起亞的CVVD技術讓發動機的呼吸有充足可變能力

2020-07-08     琦技坊

起亞即將在最新發布的起亞K5凱酷(參數|圖片)身上使用一台搭載了CVVD技術的1.5T發動機,這是全球首台CVVD技術發動機,CVVD即Continuously Variable Valve Duration,可以將其直譯為連續可變氣門持續時間,從原理層面理解就是連續可變氣門開啟角度。這裡說的有點深,下面來點簡單的。

調整氣息

對於一台發動機來說,進氣就像是人呼吸中的吸氣過程,而進氣門就是控制每個氣缸吸氣過程的重要部件,他的開閉決定了進氣還是不進氣。對於這個吸氣過程,我們都能控制什麼?

首先是什麼時候開始吸氣,什麼時候停止吸氣,那麼如果調整這個特性,就是我們常聽到的VVT技術,也就是可變氣門正時,在不同轉速下找到比較正確的時間吸氣。當然,這項技術還可以用於排氣門,這就是控制什麼時間去排氣,這項技術在各廠商有不同的細節分支,不多做描述。

然後是每次吸多少氣,氣門的開閉需要凸輪軸的控制,顧名思義,就是帶著一堆有凸起的輪的一根軸。同樣旋轉一圈,用不同的凸起形式或者不同的搖臂位置來實現不同的氣門開度大小,就形成了VVL,也就是可變氣門升程。這也有很多不同的形式,總之結果都是控制氣門開閉的大小。

那麼CVVD是什麼呢?就是控制氣門打開的持續時間,這與什麼時候打開以及打開多少的定義都不同。就像坐公交車開門,VVT是什麼時間開門和關門,VVL是開一半門還是開整個門,那麼VVD就是這個車門打開多長時間。而CVVD就是連續可變的控制打開時間。

機械之美

聊完了這項技術是怎麼回事,那麼起亞是怎麼實現這樣的技術落地呢?簡單說來,就是一句話,起亞通過機械結構讓凸輪(帶突起的輪)和凸輪軸(裝載凸輪的軸)實現了能夠出現相對運動。

簡單說來,就是用一個可以沿徑向滑動的滑塊,讓凸輪的旋轉圓心和凸輪軸的旋轉圓心能出現變化。在這個過程中,凸輪軸的旋轉圓心完全不可變,而凸輪和凸輪軸之間的連接僅通過可變圓心的機械結構實現。

無級可變

凸輪與凸輪軸不同心旋轉時,類似一個偏心結構,很重要的一項特點就是整個結構旋轉一整圈的時長是相同的,那麼在一圈旋轉完成後,整個機構已經回到了原始狀態,這個時候已經可以做圓心位置的再次調整了。

圓心位置通過一個徑向的滑塊來實現調整,凸輪和凸輪軸之間成為了可以有相對運動的結構,但是凸輪軸對凸輪的驅動需要滑塊去帶動,滑塊沿著凸輪軸徑向滑動,就能讓凸輪軸相對凸輪的固定點位出現變化,這個時候圓心自然就出現了改變。

所以這個機構可以每次氣門開閉都進行調整,改變圓心結構的裝置通過一個蝸輪蝸杆結構控制,蝸輪蝸杆通過電動機控制,可以停在任意的位置,也就是說圓心位置有無數種選項,自然氣門打開的持續時間也是無級可變的。

可靠為先

如果聽到這裡你還沒暈,相信你已經對這套系統有了一個最基本的認知,值得注意的一點是這套系統只有到了驅動這一步才使用了一個電機,剩下的所有操作都是純機械結構,沒有油壓控制也沒有其他複雜電控,在這種應用環境下,經過多種計算和測試的機械結構顯然可靠性更高。

韓系車在發動機黑科技方面持續的發力,最終產出了這台頗具亮點的發動機,馬上新的起亞K5要在成都車展亮相了,看完了這篇文章,跟朋友聊這款車的時候更有底氣了,你說是不?

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