Регулируемый подъем клапана ( VVL ) - это технология автомобильного поршневого двигателя, которая изменяет высоту открытия клапана для повышения производительности, экономии топлива или выбросов. Существует два основных типа VVL: дискретный, который использует фиксированную величину подъема клапана, и непрерывный, который может изменять величину подъема. Системы непрерывного подъема клапана обычно позволяют отказаться от дроссельной заслонки . [ необходима цитата ]
При использовании в сочетании с системой изменения фаз газораспределения (VVT) переменная высота подъема клапана потенциально может обеспечить бесконечный контроль над синхронизацией впускных и выпускных клапанов. [ необходима цитата ]
История
В 1958 году Porsche подала заявку на получение немецкого патента, который также был подан и опубликован как британский патент GB861369 в 1959 году. В патенте Porsche использовался качающийся кулачок для увеличения подъема клапана и продолжительности его действия. Desmodromic кулачка приводятся в движение посредством толчок / тяги от эксцентрикового вала или перекоса . Неизвестно, был ли когда-либо создан рабочий прототип.
Fiat был первым производителем автомобилей, который запатентовал функциональную автомобильную систему изменения фаз газораспределения, включающую регулируемый подъем. Разработанная Джованни Торацца в конце 1960-х годов, система использовала гидравлическое давление для изменения точки опоры толкателей кулачка (патент США 3641988). [1] Гидравлическое давление изменяется в зависимости от оборотов двигателя и давления на впуске. Типичная вариация открытия составляла 37%.
В сентябре 1975 года General Motors (GM) запатентовала систему, предназначенную для изменения подъема клапана. GM был заинтересован в дросселировании впускных клапанов, чтобы уменьшить выбросы. Это было сделано за счет минимизации подъемной силы при низкой нагрузке, чтобы скорость всасывания оставалась более высокой, тем самым распыляя всасываемый заряд. GM столкнулась с проблемами при работе на очень малой высоте подъема и отказалась от проекта. [ необходима цитата ]
Дискретный
Хонда
В 1989 году Honda выпустила свою систему электронного управления фазами газораспределения и подъема ( 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.
Nissan
Компания Nissan представила свой Nissan Ecology Oriented Variable Valve Lift and Timing на своем двигателе Nissan VVL с двухступенчатым подъемом клапана.
Тойота
Первой системой VVL Toyota была VVTL-i , двухступенчатая система подъема клапана, которая также включает регулируемые фазы газораспределения. Как и VTEC, у него 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 непрерывной регулировке времени. Коромысло клапана, постоянно управляемое блоком управления двигателем, переключается между профилями высокого и низкого подъема на распределительном валу, приводится в действие масляным регулирующим клапаном через стационарный гидравлический регулятор зазора с двумя подачами, что обеспечивает подъем на 4,0 или 10,5 мм. [2]
Fiat Chrysler Автомобили
Fiat Chrysler Automobiles добавила двухступенчатый подъем клапанов (VVL) к обновлению двигателя Pentastar 2016 года, а также усовершенствовала систему изменения фаз газораспределения (VVT). [3]
Порше
Компания Porsche представила систему VarioCam Plus, которая добавила к ее системе VarioCam двухступенчатый подъем впускных клапанов .
Subaru
Subaru представила i-Active Valve Lift System ( i-AVLS ) на EJ25 2-го поколения (EJ253) с двухступенчатым подъемом впуска, однако она используется только на одном из двух впускных клапанов. EZ30 2-го поколения использует двухступенчатые регулировочные шайбы, ковш, на всех впускных клапанах. Для EZ36D он был заменен на D- AVCS , Dual VVT на впускных / выпускных кулачках.
Непрерывный
BMW
В 2001 году BMW представила систему Valvetronic . Система Valvetronic может непрерывно и точно изменять высоту подъема впускных клапанов, и, кроме того, независимая система Double VANOS может одновременно изменять синхронизацию как для впускных, так и для выпускных клапанов. Точный контроль, который система имеет над впускными клапанами, позволяет полностью контролировать всасываемый заряд посредством впускных клапанов, устраняя необходимость в дроссельной заслонке и значительно снижая насосные потери. Одно только последнее может повысить как мощность, так и экономию топлива на 10-15%. [4] Кроме того, обе системы также могут быть объединены с системой BMW DIVA (дифференцированный регулируемый воздухозаборник), которая является первым в мире впускным коллектором с бесступенчатой регулировкой длины. По состоянию на 2017 год BMW является единственной компанией, которая может внедрить все три системы регулирования фаз газораспределения, подъема и впускного коллектора в непрерывной форме на серийных автомобилях.
Хонда
Система Honda Advanced VTEC , которая не используется ни в одном из ее серийных автомобилей по состоянию на 2018 год, позволяет постоянно использовать VVL по сравнению с ее предыдущими системами VTEC , которые имели дискретные настройки подъема. Хотя предполагалось, что впервые он будет использоваться в Honda Accord 2008 года, в автомобиле вместо этого используется существующая система i-VTEC.
Nissan
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 система BMW, включает меньшее количество деталей и меньшие потери энергии, и, следовательно, более приспособлена к высокопроизводительным двигателям. [5] В VVEL не используется обычный впускной распредвал. Каждый клапан приводится в действие кулачком, который поворачивается на распределительном валу, но не фиксируется на нем. В то время как обычные распредвалы имеют фиксированные поворотные кулачки, кулачок в VVEL качается вверх и вниз; поэтому ему не нужен симметричный профиль. Его движение приводится в движение распределительным валом через ряд компонентов. VVEL регулирует подъем клапана с помощью эксцентрикового вала управления внутри коромысла. При вращении эксцентрикового вала управления положение коромысла изменяется, изменяя угол поворота кулачка. Угол поворота кулачка определяет степень подъема клапана. [5]
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. [6] Каждый приводной элемент состоит из двух пальцевых толкателей с каждой стороны роликового подшипника. Толкатели могут вращаться по отношению к роликовому элементу с помощью внутренней зубчатой резьбы и электродвигателя, прикрепленного к концу промежуточного вала. Резьба шестерни роликового элемента и пальцевого толкателя находится в противоположных направлениях. Это означает, что когда вал поворачивается, роликовый элемент и толкатели пальцев будут двигаться в противоположных направлениях, перемещаясь либо в стороны, либо ближе друг к другу. Таким образом, угол наклона оси между ними можно бесконечно изменять с помощью электродвигателя. Впускной клапан приводится в действие распределительным валом через промежуточный вал. [6] В частности, распределительный вал воздействует на роликовый элемент промежуточного вала, передавая движение на оба толкателя пальца, затем на роликовые коромысла и, в конечном итоге, на впускные клапаны. Когда угол толкателей пальцев мал по отношению к роликовому элементу, подъем клапана невелик. Чем больше угол, тем выше подъем клапана. Таким образом, Valvematic может изменять подъем клапана, регулируя угол толкателей пальцев по отношению к элементу роликового подшипника.
Fiat Chrysler Автомобили
Технология Fiat Multiair, которая позволяет не только изменять фазы газораспределения (VVT) и регулируемый подъем клапана (VVL), но и изменять профиль кулачка.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ "КЛАПАННЫЙ МЕХАНИЗМ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ" . freepatentsonline.com . Проверено 12 января 2011 .
- ^ http://media.gm.com/media/us/en/gm/news.detail.html/content/Pages/news/us/en/2012/Sep/0917_intakevalve.html
- ^ Лебедь, Тони. «Chrysler показывает основные изменения в Pentastar V-6» . blog.caranddriver.com . Проверено 22 января +2016 .
- ^ Interone Worldwide GmbH (17 июня 2008 г.). «Valvetronic | BMW Канада» . Bmw.ca . Проверено 30 июня 2011 .
- ^ а б Кига, С. (2007). Разработка инновационной системы регулируемых клапанов и подъема (VVEL). Общество автомобильных инженеров, 400 Commonwealth Dr, Warrendale, PA, 15096, USA. Серия технических статей SAE.
- ^ a b Мория, Ю. (1996). Недавно разработанная интеллектуальная система изменения фаз газораспределения - плавное регулирование фаз газораспределения применительно к новому 3-литровому рядному 6-цилиндровому двигателю. Специальные публикации SAE, (1171)