
車誌編輯部
发布说起可变气门正时升程技术,相信很多人都会第一时间想起本田汽车的看家本领VTEC,VTEC的全称为Variable Valve Timing & Lift Electronic Control(可变气门正时和电控升程技术),从名字里不难得知VTEC技术是同时涵盖了气门正时和升程控制两种技术的。只不过,这项类似的技术可不是本田独有的,像是三菱的MIVEC、丰田的VVTL-i、日产的VVL(排名不分先后)等技术都可以达到相同的效果。只不过,以上的这些技术基本上都是用在直列或者V型排列的发动机上,那么各位有想过在排列方式完全不同的水平对置发动机上也能出现相同的技术吗?玩水平对置机器出身的Subaru(斯巴鲁)用它的行动告诉我们:同样有!
图:只不过,和三菱、丰田、本田等同样拥有类似技术的车企会将该技术印在发动机饰盖以及车身上不同,在斯巴鲁车型的水平对置机器上我们并没能找到任何印有该技术的标识。如图的FA20D发动机,在饰盖上印有的D-4S是丰田自家的燃油喷射技术,但就是找不到任何关于气门正时或气门升程可变技术的标识。
和本田的VTEC、三菱MIVEC等这种将两项技术合二为一不同,斯巴鲁的发动机上是将这两种技术独立分开并搭载在不同类型的发动机上。还记得在之前介绍过的斯巴鲁FA、FB、CB发动机上都有搭载的斯巴鲁AVCS(主动气门控制系统)吗,AVCS全称为active valve control system,这是一套斯巴鲁自家的可变气门正时控制技术。这是一套完整的闭环操作系统,通过发动机ECU获取凸轮轴位置传感器、曲轴传感器、空气流量计、节气门位置传感器、氧传感器、空燃比传感器来计算发动机负荷,ECU通过所获得的发动机负荷数据,再通过安装在凸轮轴内部由油压驱动的转子来实现改变正时的。通过不同的气门相位以获得更好的进气以及排气效率,提升发动机在不同工况下动力性能以及燃油经济性。
图:AVCS技术也分为单AVCS以及双AVCS,单AVCS操作的是进气凸轮轴,而双AVCS则是进排气侧均有覆盖。
图:通过位于凸轮轴内部的转子来改变凸轮轴提前或延后转动,以达到改变气门正时的效果。AVCS技术最高可提早或延后凸轮轴转动35°。
图:图中这根便是位于凸轮轴内部的转子机构。
AVCS技术从2007年诞生至今,一直被斯巴鲁沿用,再加上后期有了丰田的D-4S燃油喷射系统的加持,让发动机拥有较高的燃烧效率,以及较低的排放,让后期出现并搭载了这两项技术的FA24、FA20机器获奖无数。AVCS固然是出名,但各位有所不知的是,与AVCS同期推出的还有一款名为i-AVLS的可变气门升程技术。
AVCS和 i-AVLS技术两个本质上完完全全两回事,i-AVLS(或称作i-Active)技术全称为i-Active Valve Lift System,这是一款由斯巴鲁开发出来的可变升程技术。该技术由发动机ECU、带高低凸轮的凸轮轴、锁针、气门摇臂以及各种传感器所组成,就这么一听是不是和本田的VTEC技术有点相似?原理上是比较相似,但实操起来还是略有不同的,因为i-AVLS技术只存在于进气凸轮,并只控制两个进气门中的一个,这也正是该技术和VTEC最大不同的地方。
图:论相似程度,无论是可变气门正时还是可变气门升程技术,各大车企最终研发生产出来的技术基本上都属于大同小异,至于能让这项技术发挥出其独特性,这就要看车企的技术了。本田的VTEC之所以如此出名,正是因为它在启用高角度凸轮时让发动机能在特定的转速区域开始一直到转速红区能有源源不断的动力输出,以及更高亢的声音。当然!这也离不开发动机自身能去到多高的转速。
一般情况下,被i-AVLS控制的那只气门用的是低角度凸轮,而没被控制的那个气门则是一直都在使用正常角度的凸轮(高凸轮)。主要的作用是当空气进入汽缸后会造成压力不平衡而引起涡流。这种涡流使得油气在汽缸内平均散布,在引擎低转速的情况下燃烧得更充分,提升在低转时的扭矩。在发动机处于高负荷的情况下,通过高油压驱动在安装在两个进气门摇臂之间的锁销进行锁止。使平时使用低角度凸轮的进气门进入全开状态,以获得更强的动力、加速性能。
AVLS并不是不好,只是斯巴鲁在研发这项技术时,主要面向的发动机是为了满足北美地区严格的排放法规而推出的SOHC(单顶置凸轮轴)NA发动机,这台发动机便是EJ253。
图:配备了i-AVLS技术的EJ253发动机最大扭矩为229牛米/4400转,最大马力177匹/5600转。该发动机装备在同期的WRX、Legacy、Forester、Outback等车型上。
之后随着到EJ254发动机已经用回DOHC(双顶置凸轮轴)加涡轮的原因,而这也恰好是i-AVLS技术并不适用的领域,这是因为时大时小的进气量对涡轮增压发动机的燃烧效率反而有害,所以该技术也就慢慢开始淡出人们的视野里。总结来说,i-AVLS只是一款用于提升燃油经济性的技术,对发动机马力的提升是一点关系也没有。这就和本田在SOHC的R系列发动机上所使用的i-VTEC技术相当类似。