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原創(chuàng)  汽車引擎揭密:可變氣門技術(shù)大比拼

2004-11-08 17:37:30 來源: pcauto 作者:CAR
  五.21世紀(jì)的初衷─BMW的VALVETRONIC介紹:   講到車壇上的引擎科技,自然不會(huì)把這藍(lán)天白云mark的BMW車廠給遺忘,那簡易的機(jī)置即作到連續(xù)性的可變氣門引擎,原理理是簡單卻原創(chuàng)性十足,那就是它的得力作Variable Camshaft Control,叫作"可變凸輪軸控制系統(tǒng)"-VANOS,而Toyota的VVT-i,就是采用BMW這類似的裝置;以前,VANOS只被M3等超性能跑車使用,但是,日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),加上科技的平民化,如今VANOS系統(tǒng),那怕是雙-VANOS也都被廣泛地使用在BMW的全車系,這代表可變氣門的科技已經(jīng)慢慢地平民化,而大量使用!BMW的VANOS是連續(xù)性的可變氣門正時(shí)與重疊時(shí)間,但是由於沒有變化進(jìn).排氣閥門的"升程",使得它總是有那麼點(diǎn)點(diǎn)的缺憾,特別Toyota與Honda都已經(jīng)克服這樣的問題,那麼以引擎科技傲視全球的BMW車廠怎會(huì)就此罷休呢?   Valvetronic就是BMW的實(shí)現(xiàn)這理想的作品,它比VVTL-i或i-VTEC有更進(jìn)一步的地方,所以,才被比喻成更"完美的"可變氣門引擎!那到底厲害在何處呢?請繼續(xù)看下去。

BMW 316ti(1.8升)正搭載最新的Valvetronic引擎

  首先,Valvetronic少了節(jié)流閥(throttle)的設(shè)計(jì),如同我們鼻子或肺在作呼吸動(dòng)作時(shí)一樣地跟空氣直接接觸,而省略掉throttle後,引擎在進(jìn)新鮮空氣時(shí),將更順暢,少掉因?yàn)榭諝饬鲃?dòng)的一些 黏著力與磨擦力,而使引擎在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)省去不必的的loss!一般的車子,當(dāng)我們用腳踏加油門時(shí),是驅(qū)動(dòng)著鋼索而通到throttle這開關(guān)的,而踏油門的深淺正控制著throttle的開或關(guān)的程度,而引進(jìn)的就是將進(jìn)入引擎燃燒室燃燒的新鮮空氣,所以,throttle正控制著燃燒室的空氣量與流動(dòng)速率;然而,取代這"機(jī)械式"的進(jìn)氣節(jié)流閥(throttle)機(jī)置后,取代的是"電子式"的可變電阻,依我們踏油門的深淺,經(jīng)過這可變電阻而來決定"進(jìn)氣量"。

Valvetronic引擎"可微調(diào)"valve

  而Valvetronic比起VVTL-i與i-VTEC更進(jìn)一步的地方是它除了可連續(xù)性變化valve的開管正時(shí)與phase外,Valvetronic連揚(yáng)程(升程)也是連續(xù)性微調(diào)!!!這比VVTL-i與跟i-VTEC在升程上是"階段式"地更進(jìn)一步了!要作到valve的升程變化幾乎都要透過搖臂的設(shè)計(jì)來完成這動(dòng)作,而BMW更進(jìn)一步的地方就是在此處比Honda或Toyota多下點(diǎn)功夫,Valvetronic的搖臂是"偏心軸"的轉(zhuǎn)動(dòng),所以當(dāng)搖臂作動(dòng)時(shí),非固定在圓心轉(zhuǎn)動(dòng),而是稍微偏離中心點(diǎn),雖然量不大,但是一經(jīng)過搖臂的長度施力(如杠桿原理一樣),閥門開與關(guān)的"深度"就可以被改變了!(如圖十,是正常的搖臂,它作動(dòng)時(shí)即固定在圓心,而Valvetronic的"偏心軸"搖臂則巧妙地使它在作動(dòng)時(shí),會(huì)有不等量的伸長來驅(qū)動(dòng)到valve的開關(guān)深度,所以升程就被微量的變化了!)請看圖九的綠色與紅色部份,Valvetronic透過電動(dòng)馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)偏心軸搖臂!

凸輪軸藉由搖臂去驅(qū)動(dòng)氣門的開與關(guān)!(此搖臂是正常地在圓心處來回轉(zhuǎn)動(dòng))

  就這樣,Valvetronic配合著雙VANOS原本就有的連續(xù)性可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu),而作到了"正時(shí)與 重疊時(shí)間,還有升程"都可以『連續(xù)性』的變化,這就是它厲害的地方ㄛ!!!而搭載這新引擎的316ti是顆1.8升的引擎,它馬力只有115hp/5500rpm,但是扭力有18kgm/3500rpm的高原式曲線,性能上算是還可以的水準(zhǔn),但它比以前的1.8升引擎更省油,每公升可以跑14.5km,且這顆新引擎可以說是個(gè)不挑食的,即使是低辛烷值的汽油,到高品質(zhì)的油品,它都可以正常的work...,而Valvetronic的排污標(biāo)準(zhǔn)更提前通過歐盟EU-4的標(biāo)準(zhǔn)呢!

02 BMW 316ti with Valvetronic

  六.總結(jié):   看過了這三款最新的引擎設(shè)計(jì),大伙多少會(huì)有上面這句話的感受吧;可變氣門引擎,說穿了就是這樣的道理,希望各位能從中了解各家的巧妙之處;現(xiàn)在呢,我們再回頭想想,這樣的設(shè)計(jì)是否有完成工程師的理想與設(shè)計(jì)初衷呢?   其實(shí)以目前的以上三家的可變氣門引擎來講,大家已經(jīng)都作的越來越像了,原本大家各車廠都保有各自在VVT-i,VTEC,VANOS上的優(yōu)點(diǎn),之後各家或多或少地解決自己不足的地方,套句政治語言:大伙都往"中間"靠攏哩@_@試著去想想人類這麼辛苦地設(shè)計(jì)并改良這些引擎的目的又是為了什麼?除了商業(yè)上的競爭外,不就是對我們生存的空間-地球,許下科技與環(huán)保共存的允諾,所以,我們才需要一具既符合我們的動(dòng)力期待,又能低油耗與低排污的引擎,而今天介紹的這三具自然進(jìn)氣引擎VVTL-i,i-VTEC,Valvetronic正是我們剛進(jìn)入21世紀(jì)時(shí),獻(xiàn)給大自然與全人類的代表作! 注-I:Honda將在2005年前,把旗下車產(chǎn)都給"i"ntelligent化; 注-II:而BMW也將在旗下車款全面推廣Valvetronic引擎!
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