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发动机技术的“七`十`二”变,横扫修车“81难”!

什么?!发动机“七`十`二”变!!!

没错!就是“七`十`二”变,只是这里的`十`是加号的意思!你一定会说小编,你是不是又在调皮了。绝对没有,小编这次是相当认真的!不信,你接着往下看!

还记的我们之前有一篇讲解三大发动机循环的文章么?

它们的区别在于在不同工况下气门打开/关闭的时刻不同,从而保证了发动机的工作效率。说到这,你是不是想到了可变正时!没错,可变正时技术就是在它们的基础上产生的,接下来我们一起进入发动机“可变”技术的世界里看一看。

机械系统

1
可变气门正时技术

可变气门正时又叫可变配气相位。根据执行器布置位置的不同,分为进气侧可变气门正时系统,进、排气侧可变气门正时系统。实现对进气门或进排气气门的开启/关闭时间的调整。随着技术的不断更新,现阶段的可变正时系统大部分均可实现连续可变。

代表:

丰田的VVT-i技术,本田的VTEC技术,日产的CVVT技术,三菱的MIVEC技术,宝马的Vanos和Valvetronic技术等。

原理:

发动机电脑根据发动机在不同工况下做出对应判断后,发送指令到对应执行器(如电磁阀),执行器根据指令做出相应动作,进而改变内部油道实现配气相位的改变,以提高进气充量,使充量系数增加,进而提高发动机转矩和功率等性能。

结构组成:

发动机电脑(控制单元)、VVT电磁阀、VVT相位器(执行器)、传感器(CKP、CMP、MAP、THA、THW等)、油道等。

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视频·可变气门正时3D演示

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2
可变气门升程技术

奥迪官方称可变气门升程技术为AVS,其本质和可变气门正时技术相同,但其实现方式不同。它是通过改变气门升程高低以及打开/关闭持续时间来实现的。

代表:

奥迪的AVS技术、奔驰的Camtronic技术等。

原理:

发动机电脑根据发动机在不同工况下做出判断后,发送指令给电磁驱动器(即电磁阀),在电磁驱动器的作用下,通过螺旋沟槽可以使凸轮轴向左或向右移动,从而实现在不同凸轮间的切换,进而达到增加进气充量,提高发动机效率的目的。

结构组成:

发动机电脑(控制单元)、调节电磁阀、多行程凸轮、传感器等

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视频·奥迪可变气门升程技术原理动画模拟

3
可变压缩比技术

我们都知道,一般情况下发动机的压缩比都是固定的,而高压缩比的发动机其燃烧效率和经济性都要比低压缩比更占优势。为了保证发动机在低速和高速工况下均有良好的工作性能,可变压缩比发动机的出现将其变成了现实。

代表:

日产VC-TURBO

原理:

发动机电脑根据发动机在不同工况下做出判断,发送指令给驱动电机,驱动电机做出相应动作带动传动臂改变谐波传动控制轴位置,进而改变了曲轴的高度,使燃烧容积发生变化,从而达到改变压缩比的目的。

结构组成:

发动机电脑、实现可变压缩比的驱动电机、偏心轮、谐波传动控制轴、传动臂、控制连杆等。

英菲尼迪VC-T可变压缩比发动机

4
可变气缸技术(闭缸技术)

所谓的闭缸技术即在中低负荷下,使部分气缸停止工作,增加工作气缸的负荷率,进而改善车辆的经济性和排放性能;当在大负荷工况下,则让全部气缸工作。该技术通常在V6、V8、V10、V12的多缸大排量发动机运用较多。以V6发动机为例,闭缸技术可实现发动机以3缸(低负荷或中速巡航状态下)、4缸(中等加速、高速巡航和缓坡行驶状态下)、6缸(车辆起步、加速或爬坡等大功率输出状态下)三种状态下的正常工作。当然此项技术的实现离不开可变气门正时系统的参与!

代表:

本田CVM技术,克莱斯勒MDS技术,别克DOD技术等。

原理:

实现闭缸的本质是发动机电脑根据对节气门开度、车速、发动机转速、自动变速器当前档位和其他因素的监测,对不同工况下对相应气缸进行断油和停止气门运动,使其停止工作,增加剩余工作气缸负荷率,提高效率降低燃油消耗。

结构组成:

发动机电脑、可变气门正时系统、发动机转速传感器、变速器档位传感器等。

5
可变排量技术

该技术可等同与可变气缸技术,都是在不同工况下,通过停止部分气缸的工作来提高发动机的有效功率。

代表:

奥迪Cylinder On Demand System技术(按需气缸管理系统)等。

原理:

为保证发动机运转平稳,故在怠速时不进行气缸的关闭。当处于1、2档位状态下,不关闭气缸。在关闭部分气缸(发动机处于低负荷状态下)时,需保证最低机油温度在50℃、且最低转速约为1000r/min,最高转速约为3500r/min。通过关闭进、排气门,喷油和点火来实现气缸的关闭。

6
可变进气道技术

通过改变进气道的长度/截面、采用双通道/主副式可变进气道、无级可变进气道等措施,提高燃烧效率,以达到发动机在低转速时更加平稳、扭矩更充足,高速运转工况下更顺畅、功率更强的目的。

代表:

丰田ACIS技术,福特VICS技术等。

原理:

在低转速下,一个进气道被控制阀封闭,仅通过一个进气道进气,此时进气气流速度加快,提高进气惯性,增加进气效率,同时形成较强的横涡流或纵涡流,使燃烧速度加快从而保证了高转矩的输出。在高转速下,则由两个进气道进气,此时进气量充足,可继续维持高转矩的输出。

结构组成:

发动机电脑、进气控制阀、真空开关阀、进气歧管等。

7
可变涡轮增压技术

我们都知道在配备有涡轮增压的发动机上,为了防止发动机出现爆震以及限制热负荷,针对涡轮增压的增压压力必须进行控制。故在涡轮增压器中装有废气旁通阀,由发动机电脑根据增压压力以及其他相关信息进行控制该阀的打开或关闭,进而保证发动机足够的功率。而在可变涡轮增压技术中,则是通过改变涡轮通流面积的方法实现对增压压力的实时改变。

代表:

变截面涡轮增压器(VGT)

原理:

在涡轮增压的废气进气腔与废气涡轮之间设有环绕废气涡轮周边且沿圆周均匀布置的若干废气进气调节叶片和控制这些叶片旋转角度的调节装置。通过调节装置改变废气进气调节叶片的角度,当发动机处于低速运转时,通往涡轮的废气入口面积自动减小,废气流速相应提高,增压器转速上升,增压出口压力增大,供气量加大。当发动机处于高速运转时,调节叶片旋转角度增大,使增压器转速相对减小,在保证发动机功率不下降的情况下,实现增压不过量。

结构组成:

涡轮增压器、壳体、控制气阀、调节叶片、调节叶片拐臂、拨轮盘等。

可变截面涡轮增压器(VTG)

看完了上面关于发动机机械系统的“七”变之后,我们再来看下发动机其他系统里的“二”变!

其他系统

1
可变排量机油泵

我们都知道,传统机油泵的供油量始终是恒定的(不论发动机转速/负荷如何变化),这样势必会影响到发动机在各工况下的工作性能。为此,在发动机技术不断更新的同时,机油泵也同样在不断进化———可调容积式机油泵。此类机油泵可以根据发动机的转速实时调整机油泵的供油量,从而达到了降低机油泵对发动机功率损耗的目的。

代表:

大众容积可调式机油泵,奔驰可变排量机油泵

原理:

可调容积式机油泵通过改变内部配流面的相对位置,进而实现在发动机不同转速下提供相对应的供油量。而配流面相对位置的改变是通过机油泵调节阀(由发动机电脑控制,一般安装于缸体内机油冷却器上方)和控制弹簧相互配合完成的。

结构组成:发动机电脑,容积可调式叶片机油泵,机油泵调节器,控制弹簧,发动机转速传感器(即曲轴位置传感器)等。

2
可控(开关)式水泵

传统水泵通过皮带的传动处于一直工作状态,无形中损耗了发动机的部分功率。而可控(开关)式水泵则可以实现根据发动机的不同工况进行实时调节,以保证发动机功率尽可能少的损耗。

代表:

奥迪可开关式水泵

看完了发动机里的“七`十`二”变,你是否还想到了其他的“可变”技术呢?快到评论区留言,给大家科普一下吧!

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