可变气门正时

✍ dations ◷ 2025-06-08 10:30:33 #发动机技术

可变气门正时(VVT, Variable Valve Timing),是一种用于汽车活塞式发动机中的技术。VVT技术可以调节发动机进气排气系统的重叠时间与正时(其中一部分或者全部),降低油耗并提升效率。

活塞式发动机通常通过提升节流阀来进气与排气,提升阀直接或间接地被凸轮轴上的凸轮驱动。在每个进气排气循环中,凸轮驱动气门打开()一定时间()。

在高转速下,发动机需要更多的空气,但是进气气门可能在所需空气完全进入前关闭,造成性能降低,因此气门打开和关闭的正时十分重要。持续打开的气门会导致燃料未经燃烧便排出发动机,会降低发动机的性能并增加排气污染,所以比赛用发动机怠速不能过低。另一方面,如果凸轮持续令气门打开较长时间,像赛车的情况,在较低转速下便会出现问题。

曲轴通过正时皮带、齿轮或链条来驱动凸轮轴,凸轮轴上凸轮的轮廓与位置通常是为特定的发动机转速而优化,通常这会降低发动机在低转速情况下的扭矩和高转速情况下的功率。VVT技术能够使其根据发动机工况进行改变,提高了发动机的效率与动力。

环境与燃油经济性法规的压力使车商选用VVT技术作为解决方案。50年代晚期威大力FIAT汽车最早获得汽车使用的可变汽门正时与扬程专利,并在1980年推出最早使用可变汽门技术引擎的汽车Alfa Romeo Spider 2.0L(US Patent 4,231,330)。1975年通用汽车为了减少汽车废气污染发明可变汽门扬程专利技术,但并未实用化。机械式的VVT系统可以提前或延后进气排气气门的正时。其他的像本田的VTEC技术可在不同发动机转速下在两组凸轮中切换。1991年美国Clemson大学发明更先进的进排气门连续可变汽门正时并获得专利(American Society of Mechanical Engineers, Clemson camshaft boosts auto fuel economy, Mechanical Engineering-CIME(1991-12-01)),在此之后BMW汽车公司与该校机械系成为密切合作的伙伴。1995年英国Rover汽车集团领先合作伙伴Honda汽车,发明另一种连续可变汽门正时技术VVC。

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