皮下:制造商是如何保护活塞的

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马克·吐温在错误地发布了讣告后说:“有关我去世的报道被严重夸大了。”这几乎是每个内燃机都会说的话,如果他们会说话的话。尽管人们对汽车排放的担忧达到了史无前例的程度,但世界各地的工程师们都在努力改进内燃机(ICE),以降低有毒物质和二氧化碳的排放。

现代汽车集团的新CVVD(连续可变气门持续时间)技术是最新的内燃机开发打破盖子。这是新的工程技术如何使工程师能够重新审视发动机基础,跨越曾经不可逾越的技术障碍的又一个例子。安装在现代和起亚汽车上的新型Smartstream G1.6 T-GDI发动机的CVVD将使性能提高4%,燃油效率提高5%,排放减少12%。

发动机气缸盖上的进气阀和排气阀让燃料和空气进、出。它们何时打开和关闭,以及打开和关闭的程度在很大程度上取决于发动机的设计目的。阀门是由凸轮打开的,凸轮沿凸轮轴定位,每个阀门一个。因此,一个四缸四气门每缸双凸轮发动机将有一个排气凸轮和一个进气凸轮,每个凸轮有八个凸轮叶,每个气门一个。

凸轮的形状设计用于控制升降机和持续时间(保持打开的时间长度)。它们的打开和关闭是如何渐进的,以及以什么速度取决于凸轮的形状。在发动机调谐中,有许多不同的凸轮轴可供选择,以提供发动机制造商想要的特性。在天平的一端,普通的、易驾驭的家用汽车发动机的设计将完全不同于另一端比赛发动机的“热凸轮”。

聪明的技术,如宝马的Vanos,可以改变气门的正时(气门开始打开的时间,以及与活塞位置和燃烧时刻的关系)。第二个系统Valvetronic可以改变阀门升程。一起使用时,时机和升力都是可变的。由菲亚特动力总成技术公司与舍弗勒集团合作开发的独具匠心的多空气系统,可以通过一些巧妙的电液压来改变正时和升力。捷豹路虎还在其Ingenium汽油发动机上使用了舍弗勒技术的一个版本。

本田著名的VTEC凸轮切换系统非常聪明,但相比之下,它很简单。它在凸轮轴上的每个气门上有两个配对的凸轮叶。发动机可以在较低的发动机转速下选择更柔软、更易处理的轮廓,并切换到更热的轮廓,以在更高的转速下获得更多的气体进出,以获得最大功率。

CVVD作用于进气阀(但也可应用于排气阀),方法是略微左右移动凸轮轴的中心线,改变气门上凸轮瓣的位置。CVVD是内燃机历史上又向前迈进了一步,尽管发动机呼吸方面的大部分基础现在可能已经涵盖,但如果工程师们在接下来的几年里发现了一些更多的调整来进一步提高效率,也不要感到惊讶。

把它加起来

皮下:制造商是如何保护活塞的

菲亚特的多空气系统可以控制升力,在较小程度上还可以控制时机,但不能控制持续时间。凸轮不是直接作用于阀门的顶部,而是操作气缸盖中的微型油泵,产生液压来打开阀门。电子控制的排气阀可以释放压力来改变阀门的开启程度,使它们更晚或更早地打开或关闭。

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