○使用舍弗勒最新VVT技術(shù)的長安藍(lán)鯨動(dòng)力
前面我們大致了解了舍弗勒集團(tuán)的情況,我們說舍弗勒和國內(nèi)很多主機(jī)廠都建立過聯(lián)系,長安汽車自然也不例外,。長安在去年發(fā)布了全新的藍(lán)鯨NE動(dòng)力平臺(tái)(2017年藍(lán)鯨就亮相了),,當(dāng)時(shí)發(fā)布的是1.4T發(fā)動(dòng)機(jī),,后來在英國又發(fā)布了1.5T發(fā)動(dòng)機(jī),,這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)共同的技術(shù)特點(diǎn)就是使用了來自舍弗勒的智能VVT,。
舍弗勒的這套VVT最大特點(diǎn)是比目前常見的VVT產(chǎn)品在相位調(diào)節(jié)速度方面提升175%。從數(shù)據(jù)上看這是一個(gè)巨大的提升,,那么為什么會(huì)有這么夸張的提升,?VVT這個(gè)耳熟能詳?shù)募夹g(shù)為什么要和舍弗勒合作?通過下面的幾個(gè)問題,,或許我們就能找到答案,。
○“耳熟能詳”的VVT技術(shù),你真的了解嗎,?
如果你有觀察過大街上汽車的尾標(biāo)或者側(cè)標(biāo)甚至發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的標(biāo)示,,你一定會(huì)看到類似于VVT、VVT-i,、CVVT等字樣,,這些詞就是可變氣門技術(shù)的縮寫,,不同廠家會(huì)有不同的命名方式。
控制氣門開閉時(shí)間是工程師們?cè)诎l(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)之初就夢(mèng)寐以求的想法,,發(fā)展到如今主要演變成兩類,,一個(gè)就是上面提到的可變氣門正時(shí)技術(shù),舍弗勒,、豐田,、摩比斯等大部分廠家、供應(yīng)商都有這個(gè)技術(shù)積累,;第二個(gè)就是可變氣門升程技術(shù),,這個(gè)技術(shù)名氣最大的是本田的VTEC,寶馬也是深諳此道的翹楚,。
現(xiàn)在大街上行駛的車子都以VVT為主,,這種技術(shù)可以理解為對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)“呼吸”的控制,進(jìn)氣門就是吸氣,,排氣門就是呼氣,,就像跑步一樣。如果你能控制好呼吸,,那么不僅跑得快,,而且也能跑得遠(yuǎn),,VVT技術(shù)的作用就是來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)呼吸,,通過控制進(jìn)排氣時(shí)間達(dá)到改善排放和提升燃油經(jīng)濟(jì)性的目標(biāo)。
如何控制呼吸就是VVT技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn),。我們看下面這張圖,,從圖中我們可以看到有兩根平行的軸,在軸的上面套著凸輪,,這就是我們常說的發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸,,發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸會(huì)推動(dòng)氣門運(yùn)動(dòng),這個(gè)氣門的作用就是控制進(jìn)排氣,。
『進(jìn)氣VVT系統(tǒng)』
如果我們能控制凸輪軸的運(yùn)動(dòng)和角度變化,,那么對(duì)應(yīng)的就能改變氣門的狀態(tài),VVT就是通過控制凸輪軸,,以此來影響到氣門的運(yùn)作,,所以只要搞清楚了VVT的組成以及工作方式,我們就能從中得到改善發(fā)動(dòng)機(jī)呼吸的秘密,。
1)VVT之凸輪軸旋轉(zhuǎn)的奧秘:相位器
我們先從VVT的組成說起,,VVT系統(tǒng)的組成首先是頂端的相位器。
定子和轉(zhuǎn)子如果產(chǎn)生了相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),,那么凸輪軸就可以相對(duì)于曲軸提前或者滯后轉(zhuǎn)動(dòng),。通過這種提前或者滯后,,凸輪軸就改變了氣門的開閉時(shí)間,從而達(dá)到了改變發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣時(shí)間的目的,。
2)VVT系統(tǒng)的動(dòng)力控制中樞:機(jī)油控制閥
有了相位器,,VVT第二個(gè)重要組件就是機(jī)油控制閥(OCV)。相位器內(nèi)部的運(yùn)作是靠油液實(shí)現(xiàn)的(機(jī)油),,一般的結(jié)構(gòu)是鏈輪,,定子和罩板共同組成液壓空腔,并被帶有油封的星型轉(zhuǎn)子分割為兩個(gè)油腔,,然后通過控制空腔機(jī)油量或者是流向來最終實(shí)現(xiàn)凸輪軸的提前或者滯后,,這個(gè)機(jī)油控制就是靠機(jī)油控制閥實(shí)現(xiàn)。
機(jī)油控制閥一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋或者凸輪軸罩蓋上,,距離相位器有一定距離,,因此會(huì)對(duì)VVT的響應(yīng)速度產(chǎn)生影響。
3)VVT之什么是油路,?
VVT系統(tǒng)的最后一個(gè)組成部分就是油路,。從VVT的組件也能看出,整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作離不開機(jī)油,,因此這個(gè)系統(tǒng)的油路設(shè)計(jì)十分重要,,想要VVT正常工作,除了零部件的穩(wěn)定性,、油路也必須保證穩(wěn)定,。一般情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)為VVT設(shè)計(jì)專門的油路,。
○VVT是如何工作的,?
在了解了相位器、機(jī)油控制閥以及油路后,,整個(gè)VVT系統(tǒng)的工作過程就十分簡單了:
發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,,油底殼的機(jī)油被機(jī)油泵輸入OCV控制閥,OCV控制閥根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的指令,,對(duì)相位器進(jìn)行機(jī)油流量和流向的輸入,,通過改變相位器內(nèi)部零部件的相對(duì)位置,實(shí)現(xiàn)對(duì)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度也就是近排氣門的改變,,最終完成整個(gè)氣門正時(shí)功能,。
○長安發(fā)動(dòng)機(jī)相位調(diào)節(jié)速度提高175%背后的奧秘
以上就是一個(gè)完成整的VVT系統(tǒng)的組成和工作過程,長安的這套VVT系統(tǒng)其組成零部件和工作方式也是如此,,那么我們?cè)賮砜紤]它是如果做到相位調(diào)節(jié)速度提升175%就十分簡單了,。想要提高調(diào)節(jié)速度,無非是改變上面三個(gè)方面,,相位器,、OCV和油路,。
1)首先是改進(jìn)相位器
我們先來說相位器。上面我們說相位器內(nèi)有2個(gè)儲(chǔ)油腔,,舍弗勒在原有的基礎(chǔ)上,,增加一個(gè)單向閥膜片,在彈簧蓋上增加了一個(gè)蓄油腔,,可以將多余的油存在這個(gè)油腔內(nèi),。
另一方面,由于蓄油腔動(dòng)態(tài)補(bǔ)償油壓作用,,可顯著降低相位器葉片擠壓空氣產(chǎn)生的噪聲,,改善發(fā)動(dòng)機(jī)NVH性能,減小噪音,。
2)機(jī)油控制閥改為中置
綜上因素,,長安使用的這套VVT系統(tǒng)大概有這樣幾方面優(yōu)勢(shì):首先,儲(chǔ)油腔額外補(bǔ)充相位器機(jī)油,,在調(diào)節(jié)過程中顯著提升了系統(tǒng)調(diào)節(jié)速度,,降低了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗,提升發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性,。其次,,排放方面減少 NOx, HC排放,而且改善燃油經(jīng)濟(jì)性和怠速穩(wěn)定性,。
從舍弗勒給出的曲線圖也可以看出新VVT系統(tǒng)的不同,。圖中兩條藍(lán)色直線代表舍弗勒的VVT系統(tǒng),當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速攀升時(shí),,舍弗勒的VVT系統(tǒng)可以帶來更寬廣的調(diào)節(jié)范圍,�,?v軸上,,舍弗勒VVT的斜率更大,其調(diào)節(jié)速度更迅速,。
○長安發(fā)動(dòng)機(jī)VVT技術(shù)的未來展望
目前國內(nèi)市場的中國品牌乘用車大多數(shù)已經(jīng)采用了VVT技術(shù),,不過多以偏置式OCV為主,這樣和相位器的位置較遠(yuǎn),,響應(yīng)速度一般,。未來的市場必然會(huì)大規(guī)模使用中置式的VVT系統(tǒng)。對(duì)于長安汽車來說,,現(xiàn)在已經(jīng)完成了中置式VVT的布置,,之后的發(fā)展將進(jìn)入電子VVT時(shí)代。電子VVT相比液壓VVT來說,,可以實(shí)現(xiàn)更大的調(diào)節(jié)角度,、更快的調(diào)節(jié)速度,、更好的控制穩(wěn)定性。
同時(shí)電動(dòng)VVT對(duì)機(jī)油消耗的要求非常低,,只需要一點(diǎn)機(jī)油做潤滑使用,。更重要的一點(diǎn),它可以擴(kuò)大VVT的應(yīng)用工況,,普通液壓VVT需要在油壓建立及穩(wěn)定后才能工作,,而電子VVT在發(fā)動(dòng)機(jī)上電后立刻可以調(diào)節(jié)相位。長安的工程團(tuán)隊(duì)已經(jīng)明確了長安發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展規(guī)劃,,之后的突破必然是電子VVT,。
編輯點(diǎn)評(píng):舍弗勒是德國戰(zhàn)后最偉大的公司之一,其產(chǎn)品以出色的穩(wěn)定性和優(yōu)秀的技術(shù)特點(diǎn)引人矚目,,作為軸承行業(yè)的巨人,,沒有固步自封而是不斷地對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā),我們幾乎在每臺(tái)車上都能看到它的身影,。VVT作為舍弗勒的“傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)”,,一直以其制造工藝優(yōu)良,質(zhì)量穩(wěn)定而著稱,,法拉利,、保時(shí)捷都是其VVT技術(shù)的合作伙伴,這次長安將舍弗勒VVT引入到自家的藍(lán)鯨發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)中,,除了彰顯對(duì)自家動(dòng)力平臺(tái)的重視,,更多是提高搭載車型逸動(dòng)PLUS的競爭力。(圖/文 汽車之家 冷曉陽)
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