汽车可变技术

汽车可变技术 一、汽车可变汽缸技术 可变气缸技术一般适用于多气缸大排量车型,如V6、V8、V12发动机,因为日常行驶,大多数情况下并不需要大功率的输出,所以大排量多汽缸就显得有点浪费,于是可变汽缸技术应运而生,它可以在不需要大功率的输出时,控制关闭一部分汽缸,以减少燃油的消耗。 (1)VCM,全称V ariable Cylinder Management,它是本田所拥有的一种可变汽缸管理技术,它可以在行驶时将车辆的个别汽缸关闭,让一台3.5升V6发动机在3、4、6缸之间变化,排量则在1.75升至3.5升之间变化。 这套可变汽缸技术可以很智能的管理车辆发动机,当车辆进行爬坡、加速、起步等全负荷工作时,发动机的六个汽缸会全部投入工作,而当车辆以中速巡航状态行驶时,工作的汽缸数会减半,即只工作三个汽缸,而在高速巡航时,为了保证车辆的动力输出,运行汽缸的数量会增加至四个。 借助三种工作模式,VCM系统能够细致地确定发动机的工作排量,使其随时与行车要求保持一致。由于系统会自动关闭非工作缸的进气门和排气门,所以可避免与进、排气相关的吸排损失,并进一步提高了燃油经济性。VCM系统综合实现了最高的性能和最高的燃油经济性-这两种特性在常规发动机上通常无法共存。 非工作缸的火花塞会继续点火,以尽量降低火花塞的温度损失,防止气缸重新投入工作时因不完全燃烧造成火花塞油污。本田的这套 系统采用电子控制,并采用专用的一体式滑阀,这些滑阀与缸盖内的摇臂轴支架一样起着双重作用。根据系统电子控制装置发出的指令,滑阀会有选择地将油压导向特定气缸的摇臂。然后,该油压会推动同步活塞,实现摇臂的连接和断开。 VCM系统对节气门开度、车速、发动机转速、自动变速箱档位选择及其它因素进行监测,以针对各种工作状态确定适宜的气缸启用。此外,该系统还会确定发动机机油压力是否适合VCM进行工作模式的切换,以及催化转化器的温度是否仍会保持在适当范围内。为了使气缸启用或停用时的过渡能够平稳进行,系统会调整点火正时、线控节气门的开度,并相应地启用或解除变矩器锁定。最终,3缸、4缸和6缸工作模式间的过渡,会在驾驶员觉察不到的状态下完成。 (2)MDS,全称Multi-Displacement System,克莱斯勒的汽缸可变技术。 MDS就是依靠关闭相应的汽缸来达到节油的效果。但与本田不同,由于克莱斯勒的HEMI发动机采用的是OHV结构,凸轮轴上布满了凸轮,所以其无法像本田那样通过比较复杂的副摇臂和液压控制的连接结构来实现关闭汽缸的作用。 克莱斯科HEMI发动机的挺柱有一个独特的滑块结构,该结构与气门推杆相连,滑块下方有一个卡销,卡销可以使滑块与挺柱链接,推动气门推杆,或使滑块滑动,让挺柱无法推动气门推杆。当挺住推动推杆驱动气门摇臂,气门全部打开,此时HEMI发动机的八个汽缸 将会全部工作,使得车辆得到最大的动力输出;而当卡销松开,滑块可以上下滑动时,挺住无法推动推杆,此时HEMI的四个汽缸会被关闭,发动机也由原来的V8变成了V4。 二、可变进气歧管技术 发动机在低转速时,用又长又细的进气歧管,可以增加进气的气流速度和气压强度,并使得汽油得以更好的雾化,燃烧的更好,提高扭矩。发动机在高转速时需要大量混合气,这时进气歧管就会变的又粗有短,吸入更多的混合气,提高输出功率。 (1)可变长度进气歧管 当汽油机低速运转时,汽油机电子控制模块指令转换阀控制机构关闭转换阀。这时,空气须经空气滤清器和节气门沿着弯曲而又细长的进气歧管流进气缸。细长的进气歧管提高了进气速度,增强了气流的惯性,使进充气量增多;当汽油机高速运转时,汽油机电子控制模块指令转换阀控制机构,打开转换阀,空气经空气滤清器和节气门及转换阀直接进入粗短的进气歧管。粗短的进气歧管,进气阻力减小,也使进充气量增多。 可变长度进气歧管不仅可以提高汽油机在中、低速和中、小负荷时的动力性,即提高有效输出扭矩;还由于它提高了汽油机在中、低速运转时的进气速度W,而增强了气缸内的气流强度,从而改善了燃烧过程,使汽油机中、低速的最低燃油消耗率下降,燃油经济性有所提高,汽油机的有害排气污染物的排放量也能适当减少,即轿车汽油机的排放净化性能也可适当改善。 (2)双通道可变进气歧管 双通道可变进气歧管:每个进气歧管都有两个进气通道,一长一短。根据汽油机的工作转速高低、负荷大小,由旋转阀控制空气经过哪一个通道流进气缸。在长进气道中安装有喷油器。当汽油机在中、低速运转时,旋转阀受到由汽油机电子控制模块发出的指令,在旋转阀控制机构(执行器)作用下,将短进气通道封闭,新鲜空气充量经空气滤清器、节气门沿长进气通道经过缸盖上的进气道和进气门进入气缸;当汽油机在高速运转时,汽油机电子控制模块发出指令,旋转阀控制机构(执行器)作用将短进气道打开,使长进气道通道短路,将长进气通道改变为辅助进气通道。这时,新鲜空气充量同时经过两个进气通道进入气缸。 (3)主副通道式可变进气歧管 主副通道式可变进气歧管是双通道可变进气歧管的一个变型和特例。 在由低速向高速过渡的状态下,控制阀部分微开度。每一气缸使用主进气通道(长)和副进气通道(短)。副进气通道中安装有控制阀(圆盘阀),主进气通道中安装有喷油器。在主副通道式可变进气歧管中,控制阀的位置由控制单元(ECU)根据发动机的曲轴转速高或低进行控制。当汽油机中速运转时,控制阀微微地开启(部分开度),这时,进气流量的大部分即主要进气量仍经主通道流入气缸;进气流量的小部分即辅助进气量会经副通道流入气缸。进气流量的主要部分和辅助部分的比例取决于控制阀微微开启的比例。驱动控制阀 开关动作起两种方式的作用:通过电磁阀控制的真空膜片和通过伺服电机。伺服电机起驱动作用控制圆盘阀(驱动控制阀),控制更精确。 (4)无级可变进气歧管 无级可变进气歧管是可变进气歧管最理想的一种方案。基本原理仍然是汽油机配置的进气歧管的长度和截面面积能够随着发动机转速变化而无级、连续地改变。 低转速运转时,节气门体可变进气管长度阀(控制阀)关闭,进气歧管可变进气管长度阀(控制阀)也关闭。此时,长进气歧管工作,成为新鲜进气充量的主要通道。两阀全关,其特征是长进气歧管工作。 中等转速运转时,节气门体可变进气管长度阀(控制阀)打开,而进气歧管可变进气管长度阀(控制阀)关闭,此时,中等长度进气歧管工作,成为新鲜进气充量的主要通道。其特征是:两阀一开一关,中等长度进气歧管工作。 高转速运转时,节气门体可变进气管长度阀(控制阀)打开。而进气歧管可变进气管长度阀也打开。此时,短进气歧管工作,成为新鲜进气充量的主要通道。 三、可变气门技术 可变气门正时系统,当今高性能发动机普遍配备该系统。该系统通过配备的控制及执行系统,对发动机凸轮的相位或者气门升程进行调节,调整进气(排气)的量,和气门开合时间,角度。使进入的空气量达到最佳,提高燃烧效率。从而达到优化发动机配气过程的目的。 (1)VVT-i系统,丰田公司的智能可变气门正时系统的英文缩写。 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对配气正时进行优化,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。 (2)i-VTEC,本田公司的可变气门升程系统的英文缩写。 本田的可变气门升程系统的结构和工作原理并不复杂,利用第三根摇臂和第三个凸轮即实现了气门升程变化。 当发动机在中、低转速时,三根摇臂处于分离状态,普通凸轮推动主摇臂和副摇臂来控制两个进气门的开闭,气门升量较小。此时虽然中间凸轮也推动中间摇臂,但由于摇臂之间是分离的,所以两边的摇臂不受它控制,也不会影响气门的开闭状态。 发动机达到某一个设定的转速时,电脑即会指令电磁阀启动液压系统,推动摇臂内的小活塞,使三根摇臂锁成一体,一起由高角度凸轮驱动,这时气门的升程和开启时间都相应的增大了,使得单位时间内的进气量更大,发动机动力也更强。当发动机转速降到某一转速时,摇臂内的液压也随之降低,活塞在回位弹簧作用下退回原位,三根摇臂分开。 四、发动机可变压缩比技术 (1)萨博的SVC(Saab Variable Compression)可变压缩比发动机,气缸盖和气缸体是动态连接在一起的,气缸盖与气缸体通过一组摇臂连接,摇臂能在ECU的控制下改变一定的角度,从而改变了燃烧室的体积,压缩比也同样被改变了。发动机的ECU能通过传感器传出的信息来判断汽油的标号,并选择最适合的压缩比。这样,它就能适应不同标号的汽油,特别是低标号的汽油。 (2)日产VCR可变压缩比技术 日产可变压缩比技术采用在曲柄销转动部位摆动的杠杆的一端与连杆连接,而杠杆的另一端则才用与控制轴延伸出来的连杆相连接的构造。连杆与控制轴的偏心部分连接,当控制轴转动时,控制轴连杆使曲柄销回转而使杠杆摆动。由此,活塞的上止点的位置作上下移动,从而能够连续改变压缩比。