介绍发动机技术中日产CVTC系统、本田i

【介绍发动机技术中日产CVTC系统、本田i】
CVTC(连续可变气门正时系统)是日产的独有技术,在装载的CVTC系统的车辆上,发动机管理系统会在行驶的过程中 , 实时将发动机负荷的大小、行驶的路况、油门开启的变化程度以及发动机对加速的反应等等信息,传送到高智能型引擎监控系统(ECU),经由ECU的计算机程序持续不断地进行精密的计算之后,计算机会依据引擎转速去决定进气门在开启与关闭时的最佳时间点,而改变CVTC连续汽门正时控制的开闭位置,并且对凸轮轴的驱动机构进行控制来提升燃烧室的进气效率,并且让废气完全的自汽缸中排出,以在各种转速之下 , 提供最佳的燃烧效率 。
普通的发动机在制造出来后 , 配气相位和气门升程就固定不变了,无法适应不同转速下发动机对进排气的需求 。因此,传统的发动机设计人员在考虑凸轮轴型线时都采用折衷方案 , 既要照顾高速也要考虑低速 。但是这种综合考虑的设计方案在某种程度上限制了发动机的性能,已远远不能满足现在车用发动机的要求 。因此,人们希望能够有这样一种发动机 , 其凸轮型线能够适应任何转速,不论在高速还是低速都能得到最佳的配气相位 。于是,可变配气相位控制机构应运而生 。在可变配气相位控制机构中比较有代表性的便是本田公司的VTEC系统 。
本田公司在1989年推出了自行研制的“可变气门正时和气门升程电子控制系统” , 英文全“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System” , 缩写就是“VTEC”,是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统 。本田的VTEC发动机一直是享有“可变气门发动机的代名词”之称,它不只是输出马力超强,它还具有低转速时尾气排放环保、低油耗的特点,而这样完全不同的特点在同一个发动机上面出现 , 就因为它在一支凸轮轴上有多种不同角度的凸轮 。
与很多普通发动机一样,VTEC发动机每缸有4气门(2进2排)、凸轮轴和摇臂等 , 但与普通发动机不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法 。中、低转速用小角度凸轮,在中低转速下两气门的配气相位和升程不同,此时一个气门升程很小 , 几乎不参与进气过程,进气通道基本上相当于两气门发动机,但是由于进气的流动方向不通过气缸中心,故能产生较强的进气涡流,对于低速,尤其是冷车条件下有利于提高混合气均匀度、增大燃烧速率、减少壁面激冷效应和余隙的影响,使燃烧更加充分 , 从而提高了经济性 , 并大幅降低了HC、CO的排放;而在高转速时,通过VTEC电磁阀控制液压油的走向,使得两进气摇臂连成一体并由开启时间最长、升程最大的进气凸轮来驱动气门,此时两进气门按照大凸轮的轮廓同步进行 。与低速运行相比,大大增加了进气流通面积和开启持续时间,从而提高了发动机高速时的动力性 。这两种完全不同性能表现的输出曲线,本田的工程师使它们在同一个发动机上实现了 , 并且形象地称之为“平时的柔和驾驶”与“战时的激烈驾驶” 。
但是VTEC系统对于配气相位的改变仍然是阶段性的 , 也就是说其改变配气相位只是在某一转速下的跳跃 , 而不是在一段转速范围内连续可变 。为了改善VTEC系统的性能,本田不断进行创新,推出了i-VTEC系统
VT中文意思是“可变气门正时”,由于采用电子控制单元(ECU)控制,因此丰田起了一个好听的中文名称叫“智慧型可变气门正时系统” 。该系统主要控制进气门凸轮轴,又多了一个小尾巴“i” , 就是英文“Intake”(进气)的代号 。这些就是“VVT-i”的字面含义了 。VVT—i.系统是丰田公司的智能可变气门正时系统的英文缩写,最新款的丰田轿车的发动机已普遍安装了VVT—i系统 。丰田的VVT—i系统可连续调节气门正时,但不能调节气门升程 。它的工作原理是:当发动机由低速向高速转换时,电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮,这样,在压力的作用下,小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度 , 从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转 , 从而改变进气门开启的时刻,达到连续调节气门正时的目的 。VVT-i是一种控制进气凸轮轴气门正时的装置,它通过调整凸轮轴转角配气正时进行优化,从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性 , 降低尾气的排放 。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,计算出修正参数并发出指令到控制凸轮轴正时液压控制阀,控制阀根据ECU指令控制机油槽阀的位置,也就是改变液压流量,把提前、滞后、保持不变等信号指令选择输送至VVT-i控制器的不同油道上 。VVT-i系统视控制器的安装部位不同而分成两种,一种是安装在排气凸轮轴上的,称为叶片式VVT-i,丰田PREVIA(大霸王)安装此款 。另一种是安装在进气凸轮轴上的,称为螺旋槽式VVT-i,丰田凌志400、430等高级轿车安装此款 。两者构造有些不一样,但作用是相同的 。内容来自互联网

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