汽車發(fā)動機(jī)上的CVVT與DVVT是什么意思,兩者有哪些差異?
來源 中車友 瀏覽 2876 發(fā)表時間:2022-05-24 10:04:00
DVVT:它是指雙可變氣門正時,其氣門開啟相位有兩個時刻。CVVT:它是一個連續(xù)可變的氣門正時,可以在允許的氣門正時的兩個極限相位之間連續(xù)調(diào)節(jié)。
VVT泛指可變氣門正時技術(shù),而在可變氣門技術(shù)不斷發(fā)展過程中,不同的品牌、不同的技術(shù)催生了不同的名稱,比如日產(chǎn)VVL、寶馬VANOS、雪鐵龍VTI、本田VTEC等,它們的作用基本一致,只是實現(xiàn)的理念、結(jié)構(gòu)存在差異罷了,也牽扯到專利的申報。
一般發(fā)動機(jī)的進(jìn)排氣門都是在曲軸轉(zhuǎn)角的相應(yīng)位置由機(jī)械正時傳動機(jī)構(gòu)來開啟和關(guān)閉的,與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷無關(guān)。也就是說,門的開閉時間與曲軸的旋轉(zhuǎn)位置是對應(yīng)的,與轉(zhuǎn)速無關(guān)。
比如本田的VVT技術(shù)叫VTEC,日產(chǎn)研發(fā)類似技術(shù)不能用本田的明明,所以日產(chǎn)的VVT技術(shù)叫VVL、具備升程功能的叫VVEL,當(dāng)然配備日產(chǎn)VVEL技術(shù)的發(fā)動機(jī)市面上少見;豐田的命名更簡單,直接用VVT來命名;現(xiàn)代的可變氣門技術(shù)為CVVT,也代表連續(xù)可變氣門正時;當(dāng)然這僅僅是一個名字,并不代表其它名稱的VVT就不能連續(xù)可變。
至于DVVT有兩種含義,其一大發(fā)、五菱的可變氣門正時技術(shù)注冊名稱就是DVVT,其次D也代表英文單詞中的double,也就是雙重的意思,在汽車上代表進(jìn)氣端、排氣端皆應(yīng)用了可變氣門正時技術(shù),可變氣門正時技術(shù)是伴隨曾經(jīng)的高轉(zhuǎn)速自然吸氣發(fā)動機(jī)而生的,所以最初只布置在進(jìn)氣端,現(xiàn)在增壓普及需要快速的排氣去推渦輪,所以又產(chǎn)生了排氣端。
可變氣門技術(shù)的意義
從哲學(xué)的角度上看,世間萬物只要有利則必有弊,就好比渦輪增壓技術(shù),與相同排量的自吸相比較,渦輪增壓的性能的確更強(qiáng),但油耗也更高;而可變氣門技術(shù)則是有利而無弊的,它既可提高動力、又能降低油耗,所以可變氣門正時、升程可以說是汽車領(lǐng)域中最完美的技術(shù);只是現(xiàn)如今關(guān)注可變氣門技術(shù)的朋友太少,原因在于它太常見了,普及多年的技術(shù)也就引不起各位的關(guān)注了。
可變氣門技術(shù)的產(chǎn)生
現(xiàn)如今是渦輪增壓、混合動力普及,而在過去則是自然吸氣發(fā)動機(jī)大行其道,參考公式功率=扭矩*轉(zhuǎn)速/9550,想提高內(nèi)燃機(jī)的功率可以提高排量,也可以提高轉(zhuǎn)速,當(dāng)然兩者都高是最完美的,比如高轉(zhuǎn)速V8、V10發(fā)動機(jī)當(dāng)然性能澎湃;但乘用車的普及不可能毫無忌憚的做大排量,那么如何提高小排量發(fā)動機(jī)的功率就顯得尤為重要了。
自吸發(fā)動機(jī)如果排量小,那么扭矩方面是絕對的短板,扭矩指望不上若想提高功率就必須拉高轉(zhuǎn)速,可以說上世紀(jì)80、90年代的自吸都是利用這種方式,隨便一款民用小排量自吸轉(zhuǎn)速普遍都能拉到7000轉(zhuǎn)左右,而一些性能機(jī)型的轉(zhuǎn)速更高;當(dāng)高轉(zhuǎn)速運行時,每循環(huán)進(jìn)氣門開啟的周期太短,這就會影響高轉(zhuǎn)速下的空氣填充量,燃油的燃燒變差,油耗上升、動力疲軟。
舉一個簡單的例子,對于4沖程發(fā)動機(jī)而言曲軸轉(zhuǎn)兩圈是一循環(huán),6000轉(zhuǎn)/分運行時將完成3000個循環(huán),也就是說每分鐘進(jìn)氣門開啟3000次,進(jìn)氣門每秒開、關(guān)50次,因為開啟周期太短,空氣填充就變得困難,所以在沒有可變氣門正時技術(shù)之前,發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速時的燃燒很難解決,油耗高、動力軟、油耗離譜,所以后來為了解決這個問題就產(chǎn)生了可變氣門正時技術(shù)。
可變氣門正時與升程
可變氣門技術(shù)的原理并不復(fù)雜,往簡單點說就是在特定的轉(zhuǎn)速下利用油壓將一顆活梢打入帶動氣門運轉(zhuǎn)的搖臂內(nèi),完成低角度凸輪向高角度凸輪驅(qū)動方式的轉(zhuǎn)變,而高、低兩種凸輪角度可以改變進(jìn)氣門開啟的時間,以及向下移動的深度;如上圖所示進(jìn)氣門向下伸得越長,進(jìn)氣口的截面就越大,從而增加了空氣填充量,改善了高轉(zhuǎn)速運行時進(jìn)氣不足的問題。
所以我們可以把可變氣門技術(shù)看作是延長進(jìn)氣門開啟周期、增大進(jìn)氣口面積的技術(shù),正時代表延長進(jìn)氣門開啟時間,升程則是增大進(jìn)氣門的開口面積;正常而言配備可變氣門正時技術(shù)的發(fā)動機(jī)比比皆是,幾乎所有機(jī)器都有,但配備可變氣門升程的就比較少,可以把可變氣門升程看作是正時的進(jìn)階,配備進(jìn)氣端可變氣門升程的有本田K20A、日產(chǎn)的VQ37HR等,大都是偏運動的機(jī)型。實際上本田的VTEC代表的是可變氣門正時以及升程技術(shù),但現(xiàn)如今VTEC僅僅是一個標(biāo)志,本田大部分車型已經(jīng)不配進(jìn)氣端升程了。
雙側(cè)氣門正時技術(shù)
自然吸氣時代,內(nèi)燃機(jī)是很依賴氣門正時以及升程技術(shù)的,而到了渦輪增壓時代,內(nèi)燃機(jī)峰值轉(zhuǎn)速普遍下降,內(nèi)燃機(jī)向低轉(zhuǎn)速不斷發(fā)展;依靠增壓系統(tǒng)解決了空氣填充,所以對氣門升程的依賴降低;但渦輪增壓系統(tǒng)先天短板是遲滯(現(xiàn)如今感覺不到,但理論上只能緩解而不能解決),所以在低轉(zhuǎn)速下要增加排氣效率,這時候又產(chǎn)生了排氣端的可變氣門技術(shù),這就是雙側(cè)氣門正時、也就是所謂的DVVT的產(chǎn)生原因。
而現(xiàn)如今除了進(jìn)氣端的氣門升程應(yīng)用的比較少,雙側(cè)正時、連續(xù)可變已經(jīng)普及,即便不同的品牌的氣門技術(shù)名稱不同,但能實現(xiàn)的功能幾乎一致,當(dāng)然結(jié)構(gòu)、原理存在很大的差異,有的復(fù)雜、有的簡單,復(fù)雜不一定高效、簡單實用還耐用,就像本田早期的VTEC技術(shù),結(jié)構(gòu)非常簡單,但性能卻很強(qiáng)大,且其簡單的結(jié)構(gòu)使得其在惡劣環(huán)境下的運行更加穩(wěn)定,對于現(xiàn)如今的發(fā)動機(jī)而言,可變氣門技術(shù)早已普及,名稱雖然有差異但功能上的差異很小。