配氣機(jī)構(gòu)的革命 三種可變氣門升程技術(shù)

搖臂通過偏心輪套在控制軸上，而控制軸可以在直流馬達(dá)帶動(dòng)下，旋轉(zhuǎn)一定角度。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速或者大負(fù)荷時(shí)，如圖所示：直流馬達(dá)帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，套在螺桿上的螺套向馬達(dá)這邊橫向移動(dòng)，與螺套聯(lián)動(dòng)的機(jī)構(gòu)使得控制軸逆時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度。由于搖臂套在控制軸的偏心輪上，因此搖臂的旋轉(zhuǎn)中心也會(huì)隨之上升或下降，從而達(dá)到改變氣門升程的目的。雖然整個(gè)機(jī)構(gòu)看起來比較復(fù)雜，摩擦副也相對較多，但由于系統(tǒng)中的搖臂，控制軸和螺套等都是屬于剛性連接，沒有Valvetronic上的彈簧類的回位機(jī)構(gòu)，使得VVEL更適合于高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)而無需考慮慣性的問題。英菲尼迪G37上的VQ37VHR發(fā)動(dòng)機(jī)在增加了VVEL系統(tǒng)之后，最高轉(zhuǎn)速反而由原來的7000rpm提高到了7500rpm，不像Valvetronic發(fā)動(dòng)機(jī)那樣受到高轉(zhuǎn)速的限制。

　　不過和取消了節(jié)氣門的Valvetronic和multiair不同，日產(chǎn)的VVEL發(fā)動(dòng)機(jī)依然保留著節(jié)氣門，不過在VVEL發(fā)動(dòng)機(jī)中，節(jié)氣門在大部分工況下都會(huì)保持全開，因此也并不會(huì)對進(jìn)氣造成阻礙，動(dòng)力同樣可以保證足夠高的響應(yīng)性。日產(chǎn)工程師保留節(jié)氣門的意圖是要通過節(jié)氣門的截流作用對進(jìn)氣正時(shí)變化做更精確的控制，使動(dòng)力輸出更加順暢。

　　優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)受到高轉(zhuǎn)速的限制
　　缺點(diǎn)：機(jī)構(gòu)復(fù)雜，對極限性能提升的幫助較小


　　前面說到的Valvetronic和VVEL的結(jié)構(gòu)相對來說都比較復(fù)雜，增加的機(jī)構(gòu)也會(huì)大大增加系統(tǒng)工作的阻力和磨損，節(jié)能和效率都會(huì)受到影響，而且更復(fù)雜的配氣機(jī)構(gòu)也會(huì)使制造的成本過高，這兩項(xiàng)技術(shù)因此目前還只在應(yīng)用在高端豪華車上。而菲亞特的multiair工作原理則要直接的多。它的結(jié)構(gòu)非常簡單：整個(gè)系統(tǒng)只使用一根凸輪軸，進(jìn)氣門由一個(gè)活塞，液壓腔和電磁閥氣門上方設(shè)計(jì)有一個(gè)液壓腔，液壓腔一端與電磁閥相連，電磁閥則通過ECU信號，根據(jù)工況的不同適時(shí)調(diào)節(jié)流向液壓腔內(nèi)的油量。由凸輪軸驅(qū)動(dòng)的活塞通過推動(dòng)液壓腔內(nèi)的油液，控制氣門的開啟。系統(tǒng)只需要控制液壓腔內(nèi)的油量的多少即可以完成對氣門升程的無級可調(diào)。

　　簡單的結(jié)構(gòu)不僅可以減小整個(gè)配齊機(jī)構(gòu)的慣性，而且在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能量的損失也更小，而且電磁加液壓的配合方式還讓Multiair系統(tǒng)擁有極快的響應(yīng)速度，因此可以使用在一個(gè)沖程內(nèi)多次開啟氣門的Multilift模式，使得怠速和低負(fù)荷工況下?lián)碛懈叩娜紵?。而multiair最大的優(yōu)勢在于成本，由于配氣機(jī)構(gòu)簡單，整套Multiair系統(tǒng)也不需要太高的成本，因此它更適合低端的經(jīng)濟(jì)性轎車，目前搭載了Multiair系統(tǒng)的菲亞特500，朋多都是價(jià)格便宜的經(jīng)濟(jì)型小車。

　　優(yōu)勢：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，響應(yīng)快
　　不足：液壓系統(tǒng)的質(zhì)量穩(wěn)定性不高


　　總結(jié)：

　　隨著時(shí)代的推移，氣門控制技術(shù)的發(fā)展也是一步一個(gè)腳印，從最早的本田vtec技術(shù)實(shí)現(xiàn)了氣門升程的分段可調(diào)，再到寶馬Valvetronic取消了節(jié)氣門，而再到最新的Multiair實(shí)現(xiàn)了電磁液壓氣門技術(shù)。所謂青出于藍(lán)而勝于藍(lán)，multiair等電磁氣門技術(shù)使用更簡單的原理實(shí)現(xiàn)了更為出色的性能，可以說代表了未來的趨勢。目前還在籌備量產(chǎn)的電磁氣門技術(shù)EMVT同樣擁有廣闊的前景。隨著中國汽車市場重要性的不斷提升，廠商新技術(shù)的引進(jìn)也會(huì)越來越快，我們希望這些革命性的技術(shù)能夠盡快造福我們國內(nèi)的消費(fèi)者。