[知識]什麼是vvt可變汽門正時

admin · 重車太子 註冊時間: 2004-08-10 文章: 3512

VVT系統是英文Variable Valve Timing/可變汽門正時的縮寫，
雖然這項科技出現在汽車引擎上已有二三十年以上的歷史了，但是對於
體積較小精密度更高的機車引擎來說，卻是運用得沒有這麼快速與廣泛。
這項科技早在1980年代時就已經由概念付諸於量產，可是為什麼到了2018年時
BMW的摩托車才開始正式將這樣的科技以ShiftCam的系統名稱導入車系，
究竟這項汽門科技有什麼奧妙之處，就藉著這個機會來介紹一下。
可變汽門的設計或許因為近期BMW摩托車大量導入而有了高曝光率，
其實Honda早就在1983年的CBR400車款上已有了REV機構設計，這應該是
最早量產摩托車配置有可變汽門機構，REV也是隨後Honda VTEC科技的雛形。

不過BMW最新的ShiftCam系統已經進化到不單純只有可變汽門正時而已，
而是連帶著整個凸輪軸角度也會隨著改變，使得汽門的揚程、開啟與關閉時間等
都會隨著需求做最佳化，對於熟悉這項科技與機構的人來說
或許這是非常直接白話，但我們的目的就是要讓更多人能夠了解這項汽門技術，
所以希望能夠透過淺顯易懂的文字來介紹與說明。首先要知道
不管是哪一種引擎設計，汽門與凸輪軸之間都存在的連動的關係，
透過凸輪軸的轉動來定義汽門的正時、開啟時間、重疊時間、與揚程等，
汽門正時就是汽門開啟的時機，開啟時間表示進氣汽門開始的時間長短，
重疊時間表示進氣與排氣汽門同時開啟的時間，而揚程則是汽門開啟的深淺。

摩托車發展歷史上迄今大致有三類這種汽門科技，
第一種是1983年Honda的REV，這個系統基本上可以讓引擎依照轉速使用
雙汽門或四汽門設定，使得同一具引擎能夠具備低轉速的扭力表現
與高轉速的大馬力特性。隨後的VTEC系統依舊是類似的概念，
一樣使用油壓的方式來改變與切換汽門開啟數，這個系統
僅在汽門開啟數目上做切換，並沒有汽門揚程等等的改變。

Cam-Phasing系統則是目前使用得最廣泛的一種汽門科技，這項科技
同樣是從汽車引擎衍生而來，目前使用的摩托車車廠有Suzuki、Ducati、
與Kawasaki等等。Cam-Phasing系統的基本概念是在凸輪軸普利盤部分
設計了透過油壓來控制與改變的機構，藉此可變的設計使得凸輪軸與普利盤
不再是固定不變的方式，透過普利盤與凸輪軸相對位置的變化來改變汽門的作動，
來達到引擎具備低轉大扭力與高轉大馬力的雙重性格。
在高轉速需要大馬力的狀況下，進氣汽門開啟時間可以提前，排氣汽門開啟時間
可以延後，反之在低轉速時則恰恰需要完全相反的最佳運作條件，
所以透過Cam-Phasing的科技與設計就能夠在實作上達到最理想的目標。

至於最新的BMW ShiftCam系統部分有什麼過人之處呢?
因為Cam-Phasing科技改變的僅有汽門的正時與重疊時間，為了更大的性能突破，
ShiftCam系統則把汽門開啟時間與揚程也一併納入可變的機構條件，
所以BMW ShiftCam技術可以說是集所有可變汽門科技
於大成的一個完整可變汽門設計，目前僅透過進氣凸輪軸部分的可變機構
來帶動整個可變系統，效果已經非常明顯，所以相信日後應該會慢慢進化到
連排氣凸輪軸也具備可變設計，屆時這個系統的效能將會更加顯著。
ShiftCam的進氣汽門機構有兩個模式，一個是Mild的短揚程設定，另一個
則是Wild長揚程的模式，透過油壓的方式堆動整隻凸輪軸的位置，
配合相對應的凸輪軸不同角度凸起來達到可變的效果，凸輪軸移動的距離
僅僅只有幾mm就夠，對引擎本身並不會造成多餘的耗能負擔，
是一個非常簡單但極度精密的系統設計。
ShiftCam雖然不像Cam-Phasing系統有類似無段可變的設計，但是透過
汽門揚程的可變可以達到更大的效能，就提高引擎性能的角度來說，
Shift-Cam系統確實比Cam-Phasing來得優秀。

未來的趨勢應該會朝向沒有凸輪軸的系統發展，透過電子系統與油壓系統的
精密控制配合，傳統的凸輪軸設計可以完全被取代，不僅系統負擔更小，
同時也能夠做可變汽門正時更廣泛與更深入的控制，來提高引擎效能
達到更環保但卻更有效率的方向，目前最為人所知的就是瑞典超跑車廠
Koenigsegg設計的無凸輪軸引擎機構，這項科技雖然還在初期的階段，
但是我們相信這一定會是未來必然的趨勢，因為在環保與節能的全球議題下
又需要有性能的突破時，汽門科技是最明顯也最快速的實踐。

譯文 : Wei2go
排版 : M.C.S
來源 : Visordown.com

tsaiida0930 · 發表於: 2019-06-19 00:16 文章主題:

為vivian進來+1
_________________
去格致旁的大ｘ重機，包你變冤大頭！

山田郎 · 發表於: 2019-06-19 08:44 文章主題:

假扮的天使 +1

阿瑋阿 · 發表於: 2019-06-19 09:32 文章主題:

天使心

sj6135 · 發表於: 2019-06-19 23:03 文章主題:

這，育教於樂，至少放一張稍微露的寫真…

不是露引擎啦！

安官 · 發表於: 2019-06-23 12:47 文章主題:

受教了。

看來，再過兩三年，BMW 會進一步的出進氣與排氣都可以調整的水平對臥重機引擎。

車隊裡已經有同好騎著 R1250R AVD Exclusive 四處晃
他的感想是大約在 3000~3500 轉的時候引擎會有不一樣的反應。
_________________
Life is an adventure, Enjoy while it last.