改善内燃机性能,效率和排放的一种方法是更好地控制其呼吸。
Autocar于2017年首次研究了英国公司Camcon的智能气门技术(iVT)系统,现在单缸版本的单缸智能气门技术(SCI)已被Brunel University London的高级动力总成和燃料中心采用(CAFP)。CAFP将其用于先进的燃烧研究。
那么,iVT的作用是什么?发动机运转时,基本的气门机构没有变化。阀由轴上的凸轮打开,通常由弹簧关闭。在低转速下驾驶发动机的技巧和灵活性是不可能的,而在高转速下,发动机却绝对无法发挥最佳性能,因此必须在两者之间做出妥协。可变的凸轮正时(相位),升程以及现在的气门开启持续时间(请参见现代的新CVVD系统)都在起作用,但是理想的情况是对每个气门进行独立于发动机曲轴的完全控制。
iVT所做的是用每个气门的单独打开和关闭机构代替“所有人适用”的凸轮轴。过去曾尝试过许多“无凸轮”技术,其中一些比其他技术更古怪,通常用电磁螺线管代替凸轮,但到目前为止,尚无解决方案可用于生产。Camcon的系统保留凸轮,但每个阀一个,安装在整个气缸盖上,而不是纵向安装,而是由电动执行器驱动,而不是由曲轴上的链条或皮带驱动。该系统用数字发动机取代了传统发动机的传统凸轮轴,使每个气门都有可能做自己喜欢的事。
正时,升程和升程持续时间(阀门保持打开状态的时间)这三个独立的功能合为一体,但是iVT更进一步。进气门和排气门都可以在四冲程循环中的任何位置移动,从而可以对发动机的呼吸进行细微的控制。该系统是如此精确,以至于阀门的打开和关闭方式都可以随时更改。例如,相对于气缸中的活塞位置,可以在更早或更晚的时间达到最大升程。阀门可以非常快速地提升,然后保持在所需的提升量(又是可变的),然后同样迅速地关闭。或者,可以将阀门缓慢升起,然后将最后一个钻头加速到最大升程,然后再次关闭。
传统的气门弹簧无法实现这种微小的可变控制,因此Camcon系统为“低调”,意味着气门既机械关闭又打开,这意味着没有气门弹簧。该系统是真正的突破,已经在Jaguar XF的2.0升Ingenium汽油发动机上成功进行了试验,但是它可以应用于运行任何类型的燃料和任何数量的气缸的任何活塞发动机。
雷诺的早期iVT