发动机可变气门正时系统概述

发动机在可燃混合气燃烧时需要提供足够的氧气,因此在发动机排量一定的情况下,充气效率的高低决定了发动机输出功率的大小。充气效率是实际进入发动机气缸的新鲜空气与理想进气状态下充满气缸工作容积的空气质量之比,它与气门正时和气门升程有关。 发动机在高速运行和低速运行时对气门正时和气门升程的要求是不同的。发动机高速运行时,每个气缸在一个工作循环内吸气和排气的时间是非常短的,要想达到理想的充气效率,就必须延长气缸的吸气和排气时间,也就是要求增大气门的重叠角或增大气门的升程; 而发动机低速运行时,则需要较小的气门重叠角和气门升程。否则,过大的气门重叠角或气门升程容易使得废气回流,造成进气量下降,从而导致发动机怠速不稳,低速时扭矩偏低。 普通发动机的气门正时和气门升程是固定的,这很难同时满足发动机高转速和低转速两种工况的需求。为此,许多汽车厂商相继研发出可变气门正时VVT( Variable ValveTiming)和可变气门升程VVL( Variable valve lift)两种系统。可变气门正时系统能够根据发动机转速和工况的不同调整气门开启或关闭的时间,使得发动机在高速和低速下都能获得理想的进、排气效率,但是可变气门正时系统只能改变气门开闭的时间,却不能改变发动机单位时间内的进气量,而可变气门升程系统则能够根据发动机的要求对气门开启的大小进行调节,从而改变单位时间内的进气量,小负荷时,减少单位时间内的进气量,大负荷时,增大单位时间内的进气量。 目前,发动机可变进气控制系统中应用最多的是可变正时气门系统。2008年,上汽通用在君威2.4L发动机(LE5)上应用了可变气门正时技术,并在后续的发动机新产品中,相继应用了双可变气门正时系统DVVT( Dual Variable Valve Timing)DVVT是VVT的延续和发展,它解决了VVT发动机未能克服的进气门和排气门同时调节的技术难题,是目前高性能发动机优先采用的可变气门正时技术。