Изменяемый подъем клапана
Изменяемый подъем клапана ( VVL ) — это технология поршневых двигателей автомобилей , которая изменяет высоту открытия клапана для улучшения производительности, экономии топлива или выбросов. Существует два основных типа VVL: дискретный, который использует фиксированные величины подъема клапана, и непрерывный, который способен изменять величину подъема. Системы непрерывного подъема клапана обычно позволяют исключить дроссельную заслонку (которая в противном случае обычно представляет собой один клапан, сужающий весь впускной воздуховод двигателя). [ необходима цитата ]
При использовании в сочетании с системой изменения фаз газораспределения (VVT) переменный подъем клапана потенциально может обеспечить неограниченный контроль над фазами газораспределения впускных и выпускных клапанов. [ необходима цитата ]
История
В 1958 году Porsche подал заявку на немецкий патент, также поданную и опубликованную как британский патент GB861369 в 1959 году. В патенте Porsche использовался качающийся кулачок для увеличения подъема и продолжительности клапана. Десмодромный кулачок приводился в действие толкающим/тянущим стержнем от эксцентрикового вала или наклонной шайбы . Неизвестно, был ли когда-либо изготовлен какой-либо рабочий прототип.
Fiat был первым автопроизводителем, запатентовавшим функциональную автомобильную систему изменения фаз газораспределения, которая включала переменный подъем. Разработанная Джованни Торацца в конце 1960-х годов, система использовала гидравлическое давление для изменения опоры толкателей кулачков (патент США 3,641,988). [1] Гидравлическое давление изменялось в зависимости от частоты вращения двигателя и давления на впуске. Типичное изменение открытия составляло 37%.
В сентябре 1975 года компания General Motors (GM) запатентовала систему, предназначенную для изменения подъема клапана. GM была заинтересована в дросселировании впускных клапанов с целью снижения выбросов. Это было сделано путем минимизации величины подъема при низкой нагрузке, чтобы поддерживать более высокую скорость впуска, тем самым распыляя впускной заряд. GM столкнулась с проблемами при работе при очень низком подъеме и отказалась от проекта. [ необходима цитата ]
Дискретный
Хонда
В 1989 году Honda выпустила свою систему Variable Valve Timing and Lift Electronic Control ( VTEC ). Которая переключается на отдельный профиль кулачка на высоких оборотах двигателя для повышения пиковой мощности. Более поздние версии добавили VVT, а также трехступенчатый подъем клапана.
Ниссан
Компания Nissan представила ориентированную на экологию систему изменения подъема и синхронизации клапанов Nissan на своем двигателе Nissan VVL . Она оснащена двухступенчатым подъемом клапанов.
Тойота
Первой системой VVL от Toyota была VVTL-i , двухступенчатая система подъема клапанов, которая также включает в себя изменяемую синхронизацию клапанов. Как и VTEC, она имеет нормальный и «дикий» профиль на том же распредвале. Эта система использовалась только на двигателе 2ZZ-GE .
Дженерал Моторс
General Motors (GM) представила систему управления подъемом впускного клапана ( IVLC ) на двигателе Ecotec третьего поколения . Система обеспечивает двухступенчатый регулируемый подъем клапана в дополнение к непрерывному регулируемому времени. Непрерывно управляемый блоком управления двигателем, коромысло клапана переключается между профилями высокого и низкого подъема на распределительном валу, приводимым в действие масляным регулирующим клапаном через двухпоточный стационарный гидравлический компенсатор зазора, что позволяет устанавливать подъем на 4,0 или 10,5 мм. [2]
Автомобили Fiat Chrysler
Компания Fiat Chrysler Automobiles добавила двухступенчатый подъем клапана (VVL) к обновлению своего двигателя Pentastar 2016 года , а также усовершенствовала систему изменения фаз газораспределения (VVT). [3]
Порше
Компания Porsche представила VarioCam Plus , добавившую к системе VarioCam двухступенчатый подъем впускного клапана .
Субару
Subaru представила систему i-Active Valve Lift System ( i-AVLS ) на втором поколении EJ25 (EJ253), которая отличается двухступенчатым подъемом впускных клапанов, однако она используется только на одном из двух впускных клапанов. Второе поколение EZ30 использует двухступенчатые подъемные шайбы, ковш, на всех впускных клапанах. Для EZ36D она была заменена на D- AVCS , двойной VVT на впускных/выпускных кулачках.
Мицубиси
В 1992 году компания Mitsubishi представила инновационную систему электронного управления фазами газораспределения и подъемом клапанов ( MIVEC ), которая отличалась двухступенчатым подъемом клапанов.
Непрерывный
BMW
В 2001 году BMW представила систему Valvetronic . Система Valvetronic может непрерывно и точно изменять подъем впускного клапана, а независимая система Double VANOS может одновременно изменять синхронизацию как впускных, так и выпускных клапанов. Точный контроль, который система осуществляет над впускными клапанами, позволяет полностью контролировать впускной заряд впускными клапанами, устраняя необходимость в дроссельной заслонке и значительно сокращая насосные потери. Последнее само по себе может повысить как выходную мощность, так и экономию топлива на 10-15%. [4] Кроме того, обе системы также можно комбинировать с системой BMW DIVA (Differentiated Variable Air Intake), которая является первым в мире впускным коллектором с непрерывно изменяемой длиной. По состоянию на 2017 год BMW является единственной компанией, которая может реализовать все три переменных фазы газораспределения, подъем и впускной коллектор в форме непрерывной регулировки на серийном автомобиле.
Хонда
Система Honda Advanced VTEC , которая не появляется ни в одном из ее серийных автомобилей по состоянию на 2018 год, позволяет использовать непрерывный VVL по сравнению с предыдущими системами VTEC , которые имели дискретные настройки подъема. Хотя предполагалось, что она впервые будет использована в Honda Accord 2008 года, вместо этого автомобиль использует существующую систему i-VTEC.
Мицубиси
В 2005 году компания Mitsubishi представила систему бесступенчатой регулировки подъема клапана под существующим названием MIVEC . [5] Система использует промежуточный качающийся кулачок для изменения положения точки опоры коромысла. [6]
Ниссан
Nissan представил свою систему Variable Valve Event and Lift (VVEL) в 2007 году как вторую в мире систему CVVL. Первое применение было на двигателе VQ37VHR V6 Skyline Coupe (Infiniti G37). Система Nissan более компактна, чем у BMW, включает меньше деталей и меньше потерь энергии, и поэтому более адаптируема к высокопроизводительным двигателям. [7] VVEL не использует обычный впускной распредвал. Каждый клапан приводится в действие кулачком, который поворачивается на распределительном валу, но не закреплен на нем. В то время как обычные распредвалы имеют фиксированные вращающиеся кулачки, кулачок в VVEL качается вверх и вниз; вот почему ему не нужен симметричный профиль. Его движение приводится в действие распределительным валом через ряд компонентов. VVEL изменяет подъем клапана с помощью эксцентрикового вала управления внутри коромысла. Вращением эксцентрикового вала управления положение коромысла смещается, изменяя угол качания кулачка. Угол поворота кулачка определяет степень подъема клапана. [7]
Тойота
Toyota представила свою технологию Valvematic в 2008 году. Valvematic использует промежуточный вал для достижения непрерывного переменного подъема клапана. Промежуточный вал имеет исполнительный элемент для каждого цилиндра. [8] Каждый исполнительный элемент состоит из двух толкателей пальцев по обе стороны от роликового подшипника. Толкатели могут вращаться относительно роликового элемента с помощью внутренней резьбы зубчатых колес и электродвигателя, прикрепленного к концу промежуточного вала. Резьба зубчатых колес роликового элемента и толкателей пальцев находится в противоположных направлениях. Это означает, что когда вал поворачивается, роликовый элемент и толкатели пальцев будут двигаться в противоположных направлениях, двигаясь либо врозь, либо сближаясь. Таким образом, угол оси между ними может бесконечно изменяться электродвигателем. Впускной клапан приводится в действие распределительным валом через промежуточный вал. [8] В частности, распределительный вал воздействует на роликовый элемент промежуточного вала, передавая движение обоим толкателям пальцев, затем к роликовым коромыслам и в конечном итоге к впускным клапанам. Когда угол толкателей пальцев узкий по отношению к элементу ролика, подъем клапана низкий. По мере увеличения угла увеличивается и подъем клапана. Таким образом, Valvematic может изменять подъем клапана, регулируя угол толкателей пальцев по отношению к элементу роликового подшипника.
Автомобили Fiat Chrysler
Технология Multiair от Fiat , которая позволяет не только изменять фазы газораспределения (VVT) и высоту подъема клапанов (VVL), но и изменять профиль кулачков.
Смотрите также
Ссылки
- ^ "МЕХАНИЗМ ПРИВОДА КЛАПАНА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ". freepatentsonline.com . Получено 2011-01-12 .
- ^ "Двигатель Impala 2014 года получает высокотехнологичный лифт". 17 сентября 2012 г.
- ^ Свон, Тони. «Chrysler раскрывает основные изменения в Pentastar V-6». blog.caranddriver.com . Получено 22 января 2016 г. .
- ^ Interone Worldwide GmbH (2008-06-17). "Valvetronic | BMW Canada". Bmw.ca. Получено 2011-06-30 .
- ^ "Инновационная система электронного управления фазами газораспределения Mitsubishi". 2018-03-10. Архивировано из оригинала 2018-03-10 . Получено 2021-08-19 .
- ^ Стюарт, Тадж (2019-12-01). "Mitsubishi MIVEC (Как это работает)" . Получено 2021-07-22 .
- ^ ab Kiga, S. (2007). Разработка инновационной системы изменения фаз газораспределения и подъема клапанов (VVEL). Общество инженеров-автомобилестроителей, 400 Commonwealth Dr, Уоррендейл, Пенсильвания, 15096, США. Серия технических документов SAE.
- ^ ab Moriya, Y. (1996). Недавно разработанная интеллектуальная система изменения фаз газораспределения — непрерывно контролируемая фазировка кулачков, применяемая к новому 3-литровому рядному 6-цилиндровому двигателю. Специальные публикации SAE, (1171)
