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原創  汽車引擎揭密:可變氣門技術大比拼

2004-11-08 17:37:30 來源: pcauto 作者:CAR
  短短一年內,在引擎可變技術方面有相當資深實力的BMWHonda車廠又有驚人之舉,但是,更令人眼睛一亮的是在這兩家發表新引擎之前呢, Toyota車廠于去年全新改款的'01 Celica身上搭載一顆新設計的VVTL-i引擎,這顆引擎可不同于之前的VVT-i引擎喔!.....VVTL-i比VVT-i多了個"L",到底有何先進?有何突破呢? 還是天下引擎一大抄呢?!而Honda去年底推出的STREAM車上,用的就是新一代i-VTEC引擎,它可跟S2000上的VTEC不同,那有何差異呢?再者是最近剛在日內瓦車展中,BMW則發表一顆全新的Valvetronic引擎, 它更被比喻成最完美的可變氣門引擎,它到底有何能耐?它跟之前的VANOS引擎又有什么不同呢?現在我們就來具體介紹介紹。   一.前言:   還記得工程師們為什么需要設計一顆具有"可變氣門正時"的引擎嗎?簡單的回答就是,我們希望引擎能隨著不同時候的需求,而能表現出最符合我們期望的狀態,而這需求可以是從"動力"的觀點,也可以是從"油耗經濟"的觀點,也可以是"排氣環保"的觀點,但是, 你要在同一時刻一樣的引擎轉速,車速,工作溫度,而要求既要大Power,又要省油,還要環保。這豈不是改寫熱力學第二定律而顛覆Carnot Cycle的極限?那是不可能的! 但是,工程師要作的就是努力地去接近這樣的極限,那也就是效率的觀點。   "效率”這字對學理工的朋友應該不陌生,它也是應用科學的研究者數十年如一日的努力目標,做光電元件的人在設計時,要用到這個字!做家電產品的工程師也要用這個字!連是否應該蓋一座電廠,也需要用這個字來度量我們的能源政策!所以才有買冷氣機或冰箱應該要選用高EF值(high efficiency value高效率值)的建議;而一具引擎的熱效率,直接的表現就是功率與油耗之間的取舍!就為了改善引擎的效率,又要滿足不同引擎轉速時的動力渴望,所以才需要發展"可變氣門"引擎!

  二.90年代可變氣門引擎的遺憾:   工程師為了克服同一具引擎要高轉速大馬力,也要低轉速高扭力,對不同需求的進排氣相位角差異,VANOS與VVT-i直接改變進排氣時的timing(正時)與duration()來解決這個問題,此機構簡單,又一針見血,是BMW與Toyota的驕傲之作;而最早在可變氣門引擎上獲得表現的Honda,于80年代中期推出VTEC引擎,它則藝高人膽大地把兩顆引擎擺在同一顆引擎當中,因為它們在同一支凸輪軸上同時塞下了兩種不同角度的凸輪(lobe),利用搖臂內的切換以決定是否頂到大或小凸輪,而成功地改變引擎的進排氣的正時,重疊角外,還多個life(升程),但是它在凸輪軸未切換前,正時,重疊時間與升程是不變的,所以VTEC是階段性的可變氣門,而VANOS與VVT-i雖連續性的變化正時與重疊時間,但是升程卻無法改變,就因為這樣的差異,VTEC一直拿下每公升排氣量的最大馬力輸出(125hp/Liter,S2000,量產化DOHC_VTEC)紀錄!所以VANOS、VVT-i治標不治本,而VTEC治本但有時卻不治標!

VVTL-i vs. i-VTEC vs. Valvetronic

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