特殊的氣門機構(gòu)發(fā)動機
比較著名的特殊氣門機構(gòu)發(fā)動機,包括了杜卡迪的DESMO氣門機構(gòu)發(fā)動機、本田的可變氣門(VTEC)發(fā)動機、川崎的可變氣門正時系統(tǒng)(VVT)發(fā)動機等。其實這些發(fā)動機都可以歸類到DOHC發(fā)動機,只是廠家分別增加了輔助機構(gòu),以更好地實現(xiàn)特定目標。
1、Desmo氣門機構(gòu)發(fā)動機
這是杜卡迪一向引以為傲的技術(shù),其MotoGP賽車的命名即為Desmosedici(Desmo為杜卡迪特殊的氣門機構(gòu),sedici意思是16氣門)。Desmo氣門機構(gòu)發(fā)動機的優(yōu)勢是:絕大多數(shù)四沖程發(fā)動機都依賴彈簧來閉合氣門,但隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提高,特別是高轉(zhuǎn)速的賽車型發(fā)動機中,彈簧閉合氣門的時間變得很苛刻,從而經(jīng)常出現(xiàn)氣門無法精確地按照凸輪形狀來運轉(zhuǎn)的情況,這導致了發(fā)動機性能的下降。Desmo氣門機構(gòu)則取消彈簧,改為直接機械閉合氣門,從而實現(xiàn)了發(fā)動機全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)精確的氣門動作,能夠防止發(fā)動機高轉(zhuǎn)速時出現(xiàn)性能下降的現(xiàn)象。以世界上第一款仿制MotoGP戰(zhàn)車的量產(chǎn)型摩托車杜卡迪Desmosedici RR為例,Desmo氣門機構(gòu)、16氣門、排量為989毫升的V形四缸發(fā)動機,可在轉(zhuǎn)速為13500轉(zhuǎn)/分時爆發(fā)超過150千瓦的最大功率,即使扣除 傳動系統(tǒng)等損耗功率,后輪也能獲得令人吃驚的134千瓦功率,足以驅(qū)使Desmosedici RR以超過300公里/時的速度狂暴飛奔!
2、可變氣門(VTEC)發(fā)動機
VTEC全名就是Variable valve Timing & Lift Electronic Control system,即可變氣門正時/升程電子控制系統(tǒng),簡稱可變氣門系統(tǒng)。以本田推出的CB400 SF VTEC為例,當發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于6750轉(zhuǎn)/分時,每缸只有對角位置的一對氣門工作;一旦發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于6750轉(zhuǎn)/分,4個氣門全部激活以加快進氣、排氣。該設(shè)計的優(yōu)勢是在確保高轉(zhuǎn)速時大功率輸出的同時,還可在低轉(zhuǎn)速時增強扭矩、節(jié)省油耗,降低排放污染。
3、可變氣門正時系統(tǒng)(VVT)
雖然從名字來看,川崎的VVT和本田的VTEC都是改變氣門,但實際工作原理是并不相同的。VTEC是根據(jù)不同的轉(zhuǎn)速范圍改變氣門的數(shù)目,主要目的是節(jié)省油耗;VVT則是在發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),優(yōu)化最合適的氣門開啟、關(guān)閉時間,以提高燃燒效率,實現(xiàn)低轉(zhuǎn)速時扭矩豐沛、高轉(zhuǎn)速時功率酣暢的目標。
具體實現(xiàn)過程是:進氣凸輪軸的尾端裝配了可變正時驅(qū)動裝置。來自發(fā)動機機油泵的低壓機油,被機油控制閥(OCV)調(diào)節(jié)方向后進入可變正時驅(qū)動裝置的腔內(nèi),驅(qū)動進氣凸輪軸在0~23.8度的角度范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn);具體偏轉(zhuǎn)角度的數(shù)值,則由32位的電控單元ECU綜合比較曲柄位置、凸輪軸位置、油門開度和節(jié)氣門傳感器、水溫等信息后,計算出最佳的實時進氣門正時,再發(fā)出指令讓OCV閥驅(qū)動進氣凸輪軸偏轉(zhuǎn)到相應(yīng)角度,從而實現(xiàn)相應(yīng)的進氣提前或延遲。
由于結(jié)構(gòu)簡單,活動零件很少,且通過低壓機油驅(qū)動,因此VVT工作可靠、耐久。該項技術(shù)裝備于川崎最新推出的2008年超級運動型旅行摩托車Concours 14。