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汽车发动机上的CVVT与DVVT是什么意思,两者存在哪些差异?

作者: 中车友
发表时间: 2022-05-24
阅读: 1008

DVVT:它是指双可变气门正时,其气门开启相位有两个时刻。CVVT:它是一个连续可变的气门正时,可以在允许的气门正时的两个极限相位之间连续调节。

VVT泛指可变气门正时技术,而在可变气门技术不断发展过程中,不同的品牌、不同的技术催生了不同的名称,比如日产VVL、宝马VANOS、雪铁龙VTI、本田VTEC等,它们的作用基本一致,只是实现的理念、结构存在差异罢了,也牵扯到专利的申报。

一般发动机的进排气门都是在曲轴转角的相应位置由机械正时传动机构来开启和关闭的,与发动机转速和负荷无关。也就是说,门的开闭时间与曲轴的旋转位置是对应的,与转速无关。

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比如本田的VVT技术叫VTEC,日产研发类似技术不能用本田的明明,所以日产的VVT技术叫VVL、具备升程功能的叫VVEL,当然配备日产VVEL技术的发动机市面上少见;丰田的命名更简单,直接用VVT来命名;现代的可变气门技术为CVVT,也代表连续可变气门正时;当然这仅仅是一个名字,并不代表其它名称的VVT就不能连续可变。

至于DVVT有两种含义,其一大发、五菱的可变气门正时技术注册名称就是DVVT,其次D也代表英文单词中的double,也就是双重的意思,在汽车上代表进气端、排气端皆应用了可变气门正时技术,可变气门正时技术是伴随曾经的高转速自然吸气发动机而生的,所以最初只布置在进气端,现在增压普及需要快速的排气去推涡轮,所以又产生了排气端。

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可变气门技术的意义

从哲学的角度上看,世间万物只要有利则必有弊,就好比涡轮增压技术,与相同排量的自吸相比较,涡轮增压的性能的确更强,但油耗也更高;而可变气门技术则是有利而无弊的,它既可提高动力、又能降低油耗,所以可变气门正时、升程可以说是汽车领域中最完美的技术;只是现如今关注可变气门技术的朋友太少,原因在于它太常见了,普及多年的技术也就引不起各位的关注了。

可变气门技术的产生

现如今是涡轮增压、混合动力普及,而在过去则是自然吸气发动机大行其道,参考公式功率=扭矩*转速/9550,想提高内燃机的功率可以提高排量,也可以提高转速,当然两者都高是最完美的,比如高转速V8、V10发动机当然性能澎湃;但乘用车的普及不可能毫无忌惮的做大排量,那么如何提高小排量发动机的功率就显得尤为重要了。

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自吸发动机如果排量小,那么扭矩方面是绝对的短板,扭矩指望不上若想提高功率就必须拉高转速,可以说上世纪80、90年代的自吸都是利用这种方式,随便一款民用小排量自吸转速普遍都能拉到7000转左右,而一些性能机型的转速更高;当高转速运行时,每循环进气门开启的周期太短,这就会影响高转速下的空气填充量,燃油的燃烧变差,油耗上升、动力疲软。

举一个简单的例子,对于4冲程发动机而言曲轴转两圈是一循环,6000转/分运行时将完成3000个循环,也就是说每分钟进气门开启3000次,进气门每秒开、关50次,因为开启周期太短,空气填充就变得困难,所以在没有可变气门正时技术之前,发动机高转速时的燃烧很难解决,油耗高、动力软、油耗离谱,所以后来为了解决这个问题就产生了可变气门正时技术。

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可变气门正时与升程

可变气门技术的原理并不复杂,往简单点说就是在特定的转速下利用油压将一颗活梢打入带动气门运转的摇臂内,完成低角度凸轮向高角度凸轮驱动方式的转变,而高、低两种凸轮角度可以改变进气门开启的时间,以及向下移动的深度;如上图所示进气门向下伸得越长,进气口的截面就越大,从而增加了空气填充量,改善了高转速运行时进气不足的问题。

所以我们可以把可变气门技术看作是延长进气门开启周期、增大进气口面积的技术,正时代表延长进气门开启时间,升程则是增大进气门的开口面积;正常而言配备可变气门正时技术的发动机比比皆是,几乎所有机器都有,但配备可变气门升程的就比较少,可以把可变气门升程看作是正时的进阶,配备进气端可变气门升程的有本田K20A、日产的VQ37HR等,大都是偏运动的机型。实际上本田的VTEC代表的是可变气门正时以及升程技术,但现如今VTEC仅仅是一个标志,本田大部分车型已经不配进气端升程了。

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双侧气门正时技术

自然吸气时代,内燃机是很依赖气门正时以及升程技术的,而到了涡轮增压时代,内燃机峰值转速普遍下降,内燃机向低转速不断发展;依靠增压系统解决了空气填充,所以对气门升程的依赖降低;但涡轮增压系统先天短板是迟滞(现如今感觉不到,但理论上只能缓解而不能解决),所以在低转速下要增加排气效率,这时候又产生了排气端的可变气门技术,这就是双侧气门正时、也就是所谓的DVVT的产生原因。

而现如今除了进气端的气门升程应用的比较少,双侧正时、连续可变已经普及,即便不同的品牌的气门技术名称不同,但能实现的功能几乎一致,当然结构、原理存在很大的差异,有的复杂、有的简单,复杂不一定高效、简单实用还耐用,就像本田早期的VTEC技术,结构非常简单,但性能却很强大,且其简单的结构使得其在恶劣环境下的运行更加稳定,对于现如今的发动机而言,可变气门技术早已普及,名称虽然有差异但功能上的差异很小。

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