Переменный подъем клапана

Переменный подъем клапана ( VVL ) — это технология автомобильного поршневого двигателя , которая изменяет высоту открытия клапана для улучшения производительности, экономии топлива и снижения выбросов. Существует два основных типа VVL: дискретный, в котором используется фиксированная величина подъема клапана, и непрерывный, который позволяет изменять величину подъема. Системы непрерывного подъема клапана обычно позволяют отказаться от дроссельной заслонки . ^{[ нужна ссылка ]}

При использовании в сочетании с системой изменения фаз газораспределения (VVT) переменный подъем клапана потенциально может обеспечить неограниченный контроль над фазами впускного и выпускного клапанов. ^{[ нужна ссылка ]}

История

В 1958 году компания Porsche подала заявку на немецкий патент, который также подал заявку и был опубликован как британский патент GB861369 в 1959 году. В патенте Porsche использовался качающийся кулачок для увеличения подъема и продолжительности хода клапана. Десмодромный кулачок приводится в движение толкающим/тянущим стержнем от эксцентрикового вала или автомата перекоса . Неизвестно, был ли когда-либо создан какой-либо рабочий прототип.

Fiat был первым производителем автомобилей, запатентовавшим функциональную автомобильную систему изменения фаз газораспределения, включающую регулируемый подъем. Разработанная Джованни Торацца в конце 1960-х годов, система использовала гидравлическое давление для изменения угла поворота толкателей кулачка (патент США 3641988). ^{[ 1 ]} Гидравлическое давление менялось в зависимости от частоты вращения 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 была заинтересована в дросселировании впускных клапанов, чтобы снизить выбросы. Это было сделано за счет минимизации подъемной силы при низкой нагрузке, чтобы поддерживать более высокую скорость всасывания, тем самым распыляя впускной заряд. GM столкнулась с проблемами при работе на очень малой подъемной силе и отказалась от проекта. ^{[ нужна ссылка ]}

Дискретный

Хонда

В 1989 году Honda выпустила свою систему электронного управления фазами газораспределения и подъема клапанов ( VTEC ). Который переключается на отдельный профиль кулачка на высоких оборотах двигателя для улучшения пиковой мощности. В более поздних версиях добавлен VVT, а также трехступенчатый подъем клапана.

Ниссан

Компания Nissan представила систему регулируемого подъема клапана и фаз газораспределения, ориентированную на экологию, на своем двигателе Nissan VVL, который имел двухступенчатый подъем клапана.

Тойота

Первой системой VVL Toyota была VVTL-i , двухступенчатая система подъема клапанов, которая также включает в себя систему изменения фаз газораспределения. Как и VTEC, он имеет нормальный и «дикий» профиль на том же распредвале. Эта система использовалась только на двигателе 2ZZ-GE .

Дженерал Моторс

Компания General Motors (GM) представила систему управления подъемом впускного клапана ( IVLC третьего поколения ) на двигателе Ecotec . Система обеспечивает двухступенчатый регулируемый подъем клапанов в дополнение к непрерывному изменению фаз газораспределения. Под постоянным контролем блока управления двигателем коромысло клапанов переключается между профилями высокого и низкого подъема на распределительном валу, приводимыми в действие масляным регулирующим клапаном через двухпотоковый стационарный гидравлический регулятор зазора, обеспечивая подъем на 4,0 или 10,5 мм. ^{[ 2 ]}

Автомобили Фиат Крайслер

Компания Fiat Chrysler Automobiles добавила двухступенчатый подъем клапанов (VVL) в обновленную версию своего двигателя Pentastar 2016 года , а также усовершенствовала систему изменения фаз газораспределения (VVT). ^{[ 3 ]}

Порше

Компания Porsche представила VarioCam Plus двухступенчатый подъем впускного клапана , которая добавила к своей системе VarioCam .

Субару

Subaru представила систему i-Active Valve Lift System ( i-AVLS ) на EJ25 2-го поколения (EJ253), которая имеет двухступенчатый подъем впуска, однако она используется только на одном из двух впускных клапанов. Во втором поколении EZ30 на всех впускных клапанах используются двухступенчатые подъемные прокладки. На EZ36D он был заменен на D- AVCS , Dual VVT на впускных/выпускных кулачках.

Мицубиси

В 1992 году компания Mitsubishi представила инновационную систему электронного управления фазами газораспределения и подъема клапанов ( MIVEC ), которая имела двухступенчатый подъем клапана.

Непрерывный

BMW

В 2001 году BMW представила систему Valvetronic . Система Valvetronic может непрерывно и точно изменять ход впускных клапанов, а независимая система Double VANOS может одновременно изменять фазы впускных и выпускных клапанов. Точный контроль системы над впускными клапанами позволяет полностью контролировать впускной заряд с помощью впускных клапанов, устраняя необходимость в дроссельном клапане и значительно снижая потери на перекачке. Последний сам по себе может повысить как выходную мощность, так и экономию топлива на 10-15%. ^{[ 4 ]} Кроме того, обе системы можно комбинировать с системой BMW DIVA (дифференцированный регулируемый воздухозаборник), которая является первым в мире впускным коллектором с плавной регулировкой длины. По состоянию на 2017 год BMW - единственная компания, которая может внедрить все три системы изменения фаз газораспределения, подъема и впускного коллектора в форме непрерывной регулировки на серийных автомобилях.

Хонда

от Honda Система Advanced VTEC , которая не используется ни в одном из серийных автомобилей по состоянию на 2018 год, обеспечивает непрерывную работу VVL по сравнению с предыдущими системами VTEC , которые имели дискретные настройки подъема. Хотя предполагалось, что впервые он будет использоваться в Honda Accord 2008 года, вместо этого в автомобиле используется существующая система i-VTEC.

Мицубиси

В 2005 году компания Mitsubishi представила бесступенчатую регулировку подъема клапана под существующим названием MIVEC . ^{[ 5 ]} В системе используется промежуточный качающийся кулачок для изменения точки опоры коромысла. ^{[ 6 ]}

Ниссан

В 2007 году компания Nissan представила систему с регулируемым клапаном и подъемом (VVEL) 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 меньше деталей и меньшие потери энергии и, следовательно, более адаптируется к высокопроизводительным двигателям. ^{[ 7 ]} В ВВЭЛ не используется обычный впускной распредвал. Каждый клапан приводится в действие кулачком, который поворачивается на распределительном валу, но не прикреплен к нему. В то время как обычные распределительные валы имеют фиксированные вращающиеся кулачки, кулачок в VVEL качается вверх и вниз; поэтому ему не нужен симметричный профиль. Его движение приводится в движение распределительным валом через ряд компонентов. ВВЭЛ изменяет подъем клапана с помощью эксцентрикового управляющего вала внутри коромысел. Вращая эксцентриковый управляющий вал, положение коромысла смещается, изменяя угол поворота 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 изменения подъема клапана. Промежуточный вал имеет исполнительный орган для каждого цилиндра. ^{[ 8 ]} Каждый приводной элемент состоит из двух пальцевых толкателей по обе стороны от элемента роликового подшипника. Следящие устройства могут вращаться относительно роликового элемента посредством внутренней зубчатой резьбы и электродвигателя, прикрепленного к концу промежуточного вала. Зубчатая резьба роликового элемента и толкателей пальцев расположены в противоположных направлениях. Это означает, что когда вал поворачивается, роликовый элемент и толкатели пальцев будут двигаться в противоположных направлениях, раздвигаясь или сближаясь. Таким образом, угол оси между ними может бесконечно изменяться с помощью электродвигателя. 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 роликовым коромыслам и, наконец, впускным клапанам. Когда угол толкателей пальцев узкий по отношению к роликовому элементу, 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 Фиат Крайслер

Технология Fiat Multiair , которая позволяет не только изменять фазы газораспределения (VVT) и подъем клапанов (VVL), но также изменять профиль кулачков.

См. также

Ссылки

^ «ПРИВОД КЛАПАН ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ» . freepatentsonline.com . Проверено 12 января 2011 г.
^ «Двигатель Impala 2014 года получает высокотехнологичную модернизацию» . 17 сентября 2012 г.
^ Свон, Тони. «Chrysler раскрывает основные изменения в Pentastar V-6» . blog.caranddriver.com . Проверено 22 января 2016 г.
^ Interone Worldwide GmbH (17 июня 2008 г.). «Valvetronic | BMW Канада» . BMW.ca. Проверено 30 июня 2011 г.
^ «Инновационная электронная система управления фазами газораспределения Mitsubishi» . 10 марта 2018 г. Архивировано из оригинала 10 марта 2018 г. Проверено 19 августа 2021 г.
^ Стюарт, Тадж (01 декабря 2019 г.). «Mitsubishi MIVEC (Как это работает)» . Проверено 22 июля 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б Кига, С. (2007). Разработка инновационной системы регулирования событий и подъема клапана (VVEL). Общество инженеров автомобильной промышленности, 400 Commonwealth Dr, Уоррендейл, Пенсильвания, 15096, США. Серия технических документов SAE.
^ Jump up to: ^а ^б Мория, Ю. (1996). Недавно разработанная интеллектуальная система изменения фаз газораспределения — непрерывное регулирование фаз газораспределения применительно к новому 3-литровому рядному 6-цилиндровому двигателю. Специальные публикации SAE, (1171)

[freepatentsonline.com-1] «ПРИВОД КЛАПАН ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ» . freepatentsonline.com . Проверено 12 января 2011 г.

[2] «Двигатель Impala 2014 года получает высокотехнологичную модернизацию» . 17 сентября 2012 г.

[3] Свон, Тони. «Chrysler раскрывает основные изменения в Pentastar V-6» . blog.caranddriver.com . Проверено 22 января 2016 г.

[4] Interone Worldwide GmbH (17 июня 2008 г.). «Valvetronic | BMW Канада» . BMW.ca. Проверено 30 июня 2011 г.

[5] «Инновационная электронная система управления фазами газораспределения Mitsubishi» . 10 марта 2018 г. Архивировано из оригинала 10 марта 2018 г. Проверено 19 августа 2021 г.

[6] Стюарт, Тадж (01 декабря 2019 г.). «Mitsubishi MIVEC (Как это работает)» . Проверено 22 июля 2021 г.

[kiga2007-7] Jump up to: ^а ^б Кига, С. (2007). Разработка инновационной системы регулирования событий и подъема клапана (VVEL). Общество инженеров автомобильной промышленности, 400 Commonwealth Dr, Уоррендейл, Пенсильвания, 15096, США. Серия технических документов SAE.

[mori1996-8] Jump up to: ^а ^б Мория, Ю. (1996). Недавно разработанная интеллектуальная система изменения фаз газораспределения — непрерывное регулирование фаз газораспределения применительно к новому 3-литровому рядному 6-цилиндровому двигателю. Специальные публикации SAE, (1171)

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]