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BMW 的電子氣門系統(tǒng)是如何工作的？

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2022-06-08

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（1） BMW 的 Valvetronic 系統(tǒng) 在傳統(tǒng)的配氣相位機(jī)構(gòu)上增加了一根偏心軸、一個(gè)步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)和中間推桿等部件，該系統(tǒng)借由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)，再在一系列機(jī)械傳動(dòng)后很巧妙地改變了進(jìn)氣門升程的大小。當(dāng)踩踏加速踏板時(shí)，信號(hào)以電子、數(shù)字方式傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)氣門上端的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)接到信號(hào)后會(huì)作適度轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)由一套額外加的軸、活塞頂上的搖臂和挺桿改變進(jìn)氣門開啟的深度，駕駛?cè)思铀偬ぐ宀鹊蒙睿?進(jìn)氣門便開得大，加速踏板踩得淺，進(jìn)氣門便開得小。當(dāng)凸輪軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪會(huì)驅(qū)動(dòng)中間推桿和搖臂來完成氣門的開啟和關(guān)閉。當(dāng)電動(dòng)機(jī) 工作時(shí)，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)會(huì)首先驅(qū)動(dòng)偏心軸發(fā)生旋轉(zhuǎn)，然后中間推桿和搖臂會(huì)產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)，偏心軸旋轉(zhuǎn)的角度不同，最終凸輪軸通過中間推桿和搖臂頂動(dòng)氣門產(chǎn)生的升程也會(huì)不同，在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)氣門的升程可以實(shí)現(xiàn) 0. 18 ～ 9. 9mm 的無級(jí)變化。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)都是利用控制節(jié)氣門機(jī)構(gòu)來改變進(jìn)入氣缸的空氣流量的，并通過監(jiān)視空氣流量來決定噴油量，駕車時(shí)踩油門其實(shí)就是在控制節(jié)氣門的開度。這種控制方式由于存在 “泵氣損失（Pumpingloss）”，而造成很大的能量損失。電子氣門發(fā)動(dòng)機(jī)去除了節(jié)氣門也就去除了 “泵氣損失”，各種標(biāo)準(zhǔn)測試結(jié)果都顯示，電子氣門發(fā)動(dòng)機(jī)可以比傳統(tǒng)發(fā) 動(dòng)機(jī)節(jié)省 10% 以上的耗油量。另外，由于沒有了節(jié)氣門的阻礙，新鮮空氣進(jìn)入也更為順暢，燃燒更加充分，廢氣排放更少。這種進(jìn) 氣門升程功能可以控制吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，將功率損失保持在極低的水平。在行駛過程中， Valvetronic 電子氣門技術(shù)為寶馬駕駛帶來了更高的燃油經(jīng)濟(jì)性、更低的廢氣排放、更佳的響應(yīng)和更高水準(zhǔn)的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。電子氣門技術(shù)的另一重要優(yōu)點(diǎn)是，踩踏加速踏板時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生反應(yīng)的時(shí)間加快。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)以加速踏板控制節(jié)氣門的方式，加速踏板踩下節(jié)氣門打開，還要等待空氣流入填滿進(jìn)氣歧管之后，才會(huì)大量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，產(chǎn)生所需要的動(dòng)力。而電子氣門發(fā)動(dòng)機(jī)加速踏板踩下時(shí)可直接控制加大進(jìn)氣門開啟深度，大量空氣立刻流入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，產(chǎn)生所需要的動(dòng) 力。電子氣門發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門開啟深度最淺僅為 0. 25mm，最深可以到 9. 7mm，相差近 40 倍，而從最淺變化到最深，電子氣門整體機(jī)構(gòu)所需要的反應(yīng)時(shí)間大約只要 0. 3s。 BMW 的 Valvetronic 技術(shù)已經(jīng)覆蓋了旗下的多款發(fā)動(dòng)機(jī)，包括目前陸續(xù)推出的渦輪增壓新動(dòng)力。該技術(shù)能夠讓發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)駕駛?cè)说?意圖更迅捷地反饋，同時(shí)通過發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)對(duì)氣門升程的精確控制，實(shí)現(xiàn)了車輛在各種工況和負(fù)荷下的最佳動(dòng)力匹配。 BMW 的這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)十分成熟，而且通過不斷的優(yōu)化， Valvetronic 技術(shù)也突破了轉(zhuǎn) 速的限制，可以應(yīng)用在 M - power 的 V8 雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)上。保證在正確的時(shí)間使氣門升程處在合適的位置是這項(xiàng)技術(shù)的最大難點(diǎn)，但是它的確做到了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行更為精準(zhǔn)和細(xì)致的調(diào)控管理。（2）雙凸輪軸可變氣門正時(shí)系統(tǒng) （Double - VANOS）雙凸輪軸可變氣門正時(shí)系統(tǒng)是應(yīng) 用在 BMW M3 上的世界首創(chuàng)技術(shù)。此控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，通過凸輪軸精確的角度控制對(duì)進(jìn)氣門和排氣門的氣門正時(shí)進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié)，并且不受加速踏板位置和發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。在實(shí)際駕駛中，這意味著在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)可以提供充足的轉(zhuǎn)矩，而在高轉(zhuǎn) 速范圍內(nèi)則可達(dá)到最佳的功率。此外， Double - VANOS （雙凸輪軸可變氣門正時(shí)系統(tǒng)）可極大地減少未燃燒的殘余氣體，從而改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速性能。 Double - VANOS （雙凸輪軸可變氣門正時(shí)系統(tǒng)）根據(jù)加速踏板和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制轉(zhuǎn)矩曲線，進(jìn)氣和排氣氣門正時(shí)則根據(jù)凸輪軸上可控制的角度按照發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行條件進(jìn)行無級(jí)的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。在低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，移動(dòng)凸輪軸的位置，使氣門延時(shí)打開，提高怠速質(zhì)量并改進(jìn)功率輸出的平穩(wěn)性。在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，氣門提前打開：增強(qiáng)轉(zhuǎn)矩，降低油耗并減少排放。發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)，氣門重新又延時(shí)打開，為全額功率輸出提供條件。 Double - VANOS （雙凸輪軸可變氣門正時(shí)系統(tǒng)）還控制循環(huán)返回進(jìn)氣歧管的廢氣量以增強(qiáng)燃油經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱階段使用一套專用參數(shù)以幫助三元催化轉(zhuǎn)換器更快達(dá)到理想工作溫度并降低排放。整個(gè)過程由車輛的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng) （DME）控制.: 回答者：hdhdg

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