VVT_CVVT_DVVT_i-VTE_CVVT-i等發(fā)動機特有技術(shù)詳解教案資料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。VVT_CVVT_DVVT_i-VTE_CVVT-i等發(fā)動機特有技術(shù)詳解-VVT/CVVT/DVVT/i-VTEC/VVT-i等發(fā)動機特有技術(shù)詳解2010年08月31日16:40來源:51汽車很多人在買車的時候，都會對外觀、內(nèi)飾，挑三揀四，開上一圈的結(jié)論也是比較含糊。對于汽車的發(fā)動機，誰都知道它的重要性，沒有了發(fā)動機提供的動力，汽車也就失去了它自身的意義。但是對于發(fā)動機究竟了解多少呢？VVT-i、i-VTEC、TSI等等這些究竟又代表了什么？作為一個打算買車的人，當(dāng)汽車經(jīng)銷商在你面前滔滔不絕地介紹這款車

2、的發(fā)動機如何如何先進，應(yīng)用了象FSI、CVTC、SIDI、DOD等等各種高科技技術(shù)的時候，你是否已經(jīng)頭大了？那就讓我們通過這期介紹給你揭開這些英文背后所代表的意義吧！VVT，可變氣門技術(shù)關(guān)鍵詞：雙VVT-i/VVT-i/i-VTEC/VVT/CVVT/CVTC/S-VT/MIVECVVT系統(tǒng)是豐田公司的可變氣門正時系統(tǒng)的英文縮寫，豐田轎車的發(fā)動機已普遍安裝了VVT系統(tǒng)。豐田的VVT系統(tǒng)可連續(xù)調(diào)節(jié)氣門正時，但不能調(diào)節(jié)氣門升程。它的工作原理是：當(dāng)發(fā)動機由低速向高速轉(zhuǎn)換時，電子計算機就自動地將機油壓向進氣凸輪軸驅(qū)動齒輪內(nèi)的小渦輪，這樣，在壓力的作用下，小渦輪就相對于齒輪殼旋轉(zhuǎn)一定的角度，從而使凸輪軸

3、在60度的范圍內(nèi)向前或向后旋轉(zhuǎn)，從而改變進氣門開啟的時刻，達到連續(xù)調(diào)節(jié)氣門正時的目的。渦漩角度，大大提升進氣的速度與產(chǎn)生渦漩增加霧化效果。達到提升引擎效益。cvvtCVVT與IVTECCVVT是英文ContinueVariableValveTiming的縮寫，翻譯成中文就是連續(xù)可變氣門正時機構(gòu)，它是近些年來被逐漸應(yīng)用于現(xiàn)代轎車上的眾多可變氣門正時技術(shù)中的一種。例如：寶馬公司叫做Vanos，豐田叫做VVTI，本田叫做VTEC，但不管叫做什么，他們的目的都是給不同的發(fā)動機工作狀況下匹配最佳的氣門重疊角（氣門正時），只不過所實現(xiàn)的方法是不同的。韓國現(xiàn)代轎車所開發(fā)的CVVT是一種通過電子液壓控制系統(tǒng)改

4、變凸輪軸打開進氣門的時間早晚，從而控制所需的氣門重疊角的技術(shù)。這項技術(shù)著重于第一個字母C（Continue連續(xù)），強調(diào)根據(jù)發(fā)動機的工作狀況連續(xù)變化，時時控制氣門重疊角的大小，從而改變氣缸進氣量。當(dāng)發(fā)動機低速小負荷運轉(zhuǎn)時（怠速狀態(tài)），這時應(yīng)延遲進氣門打開時間，減小氣門重疊角，以穩(wěn)定燃燒狀態(tài)；當(dāng)發(fā)動機低速大負荷運轉(zhuǎn)時（起步、加速、爬坡），應(yīng)使進氣門打開時間提前，增大氣門重疊角，以獲得更大的扭矩；當(dāng)發(fā)動機高速大負荷運轉(zhuǎn)時（高速行駛），也應(yīng)延遲進氣門打開時間，減小氣門重疊角，從而提高發(fā)動機工作效率；當(dāng)發(fā)動機處于中等工況時（中速勻速行駛），CVVT也會相對延遲進氣門打開時間，減小氣門重疊角，此時的目的是

5、減少燃油消耗，降低污染排放。CVVT系統(tǒng)包含以下零件：油壓控制閥、進氣凸輪齒盤、曲軸為止感應(yīng)器、凸輪位置感應(yīng)器、油泵、引擎電子控制單元（ECU）。進氣凸輪齒盤包含：由時規(guī)皮帶所帶動的外齒輪、連接進氣凸輪的內(nèi)齒輪與一個能在內(nèi)外齒輪間移動的控制活塞。當(dāng)活塞移動時在活塞上的螺旋齒輪會改變外齒輪的位置，進而改變正時的效果。而活塞的移動量由油壓控制閥所決定的，油壓控制閥是一電子控制閥其機油壓力由油泵所控制，。當(dāng)電腦（ECU）接受到輸入信號時，例如引擎轉(zhuǎn)速、進氣空氣量、節(jié)氣門位置、引擎溫度等以決定油壓控制閥的操作。電腦也會利用凸輪位置感應(yīng)器及曲軸位置感應(yīng)器，來決定實際的進氣凸輪的氣門正時。當(dāng)發(fā)動機啟動或關(guān)

6、閉時油壓控制閥位置受到改變，而使得進氣凸輪正時出于延后狀態(tài)。當(dāng)引擎怠速或低速負荷時，正時也是處于延后的位置，比增進引擎穩(wěn)定的工作狀態(tài)。當(dāng)在中符合時則進氣凸輪在提前的位置，當(dāng)中低速高負荷時則處于提前角位置增加扭矩輸出。而在高速符合時則處于延遲位置以利于高轉(zhuǎn)速操作。當(dāng)引擎溫度較低時凸輪位置則處于延遲位置，穩(wěn)定怠速降低油耗。HONDA車系列中最為人津津樂道的應(yīng)該是那套名為“VTEC”系統(tǒng)及后來的iVTEC系統(tǒng)。VTEC系統(tǒng)的全名是“VariableValveTimingandLiftElectronicControl”，中文翻譯過來就是“可變氣門相位及升程控制系統(tǒng)”，VTEC機構(gòu)最早出現(xiàn)在1989年

7、，發(fā)明者叫松澤健一，車型是“型格”INTEGRA（DA6）XSi和RSi：本田的VTEC引擎一直是享有“可變氣門引擎的代名詞“之稱，它不只是輸出馬力超強，它還強調(diào)低轉(zhuǎn)速能有排氣標(biāo)準環(huán)保又低油耗的特點，而這樣完全不同的特點在同一具引擎上面發(fā)生，就因為它在一支凸輪軸上有2種，甚至於3種不同角度的凸輪(凸輪)，中.低轉(zhuǎn)速用小角度凸輪，高轉(zhuǎn)速時，就再切換成高角度的凸輪，所以才有兩種完全不同性能表現(xiàn)的輸出曲線而同一顆引擎上發(fā)生，但是就因為這樣的特性，它也種下VTEC被批評成“stage“式的可變氣門引擎!本田的工程師把它VTEC分成“平時駕駛“與“戰(zhàn)時的激烈駕駛“，所以在引擎轉(zhuǎn)速的最兩側(cè)，都有被消費者們

8、喜歡或抱怨的兩極看法存在，這也是VTEC引擎長期在網(wǎng)上倍受爭議的原因之一!而Toyota的VVTL-i發(fā)表之后，VTEC的技術(shù)已經(jīng)受到嚴厲的挑戰(zhàn)，幾個月后，本田發(fā)表的i-VTECVVT其實是VariableValveTiming的縮寫，翻譯成中文就是可變氣門正時技術(shù)。代表車型：廣州HYPERLINK/bentian.htmlt_blank本田HYPERLINK/feidu/t_blank新飛度1.5L/1.3Li-VTEC廣州HYPERLINK/fengtian.htmlt_blank豐田HYPERLINK/yalishi/t_blank雅力士1.6L雙VVT-iHYPERLINK/shtyb

9、k.htmlt_blank上海通用HYPERLINK/keluzi/t_blank雪佛蘭科魯茲DVVTHYPERLINK/beijingxiandai.htmlt_blank北京現(xiàn)代領(lǐng)翔2.0L/2.4LCVVTHYPERLINK/dongfengrichan.htmlt_blank東風(fēng)日產(chǎn)新HYPERLINK/xuanyi/t_blank軒逸2.0L/1.6LCVTC東南三菱HYPERLINK/gelan/t_blank戈藍2.4LMIVECHYPERLINK/changanlingmu.htmlt_blank長安鈴木HYPERLINK/tianyusx4/t_blank天語SX4VVT它是

10、汽油發(fā)動機技術(shù)發(fā)展的一個里程碑。其主要設(shè)計思想是發(fā)動機氣門升程和配氣相位定時可以根據(jù)發(fā)動機工況作實時的調(diào)節(jié)。而我們常見的CVVT，就是在這個原理上增加了連續(xù)性的概念，即Continue。FSI，燃油分層直噴技術(shù)關(guān)鍵詞：FSI/TSI/國產(chǎn)TSI/HYPERLINK/tf/t_blankTFSI/SIDI/CGI/GDIFSI是FuelStratifiedInjection的詞頭縮寫，意指燃油分層直噴技術(shù)。該技術(shù)利用一個高壓泵，使汽油通過一個分流軌道(共軌)到達電磁控制的高壓噴射氣門。它的特點是在進氣道中已經(jīng)產(chǎn)生可變渦流，使進氣流形成最佳的渦流形態(tài)進入燃燒室內(nèi)，以分層填充的方式推動，使混合氣體集

11、中在位于燃燒室中央的火花塞周圍。如果稀燃技術(shù)的混合比達到25：1以上，按照常規(guī)是無法點燃的，因此必須采用由濃至稀的分層燃燒方式。通過缸內(nèi)空氣的運動在火花塞周圍形成易于點火的濃混合氣，混合比達到12：1左右，外層逐漸稀薄。濃混合氣點燃后，燃燒迅速波及外層。代表車型：HYPERLINK/yiqidazhong.htmlt_blank一汽大眾HYPERLINK/maiteng/t_blank邁騰1.8L/2.0L國產(chǎn)版TSI德國HYPERLINK/dazhong.htmlt_blank大眾SciroccoHYPERLINK/shangku/t_blank尚酷TSIHYPERLINK/shtybk.h

12、tmlt_blank上海通用HYPERLINK/cts/t_blank凱迪拉克CTS2.8L/3.6LSIDIHYPERLINK/beijingbenchi.htmlt_blank奔馳新奔馳E200/E250/E350CGIFSI發(fā)動機與傳統(tǒng)發(fā)動機相比擁有更低的油耗、更好的環(huán)保和更大的輸出功率和扭力。燃油分層噴射技術(shù)是發(fā)動機稀燃技術(shù)的一種，可以讓每一滴燃油都能更加充分的燃燒，從而節(jié)省汽車的燃油消耗量。TFSI加了渦輪的FSI而TFSI實際上就是比FSI多了一個“T”字，這個“T”字代表的則是(Turbocharger)渦輪增壓技術(shù)，即在FSI發(fā)動機上增加了一個渦輪增壓機。渦輪增壓是利用排氣的高

13、溫高壓推動廢氣渦輪高速轉(zhuǎn)動，在帶動進氣渦輪壓縮進氣，提高空氣密度，同時電腦控制增大噴油量，配合高密度的進氣，因此可以在排量不變的條件下可以提高發(fā)動機的工作效率。簡單點說就是廢物再利用，將排氣導(dǎo)入渦輪工作組，然后改變壓力，形成壓力差，增大發(fā)動機的工作壓力。由于廢氣渦輪是靠排氣推動的，因此在發(fā)動機轉(zhuǎn)速底時(待速)不啟動，只要發(fā)動機轉(zhuǎn)速足夠(通常在1500轉(zhuǎn)以上)渦輪增壓器就開始工作，在啟動轉(zhuǎn)速范圍以上都持續(xù)工作。TSI渦輪-機械增壓發(fā)動機TSI發(fā)動機其實是屬于更加先進的技術(shù)，它把一個渦輪增壓器(Turbocharger)和機械增壓器(Supercharger)一起裝到一臺發(fā)動機里面。因此，TSI是

14、Turbo-charging(渦輪增壓)、Super-charging(機械增壓)和Injection(燃油直噴),FuelStratifiedInjection(分層燃燒)四個關(guān)鍵特色的首字母縮寫，其中S代表了機械增壓和分層兩個意思。其實這種技術(shù)主要是彌補渦輪增壓器的不足之處，因為安裝有渦輪增壓器的發(fā)動機由于廢氣渦輪的慣性，會有發(fā)動機響應(yīng)的遲滯現(xiàn)象。而機械增壓器則是由發(fā)動機轉(zhuǎn)軸直接帶動，能夠隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化而線性地改變自己的轉(zhuǎn)速。因此兩種方式結(jié)合可以互為彌補。2005年，大眾1.4升直噴汽油發(fā)動機首先搭載了這套系統(tǒng)，至今裝備到大眾量產(chǎn)乘用車的也只有這一款真正的TSI發(fā)動機。說到這里，就不得

15、不提到國產(chǎn)的HYPERLINK/suteng/t_blank速騰和邁騰等配備TSI發(fā)動機的車型了。這些發(fā)動機雖然名字上也叫TSI，但技術(shù)上卻有所差別。TSI國產(chǎn)版實為TFSI最大輸出功率118千瓦的邁騰1.8LEA888發(fā)動機實際上就是TFSI發(fā)動機，它里面并沒有機械增壓器，只是在字面上把F字省掉了。而速騰的1.4TSI跟前面的TSI發(fā)動機是同一款，不過就省掉了里面的機械增壓器，最大功率只剩下96千瓦，“S”的含義也就變成了Stratified(分層)。國產(chǎn)邁騰、速騰等車型使用的TSI發(fā)動機實際上跟前面說到的TSI并不相同，而是省略了機械增壓和分層燃燒的大連大眾發(fā)動機廠生產(chǎn)的EA888型號為國

16、人打造的發(fā)動機，最大輸出功率118千瓦。而進口速騰的1.4TSI最高版所使用的發(fā)動機是具有上面講的TSI發(fā)動機的功能，雙渦輪增壓+機械增壓+缸內(nèi)直噴+分層燃燒，最大輸出功率125瓦。即將上市的國產(chǎn)版速騰1.4TSI，可能使用的發(fā)動機是單渦輪增壓+機械增壓，沒有分層燃燒的直噴發(fā)動機，最大輸出1.4TSI_SAGITAR功率是110KW。SIDI來自通用的技術(shù)對于缸內(nèi)分層燃燒的技術(shù)并不只有大眾擁有，美國通用公司也有類似的技術(shù)，那就是安裝在凱迪拉克CTS上SIDI發(fā)動機。它采用了雙模的設(shè)計理念，配合D-VVT雙可變氣門正時技術(shù)。所謂雙模就是指發(fā)動機在不同運行情況下，采用分層稀薄燃燒模式和均質(zhì)燃燒模式

17、，以達到提高發(fā)動機動力和降低油耗的目的。SIDI的優(yōu)勢在于其使用的并不是超高壓縮比技術(shù)，所以對燃油辛烷值的要求并沒有FSI和發(fā)動機這么高，也不會因為壓縮比不夠而導(dǎo)致發(fā)動機無法運行。CGI分層汽油直噴順便再提一下奔馳CGI發(fā)動機。奔馳在幾年前就發(fā)布了CGI直噴汽油機產(chǎn)品，將直噴汽油機技術(shù)又向前推進了一步。這款發(fā)動機與大眾TSI的工作原理基本相同。不同點有二：一是奔馳現(xiàn)有的CGI發(fā)動機上都沒有采用增壓技術(shù);二是奔馳不再利用進氣流作為混合氣分層填充的動力，而是通過噴嘴來實現(xiàn)這一效果。盡管奔馳CGI(即：Stratified-ChargedGasolineInjection，分層汽油直噴)發(fā)動機在很多

18、方面都有突破，但和其他直噴發(fā)動機一樣，它也面臨難以解決的問題，那就是因高壓縮比帶來的高溫副作用，產(chǎn)生過多的氮氧化合物的排放。奔馳用了專門的氮氧化合物凈化器以及傳感器來凈化，但該裝置是比三元催化器貴得多的器件。采用類似直噴技術(shù)的還有三菱的GDI技術(shù)。CVVT的主要設(shè)計原理是通過電子控制系統(tǒng)改變凸輪軸打開進氣門的時間早晚，從而控制所需的氣門重疊角。這項技術(shù)著重于第一個字母C(Continue連續(xù))，強調(diào)根據(jù)發(fā)動機的工作狀況連續(xù)變化，時時控制氣門重疊角的大小，從而改變氣缸進氣量。當(dāng)發(fā)動機低速小負荷運轉(zhuǎn)時，如怠速狀態(tài)，這時應(yīng)延遲進氣門打開時間，減小氣門重疊角，以穩(wěn)定燃燒狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動機低速大負荷運轉(zhuǎn)時，

19、如起步、加速、爬坡時，應(yīng)使進氣門打開時間提前，增大氣門重疊角，以獲得更大的扭矩。當(dāng)發(fā)動機高速大負荷運轉(zhuǎn)時，如高速行駛時，也應(yīng)延遲進氣門打開時間，減小氣門重疊角，從而提高發(fā)動機工作效率。當(dāng)發(fā)動機處于中等工況時，如中速勻速行駛時，CVVT也會相對延遲進氣門打開時間，減小氣門重疊角，此時的目的是減少燃油消耗，降低污染排放。CVVT系統(tǒng)包含通常包括：油壓控制閥、進氣凸輪齒盤、曲軸為止感應(yīng)器、凸輪位置感應(yīng)器、油泵、引擎電子控制單元(ECU)等。對于這項技術(shù)，許多廠家都已經(jīng)掌握，只不過名稱和具體實施細節(jié)略有不同。例如：HYPERLINK/baoma.htmlt_blank寶馬公司叫做Vanos，豐田叫做V

20、VTI，本田叫做VTEC，三菱叫MIVEC，HYPERLINK/richan.htmlt_blank日產(chǎn)CVTC，馬自達S-VT等等。這里我們要著重介紹一下豐田的雙VVT-i和本田的i-VTEC技術(shù)。雙VVT-i是目前豐田發(fā)動機的當(dāng)家技術(shù)，也是目前最好的發(fā)動機技術(shù)之一。VVT-i中的i代表intelligence，翻譯成中文就是只能可變氣門正時技術(shù)的意思，而單VVT-i一般只針對進氣門進行正時變化，而雙VVT-i顧名思義就是不光對進氣門正時，而且還對排氣門也進行正時控制變化。其實發(fā)動機氣門的開合并不是我們想象的那樣，完全按照沖程的開始與結(jié)束進行的，而是受到進排氣流慣性的影響，為了利用這種慣性，

21、進氣門打開比活塞到達上止點的時間開始稍早，排氣門的關(guān)閉比活塞到達上止點的時間稍晚，這樣一來，進排氣門會出現(xiàn)同時打開的情況，將它按照活塞的夾角來計算，就稱之為氣門疊加角。不同轉(zhuǎn)速下發(fā)動機需要的氣門疊加角是不一樣的。沒有采用可變正時技術(shù)的發(fā)動機在氣門疊加角方面只好采用折中的辦法，所以扭矩曲線會是馬鞍形，功率上也不是很高，它的低速和高速工作效率也受到影響，降低了經(jīng)濟性。有了VVT-i，這個疊加角就可以變，從而解決這一問題。雙VVT-i由于可以調(diào)整兩個凸輪軸，調(diào)整范圍更大，因此綜合性能會更好。而HYPERLINK/keluzi/t_blank科魯茲上的DVVT和豐田的雙VVT-i結(jié)構(gòu)原理是類似的，只是

22、因為調(diào)校方式的不同，科魯茲1.8的升功率甚至比HYPERLINK/kaluola/t_blank卡羅拉1.8的升功率還要高。本田的VTEC的英文全稱是VariableValveTimingandValveLifeElectronicControlSystem，意思是“可變氣門配氣相位和氣門升程電子控制系統(tǒng)”。那個i同樣表示智能的意思。過去本田只有雙頂凸輪軸的發(fā)動機才標(biāo)i-VTEC，這個技術(shù)與豐田的雙VVT-i相比，可謂旗鼓相當(dāng)甚至還略占優(yōu)勢。不過從HYPERLINK/siyu/t_blank思域開始，越來越多的本田發(fā)動機開始在單頂置凸輪軸的機型上標(biāo)注i-VTEC，情況就大大不同了。雖然VVT-

23、i和i-VTEC兩種技術(shù)都旨在提高進排氣的效率，但是兩者之間還是有本質(zhì)區(qū)別的。VVT-i改變的是氣門開合的時間，而i-VTEC改變的則是氣門的行程。形象一點就好像是一扇門，為了控制好人流量，VVT-i改變的了門開關(guān)的時間，i-VTEC改變了門開合的大小。發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速下對氣門行程需求也是不同的，就好比人在正常情況下不用嘴呼吸，劇烈運動時則需要嘴的輔助一樣。常規(guī)發(fā)動機同樣只能折中，因此低速時進氣負壓不足，高速時進氣量又不夠大，不利于將發(fā)動機的潛能發(fā)揮出來。i-VTEC在改變行程的時候，正時也可以隨之改變，理論上“功能”比VVT-i多。不過HYPERLINK/fengfan/t_blank鋒范和H

24、YPERLINK/feidu/t_blank飛度上配的i-VTEC發(fā)動機只有一個凸輪軸，因此它的正時和行程都只能分段調(diào)節(jié)，與進排氣正時連續(xù)可調(diào)的雙VVT-i相比就要略遜一籌了。VCM：可變排量控制技術(shù)關(guān)鍵詞：VCM/DOD/AFM/MDS下面介紹的發(fā)動機技術(shù)雖然不如上邊那幾個耳熟能詳，但他們的先進程度和發(fā)展?fàn)顩r依然令人矚目。雖然通用已經(jīng)通過破產(chǎn)保護正在重組過程中，但事實就是的講通用在汽車技術(shù)上的貢獻絲毫不能令人小覷。早在上個世紀80年代，美國通用在第二代HYPERLINK/kaidilake/t_blank凱迪拉克Seville(HYPERLINK/saiwei/t_blank賽威)，就采用了

25、全新得鑄鋁缸蓋的HT-4100V8引擎，這副引擎成為世界上第一副可變汽缸技術(shù)(VDE，VariableDisplacementEngine)引擎，在不需要大功率的輸出時，可以控制關(guān)閉一半氣缸，以減少燃油的消耗。但受限于當(dāng)時的計算機技術(shù)落后，無法完成每秒200次的運算，一些引擎甚至要采用機械的方式來控制，因此不僅節(jié)油效果不明顯，而且還存在可靠性差的問題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可變排量控制技術(shù)已經(jīng)成為可能。2005年HYPERLINK/shtybk.htmlt_blank上海通用推出全新的HYPERLINK/junyue/t_blank君越轎車，頂級版就搭載了一副AFMV63.0L引擎，AFM(Ac

26、tiveFuelManagement)譯為“智能燃油管理系統(tǒng)”，這副引擎的亮點就是采用先進的DOD(DisplacementonDemand)可變排量控制技術(shù)。當(dāng)引擎負荷較小時，DOD會發(fā)出指令關(guān)閉其中的3個氣缸，以達到省油的目的。君越的DOD技術(shù)不僅可以節(jié)省最高達8%的油耗，而且氣缸切換時非常平順，完全沒有震動，駕駛者已經(jīng)感覺不到。HYPERLINK/bentian.htmlt_blank本田的VCM技術(shù)其指導(dǎo)思想與通用的DoD相類似。VCM，即VariableCylinderManagement。是本田公司研發(fā)的一種可變汽缸管理技術(shù)。傳統(tǒng)的可變氣缸技術(shù)只是應(yīng)用于V8、V12等多氣缸引擎，而且一般只能關(guān)閉雙數(shù)的氣缸。但本田開發(fā)的VCM技術(shù)，可通過關(guān)閉個別氣缸的方法，使到3.5LV6引擎可在3、4、6缸之間變化，使得引擎排量也能在1.75-3.5L之間變化，從而大大節(jié)省燃油。代表車型：廣州本田第八代HYPERLINK/yage/t_blank雅閣3.5LVCM上海通用君越3.0LDOD北京HYPERLINK/beijingbenchi.htmlt_blank奔馳-戴克HYPERLINK/kelaisile.htmlt_blank克萊斯勒300C5.7LMDS得益于本田經(jīng)營多年的i-VTEC技術(shù)，使得VCM技術(shù)更加成熟。只需在VT