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正文內(nèi)容

有關(guān)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可變技術(shù)的綜述(參考版)

2025-08-02 06:04本頁面
  

【正文】 此時(shí),短進(jìn)氣歧管工作,成為新鮮進(jìn)氣充量的主要通道。高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),節(jié)氣門體可變進(jìn)氣管長度閥(控制閥)打開。中等轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),節(jié)氣門體可變進(jìn)氣管長度閥(控制閥)打開,而進(jìn)氣歧管可變進(jìn)氣管長度閥(控制閥)關(guān)閉,此時(shí),中等長度進(jìn)氣歧管工作,成為新鮮進(jìn)氣充量的主要通道。此時(shí),長進(jìn)氣歧管工作,成為新鮮進(jìn)氣充量的主要通道?;驹砣匀皇瞧蜋C(jī)配置的進(jìn)氣歧管的長度和截面面積能夠隨著汽油機(jī)轉(zhuǎn)速變化而無級(jí)、連續(xù)地改變。汽油機(jī)有害排氣污染物排放量有所減少,即排放凈化性有所提高。伺服電機(jī)起驅(qū)動(dòng)作用控制圓盤閥(驅(qū)動(dòng)控制閥),控制更精確。進(jìn)氣流量的主要部分和輔助部分的比例取決于控制閥微微開啟的比例。為了防止汽油機(jī)低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速兩種運(yùn)轉(zhuǎn)方式變更時(shí),控制閥由全關(guān)變成全開,控制閥位置突變,引起進(jìn)氣氣流速度突變和進(jìn)氣流量的突變,導(dǎo)致汽油機(jī)有效輸出扭矩的突變,人們?cè)鲈O(shè)了控制閥部分微開度的控制。當(dāng)汽油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),控制閥4保持關(guān)閉,迫使所有的新鮮進(jìn)氣充量都經(jīng)主通道1高速地流入氣缸;當(dāng)汽油機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),控制閥4保持全開,以減少進(jìn)氣的流動(dòng)阻力。副進(jìn)氣通道中安裝有控制閥(圓盤閥),主進(jìn)氣通道中安裝有噴油器。在由低速向高速過渡的狀態(tài)下,控制閥部分微開度。主副通道式可變進(jìn)氣歧管是雙通道可變進(jìn)氣歧管的一個(gè)變型和特例。5. 主副通道式可變進(jìn)氣歧管這時(shí),新鮮空氣充量同時(shí)經(jīng)過兩個(gè)進(jìn)氣通道進(jìn)入氣缸。在長進(jìn)氣道中安裝有噴油器。雙通道可變進(jìn)氣歧管:每個(gè)進(jìn)氣歧管都有兩個(gè)進(jìn)氣通道,一長一短。4. 雙通道可變進(jìn)氣歧管因?yàn)槠蜋C(jī)燃燒過程改善后,不僅油耗降低,經(jīng)濟(jì)性改善,汽油機(jī)的有害排氣污染物的排放量也能適當(dāng)減少,即轎車汽油機(jī)的排放凈化性能也可適當(dāng)改善。粗短的進(jìn)氣歧管,進(jìn)氣阻力減小,也使進(jìn)氣充量增多。這時(shí),空氣須經(jīng)空氣濾清器和節(jié)氣門沿著彎曲而又細(xì)長的進(jìn)氣歧管流進(jìn)氣缸。同樣,發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),氣閥在ECU控制下開啟,兩個(gè)進(jìn)氣門同時(shí)工作,這相當(dāng)于加大了截面積。 以4氣門發(fā)動(dòng)機(jī)為例,2進(jìn)2排設(shè)計(jì),其中一進(jìn)氣管帶有氣閥,該氣閥受到ECU的直接控制。舉個(gè)例子:小時(shí)候我們都玩過自來水,將水管前端捏扁,自來水的壓力會(huì)變得非常大。我們知道,低轉(zhuǎn)速時(shí)氣門會(huì)設(shè)置成短行程開啟,高轉(zhuǎn)速時(shí)氣門會(huì)設(shè)置成長行程開啟,這都是“負(fù)壓”惹出來的禍。2. 變截面這顯然更能滿足各個(gè)轉(zhuǎn)速下的進(jìn)氣效率。寶馬760裝配的V12發(fā)動(dòng)機(jī)就采用了該設(shè)計(jì)。上面這種方式結(jié)構(gòu)簡單,但是只有2級(jí)可調(diào),這顯然不能完全滿足各個(gè)轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣需求。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在2000prm低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),黑色控制閥關(guān)閉,氣流被迫從長歧管流入汽缸,此時(shí),進(jìn)氣歧管的固有頻率得以降低,以適應(yīng)氣流的低轉(zhuǎn)速。工程師通過改變進(jìn)氣歧管長度,改進(jìn)氣流的流動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高,氣門開啟間隔也就越短,脈沖頻率也就越高。1. 變長度但是,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速間隔高達(dá)數(shù)千轉(zhuǎn),各工況所需的進(jìn)氣需求不盡相同,這對(duì)普通的進(jìn)氣歧管是個(gè)極大的考驗(yàn)。(三)技術(shù)原理: 發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí),用又長又細(xì)的進(jìn)氣歧管,可以增加進(jìn)氣的氣流速度和氣壓強(qiáng)度,并使得汽油得以更好的霧化,燃燒的更好,提高扭矩。如果進(jìn)氣歧管中混合氣的震蕩頻率與進(jìn)氣門開啟的時(shí)間達(dá)到共振的話,那么此時(shí)的進(jìn)氣效率顯然是很高的。發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),進(jìn)氣門不斷地的開啟和關(guān)閉,氣門開啟時(shí),進(jìn)氣歧管中的混合氣以一定的速度通過氣門進(jìn)入汽缸,當(dāng)氣門關(guān)閉時(shí)混合氣受阻就會(huì)反彈,周而復(fù)始會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)頻率。通過改變進(jìn)氣管的長度和截面積,提高燃燒效率,使發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)更平穩(wěn)、扭矩更充足,高轉(zhuǎn)速時(shí)更順暢、功率更強(qiáng)大。六、可變進(jìn)氣歧管(一)可變進(jìn)氣歧管有什么用:HEMI 搭載MDS系統(tǒng)的HEMI發(fā)動(dòng)機(jī)最早于2005年服役,當(dāng)時(shí)搭載在克萊斯勒的300C,Jeep的大切諾基和道奇Charger等車型上,而其品牌下的皮卡和大排量轎車也陸續(xù)裝備該發(fā)動(dòng)機(jī)。HEMI發(fā)動(dòng)機(jī)通過ECU對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、工況的判斷,能夠以4缸或8缸運(yùn)轉(zhuǎn),發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)稱關(guān)閉4個(gè)氣缸,剩下的4個(gè)氣缸則組成了一臺(tái)“V4”發(fā)動(dòng)機(jī),使發(fā)動(dòng)機(jī)依然能夠保持較好的平順性。在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),卡銷將卡住滑塊使之不能上下自由移動(dòng),挺柱直接推動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)氣門搖臂,而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要關(guān)閉氣缸時(shí),卡銷松開,滑塊便能夠上下滑動(dòng),挺柱上下移動(dòng)時(shí)滑塊與挺柱發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),不再推動(dòng)推桿,這樣一來氣門就被關(guān)閉,同時(shí)ECU停止向該氣缸噴油,便達(dá)到了“關(guān)閉氣缸”的效果,實(shí)現(xiàn)了“排量可變”。最后工程師們決定在與凸輪接觸的挺柱上面做文章,他們?yōu)镠EMI發(fā)動(dòng)機(jī)的挺柱設(shè)計(jì)了獨(dú)特的滑塊結(jié)構(gòu),滑塊與氣門推桿相連,滑塊下方有一個(gè)可以定位的卡銷,卡銷可以使滑塊與挺柱成為一體,推動(dòng)氣門推桿,或者使滑塊活動(dòng),是挺柱無法推動(dòng)氣門推桿。『對(duì)氣門的控制依靠特別設(shè)計(jì)的挺柱實(shí)現(xiàn),液壓控制的卡銷可以使挺柱不推動(dòng)氣門推桿』由于HEMI發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是OHV的結(jié)構(gòu),凸輪軸山布滿了凸輪,無法像本田的VCM發(fā)動(dòng)機(jī)那樣設(shè)計(jì)比較復(fù)雜的副搖臂和液壓控制的連接機(jī)構(gòu),所以只能在原先的結(jié)構(gòu)上想辦法。MDS是為克萊斯勒的HEMI發(fā)動(dòng)機(jī)量身打造的多級(jí)可變排量控制系統(tǒng),全稱為MDSMultiDisplacement System。2. MDS為了使氣缸啟用或停用時(shí)的過渡能夠平穩(wěn)進(jìn)行,系統(tǒng)會(huì)調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)、線控節(jié)氣門的開度,并相應(yīng)地啟用或解除變矩器鎖定。 VCM系統(tǒng)對(duì)節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、自動(dòng)變速箱檔位選擇及其它因素進(jìn)行監(jiān)測,以針對(duì)各種工作狀態(tài)確定適宜的氣缸啟用方案。然后,該油壓會(huì)推動(dòng)同步活塞,實(shí)現(xiàn)搖臂的連接和斷開。該系統(tǒng)采用電子控制,并采用專用的一體式滑閥,這些滑閥與缸蓋內(nèi)的搖臂軸支架一樣起著雙重作用。在四缸工作模式下,前排氣缸組的左側(cè)和中間氣缸正常工作,后排氣缸組的右側(cè)和中間氣缸正常工作。VCM通過VTEC系統(tǒng)關(guān)閉進(jìn)、排氣門,以中止特定氣缸的工作,與此同時(shí),由動(dòng)力傳動(dòng)系控制模塊切斷這些氣缸的燃油供給。由于系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉非工作缸的進(jìn)氣門和排氣門,所以可避免與進(jìn)、排氣相關(guān)的吸排損失,并進(jìn)一步提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。在中等加速、高速巡航和緩坡行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)用4個(gè)氣缸來運(yùn)轉(zhuǎn)。車輛起步、加速或爬坡等任何需要大功率輸出的情況下,該發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)把全部6個(gè)氣缸投入工作。1. V
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