大部分发动机的阀门时机是固定的,工程师们必须根据车型定位做出部分牺牲,加强特定转速区域的动力性能,同时接受另一个转速区域的动力比较平淡的现实。简而言之,如果选择高速大功率发动机,往往会在一定程度上牺牲中等转速的性能。(莎士比亚,哈姆雷特,转,转,转,转,转,转,转)。

如果我们能改变阀门计时,改变阀门重叠角度,就不必这样被迫选择了。这是可变阀门定时系统。汽车行业从20世纪20年代开始出现了多种可变阀门计时系统,但在1980年阿尔法罗密欧推出搭载VVT发动机的汽车之前,可变阀门计时系统实际上用于量产车型。

可变阀门定时系统在量产型摩托车上的实际应用出现在1991年铃木推出的GSF400V、1999年本田推出的CB400SF等上世纪90年代。

目前市面上仍有几台配备可变阀门定时系统的摩托车。他们的技术差异是什么?性能有何不同?

本田VTEC

1986年本田推出VFR750F,成为炸毁市场的风云跑车。多年来,这款四缸跑车持续进化,一方面在赛道上叱咤风云,另一方面根据骑手的需求不断调整进化,至今已有30年了。

在最初的VFR750F中,最值得注意的是独特的气体分配机构——不是常见的链条,而是用齿轮驱动凸轮轴。经过多年的创新,今天的VFR800F取消了齿轮驱动装置,但独特的可变气门机构VTEC仍然很有特色。

旋转速度低于设定值时,该V型四缸的16个阀门中只有8个在工作。转速超过极限时,16个阀门全部激活,全力挤出最大动力。VTEC同时具备2阀和4阀发动机的特长,在中低转速下输出了强大的扭矩,同时减少了燃料消耗。转速高的时候,就会痛快地输送旺盛的动力。

对于早期的VTEC来说,很多骑手为了优化Honda阀门计时,花了很多心思,以反映在2阀和4阀转换时连接不顺畅。目前VTEC激活时,2阀和4阀操作模式的转换是自然的,在整个转速范围内,动力输出线更性感、更清晰,杨洋可以帮助骑手准确控制动力释放。

川崎VVT

早在2008年,川崎就以“超级忍者”Ninja ZX-14为平台,推出了最给力的运动、旅行、摩托车Concours 14。

Concours 14最引人注目的当然是排气量达到1352cc的串行4缸发动机,“超级忍者”的威慑动力以Concours 14强大的资本称霸群雄。但是Concours 14的发动机并没有完全抄袭“超级忍者”,而是专注于运动旅行的新定位,进行深度二次设计,可以在不同转速范围内优化发动机性能,可变气门定时系统VVT就是其中的亮点之一。

Concours 14的VVT与本田的VTEC不同。本田的VTEC根据转速范围改变阀门数量,主要目的是减少燃料消耗。前者类似于汽车动力装置的可变阀门定时系统,在发动机转速范围内,优化最合适的阀门开、关时间,提高燃烧效率,实现低转速时扭矩丰富、转速高时功率旺盛的目标。

具体实施过程是在进气凸轮轴的末端装配可变时序驱动器。发动机油泵产生的低压油由机油控制阀(OCV)调节方向后进入可变定时驱动装置的腔内,驱动进气凸轮轴在0-23.8度的角度范围内偏转。具体偏转角度的值由32位电气控制单元ECU对曲柄位置、凸轮轴位置、超流阀开启度、超流阀传感器、水温等信息进行综合比较后,计算出最佳实时阀定时。然后发出指令,使OCV阀以适当角度引导进气凸轮轴,从而提前或延迟相应的进气。VVT系统结构简单,移动部件少,通过低压油驱动,因此稳定耐用。

杜卡迪DV

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2016年杜卡迪推出了新的MTS1200 S DVT,这颗排气量1198cc的L型双缸变得更加耀眼,爆发更加强大的能量,不仅峰值动力更强劲,而且全转速范围内都表现得更抢眼,当转速仅为3500rpm时,骑手掌中已经拥有80Nm的强韧扭矩;在5750rpm—9500 rpm之间,扭矩曲线持续在100Nm以上!

玄机何在?

很大程度上要归功于杜卡迪可变气门正时系统(DVT)。DVT能够独立控制进气凸轮轴和排气凸轮轴,实现了可变化的气门重叠角,低转速时重叠减少,高转速时增加,从而针对不同的路况和行驶情况,优化全转速范围内的动力性能。

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2017-1-8 15:53 上传

而且,这套DVT拥有纯正的杜卡迪血统——众所周知,杜卡迪的Desmodromic气门机构很独特,不用气门弹簧,改为直接采用了机械结构开闭气门。由于无需压缩弹簧,因此在低转速时开启气门时,Desmodromic气门机构需要的力量较少。这一特点,允许杜卡迪工程师把气门正时调节机构设计得很紧凑,质量很轻,介入时很自然,减少了对动力流畅输出的干涉。

杜卡迪声称,DVT实力强大,实现了“一举四得”之目标:一是提升高转速最大功率,二是强化中低转速扭矩输出,三是优化全转速范围内的动力流畅输出,四是还有降低油耗之功效!

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