情况下的扭矩和高转速情况下的功率。VVT技术能够使其根据发动机工况进行改变,提高了发动机的效率与动力。
目前的气门可变正时系统调节方式有两种:一种是通过调节气门的开闭时间从而达到调整“呼吸”量的效果;另一种是通过调整气门行程改变单位时间的进气流量。但是由于多摇臂和凸轮组机构的介入使得i-VTEC发动机的配气系统相对复杂,运转噪音大,维修使用的成本也大幅增加。
优点:经济节油。
缺点:不能连续改变气门开启的时间,构造复杂、使用和维修成本偏高。
二、双可变进排气门正时技术D-VVT
发动机采用的是与VVT发动机类似的原理,利用一套相对简单的液压凸轮系统实现功能。不同的是,VVT的发动机只能对进气门进行调节,而D-VVT发动机可实现对进排气门同时调节,具有低转数大扭矩、高转数高功率的优异特性,技术上比较先进。通俗点讲,就像人的呼吸,能够根据需要有节奏地控制“呼”和“吸”,当然比仅仅能控制“吸”拥有更高的性能。
VVT 、 DVVT都不能连续可调,然而CVVT和D-CVVT对此进行了重大改进。
cvvt发动机是什么意思三、连续可变气门正时机构CVVT
CVVT是英文Continue Variable Valve Timing的缩写,翻译成中文就是连续可变气门正时机构,它是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的众多可变气门正时技术中的一种。例如:宝马公司叫做 Vanos,丰田叫做VVTI,本田叫做VTEC,但不管叫做什么,他们的目的都是给不同的发动机工作状况下匹配最佳的气门重叠角(气门正时),只不过所实现的方法是不同的。
外形特点:韩国现代轿车所开发的CVVT是一种通过电子液压控制系统改变凸轮轴打开进气门的时间早晚,从而控制所需的气门重叠角的技术。这项技术着重于第一个字母C (Continue连续),强调根据发动机的工作状况连续变化,时时控制气门重叠角的大小,从而改变气缸进气量。当发动机低速小负荷运转时(怠速状态),这时应延迟进气门打开时间,减小气门重叠角,以稳定燃烧状态;当发动机低速大负荷运转时(起步、加速、爬坡),应使进气门打开时间提前,增大气门重叠角,以获得更大的扭矩;当发动机高速大负荷运转时(高速行驶),也应延迟进气门打开时间,减小气门重叠角,从而提高发动机工作效率;当发动机处于中等工况时(中速匀速行驶),CVVT也会相对延迟进气门打开时
间,减小气门重叠角,此时的目的是减少燃油消耗,降低污染排放。但是CVVT不会控制气门的升程,因此CVVT只能改变引擎的吸排气时间。
CVVT系统包含以下零件:油压控制阀、进气凸轮齿盘、曲轴位置感应器、凸轮轴位置感应器、油泵、引擎电子控制单元(ECU)。进气凸轮齿盘包含:由时规皮带所带动的外齿轮、连接进气凸轮的内齿轮与一个能在内外齿轮间移动的控制活塞。当活塞移动时在活塞上的螺旋齿轮会改变外齿轮的位置,进而改变正时的效果。而活塞的移动量由油压控制阀所决定的,油压控制阀是一电子控制阀其机油压力由油泵所控制,。当电脑(ECU)接受到输入信号时,例如引擎转速、进气空气量、节气门位置、引擎温度等以决定油压控制阀的操作。电脑也会利用凸轮位置感应器及曲轴位置感应器,来决定实际的进气凸轮的气门正时。当发动机启动或关闭时油压控制阀位置受到改变,而使得进气凸轮正时出于延后状态。当引擎怠速或低速负荷时,正时也是处于延后的位置,比增进引擎稳定的工作状态。当载重负荷时则进气凸轮在提前的位置,当中低速高负荷时则处于提前角位置增加扭矩输出。而在高速负荷时则处于延迟位置以利于高转速操作。当引擎温度较低时凸轮位置则处于延迟位置,稳定怠速降低油耗。
CVVT技术根据发动机的工作状态,来延迟或提前进气门的打开时间,它的特点是能够稳定燃烧状态,提高发动机工作效率,降低污染排放,提高燃油经济性。例如伊兰特采用CVVT发动机后与之前相比减少油耗8%以上。可见CVVT只是在发动机进气门加以控制(VVT与CVVT,只不过所实现的方法不同)。
四、连续可变进排气门正时机构D-CVVT
D-CVVT技术是发动机技术的进步,在发动机技术的上它是英文Dual Continue Variable Valve Timing的缩写,就是连续可变进排气门正时机构。它分别连续控制发动机的进气系统和排气系统,此效果如同一个较小的涡轮增压器,能有效地提升发动机动力。与CVVT相比,由于进气量的的加大,也使得汽油的燃烧更加完全,更省油,同时实现低排放的目的。