Variable ValveTiming(특히 유용하)

BasicTheory

Aftermulti-밸브 기술되었다는 표준에서 엔진의 설계,변수 벨브 Timingbecomes 다음 단계를 강화하는 엔진 출력 상관없이,힘 또는 토크가 있습니다.

아시다시피 밸브는 엔진의 호흡을 활성화합니다. 호흡의 타이밍그것은 공기 흡입과 배기의 타이밍은 캠의 모양과 phaseangle 에 의해 제어됩니다. 호흡을 최적화하기 위해 엔진다른 속도로 다른 밸브 타이밍이 필요합니다. 때 rev 증가,theduration 의 흡기 및 배기 뇌졸중 감소하도록 신선한 공기가 notfast 를 입력하기에 충분한 연소실,동 배기가 되지 않 fastenough 을 둡니다. 따라서 가장 좋은 해결책은 여는 것입니다.입구 밸브를 더 일찍 닫고 나중에 배기 밸브를 닫으십시오. 즉,흡기 기간과 배기 기간 사이의 겹침은 rev 가 증가함에 따라 증가해야합니다.

없이 VariableValve 타이밍 기술, 엔지니어를 선택하는 데 사용하는 최고의 타협이다.예를 들어,밴은 저속 출력의 이점을 위해 겹침을 덜 채택 할 수 있습니다. 레이싱 엔진은 고속을 위해 상당한 겹침을 채택 할 수 있습니다.전력. 일반 세단을 채택할 수 있 밸브 타이밍 optimisefor mid-rev 도록 모두 저속 주행 성능과 높은 속도 출력 willnot 희생되 너무 많. 어느 것이 든,결과는 단지 특정 속도에 최적화되어 있습니다.

Variable 벨브 타이밍,힘 및 토크는 낙관될 수 있습니다넓은 rpm 대역을 교차하십시오. 가장 눈에 띄는 결과:

• 할 수 있습니 rev 높은,따라서 제 peak 힘입니다. 예를 들어,닛산의 2 리터 네오 VVL 엔진은 비 VVT 버전보다 25%더 많은 피크 전력을 출력합니다.
• 저속 토크가 증가하여 운전성이 향상됩니다. 예를 들어 Fiat Barchetta 의 1 입니다.8VVT 엔진은 2,000 에서 6,000rpm 사이의 90%피크 토크를 제공합니다.

또한,이러한 모든 단점은 없습니다.

VariableLift

에 somedesigns,밸브 리프트할 수도 있습에 따라 변화하는 엔진 속도입니다. 고속에서 더 높은 리프트는 공기 흡입 및 배기를 빠르게하여 호흡을 더욱 최적화합니다. 물론,낮은 속도 같은 liftwill 생성하는 카운터는 같은 효과를 악화되는 혼합 연료의 프로세스 andair,따라서 출력 감소 또는 리드 오발. 따라서 리프트는 엔진 속도에 따라 가변적이어야합니다.

1)Cam-변하는 특히 유

Honda 개척도 자동차 사용되는 특히 유용 후반에 80sby 시작 유명한 VTEC 시스템(밸브 타이밍 전자 제어). Civic,CRX 및 NS-X 에 처음 등장한 후 대부분의 모델에서 표준이되었습니다.

다른 타이밍을 가능하게하기 위해 다른 모양을 갖는 2 세트의 캠으로 설정할 수 있습니다. 한 세트는 정상 속도(예:4,500rpm 이하)에서 작동합니다. 또 다른더 높은 속도의 물질. 물론,같은 레이아웃을 허용하지 않 continuouschange 의 타이밍에 따라서 엔진은 수행하는 겸손 아래 4,500rpm butabove 것이 갑자기 변화로 야생 동물이다.

Thissystem 하지 않는 다는 피크 전력을 높일 수 있습니다 빨간 줄을 약 8,000rpm(도 9,000rpm 에 S2000)처럼,엔진 경주와 캠 샤프트,andincrease 상단에 의해 전력이 30hp 에 대한 1.6 리터 엔진!! 그러나,을 악용하는 같은 전원을 얻을,당신이 필요하다는 엔진에 끓는 위 thethreshold rpm,따라서 빈번한 기어 변경이 필요합니다. 으로 저속 torquegains 너무 약간(기억,카메라 정상적인 엔진 일반적으로 제공 across0-6,000rpm,”하면서 느린 캠”의 VTEC 엔진 여전히 필요하 serveacross0-4,500rpm),주행되지 않도 인상적이다. 요컨대,캠 변경 시스템은 스포츠카에 가장 적합합니다.

Hondahas 는 이미 2 단계 VTEC 을 일부 모델의 경우 3 단계로 개선했습니다. 물론,무대가 많을수록 더 세련됩니다. 그것은 아직도 다른 지속적으로 변하기 쉬운 체계로 토크의 더 적은 broadspread 를 제안합니다. However, cam-changingsystem remains to be the most powerful VVT, since no other system can vary the Liftof valve as it does.

Advantage:	Powerful at top end
Disadvantage:	2 or 3 stages only, non-continuous; no much improvement to torque; complex
Who use it ?	혼다 VTEC,미쓰비시 MIVEC,닛산 네오 VVL.

Honda’slatest3 단계 VTEC 에서 적용되었습니다 시민 sohcengine 일본에서.메커니즘에는 타이밍과 리프트 프로파일이 다른 3 개의 캠이 있습니다. 참고 thattheir 크기 또한 다른 중간 cam(빠른 타이밍,고장)과 같이,위의 그림에서 가장 큰 것입니다;오른쪽 cam(slowtiming,미디 리프트)이 중소 ; 왼쪽 사이드 캠(느린 타이밍,로우 리프트)이 가장 작습니다.

Thismechanism 운영하는 다음과 같다:

1 단계(낮은 속도):의 3 개의 로커 armsmoves 습니다. 따라서 leftinlet 밸브를 작동시키는 왼쪽 로커 암은 로우 리프트 왼쪽 캠에 의해 구동됩니다. 오른쪽 로커 암오른쪽 입구 밸브를 작동 시키면 중간 리프트 오른쪽 캠에 의해 구동됩니다. Bothcams 의 타이밍은 현재 novalve 를 작동시키는 중간 캠과 비교할 때 상대적으로 느립니다.

2 단계(중간 속도): 유압 압력(그린 오렌지의 그림)를 연결하는 왼쪽과 오른쪽 로커 armstogether 를 떠나,중앙 로커 암와 캠에서 실행 자신 있습니다. Theright cam 은 왼쪽 캠보다 크기 때문에 연결된 로커 암은 실제로 오른쪽 캠으로 연결됩니다. 결과적으로 두 입구 밸브는 느린 타이밍을 얻지만중간 리프트.

단계 3(고속):유압 압력 connectsall3 로커 암 함께. 중간 캠이 가장 크기 때문에 두 inletvalves 는 실제로 그 빠른 캠에 의해 구동됩니다. 따라서 두 밸브 모두에서 빠른 타이밍과 하이 리프트가 얻어집니다.

또 다른 예-닛산 Neo VVL

매우 비슷하여 혼다의 시스템지만,오른쪽 andleft 캠는 같은 프로필입니다. 저속에서는 두 로커 암이 모두 구동됩니다.느린 타이밍,낮은 리프트 오른쪽 및 왼쪽 캠에 의해 독립적으로. 고속에서는 3 개의 로커 암이 서로 연결되어 고속 타이밍,하이 리프트 중간 캠에 의해 구동됩니다. 2 단계 시스템이어야한다고 생각합니다. 아니,그렇지 않다. 이후 닛산 Neo VVLduplicates 동일한 메커니즘을 배기 캠샤프트,3 단계 얻을 수 있습 방법은 다음과 같습니다.

1 단계(낮은 속도):모두 흡기 및 배기밸브에 있는 느린 구성이 있습니다.
2 단계(중간 속도):fastintake 구성+느린 배기 구성.
3 단계(고속):흡입 및 배기 밸브는 빠른 구성에 있습니다.

2)Cam-위상은 특히 유

캠-단계적으로 특히 유용단에 가장 저렴한 가장 일반적으로 usedmechanism 에서 이 순간입니다. 그러나 그 성능 향상은 또한 가장 적습니다.실제로.

기본적으로 캠 샤프트의 위상 각도를 이동하여 밸브 타이밍을 변경합니다. Forexample,고속,입구 캠 샤프트 회전 미리 의해 30°soto 가능하게 이전 흡기. 이 운동은 필요에 따라 엔진 관리에 의해 제어되며 유압 밸브 기어로 작동됩니다.

주는 캠-단계적으로 특히 유용할 수 없는 변화 durationof 밸브를 열기. 그것은 단지 이전 또는 나중에 밸브 개방을 허용합니다. 이전 openresults 에서 이전 닫기,물론. 또한 vvt 와 달리 밸브 리프트를 변경할 수 없습니다. 그러나,캠-단계적으로 특히 유용하는 간단하고 저렴한 형태 ofVVT 기 때문에 캠 샤프트의 각 단 하나의 단계적으로 유압 액추에이터,unlikeother 시스템을 사용하는 개인을 위한 메커니즘 모든 실린더입니다.

Continuousor 형

Simplercam-단계적으로 특히 유용하는 2 또는 3 조정 shift 각도 설정에서 선택,등나 0°는 30°입니다. 더 나은 시스템은 연속 변수 시프 팅을 가지며,0°와 30°사이의 모든 arbitary 값은 rpm 에 따라 다릅니다.분명히 이것은 어떤 속도에서 가장 적합한 밸브 타이밍을 제공합니다.엔진 유연성을 향상시킵니다. 또한,과도기그것은 거의 눈에 띄지 않을 정도로 부드럽습니다.

Intakeand 배기

Somedesign 같은 BMW 의 더블 Vanos 시스템 hascam-단계적으로 특히 유용하 모두에서 흡기 및 배기 캠샤프트,이용 moreoverlapping,따라서 더 높은 효율성이다. 이것은 왜 bmw M3 3 을 설명합니다.2 (100hp/litre)is more efficient than its predecessor, M3 3.0 (95hp/litre) whose VVT isbounded at the inlet valves.

In theE46 3-series, the Double Vanos shift the intakecamshaft within a maximum range of 40° .The exhaust camshaft is 25°.

Advantage:	Cheap and simple, continuous VVT improves torque delivery across the whole rev range.
Disadvantage:	Lack of variable lift and variable valve opening duration, thus less top end power than cam-changing VVT.
Who use it ?	Most car makers, such as: ·우디 V8-인레트,2-단계형 ·BMW 더블 Vanos-인입구 및 배출 연속 ·Ferrari360Modena-배출,2-단계형 ·피아트(알파)최고 화재 입구,2-단계형 ·Ford Puma1.7Zetec SE-인레트, 2-단계형 ·재규어 AJ-V6 및 업데이트 AJ-V8-입구,연속 ·람보르기니 디아블로 SV 엔진-인레트,2-단계형 ·포르쉐 배리오캠-인레트,3-단계형 ·르노 2.0 리터-입구,2-단계형 ·Toyota 특히 유 i-입구,연속 ·Volvo4 / 5 / 6-실린더 모듈 엔진-입구,연속

를 들어: BMW 의 Vanos

사진,그것은 쉽게 이해하고 작업입니다. 끝의캠 샤프트는 기어 스레드를 통합합니다. 스레드는 캡에 의해 결합됩니다.캠 샤프트쪽으로 그리고 멀리 움직입니다. 기어 실이 캠 샤프트의 축에 위치하지 않기 때문에 캡이 캠 샤프트쪽으로 푸시되면 위상 각이 앞으로 이동합니다. 마찬가지로 캡을 캠 샤프트에서 멀리 당깁니다.위상 각도를 뒤쪽으로 이동시키는 것을 의미합니다.

Whetherpush 또는 pull 은 수압에 의해 결정됩니다. 2chambersright 옆에있는 모자 그리고 그들은 액체로 가득(이러한 챔버 arecolored 녹색과 노란색에서 각각 그림)얇은 피스톤 separatesthese2 실,전 견고하게 부착합니다. 액체는 어떤 챔버에 유압 압력을 제어하는 전자기 밸브를 통해 챔버로 들어갑니다. 예를 들면,엔진 관리 시스템 signalsthe 밸브에서 챔버 오픈,다음 유압 압력 행위에 thinpiston 밀어,후자를 동반으로 캡,향해 캠샤프트,thusshift 위상 각도니다.

엔진 속도에 따라 캡의 위치를 정하여 타이밍에서의 연속성을 쉽게 구현할 수 있습니다.

다른 예 : ToyotaVVT-i

Macro illustration of the phasing actuator

Toyota’s VVT-i(Variable Valve Timing – Intelligent) has been spreading to more and more ofits models, from the tiny Yaris (Vitz)to the Supra. 그 메커니즘은 BMW 의 Vanos 와 다소 동일하며 연속 가변 설계이기도합니다.

그러나”Integillent”라는 단어는 clevercontrol 프로그램을 강조합니다. 뿐만 아니라 다릅 타이밍에 따라 엔진 속도는,그것은 alsoconsider 다른 조건 등의 가속도가 언덕이나 언덕 아래로.

3)Cam-Changing+캠-위상은 특히 유

결합 캠 변화하는 특히 유용하고 캠-위상은 특히 유을 충족할 수 있 therequirement 의 최고 성능과 유연성 전체에 걸쳐 revrange 지만,그것은 필연적으로 더 복잡합니다. 글을 쓰는 시점에서 도요타와 포르쉐 만이그러한 디자인. 그러나,나는 미래에 점점 더 많은 스포츠카가 이런 종류의 VVT 를 좋아할 것이라고 믿습니다.

Example: Toyota VTL-i

Toyota’s VVTL-iis the most sophisticated VVT design yet. Its powerful functions include:

• 지속적인 캠-단계적으로 변 밸브 타이밍
• 2 단 변 밸브 플러스 리프트 밸브를 열간
• 적용을 모두 흡기 및 배기밸브

시스템 beseen 의 조합으로 기존 특히 유용하다-나는 andHonda 의 VTEC 있지만 메커니즘은 변수에 대한 상승은 다른 fromHonda.

LikeVVT-i,변 밸브 타이밍이 구현되 byshifting 위상 각도의 전체 캠 앞으로 또는 반대의 의미 ahydraulic 액추에이터에 연결된 말입니다. 타이밍은엔진 속도,가속도,언덕 위로 올라가거나 언덕 아래로 내려가는 등 엔진 관리 시스템에 의해 계산됩니다. 고려 중. 또한,thevariation 은 지속적인에 걸쳐 넓은 범위의 최대 60°,따라서 변수 타이밍 혼자서 아마도 가장 완벽한 디자인 지금까지.

Whatmakes 일반 VVT-i 보다 우수한 VVTL-i 는 모두가 알고있는 리프트(밸브 리프트)의 약자 인”L”입니다. 자 다음 그림 참조:

다음과 같이안,도요타의 시스템을 사용하는 싱커 armfollower 작용을 모두 흡기 밸브(거나 배기 밸브). 그것은 또한 2camlobes 에 행동하는 로커 암자,로브가 다른 프로파일-중 하나 이상-밸브를 개방 시간 프로파일(높은 속도),다른 withshorter-밸브를 개방 시간 프로파일(낮은 속도). 저속에서 슬로우 캠은 롤러 베어링을 통해 로커 암 팔로워를 작동시킵니다(마찰을 줄이기 위해).고속 캠은 로커 추종자에게 어떤 효력도 없기 때문에 그것의 유압 태핏 밑에 충분한 간격이 있습니다.
<평 torqueoutput(파란색 곡선)

Whenspeed 증가했 임계점,슬라이딩 핀 밀어 byhydraulic 압력을 채우기 위해 간격 조절이 가능합니다. 고속 캠이 효과적입니다.참고 빠른 캠 제공 긴 밸브 개방 기간 동안슬라이딩 핀 추가 밸브 리프트. (혼다를 위한 VTEC,두 기간 및 리프트 areimplemented 에 의해 캠 엽)

물론,변 밸브-오픈 시간은 2 단계의 디자인과 달리,로버 VVC 의 지속적인 디자인이다. 그러나 VVTL-i 는 고속 전력 출력을 많이 들어 올리는 가변 리프트를 제공합니다. Comparewith 혼다 VTEC 및 이와 유사한 디자인에 대한 미츠비시 및 닛산,도요타의 시스템은 지속적으로 variablevalve 타이밍에 도움을 달성하기 위해 그것을 훨씬 더 낮은 중간 speedflexibility. 따라서 의심 할 여지없이 오늘날 최고의 VVT 입니다. However, it isalso more complex and probably more expensive to build.

Advantage:	Continuous VVT improves torque delivery across the whole rev range; Variable lift and duration lift high rev power.
Disadvantage:	More complex and expensive
Who use it ?	Toyota Celica GT-S

Example 2: Porsche Variocam Plus

Variocam Plus uses hydraulic phasing actuator and variable tappets

Variocam of the 911 Carrera uses timing chain for cam phasing.

포르쉐의 배리오캠 플러스 말했는지 개발에서 배리오캠를 제공하는 Carreraand 박스터. 그러나,나는 그들의 메커니즘을 발견했다.사실상 아무것도 공유하지 않습니다. Variocam 은 처음으로 1991 년 968 에 도입되었습니다. 그것은 타이밍 체인을 사용하여 위상 각도를 변화 시켰습니다.캠 샤프트,따라서 3 단계 가변 밸브 타이밍을 제공했습니다. 996Carreraand Boxster 도 동일한 시스템을 사용합니다. 이 고유 디자인 및 특허,하지만 실제로 열등한 액추에이터에 유압을 선호에 의해 다른 자동차 제조 업체,특히지 않 allowas 많은 변화하는 단계 각.

따라서 새로운 911 터보 finallyfollow 에 사용 된 Variocam Plus 는 체인 대신 인기있는 유압 액추에이터를 사용합니다. 라 knownPorsche 전문가는 설명하는 변수 밸브 타이밍으로 지속적인,하지만 그것 seemsconflicting 과 공식 문을 만들어 이전에는 밝혔 systemhas2 단계 밸브 타이밍. 그러나”Plus”의 가장 영향력있는 변경 사항은 가변 밸브 리프트의 추가입니다. 가변 유압 태핏을 사용하여 구현됩니다. Asshown 그림에서 각 벨브에 의해 제공됩 3 캠 엽-센터 중 하나 hasobviously 적은 상승(3mm)와 짧은 기간 밸브가 열기. 다른 말로하면,그것은”느린”캠입니다. 바깥 쪽 두 개의 캠 로브는빠른 타이밍과 높은 리프트(10mm)와 완전히 동일합니다. Camlobes 의 선택은 실제로 innertappet 과 외부(링 모양)태핏으로 구성된 가변 태핏에 의해 이루어집니다. 그들은 그들을 통과하는 ahydraulic 운영한 핀에 의해 함께 잠글 수 있었습니다. 이러한 방식으로,”빠른”캠 로브는 밸브를 작동시켜 높은 리프트 및 긴 지속 시간 개방을 제공합니다. 태핏이 함께 잠기지 않으면 밸브는 내부 태핏을 통해”느린”캠 로브에 의해 작동됩니다. 외부 태핏이 움직일 것입니다.밸브 리프터의 독립.

asseen,가변 리프트 메커니즘은 비정상적으로 간단하고 공간 절약형입니다. Thevariable 태핏 그냥 소폭 무거운 일반 태핏 및 engagenearly 더 공간.

Nevertheless,at the moment the Variocam Plus is just offered forthe intake valves.

Advantage:	VVT improves torque delivery at low / medium speed; Variable lift and duration lift high rev power.
Disadvantage:	More complex and expensive
Who use it ?	Porsche 911 Turbo

4) Rover’s uniqueVVC system

Rover introduced its own system calls VVC (Variable Valve Control) in MGFin 1995. 많은 전문가와 관련하여 그것의 가장으로서 특히 유용하려는 그것의 모든 roundability-와는 달리 카메라 변화하는 특히 유용하다,지속적으로 제공합 타이밍 가변,따라서 개선 저렴한 중간 회전 토크를 전달;그리고와 달리 카메라 단계적으로 특히 유용,itcan 지속 기간을 늘리의 밸브를 열어(지속적으로),따라서 boostpower.

기본적으로 vvc 는 편심 회전 디스크를 사용하여 매 2 실린더의 입구 밸브를 구동합니다. 편심 형상이 비선형 회전을 생성하기 때문에 밸브가 열리면주변이 다양해질 수 있습니다. 아직도 이해하지 못합니까? 글쎄,어떤 영리한 메커니즘이 있어야합니다.이해하기 어렵다. 그렇지 않으면 로버가 사용하는 유일한 자동차 제조사가되지는 않을 것입니다.

VVC hasone 다시 그릴 때 모든 개인 메커니즘 제공에 인접한 2 실린더,aV6 엔진의 요구에 4 등의 메커니즘,그리고 저렴하지 않습니다. V8 은 또한 4 개가 필요합니다.메커니즘. V12 는 실린더 사이의 편심 디스크 및 구동 기어를 장착 할 수있는 공간이 부족하기 때문에 장착 할 수 없습니다.

Advantage:	Continuously variable timing and duration of opening achieve both drivability and high speed power.
Disadvantage:	지 궁극적으로 강력한 캠 변화하는 특히 유기 때문에 부족의 변수에 리프트에 대한 비용이 V6 및 V8;불가능한 V12.
누가 그것을 사용합니까?	MGF,Caterham 및 Lotus Elise111s 를 제공하는 로버 1.8VVC 엔진.

특히 유의 혜택 연료 사용량 및 이산화탄소 배출량

EGR(배기 가스 재순환) 은 commonlyadopted 기술을 줄이 배출 연료 효율을 개선. 그러나,itis vvt 정말 egr 의 잠재력을 악용.

엔진이 고속으로 작동 할 때마다 흡기 밸브와 배기 밸브 사이에 최대 겹침이 필요합니다. 그러나 자동차를 실행하는 중간에서 속도를 고속도로,다시 말해서,엔진이 실행하는 atlight 로드 최대 중복될 수 있으로 유용을 감소하는 것을 의미 fuelconsumption 고 배기가스의 배출을 줄여줍니다. 이후 배기 밸브 될 때 까지 닫지 마 theintake 밸브를 열면서,몇몇의 배기 가스 재순환로 다시 실린더에서는 동일한 시간으로 새 연료/공기 혼합이사이다. 연료/공기 믹스의 일부로 대체됩니다.가스,더 적은 연료가 필요합니다. 기 때문에 배기가스의 구성 mostlynon-가연성 가스 등의 CO2,엔진 제대로 실행에 적어 연료/공기 혼합물 실패하지 않고하 combust.나는 이것을 할 수 없다.