發動機技術解析：靈活的循環技術，善變的氣門控制

當前的汽車發動機基本都是四沖程內燃機 發動機的一次循環要經歷吸氣、壓縮、做工和排氣四個沖程 這種循環模式是由德國工程師尼古拉斯·奧託發明的 所以也被稱為奧託循環 但是奧託循環有一個缺陷 就是在做工沖程、後期 氣缸中的廢氣還會有很大的壓力和很高的溫度 其中依然蘊含著很大的能量 但是發動機卻已經開始排氣 導致一部分能量白白浪費掉 為瞭解決這個問題 英國工程師詹姆斯·阿特金森對奧託循環進行了改進 利用一套複雜的連桿機構 讓發動機活塞在做工沖程的行程比壓縮沖程的行程更長 這樣活塞在做工沖程時就可以儘可能伸展 充分利用廢氣的能量 這種循環被稱為阿特金森循環 但是這種循環的結構太複雜 所以美國工程師米勒又進行了一次改進 不再使用連桿機構 而是通過控制氣門的開閉時間 來實現膨脹比大於壓縮比的效果 這套循環又被叫做米勒循環 從實現的效果來看 阿特金森循環和米勒循環的目的一樣 只是採用的方式不同 米勒循環被馬自達註冊了專利 所以其他車企都是叫阿特金森循環 但本質上還是米勒循環 因為純正的阿特金森結構過於複雜 早就被淘汰了 而雙循環技術和雙噴射技術很像 主要是通過可變氣門技術 隨心所欲地改變氣門的開閉時間 在低負荷時用米勒循環或者阿特金森循環 中高負荷工況再切換到傳統的奧託循環 現在的豐田 本田 大眾 馬自達等等車企 都會採用雙循環的設計 自主品牌在這方面稍微有些落後 早期全部採用奧託循環 這兩年才開始慢慢研究米勒循環 雙循環技術的應用也非常少 雙循環技術之所以可以實現 離不開氣門控制技術的發展 在經歷了活塞氣門 套筒氣門 旋轉氣門之後 汽車工程師終於發明瞭凸輪氣門 這種氣門形式最靈活 也最實用 它可以延遲進氣門的關閉 增加進氣量 也可以提前打開排氣門 維持內外氣壓相等 甚至為了獲得更強的動力 讓進氣門和排氣門同時打開 也就形成了我們常說的氣門重疊角度 再後來又發明瞭VVT可變氣門正式技術 它的主要作用就是調節進氣門的開閉時間 來調整氣門的重疊時間和正時 實現降低油耗提升效率的目的 比如汽車低速行駛 系統會推遲進氣門的開啟 減少進氣量 極加速或者爬坡時 又會提前打開進氣門 增大進氣量 獲得更強的動力輸出 CVVT是連續可變氣門正式 可以理解為VVT的升級版本 DVVT又叫雙VVT 不僅可以控制進氣門 還是可以同時控制排氣門 豐田的VVTi和本田的VTEC 都算是VVT技術的高級版本 除了控制氣門的開閉時間 工程師還想要控制氣門的開啟幅度 也就誕生了VVL可變氣門生成技術 主要是用來控制每次氣門打開的角度大小 不管是VVT還是VVL 最多隻能實現氣門什麼時候打開 打開多大的角度 但是每次氣門從打開到關閉的持續時間長短 卻是永遠固定的 於是又有了CVVT連續可變氣門持續期 簡單一句話概括 就是可以隨心所欲地控制氣門的開閉 這項技術也是現代汽車的首創 目前的應用主要也是以現代車型為主 我們可以把氣門控制 想像成一扇門 VVT是控制什麼時候打開門 VVL是控制門打開的角度 CVVT是控制門打開後什麼時候再關上 它們最終的目的 都是精準控制發動機的進排氣 提升發動機的工作效率 改善燃油經濟性 以上就是關於汽車發動機 雙循環和氣門控制技術的大致介紹 今天的視頻就到這裡 喜歡的朋友可以點贊關注支持一下