可變氣缸技術一般適用于多氣缸大排量車型,如V6、V8、V12發動機,因為日常行駛,大多數情況下并不需要大功率的輸出,所以大排量多汽缸就顯得有點浪費,于是可變汽缸技術應運而生,它可以在不需要大功率的輸出時,控制關閉一部分汽缸,以減少燃油的消耗。

可變氣缸技術一般適用于多氣缸大排量車型,如V6、V8、V12發動機,因為日常行駛,大多數情況下并不需要大功率的輸出,所以大排量多汽缸就顯得有點浪費,于是可變汽缸技術應運而生,它可以在不需要大功率的輸出時,控制關閉一部分汽缸,以減少燃油的消耗。

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VCM的全稱為Variable Cylinder Management,是本田公司研發的一種可變汽缸管理技術,它可通過關閉個別氣缸的方法,使到3.5L V6引擎可在3、4、6缸之間變化,使得引擎排量也能在1.75-3.5L之間變化,從而大大節省燃油。

車輛起步、加速或爬坡等任何需要大功率輸出的情況下,該發動機將會把全部6個氣缸投入工作。在中速巡航和低發動機負荷工況下,系統僅將運轉一個氣缸組,即三個氣缸。在中等加速、高速巡航和緩坡行駛時,發動機將會用4個氣缸來運轉。

借助三種工作模式,VCM系統能夠細致地確定發動機的工作排量,使其隨時與行車要求保持一致。由于系統會自動關閉非工作缸的進氣門和排氣門,所以可避免與進、排氣相關的吸排損失,并進一步提高了燃油經濟性。VCM系統綜合實現了最高的性能和最高的燃油經濟性-這兩種特性在常規發動機上通常無法共存。

VCM通過VTEC系統關閉進、排氣門,以中止特定氣缸的工作,與此同時,由動力傳動系控制模塊切斷這些氣缸的燃油供給。在3缸工作模式下,后排氣缸組被停止工作。在四缸工作模式下,前排氣缸組的左側和中間氣缸正常工作,后排氣缸組的右側和中間氣缸正常工作。

非工作缸的火花塞會繼續點火,以盡量降低火花塞的溫度損失,防止氣缸重新投入工作時因不完全燃燒造成火花塞油污。該系統采用電子控制,并采用專用的一體式滑閥,這些滑閥與缸蓋內的搖臂軸支架一樣起著雙重作用。根據系統電子控制裝置發出的指令,滑閥會有選擇地將油壓導向特定氣缸的搖臂。然后,該油壓會推動同步活塞,實現搖臂的連接和斷開。

VCM系統對節氣門開度、車速、發動機轉速、自動變速箱檔位選擇及其它因素進行監測,以針對各種工作狀態確定適宜的氣缸啟用方案。此外,該系統還會確定發動機機油壓力是否適合VCM進行工作模式的切換,以及催化轉化器的溫度是否仍會保持在適當范圍內。為了使氣缸啟用或停用時的過渡能夠平穩進行,系統會調整點火正時、線控節氣門的開度,并相應地啟用或解除變矩器鎖定。最終,3缸、4缸和6缸工作模式間的過渡,會在駕駛員覺察不到的狀態下完成。

MDS是為克萊斯勒的HEMI發動機量身打造的多級可變排量控制系統,全稱為MDS-Multi-Displacement System。

所謂的MDS,實質上與其它的可變排量技術一樣,都是依靠關閉相應的汽缸來達到節省能耗的目的。由于HEMI發動機采用的是OHV的結構,凸輪軸山布滿了凸輪,無法像本田的VCM發動機那樣設計比較復雜的副搖臂和液壓控制的連接機構,所以只能在原先的結構上想辦法。

HEMI發動機的氣門是由凸輪軸-挺柱-推桿-氣門搖臂這些機構的串聯動作來驅動的,任何一個環節如果能夠中斷便能夠實現關閉氣門的設想,但是由于發動機的工況需求,要求氣門的開啟和關閉控制都足夠迅速,這樣才能夠保證平順性和較快的響應速度,保證V8發動機原本應有的樂趣。

最后工程師們決定在與凸輪接觸的挺柱上面做文章,他們為HEMI發動機的挺柱設計了獨特的滑塊結構,滑塊與氣門推桿相連,滑塊下方有一個可以定位的卡銷,卡銷可以使滑塊與挺柱成為一體,推動氣門推桿,或者使滑塊活動,是挺柱無法推動氣門推桿。工程師們為卡銷在發動機中設計了獨特的油道,依靠潤滑系統中的潤滑油提供液壓推動卡銷(電磁閥控制),卡銷本身帶有回位彈簧,當液壓消失時便能夠自動回位。在發動機正常運轉時,卡銷將卡住滑塊使之不能上下自由移動,挺柱直接推動推桿驅動氣門搖臂,而當發動機需要關閉氣缸時,卡銷松開,滑塊便能夠上下滑動,挺柱上下移動時滑塊與挺柱發生相對運動,不再推動推桿,這樣一來氣門就被關閉,同時ECU停止向該氣缸噴油,便達到了“關閉氣缸”的效果,實現了“排量可變”。

責任編輯:余偉楚
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