¿Qué tipo de tecnología es VVT (tecnología de sincronización variable de válvulas)? ¿Cuál es el principio?

VVT (sincronización variable de válvulas) significa literalmente que el tiempo de apertura y cierre de la válvula del motor puede lograr un efecto de sincronización de ajuste variable a través de una determinada tecnología única.

Sincronización: deje que el motor haga lo correcto en el momento adecuado

Debido a que el tren de válvulas del motor se utiliza para ajustar los efectos de admisión y escape del motor para garantizar que el motor funcione bajo ciertas condiciones operativas. condiciones de eficiencia. Sin embargo, las condiciones de funcionamiento del motor cambian constantemente, por lo que abrir y cerrar la válvula en un momento fijo definitivamente no satisfará la demanda de eficiencia de la entrada de aire en todas las condiciones de funcionamiento del motor.

Por lo tanto, el tiempo de cambio de avance y retraso de la válvula se puede realizar a través del mecanismo de hardware, y con el control preciso del sistema de control electrónico, el ajuste de la válvula se puede variar de manera inteligente dentro de un cierto rango. Esta tecnología es lo que solemos llamar sincronización variable de válvulas VVT. Si se le añade un sistema de control electrónico, es sincronización variable de válvulas electrónica. Por ejemplo, el ivtec de Honda, el vvt-i de Toyota, etc.

En comparación con los motores sin sincronización variable de válvulas, tienen las siguientes ventajas principales:

En comparación con los motores sin VVT, la economía de combustible mejorará en casi un 10-20 y la potencia será aumentado en 5 -10.

Compartamos qué tipo de tecnología es en palabras fáciles de entender. ¿Por qué usarlo?

Un ciclo completo de un motor de cuatro tiempos incluye: succión, compresión, potencia y escape. Dado que cada carrera requiere que el pistón se mueva 180 grados desde el punto muerto superior hasta el punto muerto inferior, el cigüeñal del motor. ciclo completo En realidad gira 720 grados.

El árbol de levas es el cuerpo principal del motor que completa la distribución de válvulas. El árbol de levas es impulsado por el cigüeñal a través de la correa de distribución, pero la válvula de admisión y la válvula de escape solo necesitan abrirse una vez para completarse. carrera, por lo que la relación de transmisión entre ellos es fija es 2:1. Es decir, el cigüeñal gira dos veces y el árbol de levas solo necesita girar una vez.

Lógicamente hablando, ¿no debería la apertura y el cierre de la válvula seguir estrictamente cada carrera de 180 grados? Por ejemplo, durante la carrera de succión, la válvula se abre cuando el pistón comienza a moverse hacia abajo, y cuando el pistón alcanza el punto muerto inferior y está listo para moverse hacia arriba, la válvula se cierra durante la carrera de escape, la válvula de escape se abre; justo antes de completar el trabajo, y el pistón se mueve hacia arriba para eliminar los gases de escape. En teoría, ¿no es adecuado este tipo de distribución de gas? Pero la realidad a menudo no lo permite, porque el funcionamiento del motor es extremadamente complejo y cambiante. Varios factores, incluyendo la resistencia, la fricción, la eficiencia de la entrada de aire, la temperatura, la presión, la circulación de los gases de escape, etc., afectarán el rendimiento integral del motor. motor. En comparación con el sistema de distribución de válvulas, la eficiencia de admisión del motor juega un papel extremadamente importante en su funcionamiento y el sistema de distribución de válvulas está directamente relacionado con la sincronización de válvulas.

Las condiciones ideales de funcionamiento del motor son una admisión suficiente y un escape limpio. Por tanto, aunque el tiempo fijo de apertura y cierre de válvulas es muy adecuado para las necesidades de distribución de gas del motor en una situación concreta, no lo es. las condiciones cambiantes de trabajo del motor en términos generales, el tiempo fijo de apertura y cierre no puede satisfacer las diferentes necesidades de distribución de gas. En términos generales, el volumen de entrada de aire del motor no puede satisfacer la quema de combustible tanto como sea posible y los gases de escape no se pueden eliminar por completo. Entonces, antes de que saliera VVT, todos intentaron extender el tiempo de apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape cambiando la estructura de las levas. Este método puede garantizar que la válvula se abra con anticipación antes de que el motor comience a inhalar y se cierre de manera retrasada después de que finalice la inhalación para obtener una mayor eficiencia de carga. La válvula se abre por adelantado antes del escape y se cierra más tarde después del escape para mejorar la eficiencia del escape. En este momento, ocurrirá una situación: la válvula de admisión se abre cuando la válvula de escape no está cerrada, y el ángulo en el que gira el cigüeñal durante el proceso de apertura de la válvula de admisión y apertura de la válvula de escape se denomina "ángulo de superposición de válvulas". "

¿Cuál es la relación entre VVT ​​y el ángulo de superposición de la válvula?

La existencia del ángulo de superposición de válvulas está completamente configurada para cumplir con las condiciones reales de funcionamiento del motor, porque la eficiencia de entrada de aire del motor en condiciones reales de funcionamiento no puede alcanzar un coeficiente de 1 (autocebante). ). Por lo tanto, a través de este método, la eficiencia de admisión y escape se mejora tanto como sea posible, de modo que la eficiencia de combustión y la eficiencia de escape mejorarán en consecuencia. De hecho, el ángulo de superposición de válvulas causado por la leva es similar a un simple efecto de "sincronización fija de válvulas", que puede garantizar que el motor logre el efecto de "apertura temprana y cierre tardío" de la válvula en todas las condiciones de funcionamiento.

En cuanto a cómo lograr un efecto "variable", es la tecnología de sincronización variable que se menciona a continuación, porque se puede decir que el funcionamiento de VVT ​​se basa en el ángulo de superposición de las válvulas.

Dado que se proporciona el ángulo de superposición de válvulas, si quiero maximizar la eficiencia de admisión del motor en diferentes condiciones de funcionamiento a diferentes velocidades, mejorar la eficiencia de escape, reducir las pérdidas de bombeo y mejorar la eficiencia de EGR, de modo que El motor logra diferentes efectos bajo diferentes condiciones de trabajo. Por ejemplo, a bajas velocidades, el ángulo de superposición de las válvulas se reduce para garantizar la eficiencia de la combustión, la estabilidad, una pérdida de bombeo económica, etc.; a alta velocidad, el ángulo de superposición de las válvulas aumenta para mejorar la eficiencia de la admisión y la potencia de salida.

¿Cómo lograrlo? Principio Estructural

¿Cómo implementarlo? Si el árbol de levas gira un ángulo hacia adelante o hacia atrás bajo ciertas condiciones de trabajo, se puede garantizar que la leva presione la varilla eyectora de la válvula hacia adelante o hacia atrás, avanzando o retrasando así el tiempo de apertura y cierre de la válvula. Aquí se utiliza el fáser VVT, que es el actuador que ajusta la rotación del cigüeñal. La estructura es un cilindro plano con varias cámaras de líquido independientes en una cámara de líquido cerrada. Cada cámara de líquido independiente está dividida en dos pequeñas cámaras de líquido por las palas del rotor, a saber, una cámara de retraso y una cámara de avance. El rotor está conectado al árbol de levas y el fáser está controlado por presión hidráulica electrónica. Recibe información de la ECU para presurizar el aceite hidráulico en la cámara de retraso y la cámara de avance, lo que hace que el lado con mayor presión hidráulica impulse el avance o rotación del rotor. un cierto ángulo después, y finalmente pasa por el árbol de levas. Lograr un tiempo de apertura de válvula variable.

Por ejemplo, en condiciones de alta velocidad, necesito que la válvula de admisión se abra con mayor anticipación. En este momento, la ECU emitirá un comando de apertura anticipada al sistema de control electrónico y al sistema. El sistema de control electrónico controla el aceite hidráulico para comprimir la cámara de líquido del fáser en la cámara de avance, la presión hidráulica empuja las aspas del ventilador para que giren, lo que hace que la sincronización del árbol de levas gire un ángulo. En este momento, la leva hace contacto con la varilla de empuje de la válvula. avanza y abre lentamente la abertura de la válvula.

Resumen: VVT es en realidad una solución de compromiso, aunque puede aumentar el par a baja velocidad y la potencia a alta velocidad y mejorar la buena economía de combustible, el rendimiento en condiciones de trabajo de rango medio es débil. Dado que la carrera de la leva es fija, no puede tener en cuenta la apertura sino también el cierre. La calibración final requiere N veces de experimentos para encontrar una solución equilibrada. Hoy en día, muchas empresas de automóviles también están equipadas con VVT dual (DVVT), que no solo se ocupa del lado de admisión sino también del de escape para lograr mejores efectos tanto en la admisión como en el escape. En comparación con el VVT, se logrará un ahorro de combustible y una mejora del rendimiento. ser mayor bien.