vvt發(fā)動(dòng)機(jī)_VVT 可變氣門正時(shí)技術(shù)是一種怎樣的技術(shù)？原理是什么？

VVT（Variable Valve Timing）字面意思是通過(guò)某種獨(dú)特的技術(shù)，可以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間，達(dá)到可變正時(shí)的效果。

時(shí)機(jī)：讓引擎在正確的時(shí)間做正確的事情

因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)是用來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣效果，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在一定工況下的效率。但是，發(fā)動(dòng)機(jī)的工況是不斷變化的，定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉氣門必然不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)全工況下對(duì)進(jìn)氣效率的需求。

因此，可以通過(guò)硬件機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)閥門的提前和延遲變化時(shí)間，配合電控系統(tǒng)的精確控制，實(shí)現(xiàn)閥門在一定范圍內(nèi)的智能變量調(diào)節(jié)。這項(xiàng)技術(shù)就是我們通常所說(shuō)的VVT可變氣門正時(shí)技術(shù)。如果加上電控系統(tǒng)，就是電子可變氣門正時(shí)。如本田的ivtec，豐田的vvt-i等。

與不帶可變氣門正時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，它們具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：

提高燃油經(jīng)濟(jì)性

改善低速穩(wěn)定性和扭矩輸出

有助于增加力量

減少排放污染

與沒(méi)有VVT的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，燃油經(jīng)濟(jì)性提高10%-20%，功率提高5%-10%。

讓我用通俗易懂的語(yǔ)言分享一下它是個(gè)什么樣的技術(shù)？為什么要使用它？四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)完整的循環(huán)包括：吸氣、壓縮、做功、排氣。由于每個(gè)沖程都需要活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)完成180度，曲軸在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中實(shí)際上旋轉(zhuǎn)了720度。

凸輪軸是發(fā)動(dòng)機(jī)完成配氣的主體。凸輪軸由曲軸通過(guò)正時(shí)皮帶驅(qū)動(dòng)，但進(jìn)氣門和排氣門只需打開(kāi)一次即可完成一個(gè)完整的行程，因此它們之間的傳動(dòng)比固定為2:1。即，對(duì)于曲軸的兩轉(zhuǎn)，僅需要凸輪軸的一轉(zhuǎn)。

按理說(shuō)，閥門的開(kāi)關(guān)不應(yīng)該嚴(yán)格按照每180度一個(gè)行程來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉嗎？例如，在吸氣行程中，活塞開(kāi)始下降時(shí)打開(kāi)閥門，當(dāng)活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，還沒(méi)準(zhǔn)備好向上運(yùn)動(dòng)，閥門就關(guān)閉；在排氣沖程中，排氣門在工作結(jié)束前的一瞬間打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，排出廢氣。理論上，這樣的配氣是不是很合適？但現(xiàn)實(shí)往往不允許，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)極其復(fù)雜多變，無(wú)論是阻力、摩擦、進(jìn)氣效率、溫度、壓力、廢氣循環(huán)等因素都會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能。與配氣系統(tǒng)相比，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣效率對(duì)其運(yùn)轉(zhuǎn)起著極其重要的作用，而配氣系統(tǒng)與氣門正時(shí)有著直接的關(guān)系。

發(fā)動(dòng)機(jī)理想的工作狀態(tài)是進(jìn)氣充足，排氣干凈。因此，雖然固定的氣門啟閉時(shí)間很適合發(fā)動(dòng)機(jī)在某種情況下的配氣要求，但固定的啟閉時(shí)間并不適合多變的發(fā)動(dòng)機(jī)工況。不能滿足不同的配氣要求。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量不能盡可能地滿足燃料的燃燒，廢氣也不能完全排除。所以在VVT沒(méi)出來(lái)的時(shí)候，大家通過(guò)改變凸輪結(jié)構(gòu)來(lái)延長(zhǎng)進(jìn)排氣門的開(kāi)閉時(shí)間。這種方法可以保證在發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始吸氣之前閥門提前打開(kāi)，吸氣結(jié)束后閥門延遲關(guān)閉，以獲得更高的充氣效率。排氣前閥門提前開(kāi)啟，排氣后閥門延遲關(guān)閉，以提高排氣效率。這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)一種情況：排氣門未關(guān)閉時(shí)進(jìn)氣門打開(kāi)，曲軸轉(zhuǎn)過(guò)進(jìn)氣門打開(kāi)和排氣門打開(kāi)時(shí)的角度。稱為“氣門重疊角”。

VVT與氣門重疊角有什么關(guān)系？氣門重疊角的存在完全是為了滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工況而設(shè)定的，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際工況下的進(jìn)氣效率不可能達(dá)到系數(shù)1（自吸）。因此，通過(guò)這種方式，盡可能提高進(jìn)排氣效率，從而使燃燒效率和排氣效率相應(yīng)提高。實(shí)際上，由凸輪引起的氣門重疊角類似于一種簡(jiǎn)單的“固定氣門正時(shí)”效應(yīng)，可以保證氣門在發(fā)動(dòng)機(jī)所有工況下的“早開(kāi)晚關(guān)”效果。至于如何讓它達(dá)到“可變”的效果，就是下面要說(shuō)的可變正時(shí)技術(shù)，因?yàn)榭梢哉f(shuō)VVT的運(yùn)作是基于氣門重疊角。

既然氣門重疊角是固定的，那么如果我想在不同轉(zhuǎn)速和正常工況下，最大限度地提高發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣效率，提高排氣效率，減少泵氣損失，提高EGR效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到不同的發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的性能。影響。例如，在低速時(shí)，減小氣門重疊角，以保證燃燒效率、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)的泵送損失等；在高速時(shí)，增加氣門重疊角以提高進(jìn)氣效率和動(dòng)力輸出。

如何實(shí)現(xiàn)？結(jié)構(gòu)原理是如何實(shí)現(xiàn)的？如果在一定的工況下凸輪軸提前或延遲一個(gè)角度，就可以保證凸輪提前或延遲氣門頂桿上的壓力，從而提前或延遲氣門的啟閉時(shí)間。

這里使用的是VVT移相器，也就是調(diào)節(jié)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)是在一個(gè)扁平圓筒的封閉液室內(nèi)有若干個(gè)獨(dú)立的液室，每個(gè)獨(dú)立的液室被轉(zhuǎn)子葉片分成兩個(gè)小液室，分別為滯后室和提前室。轉(zhuǎn)子與凸輪軸相連，相位器由電控液壓控制，接收ECU信息對(duì)滯后室和提前室的液壓油進(jìn)行加壓，使液壓壓力較大的一側(cè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)提前或旋轉(zhuǎn)一定角度，最后通過(guò)凸輪軸實(shí)現(xiàn)可變氣門開(kāi)啟時(shí)間。

比如在高速情況下，我需要提前打開(kāi)進(jìn)氣門。此時(shí)ECU會(huì)向電控系統(tǒng)發(fā)出提前開(kāi)啟指令。電控系統(tǒng)控制液壓油擠壓相位器液腔的提前室，液壓推動(dòng)風(fēng)扇葉片。旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)凸輪軸定時(shí)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，此時(shí)凸輪提前接觸氣門頂桿，緩慢打開(kāi)氣門開(kāi)口。

總結(jié)：VVT其實(shí)是一個(gè)折衷方案。雖然可以提升低速扭力和高速動(dòng)力，提升燃油經(jīng)濟(jì)性，但中段輸出偏弱。但是，由于凸輪的行程是固定的，所以無(wú)法兼顧凸輪的開(kāi)閉。最后的標(biāo)定是通過(guò)N次實(shí)驗(yàn)來(lái)求出解?，F(xiàn)在很多車企也配備了雙VVT（DVVT），既照顧到了進(jìn)氣側(cè)，也照顧到了排氣側(cè)，讓進(jìn)排氣盡可能的達(dá)到更好的效果。與VVT相比，燃油經(jīng)濟(jì)性和性能提升會(huì)更好。