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          配氣機構的革命 三種可變氣門升程技術

          作者: 時間:2011-07-04 來源:網絡 收藏

            目前,將全氣門控制系統(tǒng)使用在量產車上的廠商主要有三家,分別是寶馬,英菲尼迪和菲亞特。它們分別以不同的方式實現了氣門正時和升程的無級可變,從而達到了利用控制氣門開度來控制進氣量的目的。從目前看,那么這三種氣門技術又有何相似和不同呢?

            在這里,我們所討論的三種氣門升程技術,包括寶馬的Valvetronic,英菲尼迪的VVEL和菲亞特的Multiair,他們的共同點就是使用氣門升程的變化來控制進氣量。而氣門升程分段可調的本田vtec,奧迪AVS技術等不包括在內。

            這三項技術的最大優(yōu)勢就是利用氣門升程控制進氣,節(jié)氣門的作用被弱化或者是取消,大大降低了泵氣損失,使得發(fā)動機進氣遲滯的現象大大減輕,直接提升了發(fā)動機響應速度。而且由于進氣不在存在遲滯,因此發(fā)動機的點火和配氣的配合也更精確,使得發(fā)動機效率得到提升,減低油耗和排放。

            從最終目的上看,這三者的效果是基本相同的,不過他們的具體工作原理和結構都不小差距。首先,我們簡單看一下這三種技術的結構和原理。

            首先是名氣最大的寶馬Valvetronic,它利用一根附加的偏心軸,步進馬達和一些中置搖臂,來控制氣門的開啟和關閉。系統(tǒng)借由步進電機偏心凸輪的偏移量,再一系列機械傳動后間接地改變進氣門的升程大小。

            從圖上看,寶馬的Valvetronic的主要部件包括偏心軸驅動電機、偏心軸驅動齒輪、偏心軸、凸輪軸、中間杠桿和滾子軸承。當系統(tǒng)工作時,電機驅動偏心軸齒輪改變相位,從而帶動中間杠桿的角度,此時凸輪軸驅動中間杠桿,完成氣門的開啟和關閉。當系統(tǒng)工作時,凸輪軸,中間杠桿和滾子軸承是通過一系列聯(lián)動的來驅動氣門的,所以在系統(tǒng)高速運轉時,這一系列搖臂和連桿就會產生較大的慣性,因此想要獲得高轉速也越困難,因此Valvetronic技術并不適合用于超高轉速發(fā)動機,這也就是寶馬M的V8,V10發(fā)動機不使用Valvetronic的原因。

            優(yōu)勢:與缸內直噴,渦輪增壓技術的搭配默契,性能出色,現已經全線裝備在寶馬旗下車型上,是目前使用范圍最廣的全氣門控制系統(tǒng)。

            不足:由于機構中彈性受到極限轉速的限制,無法使用在高轉速發(fā)動機上。

            英菲尼迪的VVEL實現的原理和寶馬有些類似,但是結構卻并不相同。VVEL系統(tǒng)使用一套連桿和螺桿的組合實現了氣門升程的連續(xù)可調。在系統(tǒng)工作時,直流電機通過控制螺桿和螺套的相對位置,螺套則帶動一系列連桿和搖臂間接改變氣門升程的大小。


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