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可变气门正时技术解读丰田VVT-i为何更出名?

来源:华体会手机登入 作者:hth华体会最新网站    发布时间:2022-06-25 19:40:09   点击量:2215

  之前我们讲过了一篇发动机循环技术文章,里面提到了进气阀门早开和晚关。那具体如何实现呢?就是通过可变正时气门技术来实现的,就是广为人知的VVT技术。

  可变正时气门技术光从字面意思就能读懂,就是在发动机常规化运转的过程中,控制气门的开放时间。不过每一家车企的VVT技术都不太一样,有的VVT结构很是复杂,但是节油效果却并不太明显,而有的结构很简单,但却能让发动机的升功率大大提升,油耗极大减少。

  虽然名字五花八门,但原理不变其中,都是对气门进行正时,从而控制进气门吸入的空气量,达到提升性能和节省油耗的作用,这次我们就拿广为人知的丰田VVT-i来做下例子。

  VVT-i系统由传感器、ECU和凸轮轴液压控制阀、控制器等部分组成。ECU储存了最佳气门正时参数值,曲轴位置传感器、进气歧管空气压力传感器、节气门位置传感器、水温传感器和凸轮轴位置传感器等反馈信息汇集到ECU并与预定参数值进行对比计算,计算的参数信息并发出指令到液压控制阀,控制机油槽阀的位置。

  通过结构可以看到,排气阀门和进气阀门都是由凸轮轴顶压排气阀,所以想要控制排气和进气开关时间就需要控制凸轮轴,主要通过控制凸轮的角度来实现,当凸轮的一侧接触到阀门时,开始准备挤压气门顶杆向下运动,随着凸轮轴的旋转,凸轮也开始旋转,气门阀不断向下运动,导致气门阀打开,旋转到凸轮结构最凸出的点时,达到最大的开启程度,然后继续旋转,凸轮对气门顶杆的力也随之减小,气门阀开始往回运动,直到凸轮凸起的部分转完,不再挤压气门顶杆,气门阀完全关闭。

  那很简单的方法就是改变凸轮的角度来实现,控制气门阀的开关时间,角度越大的凸轮接触时间越早久,阀门开启时间也就越早。

  还可以通过控制凸轮轴的旋转时间来控制气门阀的开启时间,就需要传感器和相位器对凸轮轴进行可变调节,进气凸轮轴和排气凸轮轴主要通过一条正时链条带动旋转,正时链条用来传动,一端连接着发动机曲轴链轮,一段连接相位器,发动机曲轴旋转带动相位器,让凸轮轴开始旋转。VVT技术的重点就是相位器,相位器的外轮和链轮相连,内轮和凸轮相连,两轮之间有两个油腔,一个用来控制气门提前打开,一个用来控制气门延迟关闭。

  曲轴位置传感器可以识别当前凸轮轴的角度,检查凸轮轴的状态,通过控制器计算出气门的开启时间和关闭时间,然后将信号传递给电磁阀,控制两个油腔中的油量,而油量的不同导致产生在两轮之间的压力差,使内外轮的相对位置发生旋转,这样就能实现控制凸轮轴的旋转时间。

  丰田VVT-i技术独特之处就在于ECM在各种行驶工况下自动搜寻一个对应发动机转速、进气量、节气门位置和冷却水温度的最佳气门正时,并控制凸轮轴正时液压控制阀,并通过各个传感器的信号来感知实际气门正时,然后再执行反馈控制,补偿系统误差,达到最佳气门正时的位置,从而能有效地提高汽车的功率与性能,尽量减少耗油量和废气排放。

  VVT技术虽然各个厂家都有着不同的差异,所以就有了VVT、VVT-i、VVT-W、DVVT、CVVT等百花齐放的场面,对于消费者来说能带来更好的使用体验,这也是消费者乐意看到的。

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