菲亚特Multiair电磁液压进气系统.docVIP

在政策对发动机经济性和排放要求越来越高的今天，各大厂商都绞尽脑汁的使发动机更高效环保。而对于发动机来说，进气效率越高，动力越强燃烧得越充分，各种增压技术和可变气门技术目的都是提高进气效率。而下面给大家介绍的菲亚特独创的Multi air电控液压进气系统则号称是迄今为止最完美的气门技术，那么这项技术是否真有那么强大呢？ 研发背景 自第一辆搭载VVT技术的量产车出现，距今已有超过20年的历史 ??? 上世纪60年代，菲亚特开发出了第一套可变气门正时系统，而它旗下的阿尔法罗密欧则在80年代成为首个将VVT可变气门正时技术运用在量产车上的厂商，它开创性的使用了用两根不同的凸轮轴来控制进气气门和排气气门的开闭时间，并在此基础上成功研发了可变气门正时系统。 广州车展上，菲亚特展台上的Multiair发动机 ??? 随后几年，本田，日产和宝马等厂商也纷纷研发出自己的可变气门正时技术，不过进入90年代之后，作为VVT先驱的菲亚特则看到了传统机械结构的VVT技术在机动性和响应性上的不足，研究的重点转向了控制更为灵活精准的电液控制系统。在克服了众多难关之后，2009年日内瓦车展上，菲亚特正式发布了其在可变气门技术上的研究成果：Multiair电控液压进气系统。 Multi air电控液压进气系统的结构分析 传统DOHC顶置双凸轮轴VVT发动机配气机构示意图 ??? 我们都知道，普通发动机的配气机构由凸轮轴上的凸轮所驱动，气门以机械节奏开启和关闭，油门踏板则借由进气歧管内的节气门来调整空气的流量。对于使用了气门正时和升程技术的发动机来说，气门开启的大小（行程）、时机（正时）可以由凸轮轴及相关控制机构来决定。 ??? 而Multi air最大的特点就是开创性的使用电控液压控制系统驱动气门正时和升程，它通过一套由凸轮轴驱动电磁液压阀，实现了进气门的升程和正时的无级可调，虽然依旧是每缸4气门的结构，但是却取消了进气门一侧凸轮轴，只保留了排气门一侧的凸轮轴来驱动进排气门。由于气门的开度和开启时间都实现了任意可调，因此这套系统和宝马的valvetronic一样，可以直接由气门的开闭大小来控制空气的流量，因此也取消了节气门。另外这套进气控制系统采用了完全标准化的设计方案，可以任意组合成双缸、四缸、六缸或者八缸的结构。 ?排气门由凸轮轴直接推动，而进气门则通过一组电磁液压系统进行精确控制 ??? 从图上看，Multi air系统的结构确实非常简单，气门上方设计有一个液压腔，液压腔一端与电磁阀相连，电磁阀则通过ECU信号，根据工况的不同适时调节流向液压腔内的油量。由凸轮轴驱动的活塞通过推动液压腔内的油液，控制气门的开启。 从这个multiair简化结构图上能更清晰的看出系统整个工作过程，不过在实际结构中，凸轮轴和活塞其实被设计在排气门一侧凸轮轴上的实际结构中，凸轮通过摇臂推动活塞，而活塞通过液压腔的密封油液打开进气门 Multiair技术工作原理 ??? 当工作开始时，电磁阀通过ECU信号向液压腔内供给适量的油量，然后电磁阀关闭。这时，液压腔内的油的体积恒定，与液压腔相连的活塞就可以将排气凸轮轴施加的压力传递到进气门，从而完成气门的开启。气门的开度大小则取决于流向液压腔内油量的多少。 ??? 当电磁阀开启时，液压腔内的油液就会顺高压油腔进入低压油腔。气门则不再跟随排气凸轮轴运动，而是在气门弹簧的作用下完成关闭。阀门关闭的最后一步，则由专用的液压制动装置控制，从而使得气门的每次闭合过程都能做到舒缓而规律。 ?????? 为了让发动机达到更高的效率，气门升程可以通过发动机的进气需求和不同转速，进行适时调整。主要有下列几种不同进气策略：气门全开fulllift，进气门早关IEVC，进气门晚开LIVO，和同一冲程内多起开启气门Mulilift多重升程模式。 ? 从图上可以清晰的看出，multiair在不同工况下的进气策略 ??? 气门全开Fulllift：全负荷输出（fullload）的时候，电磁阀会保持关闭的状态，气门每次开启则会维持在最大开度，从而使发动机在高速运转时最大限度提升功率和扭矩。 ??? 进气门早关IEVC：电磁阀会在凸轮轴运动周期的末段打开，此时进气门则在气门弹簧作用下提前关闭。这样就能有效减小气门重叠角，从而避免因废气过多泻入进气岐管而造成的充气不足和气流紊乱。 ??? 进气门晚开LIVO：电磁阀也会根据发动机所需的进气量，在凸轮轴开始运动之后关闭，使进气门推迟开启，从而改善启动性能并提高怠速稳定性。 ??? 当发动机部分负荷的时候，系统会结合进气门早关IEVC和进气门晚开LIVO两项进气策略，根据需要调整气门的打开和关闭时机，从而达到改变气门正时的目的。合理的进气门正时还能有效提升发动机低转速时的扭矩表现。 ??? Mulilift多