什麼是可變氣門正時系統VVT?

1.可變氣門正時系統VVT

概述

VVT(Variable Valve Timing)可變氣門正時系統。該系統通過配備的控制及執行系統,對發動機凸輪的相位進行調節,從而使得氣門開啟、關閉的時間隨發動機轉速的變化而變化,以提高充氣效率,增加發動機功率。

基本簡介

發動機可變氣門正時技術(VVT,Variable Valve Timing)原理是根據發動機的運行情況,調整進氣(排氣)的量,和氣門開合時間,角度。使進入的空氣量達到最佳,提高燃燒效率。優點是省油,公升比大。缺點是中段轉速扭矩不足。

韓系車的VVT是根據日本中的豐田的VVT-I和本田的VTEC技術模仿而來,但是相比豐田的VVT-I可變正時氣門技術,VVT僅僅是可變氣門技術,缺少正時技術,所以VVT發動機確實要比一般的發動機省油,但是趕不上日系車的豐田和本田車省油。

BMW在之前新一代發動機中早已采用該技術,目前如本田的VTEC、i-VTEC、豐田的VVT-i;日產的CVVT;三菱的MIVEC;鈴木的VVT;現代的VVT;起亞的CVVT等也逐漸開始使用。總的說來其實就是一種技術,名字不同。

VVT–i

VVT中文意思是ldquo;可變氣門正時rdquo;,由於采用電子控制單元(ECU)控制,因此豐田起瞭一個好聽的中文名稱叫ldquo;智慧型可變氣門正時系統rdquo;。該系統主要控制進氣門凸輪軸,又多瞭一個小尾巴ldquo;irdquo;,就是英文ldquo;Intakerdquo;(進氣)的代號。這些就是ldquo;VVT-irdquo;的字面含義瞭。VVTmdash;i.系統是豐田公司的智能可變氣門正時系統的英文縮寫,最新款的豐田轎車的發動機已普遍安裝瞭VVTmdash;i系統。豐田的VVTmdash;i系統可連續調節氣門正時,但不能調節氣門升程。它的工作原理是:當發動機由低速向高速轉換時,電子計算機就自動地將機油壓向進氣凸輪軸驅動齒輪內的小渦輪,這樣,在壓力的作用下,小渦輪就相對於齒輪殼旋轉一定的角度,從而使凸輪軸在60度的范圍內向前或向後旋轉,從而改變進氣門開啟的時刻,達到連續調節氣門正時的目的。

VVT-i是一種控制進氣凸輪軸氣門正時的裝置,它通過調整凸輪軸轉角配氣正時進行優化,從而提高發動機在所有轉速范圍內的動力性、燃油經濟性,降低尾氣的排放。

VVT-i系統由傳感器、ECU和凸輪軸液壓控制閥、控制器等部分組成。ECU儲存瞭最佳氣門正時參數值,曲軸位置傳感器、進氣歧管空氣壓力傳感器、節氣門位置傳感器、水溫傳感器和凸輪軸位置傳感器等反饋信息匯集到ECU並與預定參數值進行對比計算,計算出修正參數並發出指令到控制凸輪軸正時液壓控制閥,控制閥根據ECU指令控制機油槽閥的位置,也就是改變液壓流量,把提前、滯後、保持不變等信號指令選擇輸送至VVT-i控制器的不同油道上。

VVT-i系統視控制器?安裝部位不同而分成兩種,一種是安裝在排氣凸輪軸上的,稱為葉片式VVT-i,豐田PREVIA(大霸王)安裝此款。另一種是安裝在進氣凸輪軸上的,稱為螺旋槽式VVT-i,豐田凌志400、430等高級轎車安裝此款。兩者構造有些不一樣,但作用是相同的。

葉片式VVT-i控制器由驅動進氣凸輪軸的管殼和與排氣凸輪軸相耦合的葉輪組成,來自提前或滯後側油道的油壓傳遞到排氣凸輪軸上,導致VVT-i控制器管殼旋轉以帶動進氣凸輪軸,連續改變進氣正時。當油壓施加在提前側油腔轉動殼體時,沿提前方向轉動進氣凸輪軸;當油壓施加在滯後側油腔轉動殼體時,沿滯後側向轉動進氣凸輪軸;當發動機停止時,凸輪軸液壓控制閥則處於最大的滯後狀態。

螺旋槽式VVT-i控制器包括正時皮帶驅動的齒輪、與進氣凸輪軸剛性連接的內齒輪,以及一個位於內齒輪與外齒輪之間的可移動活塞,活塞表面有螺旋形花鍵,活塞沿軸向移動,會改變內、外齒輪的相位,從而產生氣門配氣相位的連續改變。當機油壓力施加在活塞的左側,迫使活塞右移,由於活塞上的螺旋形花鍵的作用,進氣凸輪軸會相對於凸輪軸正時皮帶輪提前某個角度。當機油壓力施加在活塞的石側,迫使活塞左移,就會使進氣凸輪軸延遲某個角度。當得到理想的配氣正時,凸輪軸正時液壓控制閥就會關閉油道使活塞兩側壓力平衡,活塞停止移動。

現在,先進的發動機都有ldquo;發動機控制模塊rdquo;(ECM),統管點火、燃油噴射、排放控制、故障檢測等。豐田VVT-i發動機的ECM在各種行駛工況下自動搜尋一個對應發動機轉速、進氣量、節氣門位置和冷卻水溫度的最佳氣門正時,並控制凸輪軸正時液壓控制閥,並通過各個傳感器的信號來感知實際氣門正時,然後再執行反饋控制,補償系統誤差,達到最佳氣門正時的位置,從而能有效地提高汽車的功率與性能,盡量減少耗油量和廢氣排放。

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