4、SOHC的演变
在上篇中介绍了OHC,SOHC为Single Overhead Camshaft(单顶置凸轮轴)的简称,通过汽缸盖上的一跟凸轮轴直接驱动进气阀和排气阀。这类发动机在 60 年代和 70 年代末出现了普及高峰,在现代车辆中,经常发现具有这种气体分配机制的动力单元的改装。
SOHC的优点包括:1、设计简单,价格便宜,易于维护;2、能够安装带有V型阀的涡轮增压器的能力。SOHC的缺点包括:1、相对于DOHC而言,效率要低得多;2、由于动力不足,相对于16气门发动机,消耗量大;3、需要更频繁地注意正时系统(阀门调整,推杆检查,正时皮带更换)。
SOHC至今由于其结构简单和维修容易,进入二十一世纪后被广泛使用,最典型的就是飞度两厢车和宝来,这些车的发动机最广转速大多不超过5000r,这也与其特性相符。本田一直到现在还是有车型适配此结构,也正是看中了整套机构更轻的重量,在弥补了高速进排气效率低的短板后,运行过程中更小的转动惯量有利于Eng燃油消耗,从标定层面来说也会更专注于低速性能的调教。
5、DOHC广泛应用
DOHC就是在气门上面有两支凸轮轴,一支驱动进气门,另一支驱动排气门。在使用两种类型的布局时,每个气缸通常匹配4个气门:每个气缸两个阀-阀的布置彼此平行,每侧一个轴。从结构本身出发,DOHC在增加了一根凸轮轴的同时凸轮到气门之间的零件却少了,零件少意味着惯性、摩擦都小,从而可以更好匹配高转速。
DOHC的优点包括:1、燃油效率;2、相对于其他布局而言功率高;3、采用液压升降机,NVH性能更好。DOHC的缺点包括:1、更多的阀门、凸轮轴,故障的维修成本会更高;2、由于正时链或正时皮带的松弛而导致相位不同步的风险;3、对油品质量和油位敏感。
DOHC其在高速时的优秀性能表现使得其在适配高速发动机成为了首选,在德系和日系中高端车首先得到了普及,后来随着对于发动机性能的不断压榨,国内自研的发动机也普遍匹配了该技术。在电气化时代中,自由可调这四个字意味着可拓展更多的应用,例如通过惯性延迟进气门关闭实现更好的进气效率、提前开启排气门可实现活塞阻力的下降。
6、浅谈VVT
VVT指可变气门技术,在DOHC基础上更好的控制进排气门,一方面是控制气门的正时,另一方面是控制气门的升程。该技术可以在速时提供较小的进气迟闭角和排气提前角,在高速时提供较大的进气迟闭角和排气提前角,转化成气门开闭节奏则是低速下进气门早关而排气门晚开,在高速下进气门晚关而排气门早开。
不同国家对于该技术做出了不同的拓展,CVVT通过电子液压技术,控制凸轮轴的开闭时间,进而控制气门的重叠角;DVVT通过一套结构比较简单的液压技术控制进、排气门正时技术,改变配气机构的配气相位;VVT-i是通过电脑(ECM)来控制进气侧气门的正时,ECM模块收集整理发动机各传感器信号,输出指令控制执行器(电磁阀)工作,完成对不同工况下气门正时的控制。聚焦国内的Eng,DVVT适用范围更广泛,最大的特点是低速转矩大、高速效率高,即加速有力、开高速省油。