號稱(chēng)最完美氣門(mén)技術(shù) 菲亞特Multiair電磁液壓進(jìn)氣技術(shù)詳解
在政策對發(fā)動(dòng)機經(jīng)濟性和排放要求越來(lái)越高的今天,各大廠(chǎng)商都絞盡腦汁的使發(fā)動(dòng)機更高效環(huán)保。而對于發(fā)動(dòng)機來(lái)說(shuō),進(jìn)氣效率越高,動(dòng)力越強燃燒得越充分,各種增壓技術(shù)和可變氣門(mén)技術(shù)目的都是提高進(jìn)氣效率。而下面給大家介紹的菲亞特獨創(chuàng )的Multi air電控液壓進(jìn)氣系統則號稱(chēng)是迄今為止最完美的氣門(mén)技術(shù),那么這項技術(shù)是否真有那么強大呢?
關(guān)于發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣系統的原理和各種主流的可變氣門(mén)技術(shù),我們在此前的文章里已經(jīng)有詳細的介紹,欲了解詳情請參考以下文章。
呼吸之道 解析可變氣門(mén)正時(shí)/升程技術(shù)
研發(fā)背景
自第一輛搭載VVT技術(shù)的量產(chǎn)車(chē)出現,距今已有超過(guò)20年的歷史
上世紀60年代,菲亞特開(kāi)發(fā)出了第一套可變氣門(mén)正時(shí)系統,而它旗下的阿爾法羅密歐則在80年代成為首個(gè)將VVT可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)運用在量產(chǎn)車(chē)上的廠(chǎng)商,它開(kāi)創(chuàng )性的使用了用兩根不同的凸輪軸來(lái)控制進(jìn)氣氣門(mén)和排氣氣門(mén)的開(kāi)閉時(shí)間,并在此基礎上成功研發(fā)了可變氣門(mén)正時(shí)系統。
廣州車(chē)展上,菲亞特展臺上的Multiair發(fā)動(dòng)機
隨后幾年,本田,日產(chǎn)和寶馬等廠(chǎng)商也紛紛研發(fā)出自己的可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù),不過(guò)進(jìn)入90年代之后,作為VVT先驅的菲亞特則看到了傳統機械結構的VVT技術(shù)在機動(dòng)性和響應性上的不足,研究的重點(diǎn)轉向了控制更為靈活精準的電液控制系統。在克服了眾多難關(guān)之后,2009年日內瓦車(chē)展上,菲亞特正式發(fā)布了其在可變氣門(mén)技術(shù)上的研究成果:Multiair電控液壓進(jìn)氣系統。
Multi air電控液壓進(jìn)氣系統的結構分析
傳統DOHC頂置雙凸輪軸VVT發(fā)動(dòng)機配氣機構示意圖
我們都知道,普通發(fā)動(dòng)機的配氣機構由凸輪軸上的凸輪所驅動(dòng),氣門(mén)以機械節奏開(kāi)啟和關(guān)閉,油門(mén)踏板則借由進(jìn)氣歧管內的節氣門(mén)來(lái)調整空氣的流量。對于使用了氣門(mén)正時(shí)和升程技術(shù)的發(fā)動(dòng)機來(lái)說(shuō),氣門(mén)開(kāi)啟的大?。ㄐ谐蹋?、時(shí)機(正時(shí))可以由凸輪軸及相關(guān)控制機構來(lái)決定。
而Multi air最大的特點(diǎn)就是開(kāi)創(chuàng )性的使用電控液壓控制系統驅動(dòng)氣門(mén)正時(shí)和升程,它通過(guò)一套由凸輪軸驅動(dòng)電磁液壓閥,實(shí)現了進(jìn)氣門(mén)的升程和正時(shí)的無(wú)級可調,雖然依舊是每缸4氣門(mén)的結構,但是卻取消了進(jìn)氣門(mén)一側凸輪軸,只保留了排氣門(mén)一側的凸輪軸來(lái)驅動(dòng)進(jìn)排氣門(mén)。由于氣門(mén)的開(kāi)度和開(kāi)啟時(shí)間都實(shí)現了任意可調,因此這套系統和寶馬的valvetronic一樣,可以直接由氣門(mén)的開(kāi)閉大小來(lái)控制空氣的流量,因此也取消了節氣門(mén)。另外這套進(jìn)氣控制系統采用了完全標準化的設計方案,可以任意組合成雙缸、四缸、六缸或者八缸的結構。
排氣門(mén)由凸輪軸直接推動(dòng),而進(jìn)氣門(mén)則通過(guò)一組電磁液壓系統進(jìn)行精確控制
從圖上看,Multi air系統的結構確實(shí)非常簡(jiǎn)單,氣門(mén)上方設計有一個(gè)液壓腔,液壓腔一端與電磁閥相連,電磁閥則通過(guò)ECU信號,根據工況的不同適時(shí)調節流向液壓腔內的油量。由凸輪軸驅動(dòng)的活塞通過(guò)推動(dòng)液壓腔內的油液,控制氣門(mén)的開(kāi)啟。
從這個(gè)multiair簡(jiǎn)化結構圖上能更清晰的看出系統整個(gè)工作過(guò)程,不過(guò)在實(shí)際結構中,凸輪軸和活塞其實(shí)被設計在排氣門(mén)一側凸輪軸上的
實(shí)際結構中,凸輪通過(guò)搖臂推動(dòng)活塞,而活塞通過(guò)液壓腔的密封油液打開(kāi)進(jìn)氣門(mén)
Multiair技術(shù)工作原理
當工作開(kāi)始時(shí),電磁閥通過(guò)ECU信號向液壓腔內供給適量的油量,然后電磁閥關(guān)閉。這時(shí),液壓腔內的油的體積恒定,與液壓腔相連的活塞就可以將排氣凸輪軸施加的壓力傳遞到進(jìn)氣門(mén),從而完成氣門(mén)的開(kāi)啟。氣門(mén)的開(kāi)度大小則取決于流向液壓腔內油量的多少。
當電磁閥開(kāi)啟時(shí),液壓腔內的油液就會(huì )順高壓油腔進(jìn)入低壓油腔。氣門(mén)則不再跟隨排氣凸輪軸運動(dòng),而是在氣門(mén)彈簧的作用下完成關(guān)閉。閥門(mén)關(guān)閉的最后一步,則由專(zhuān)用的液壓制動(dòng)裝置控制,從而使得氣門(mén)的每次閉合過(guò)程都能做到舒緩而規律。
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