vvt發(fā)動機_VVT 可變氣門正時技術是一種怎樣的技術？原理是什么？

VVT（Variable Valve Timing）字面意思是通過某種獨特的技術，可以調(diào)節(jié)發(fā)動機氣門的開啟和關閉時間，達到可變正時的效果。

時機：讓引擎在正確的時間做正確的事情

因為發(fā)動機的配氣機構(gòu)是用來調(diào)節(jié)發(fā)動機的進排氣效果，以保證發(fā)動機在一定工況下的效率。但是，發(fā)動機的工況是不斷變化的，定時開啟和關閉氣門必然不能滿足發(fā)動機全工況下對進氣效率的需求。

因此，可以通過硬件機構(gòu)實現(xiàn)閥門的提前和延遲變化時間，配合電控系統(tǒng)的精確控制，實現(xiàn)閥門在一定范圍內(nèi)的智能變量調(diào)節(jié)。這項技術就是我們通常所說的VVT可變氣門正時技術。如果加上電控系統(tǒng)，就是電子可變氣門正時。如本田的ivtec，豐田的vvt-i等。

與不帶可變氣門正時的發(fā)動機相比，它們具有以下主要優(yōu)點：

提高燃油經(jīng)濟性

改善低速穩(wěn)定性和扭矩輸出

有助于增加力量

減少排放污染

與沒有VVT的發(fā)動機相比，燃油經(jīng)濟性提高10%-20%，功率提高5%-10%。

讓我用通俗易懂的語言分享一下它是個什么樣的技術？為什么要使用它？四沖程發(fā)動機一個完整的循環(huán)包括：吸氣、壓縮、做功、排氣。由于每個沖程都需要活塞從上止點移動到下止點完成180度，曲軸在整個循環(huán)過程中實際上旋轉(zhuǎn)了720度。

凸輪軸是發(fā)動機完成配氣的主體。凸輪軸由曲軸通過正時皮帶驅(qū)動，但進氣門和排氣門只需打開一次即可完成一個完整的行程，因此它們之間的傳動比固定為2:1。即，對于曲軸的兩轉(zhuǎn)，僅需要凸輪軸的一轉(zhuǎn)。

按理說，閥門的開關不應該嚴格按照每180度一個行程來開啟和關閉嗎？例如，在吸氣行程中，活塞開始下降時打開閥門，當活塞到達下止點時，還沒準備好向上運動，閥門就關閉；在排氣沖程中，排氣門在工作結(jié)束前的一瞬間打開，活塞向上運動，排出廢氣。理論上，這樣的配氣是不是很合適？但現(xiàn)實往往不允許，因為發(fā)動機的運轉(zhuǎn)極其復雜多變，無論是阻力、摩擦、進氣效率、溫度、壓力、廢氣循環(huán)等因素都會影響發(fā)動機的綜合性能。與配氣系統(tǒng)相比，發(fā)動機的進氣效率對其運轉(zhuǎn)起著極其重要的作用，而配氣系統(tǒng)與氣門正時有著直接的關系。

發(fā)動機理想的工作狀態(tài)是進氣充足，排氣干凈。因此，雖然固定的氣門啟閉時間很適合發(fā)動機在某種情況下的配氣要求，但固定的啟閉時間并不適合多變的發(fā)動機工況。不能滿足不同的配氣要求。一般來說，發(fā)動機的進氣量不能盡可能地滿足燃料的燃燒，廢氣也不能完全排除。所以在VVT沒出來的時候，大家通過改變凸輪結(jié)構(gòu)來延長進排氣門的開閉時間。這種方法可以保證在發(fā)動機開始吸氣之前閥門提前打開，吸氣結(jié)束后閥門延遲關閉，以獲得更高的充氣效率。排氣前閥門提前開啟，排氣后閥門延遲關閉，以提高排氣效率。這時就會出現(xiàn)一種情況：排氣門未關閉時進氣門打開，曲軸轉(zhuǎn)過進氣門打開和排氣門打開時的角度。稱為“氣門重疊角”。

VVT與氣門重疊角有什么關系？氣門重疊角的存在完全是為了滿足發(fā)動機的實際工況而設定的，因為發(fā)動機在實際工況下的進氣效率不可能達到系數(shù)1（自吸）。因此，通過這種方式，盡可能提高進排氣效率，從而使燃燒效率和排氣效率相應提高。實際上，由凸輪引起的氣門重疊角類似于一種簡單的“固定氣門正時”效應，可以保證氣門在發(fā)動機所有工況下的“早開晚關”效果。至于如何讓它達到“可變”的效果，就是下面要說的可變正時技術，因為可以說VVT的運作是基于氣門重疊角。

既然氣門重疊角是固定的，那么如果我想在不同轉(zhuǎn)速和正常工況下，最大限度地提高發(fā)動機的進氣效率，提高排氣效率，減少泵氣損失，提高EGR效率，使發(fā)動機達到不同的發(fā)動機在不同工況下的性能。影響。例如，在低速時，減小氣門重疊角，以保證燃燒效率、穩(wěn)定性和經(jīng)濟的泵送損失等；在高速時，增加氣門重疊角以提高進氣效率和動力輸出。

如何實現(xiàn)？結(jié)構(gòu)原理是如何實現(xiàn)的？如果在一定的工況下凸輪軸提前或延遲一個角度，就可以保證凸輪提前或延遲氣門頂桿上的壓力，從而提前或延遲氣門的啟閉時間。

這里使用的是VVT移相器，也就是調(diào)節(jié)曲軸轉(zhuǎn)動的執(zhí)行機構(gòu)。其結(jié)構(gòu)是在一個扁平圓筒的封閉液室內(nèi)有若干個獨立的液室，每個獨立的液室被轉(zhuǎn)子葉片分成兩個小液室，分別為滯后室和提前室。轉(zhuǎn)子與凸輪軸相連，相位器由電控液壓控制，接收ECU信息對滯后室和提前室的液壓油進行加壓，使液壓壓力較大的一側(cè)驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動提前或旋轉(zhuǎn)一定角度，最后通過凸輪軸實現(xiàn)可變氣門開啟時間。

比如在高速情況下，我需要提前打開進氣門。此時ECU會向電控系統(tǒng)發(fā)出提前開啟指令。電控系統(tǒng)控制液壓油擠壓相位器液腔的提前室，液壓推動風扇葉片。旋轉(zhuǎn)帶動凸輪軸定時旋轉(zhuǎn)一個角度，此時凸輪提前接觸氣門頂桿，緩慢打開氣門開口。

總結(jié)：VVT其實是一個折衷方案。雖然可以提升低速扭力和高速動力，提升燃油經(jīng)濟性，但中段輸出偏弱。但是，由于凸輪的行程是固定的，所以無法兼顧凸輪的開閉。最后的標定是通過N次實驗來求出解?，F(xiàn)在很多車企也配備了雙VVT（DVVT），既照顧到了進氣側(cè)，也照顧到了排氣側(cè)，讓進排氣盡可能的達到更好的效果。與VVT相比，燃油經(jīng)濟性和性能提升會更好。