切换新版>>

天津一汽论坛 >  VVT-i技术详解

发表于 2003-10-05 13:47    IP属地:未知

查看 39.5W | 回复 71
VVT-i技术详解
:G:相关连接:
百变威姿-2003欧洲版本
百变威姿-各种款式的尾翼
百变威姿-车主的婚礼!

一、VVT-i简介
现在市售汽车所使用的都是四行程引擎。这种引擎以其运转时分为「进气→压缩→爆炸→排气」四阶段而得名。透过不断的周而复始,应用自然界能量转换的现象,将汽油内的化学能爆炸与机构产生动能,让车辆得到行驶的动力。
而如何使用引擎所输出的动力更有效率,是汽车工程师所想要追求的目标。传统设计的引擎,往往无法兼顾低转速与高转速时动力的需求。而Toyota在1997年开始商品化的VVT-i技术,完美地解决引擎在高低转速域内动力的问题,成为均衡、效率高、动力充沛的引擎解决方案。
二、从四行程引擎谈起
将「进气→压缩→爆炸→排气」四阶段以一个周期进行研究。整个活动自活塞上升至顶点开始下降时起,正式进入「进气」行程。此时,进气汽门开始打开,活塞下降产生汽缸的负压,因而将油气吸入引擎;当活塞下降到底端时,进气汽门关闭,活塞开始上升,此时为「压缩」行程;当重回顶点之后,火星塞点火,引爆油气,爆炸的威力将活塞向下推动,而所产生的能量亦透过连杆与曲轴传出,形成车辆的动力,这是「爆炸」行程。最后当活塞又再度到达最低点之后,整个汽缸内充满了燃烧之后的废气,此时排气汽门打开,活塞再次上移,将所有的废气推出汽缸后,这是「排气」行程。排气行程结束的最终,排气门关闭,形成气密,以便再次进入吸气行程,再开始另一次的循环。
*****
[ Last edited by 胡桃树 on 2003-10-21 at 11:39 ]

[每日热点]:【酷车实拍】家里又添新车了 提哪吒L...

回复本楼 | 评分 | 举报

发表于 2003-10-05 13:49    IP属地:未知

三、什么是气门?进气门与排气门
四行程引擎中,有几个往覆运作的机构,用来关闭或开启汽缸与外界的通道,称为「气门」。进气门,就是当开启时让油气进入;而排气门,则是开启时用来让燃烧过后的废气排出之用。
当对于引擎运作的研究更深时,四个行程壁垒分别的运转方式并非最佳的方式。若分配给进气行程与排气行程同样的时间,但因为气体特性的关系,其产生的效果与预期的有相当的差距。
在排气行程之中,因为爆炸高温的关系,汽缸内的压力远大于汽缸外,因此当排气门打开时,废气原本就会迫不及待地往外冲,加上活塞的推波助澜,让排气的效果极佳,可以清除大部份的废气。
而在进气行程之中,我们是利用气密的活塞自进气口从外面将油气抽进来。在这种被动的过程中,因为压力差相对较小,加上气体本身的粘滞性与气体与进气管路间的摩擦力,油气抽入的效果并不好。而在活塞抽到底时,汽门立刻关闭,并没有预留时间让汽缸内的油气与压力与汽缸外达成平衡,其所吸进的油气量无法达到原先预期。
当引擎的转速更行拉高时,汽门开启的时间更短,所能吸得的油气便会更少,让引擎在高转速时更无法取得充份的燃料,速度自然也无法提升。因此,如何能增加所吸入的油气、增强引擎的动力,让车辆的行驶更为迅捷,便成了工程师所要克服的问题。
*****
[ Last edited by 胡桃树 on 2003-10-5 at 13:59 ]

[每日热点]:【旅行游记】人说山西好风光之黄河篇...

回复本楼 | 评分 | 举报

发表于 2003-10-05 13:49    IP属地:未知

四、效率提升解决之道-汽门开启延长与重叠
为达成此目标,工程师所想出来的办法就是将进气汽门开启的时间延长。由于采被动负压抽气的方式,因此将进气汽门开启时间加长,所能吸进的油气便增加,所能产生的动力便会增加。因此,引擎设计成进气汽门在排气行程时便提早打开,以便在进气行程时能以全开的进气口,吸入更多的油气。而进气汽门亦会延后至压缩行程中再关闭,以期能增取多一点点的时间,让内外压差更小,让汽缸内的油气浓度及压力更接近所设定的最佳气燃比。这样的变动,有效地提升了引擎动力,让引擎在高转速之时能有更充沛的油气供应,提供高速行驶更为完美的动力。
然而,当工程师不断将进气汽门开启的时间提前,并将关闭时间延后,形成同一时间进气门及排气门均同时开启的现现,这就是所谓的「气门重叠」。当气门重叠较多时,高速的动力的确得到满足,但当延长超过一定程度之后,会有有部份的油气就直接从捷径跑出了引擎,没有留在汽缸内,这种现象在引擎低转速运转时特别明显,造成低转速时动力的流失。这就代表这具引擎只适合性能狂热份子飚车用,而不适合一般人在都会中的日常生活及假日出外悠闲的兜风用。这可与主流消费者的需求差太远了。难道没有两全齐美的方式吗?
*****
[ Last edited by 胡桃树 on 2003-10-5 at 14:01 ]

[每日热点]:【保养维护】逍客烧机油难题被PNF技术完美解决...

回复本楼 | 评分 | 举报

发表于 2003-10-05 13:50    IP属地:未知

五、完美引擎效率提升解决之道-可变汽门正时VVT-i
从前面的文章之中我们了解,当在引擎转速较低时,我们希望进气汽门开启的时间晚一点,关闭的时间早一点,以维持低转速的动力输出;而当转速慢慢提高时,我们希望进气门开启的时机早一点,关闭的时间晚一点,让油气可以充份的提供,以产生连绵不绝的动力。让汽门可以在不同的情况下于不同的时机开启,便成了工程师努力的方向,可变汽门正时的概念于时形成,而Toyota的工程师亦在1990年代中期,发明了VVTi系统。
VVTi是Variable Valve Timing with Intelligent的缩写,中文的译名为「智慧型可变汽门正时系统」。在引擎运转中,汽门开启的时机,就称为「汽门正时」。当引擎在不同的运转速度时,我们需要有不同的汽门正时,以提供最佳的汽门开闭控制,让动力及燃烧效率最佳。为达成此目的,Toyota的工程师在控制进气门的凸轮轴上加装VVTi机构,以调整汽门正时。这一组安装在引擎的进气端凸轮轴的机构,在凸轮轴与传动链轮之间具有油压离合装置,让进气门凸轮轴与链轮之间转动的相位差可以改变。而控制的油压机构,则与引擎的机油系统连结,并以电磁阀门及控制回路调整。在引擎转速不同之时,让凸轮轴与链轮之间亦有着不同的角度,进而让进气门在不同的时机时开启与闭合,达到可变汽门正时的目的,进可让引擎在各转速域时,均能有充沛而适当的油气供应,以输出充沛的动力。
*****
[ Last edited by 胡桃树 on 2003-10-5 at 14:02 ]

[每日热点]:【休闲生活】丰宁坝上百里天路草原之巅...

回复本楼 | 评分 | 举报

发表于 2003-10-05 13:51    IP属地:未知

六、连续可变汽门正时与分段可变汽门正时
全球各大车厂在迈入21世纪之前,均已掌握了汽门正时的技术。而在实作上还可分成连续可变汽门正时与分段可变汽门正时等二类。
分段可变汽门正时的发展较早,在当时机构设计、油压控制回路等技术尚未成熟之时,大多是在凸轮轴与汽门摇臂的结构上做文章。以二段可变汽门正时结构为例,其在凸轮轴上有两组开启角度不同的凸轮组,推动着有两段式结构的汽门摇臂。当低转速时,透过电磁开关作动,让大角度凸轮与对应的摇臂与汽门结构没有直接连接,一直空转,所有汽门的开启都由小角度凸轮控制,以符合低转速动力输出的要求。而当转速到达临界值时,电磁阀做动,小角度凸轮则转为空转,改由大角度凸轮结构组对汽门开闭进行控制,以满足高转速时汽门开启延长的需求。
这样的概念,在当年的确让人一新耳目。但引擎对于转速提升所需的汽门控制变化是持续改变的,以效率与动力输出而言,连续可变汽门不分段的连续变化技术,可以针对各种不同转速下引擎的需求做出最适合的调整,在引擎技术上又比分段式可变汽门正时向前跨进了一大步。
*****
[ Last edited by 胡桃树 on 2003-10-5 at 14:03 ]

[每日热点]:【旅行游记】禅国囊谦 1000多个佛寺...

回复本楼 | 评分 | 举报

发表于 2003-10-05 13:59    IP属地:未知


[每日热点]:【旅行游记】打卡妈屿岛...

回复本楼 | 评分 | 举报

发表于 2003-10-05 14:10    IP属地:未知

绝对的精辟的好帖子呀!建议加分!!

[每日热点]:【自驾游记】中原游之须弥福寿之庙...

回复本楼 | 评分 | 举报

发表于 2003-10-05 14:27    IP属地:未知

dingding

[每日热点]:【自驾游记】神农架-白帝城-三峡-宜昌...

回复本楼 | 评分 | 举报

发表于 2003-10-05 15:38    IP属地:未知

好帖
DING!

[每日热点]:【旅行游记】巴马世界之乡长寿村...

回复本楼 | 评分 | 举报

发表于 2003-10-05 15:59    IP属地:未知

更多精彩尽在 爱卡黑板报, Enjoy xcar!
*** 该用户太调皮了,已被禁言 ***

更多精彩尽在 社区首页, Enjoy xcar!
http://club.xcar.com.cn/

[每日热点]:【旅行游记】夏天的乌兰察布...

回复本楼 | 评分 | 举报