帶vvt和不帶vvt有什么區別—汽車帶vvt和不帶vvt的區別

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    帶vvt和不帶vvt有什么區別—汽車帶vvt和不帶vvt的區別

    各位觀眾老爺大家好,上期我們介紹了廠家自我閹割的故事,上世紀80年代后,在汽車的三個主要研發區域,日本,美國和歐洲,汽車廠家面臨著不同的境遇和抉擇。

    帶vvt和不帶vvt有什么區別—汽車帶vvt和不帶vvt的區別

    日本車商面臨著限速限功率的雙重BDSM,只能含淚在升功率,高扭矩,平民化等方向另謀出路。歐洲廠商處于大排量豪華和小排量手動柴油兩極分化的矛盾抉擇之中。美國廠商開始了無拘無束的放飛自我,V8以上才叫車,老子摩托車都是v6起步,開4缸日本車的窮人真慘成為時代節奏。

    到了80年代末,隨著ECU+電噴車型的普及,一項一直以來只是設想的技術終于開始被本田大規模應用在車上,那就是VVT和VVL技術。

    說起這項技術,我首先給大家降為解釋一下其原理吧。首先,我們都知道4沖程發動機包含吸氣壓縮做功排氣4個沖程,這其中曲軸和活塞的運行過程是恒定不變的(當然現在也又可以變的了,以后有機會再說這一塊)。

    而進氣用的氣門,無論是挺桿,單頂置凸輪軸還是雙頂置凸輪軸,都是由曲軸驅動的,這雖然確保了進排氣閥門和發動機勻性狀態的嚴格同步,但也帶來2個問題。

    問題1,正時。所謂正時,也就是Timing,就是vvt里的T,那么前面一個V是valve,另一個V就是Variable了。傳統的氣門驅動形式,通過凸輪軸驅動,是嚴格正時的,進氣門和排氣門有一個同時打開的時間段叫做valve overlap,氣門重疊角。這個角度長期以來,在發動機的各種不同工況(高低轉速,高低負載)下,是恒定不變的,這也就導致兩個現象,高轉速情況下,發動機希望吸入更多的氣,但是閥門只能開那么長時間,不夠用。如果換一根開的時間長的曲軸,那重疊時間就會變長,就會導致低轉速下吸進來的空氣被直接排走了,低扭和燃料經濟性都不行。

    問題2,升程。所謂升程,簡單來說就是進排氣閥門開多大,開的越多,進氣越多,VVL中的L代表lifting。相對于更難控制的氣門正時,單純提高進氣量從技術原理上來說更簡單一些,只要在高轉速區間,想法子提高氣門開度的行程就行。作為對調整了氣門正時,依然無法滿足足夠進氣量來說,調整氣門升程是一個很好的補充。

    然而事實上直到頂置凸輪軸出現之前,挺桿時代調整氣門正時是一個更簡單的技術方法,早在蒸汽機時代就有調整steam cut off的技術,在一戰期間飛機發動機上也開始推廣使用帶可變正時的飛機發動機。早在1920年就已經有單頂置凸輪軸汽車發動機可變氣門正時的專利和實物出現了。

    而首個可變氣門升程的專利確是到1958年才出現,而且還是和可變正時復合在一起的,畢竟單純VVL只是提高了氣門開啟時間段內的進氣量,對于改善不同轉速性能分配提升不大。順便一提這個專利還是保時捷申請的,然而沒有實物。

    相對于保時捷這個概念性的設計,60年代時菲亞特首次提供了一份”可工作"的VVL+VVT專利,不過據我考證,這個也沒有實物做出來。可能是相對于當時的發動機技術,VVL+VVT的作用還沒有那么明顯,或者有點"性能過剩",以至于1975年時通用還曾經研發反向VVL,也就是低轉速時減小氣門開度提高環保性能。當然這樣反時代潮流的項目注定也失敗了。

    直到1989年日產的NVCT和本田的VTEC量產了(這里存疑,按照honda自己的說法是1985年,但是提到的首發車型確實是1989年才發布的,所以我覺得還是1989年靠譜),NVCT是一個VVT系統,搭載在GA16DE上,而VTEC則是一個VVL系統,搭載在B16A上。

    事實上VTEC比NVCT出現的稍早一點,畢竟這是一項從摩托車上移植過來的技術,所以我們先說一下VTEC。與彼時的歐美車輛不同,日系車走向了竭盡所能壓榨發動機性能的路子,更小的發動機,更廉價的車,更高的升功率成為日系車代名詞,而隨著B16A的升功率突破100,本田Integra成為了JDM市場上的各種最速傳說,0-100只要7.2秒,還是1.6L自吸機,這數據拿到現在也是非常可怕的一個成績,甚至明仁天皇也收藏了一臺2代Integra,偶爾在皇居里爆一爆VTEC玩。

    VTEC使用了一個液壓柱塞,這樣曲軸就可以在兩組不同的凸輪之間切換,所以實際上VTEC技術的VVL只有兩種工作狀態,在一個特定的轉速進行切換,這也就是VTEC just kicked in,轉速過4之后開始打雞血的由來,賺不到很多錢的青年人也可以在一臺平民車上享受8000以上的紅線,油門到底之后VTEC暴躁的聲音刺激,2檔7300秒天秒地的快感,VTEC非常精準的抓住了人需要“爽一下"的點,在全球范圍內也成為了一種流行文化。

    后續VTEC技術發展出了數不清的類型,I-VTEC增加了VVL功能,在后面地球夢系列還有真假VTEC,SOHC機頭又有3階VTEC,即在原版之前增加一個3閥階段以降低排放。

    總結一下,DOHC機型包括最開始的2段VTEC機型,整合了VVT功能的DOHC I-VTEC,又增加了直噴功能的DOHC i-VTEC i,只有阿特金森/米勒循環切換的地球夢假VTEC系列,K24機頭以上的地球夢真VTEC系列

    SOHC的僅進氣閥VVL的初代VTEC,3V,4V模式切換的VTEC-E,兩者整合的3階VTEC,J37專用的進排氣均帶VTEC,整合VCM功能僅實現閉缸的i-VTEC,V6地球夢的3階i-vtec,還有反向VTEC的r系引擎專用vtec。

    再來看看尼桑,作為VVT技術最先應用的車型,尼桑對VVL的應用不是很熱衷,至于追求高性能的車,直接給你一個high profile的凸輪軸,讓你一直處于VVL的狀態不就得了,所以從NVTC到CVVTCS到VVEL,都是以VVT為主,這其中也采用了液壓,電動,單雙凸輪軸等多種配置,其中著名的神機VQ37也在此列。

    不過雖然是最早應用VVT技術的企業,真正意義上有技術含量的連續可調VVT確并不是尼桑最先應用的。1992年保時捷968首次實現了連續正時可調

    這一被稱為VarioCam的系統通過調整正時鏈條漲緊的方式同時調整進排氣凸輪軸正時。

    而現如今的variocam plus已經變成奧迪/大眾系的液壓式調整正時及通過類似VTEC的液壓塞柱提供2段VVL功能。

    和保時捷同年寶馬也在1992年推出了自己的VVT系統vanos,不過這個系統只在2個位置可調。這項技術直到2001年才發展整合到valvetronic系統中,和PSA共享技術,實現正時和升程連續可調。可能是因為來的晚了的緣故,專利限制了其實現方式,同時兩個連續可調導致系統復雜(當然也跟valvetronic取消了節氣門有關,這個系統掛掉那是想開都難),valvetronic壞了真的是非常的難修,又經常漏油,傳感器又多,而且開缸之后對正時也很麻煩,以前經常能見出租車司機自己在路邊拆日系車發動機清洗,但是寶馬基本見不到人自己拆,不是錢不錢的事,拆了您了可能真的裝不回去。

    下面再說一下很有個性的奧迪。現在奧迪發動機都是標配VVT技術的了,同樣一個EA888,奧迪比大眾多了的可能就是這個AVS,連續可調氣門升程的i系統了,與面對VTEC時保時捷的選擇CVVT相反,奧迪先弄了個CVVL(C表示連續)出來,通過液壓控制凸輪軸在溝槽中活動,從而調整不同的氣門升程,真是絕了。

    最后我們再總結一下關于VVL和VVT的流派吧。

    除了技術共享的廠家,每個廠家肯定要有自己的專利實現不同的控制方法。但是總結下來無非就是變更凸輪軸外形,變更凸輪軸相位,震蕩凸輪軸三種方式,其他技術方式如偏心軸,3d凸輪軸,螺旋凸輪軸等等都因為復雜性或難加工等問題沒有或幾乎沒有應用在車上。

    從系統來說,各家已經基本完成了VVT和VVL的整合,比如斯巴魯的AVCS+AVLS,寶馬/PSA的valvetronic+vanos(psa沒有vanos,又自己的VTI),日產的CVTCS+VVEL(這個是繼寶馬之后第二個雙連續可變),現代的cvvt+VTVT,保時捷的variocam plus,FCA的Multiair,豐田的VVTL-I,大眾系的vvt+奧迪的AVC,三菱的MIVEC,通用的ivlc等等,無論是正向工作增強性能,還是反向工作降低排放,這些原理完全一致工作方式完全不同的系統都在默默的工作。

    然而時至今日,vvt/vvl技術的開創者本田的雙連續可變系統advanced vtec依然難產,Vtec也出了假冒貨,曾經只為了打一下雞血的熱血青年已經變成了油膩大叔,甚至轉投了小排量渦輪的懷抱,打破F20C的NA機升功率紀錄也是法拉利這樣的不差錢企業十幾年后才打破的,可見在那個技術爆炸的年代發動機的性能有多么瘋狂。

    當然,30年后的今天已經不再有廠商會把發動機帶VVT,VVL這樣的字眼寫在宣傳頁上,或者做成車標貼在車上,如果你在車上還看到這樣的標,那么要么是這車太老了,要么就是廠家寂寞的實在沒什么可貼了(當然,我覺得貼這個至少言之有物,比那些后屁股貼個自己幾秒的快男強多了)

    最近這幾期寫的都是古老的技術,主要是我不很想討論現在的技術,這很難保持理性中立客觀,難免陷入黨爭之中,不過關于發動機的技術實在有太多故事可說,下一期就講一下曾經出現過和現在存在的瘋狂的發動機(沒吧)

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