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为什么善变的发动机才是好发动机?(上)

2018-05-22 01:22 来源: MJ车谈

总有车友问我,什么样的发动机才是好的?这个问题没具体的答案,因为发动机技术太复杂,没法一句话概括。但是有一点毋庸置疑,各种复杂的状态使得发动机必须有针对性的调整,适合所有情况的技术并不存在,因此只有善变的发动机才是好的。

为什么善变的发动机才是好发动机?(上)

就像对人来说,冷了要多穿衣,热了要吹空调,跑步时要大口呼吸,户外探险时要有特种装备。发动机也是如此,为了说清怎个么善变,我列举了一些比较先进的发动机可变技术,对技术感兴趣的车友欢迎往下看。

可变气门正时

讲可变气门正时前,得先说清气门正时是个什么鬼。肯点开看这篇技术文章的车友一定了解内燃机的原理,即新鲜的空气进入气缸后进气门关闭,空气和燃油在汽缸内压缩和燃烧,之后排气门打开,废气排出,继而进气门打开,新鲜空气进入……这样无限循环下去。

为什么善变的发动机才是好发动机?(上)

但这只是理论原理,实际进/排气门的开启关闭并非与压缩做功冲程衔接的丝毫不差。由于气流具有惯性(意味着运动过程有滞后性),所以进气门往往提前开,而排气门延时关,于是发动机就存在进/排气门同时开启的状态,即我们常说的气门重叠角。

那么问题来了?这个气门重叠角多大(意味着重叠时间长短)是最合适?答:看情况。发动机怠速时转速只有几百转,而红区转速则六七千转甚至更高,不同转速显然需要的气门重叠时间不同。

为什么善变的发动机才是好发动机?(上)

低转速时重叠时间相应延长,可以提升进气效率,毕竟进气是制约内燃机(尤其是汽油机)性能的重要因素。而高转速时就不能太长,因为会导致进气和排气相互干涉。

所以,固定的气门正时无法同时兼顾低转速和高转速时发动机相互矛盾的需求,可变气门正时应运而生。顾名思义,可变气门正时意味着气门重叠时间灵活可变,工程师可以根据发动机高低转速来设定各自的最佳开闭时间,好处也显而易见,低速扭矩充分发挥,高速功率输出不被束缚。

为什么善变的发动机才是好发动机?(上)

可变气门正时现在几乎是普及的技术了,还没听说都2018了,哪台乘用车发动机没有可变气门正时,要是真没有,那还是别买了,实在太落后了。

可变气门升程

可变气门正时解决了发动机呼吸时间的问题,但依然有所局限,打个比方,当你跑步时呼吸会加快,但依然觉得氧气不够用。那怎么办?也好办,张大嘴辅助呼吸呗。

为什么善变的发动机才是好发动机?(上)

可变气门升程就相当于嘴巴开闭的大小。根据发动机对空气需求不同,气门开闭的幅度可以调节,所以即便在同样的气门开闭时间内,可变气门升程也能调节出不同的空气流量。

低动力输出时,气门升程可以小些,就像在家收快递,把门开一道缝就够。而高功率输出时,气门升程可以大些,发动机呼吸十分畅快,就像搬家具时把房门完全打开时一般。

为什么善变的发动机才是好发动机?(上)

可变气门升程如今也是比较普遍的技术,比如名头响当当的本田VETC、宝马Valvetronic,还有奥迪的AVS、奔驰的Camtronic、英菲尼迪的VVEL等等,自主品牌中长城哈弗也有这项技术。各家有不同的叫法,解决方案也不完全相同,有的是两段式,有的是连续可变,但总的看是殊途同归。(菲亚特的Multiair更先进,以后细讲)

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