原创  汽车引擎揭密:可变气门技术大比拼

2004-11-08 17:37:30 来源: pcauto 作者:CAR
  五.21世紀的初衷─BMW的VALVETRONIC介紹:   讲到车坛上的引擎科技,自然不会把这蓝天白云mark的BMW车厂给遗忘,那简易的机置即作到连续性的可变气门引擎,原理理是简单却原创性十足,那就是它的得力作Variable Camshaft Control,叫作"可变凸轮轴控制系统"-VANOS,而Toyota的VVT-i,就是采用BMW这类似的装置;以前,VANOS只被M3等超性能跑车使用,但是,日益严格的环保标准,加上科技的平民化,如今VANOS系统,那怕是双-VANOS也都被广泛地使用在BMW的全车系,这代表可变气门的科技已经慢慢地平民化,而大量使用!BMW的VANOS是连续性的可变气门正时与重叠时间,但是由於没有变化进.排气阀门的"升程",使得它总是有那麽点点的缺憾,特别Toyota与Honda都已经克服这样的问题,那麽以引擎科技傲视全球的BMW车厂怎会就此罢休呢?   Valvetronic就是BMW的实现这理想的作品,它比VVTL-i或i-VTEC有更进一步的地方,所以,才被比喻成更"完美的"可变气门引擎!那到底厉害在何处呢?请继续看下去。

BMW 316ti(1.8升)正搭载最新的Valvetronic引擎

  首先,Valvetronic少了节流阀(throttle)的设计,如同我们鼻子或肺在作呼吸动作时一样地跟空气直接接触,而省略掉throttle後,引擎在进新鲜空气时,将更顺畅,少掉因为空气流动的一些 黏著力与磨擦力,而使引擎在运转时省去不必的的loss!一般的车子,当我们用脚踏加油门时,是驱动著钢索而通到throttle这开关的,而踏油门的深浅正控制著throttle的开或关的程度,而引进的就是将进入引擎燃烧室燃烧的新鲜空气,所以,throttle正控制著燃烧室的空气量与流动速率;然而,取代这"机械式"的进气节流阀(throttle)机置后,取代的是"电子式"的可变电阻,依我们踏油门的深浅,经过这可变电阻而来决定"进气量"。

Valvetronic引擎"可微调"valve

  而Valvetronic比起VVTL-i与i-VTEC更进一步的地方是它除了可连续性变化valve的开管正时与phase外,Valvetronic连扬程(升程)也是连续性微调!!!这比VVTL-i与跟i-VTEC在升程上是"阶段式"地更进一步了!要作到valve的升程变化几乎都要透过摇臂的设计来完成这动作,而BMW更进一步的地方就是在此处比Honda或Toyota多下点功夫,Valvetronic的摇臂是"偏心轴"的转动,所以当摇臂作动时,非固定在圆心转动,而是稍微偏离中心点,虽然量不大,但是一经过摇臂的长度施力(如杠杆原理一样),阀门开与关的"深度"就可以被改变了!(如图十,是正常的摇臂,它作动时即固定在圆心,而Valvetronic的"偏心轴"摇臂则巧妙地使它在作动时,会有不等量的伸长来驱动到valve的开关深度,所以升程就被微量的变化了!)请看图九的绿色与红色部份,Valvetronic透过电动马达来驱动偏心轴摇臂!

凸轮轴藉由摇臂去驱动气门的开与关!(此摇臂是正常地在圆心处来回转动)

  就这样,Valvetronic配合著双VANOS原本就有的连续性可变气门正时机构,而作到了"正时与 重叠时间,还有升程"都可以『连续性』的变化,这就是它厉害的地方ㄛ!!!而搭载这新引擎的316ti是颗1.8升的引擎,它马力只有115hp/5500rpm,但是扭力有18kgm/3500rpm的高原式曲线,性能上算是还可以的水准,但它比以前的1.8升引擎更省油,每公升可以跑14.5km,且这颗新引擎可以说是个不挑食的,即使是低辛烷值的汽油,到高品质的油品,它都可以正常的work...,而Valvetronic的排污标准更提前通过欧盟EU-4的标准呢!

02 BMW 316ti with Valvetronic

  六.总結:   看过了这三款最新的引擎设计,大伙多少会有上面这句话的感受吧;可变气门引擎,说穿了就是这样的道理,希望各位能从中了解各家的巧妙之处;现在呢,我们再回头想想,这样的设计是否有完成工程师的理想与设计初衷呢?   其实以目前的以上三家的可变气门引擎来讲,大家已经都作的越来越像了,原本大家各车厂都保有各自在VVT-i,VTEC,VANOS上的优点,之後各家或多或少地解决自己不足的地方,套句政治语言:大伙都往"中间"靠拢哩@_@试著去想想人类这麽辛苦地设计并改良这些引擎的目的又是为了什麽?除了商业上的竞争外,不就是对我们生存的空间-地球,许下科技与环保共存的允诺,所以,我们才需要一具既符合我们的动力期待,又能低油耗与低排污的引擎,而今天介绍的这三具自然进气引擎VVTL-i,i-VTEC,Valvetronic正是我们刚进入21世纪时,献给大自然与全人类的代表作! 注-I:Honda将在2005年前,把旗下车产都给"i"ntelligent化; 注-II:而BMW也将在旗下车款全面推广Valvetronic引擎!
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