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標題: TOYOTA 科技 VVT-i [打印本頁]

作者: 孔明    時間: 2006-1-30 13:34:47     標題: TOYOTA 科技 VVT-i

現在市售汽車所使用的都是四行程引擎。這種引擎以其運轉時分為「進氣→壓縮→爆炸→排氣」四階段而得名。透過不斷的週而復始,應用自然界能量轉換的現象,將汽油內的化學能爆炸與機構產生動能,讓車輛得到行駛的動力。   而如何使用引擎所輸出的動力更有效率,是汽車工程師所想要追求的目標。傳統設計的引擎,往往無法兼顧低轉速與高轉速時動力的需求。而Toyota在1997年開始商品化的VVT-i技術,完美地解決引擎在高低轉速域內動力的問題,成為均衡、效率高、動力充沛的引擎解決方案。   從四行程引擎談起將「進氣→壓縮→爆炸→排氣」四階段以一個週期進行研究。整個活動自活塞上升至頂點開始下降時起,正式進入「進氣」行程。此時,進氣汽門開始打開,活塞下降產生汽缸的負壓,因而將油氣吸入引擎;當活塞下降到底端時,進氣汽門關閉,活塞開始上升,此時為「壓縮」行程;當重回頂點之後,火星塞點火,引爆油氣,爆炸的威力將活塞向下推動,而所產生的能量亦透過連桿與曲軸傳出,形成車輛的動力,這是「爆炸」行程。   最後當活塞又再度到達最低點之後,整個汽缸內充滿了燃燒之後的廢氣,此時排氣汽門打開,活塞再次上移,將所有的廢氣推出汽缸後,這是「排氣」行程。排氣行程結束的最終,排氣門關閉,形成氣密,以便再次進入吸氣行程,再開始另一次的循環。 Flash: http://i15.photobucket.com/albums/a388/cyk_89/VVT-I/02.swf          什麼是氣門?進氣門與排氣門四行程引擎中,有幾個往覆運作的機構,用來關閉或開啟汽缸與外界的通道,稱為「氣門」。進氣門,就是當開啟時讓油氣進入;而排氣門,則是開啟時用來讓燃燒過後的廢氣排出之用。 Flash: http://i15.photobucket.com/albums/a388/cyk_89/VVT-I/03.swf    當對於引擎運作的研究更深時,四個行程壁壘分別的運轉方式並非最佳的方式。若分配給進氣行程與排氣行程同樣的時間,但因為氣體特性的關係,其產生的效果與預期的有相當的差距。   在排氣行程之中,因為爆炸高溫的關係,汽缸內的壓力遠大於汽缸外,因此當排氣門打開時,廢氣原本就會迫不及待地往外衝,加上活塞的推波助瀾,讓排氣的效果極佳,可以清除大部份的廢氣。     而在進氣行程之中,我們是利用氣密的活塞自進氣口從外面將油氣抽進來。在這種被動的過程中,因為壓力差相對較小,加上氣體本身的黏滯性與氣體與進氣管路間的摩擦力,油氣抽入的效果並不好。而在活塞抽到底時,汽門立刻關閉,並沒有預留時間讓汽缸內的油氣與壓力與汽缸外達成平衡,其所吸進的油氣量無法達到原先預期。   當引擎的轉速更行拉高時,汽門開啟的時間更短,所能吸得的油氣便會更少,讓引擎在高轉速時更無法取得充份的燃料,速度自然也無法提升。因此,如何能增加所吸入的油氣、增強引擎的動力,讓車輛的行駛更為迅捷,便成了工程師所要克服的問題。   效率提升解決之道:汽門開啟延長與重疊能增加所吸入的油氣、增強引擎的動力,讓車輛的行駛更為迅捷,工程師所想出來的辦法就是將進氣汽門開啟的時間延長。由於採被動負壓抽氣的方式,因此將進氣汽門開啟時間加長,所能吸進的油氣便增加,所能產生的動力便會增加。因此,引擎設計成進氣汽門在排氣行程時便提早打開,以便在進氣行程時能以全開的進氣口,吸入更多的油氣。而進氣汽門亦會延後至壓縮行程中再關閉,以期能增取多一點點的時間,讓內外壓差更小,讓汽缸內的油氣濃度及壓力更接近所設定的最佳氣燃比。這樣的變動,有效地提升了引擎動力,讓引擎在高轉速之時能有更充沛的油氣供應,提供高速行駛更為完美的動力。 Flash: http://i15.photobucket.com/albums/a388/cyk_89/VVT-I/04.swf       然而,當工程師不斷將進氣汽門開啟的時間提前,並將關閉時間延後,形成同一時間進氣門及排氣門均同時開啟的現象,這就是所謂的「氣門重疊」。當氣門重疊較多時,高速的動力的確得到滿足,但當延長超過一定程度之後,會有有部份的油氣就直接從捷徑跑出了引擎,沒有留在汽缸內,這種現象在引擎低轉速運轉時特別明顯,造成低轉速時動力的流失。這就代表這具引擎只適合性能狂熱份子飆車用,而不適合一般人在都會中的日常生活及假日出外悠閒的兜風用。這可與主流消費者的需求差太遠了。難道沒有兩全齊美的方式嗎?   完美引擎效率提升解決之道:可變汽門正時VVT-i從前面的文章之中我們了解,當在引擎轉速較低時,我們希望進氣汽門開啟的時間晚一點,關閉的時間早一點,以維持低轉速的動力輸出;而當轉速慢慢提高時,我們希望進 氣門開啟的時機早一點,關閉的時間晚一點,讓油氣可以充份的提供,以產生連綿不絕的動力。讓汽門可以在不同的情況下於不同的時機開啟,便成了工程師努力的方向,可變汽門正時的概念於時形成,而Toyota的工程師亦在1990年代中期,發明了VVT-i系 統。
作者: 西麗湖    時間: 2006-1-30 18:44:26

Thank you[em17]
作者: YKK    時間: 2006-1-30 22:51:32

Great info [em17]
作者: lololo    時間: 2006-7-9 23:05:46

Thank you very much!;););)
作者: 肥九    時間: 2006-7-9 23:27:03

喂﹗得閒講多d啦喂﹗




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