汽车发动机的VVT(可变气门正时系统)是一种通过调节气门开启和关闭时间来优化发动机性能的技术。其核心作用包括以下几方面:
1. 提升燃油经济性
通过在不同转速工况下动态调整气门重叠角(进气门与排气门同时开启的角度),优化气缸内废气排出与新鲜空气进入的效率。例如低速时减少重叠角可防止废气回流,高速时增大重叠角利用排气惯性提升进气量,从而降低泵气损失,实现节油效果(典型工况下可降低油耗5%-10%)。
2. 增强动力输出
发动机在不同转速区间对气门正时有不同需求:
- 低转速域:推迟进气门关闭时间(采用“晚关”策略),利用进气惯性效应增加气缸充气量,提升扭矩输出;
- 高转速域:提前进气门开启时间(“早开”策略),避免高速气流惯性导致的进气不足,保障高功率输出。现代VVT系统(如丰田VVT-i、本田VTEC)可使最大扭矩平台拓宽15%-20%。
3. 降低排放污染
精确控制气门正时可改善燃烧室内EGR(废气再循环)率:
- 通过增大气门重叠角实现内部EGR,降低燃烧温度,抑制NOx生成;
- 配合直喷技术可形成分层燃烧,减少HC和CO排放(满足国六/欧六标准的关键技术之一)。
4. 改善怠速稳定性
怠速时缩小气门重叠角,避免过多残余废气稀释混合气,从而减少转速波动。某些系统(如宝马Vanos)还能在冷启动阶段主动延迟排气门关闭,加快催化器升温。
5. 技术扩展方向
- 进排气双VVT:独立控制进排气门正时(如大众EA888引擎),进一步优化全工况表现;
- 电动VVT(e-VVT):采用电机驱动替代液压调节(如奔驰Camtronic),响应速度提升50%以上;
- 与CVVL联动:如宝马Valvetronic系统,通过气门升程+正时协同控制实现无节气门运行。
实际应用中,VVT系统需与ECU、爆震传感器、氧传感器等部件协同工作。例如急加速时,ECU会综合油门开度与爆震信号,在10-20ms内完成气门相位调整。值得注意的是,长期使用劣质机油可能导致液压执行机构滤网堵塞,引发正时延迟故障(表现为低速扭矩下降或故障码P0011/P0012)。
查看详情
查看详情