可變渦流節(jié)氣門體：把關(guān)發(fā)動機燃效的低成本技術(shù)

發(fā)布時間：2010-06-04 13:30:25來源：蓋世汽車網(wǎng)作者：范淑雨

　　在各種“新能源”汽車為汽車業(yè)描繪未來圖景的同時，傳統(tǒng)發(fā)動機依然有較大的燃效改進空間，這方面也是國際、國內(nèi)車企目前實現(xiàn)節(jié)能減排的主要選擇。在促進發(fā)動機節(jié)能減排方面，除了采用鋁、鎂等輕質(zhì)材料，促其輕量化以外，還有很多技術(shù)可使發(fā)動機燃效提高，如可變配氣相位(VVT)、渦輪增壓、缸內(nèi)直噴、汽油機稀薄燃燒、電磁氣門無凸輪軸技術(shù)等。這些技術(shù)由國外發(fā)明，且大部分早已在國外品牌汽車上推廣應(yīng)用。但是，在國內(nèi)，這些技術(shù)因為多掌握在外資企業(yè)手中，且成本較高，其應(yīng)用還處在起步階段。

　　這些技術(shù)都有不同程度的節(jié)能減排效果，但總的來說，它們都只是在外圍發(fā)揮作用，而其作用受制于節(jié)氣門處進氣流量的大小和速度。如果不對節(jié)氣門這個控制進氣流量和流速的“把門將軍”進行任何改進，仍沿用傳統(tǒng)的單片門體(在節(jié)氣門體的進氣道里起一個控制進氣流量的作用)，這樣就有一個固有的缺陷：進氣時，節(jié)流板后面的氣流漩渦直接影響了進氣的沖量，造成泵氣損失比較大。即使在發(fā)動機內(nèi)部采用了VVT等新技術(shù)，效果依然受限。

　　而在汽車技術(shù)上長期落后于國外的中國，則研發(fā)成功了節(jié)氣門的新技術(shù)——新型可變渦流節(jié)氣門體技術(shù)，有效解決這一問題。這一技術(shù)可使發(fā)動機的燃燒工況得以改善，每個氣缸出的力都一致，進氣速度增加，流量增大，泵氣損失減少，從而改善發(fā)動機的燃效和自潔能力，提高動力性能。該技術(shù)源自四川潔勁創(chuàng)新科技有限公司總經(jīng)理王平的發(fā)明專利“圓盤形汽車發(fā)動機、內(nèi)燃機可變渦流節(jié)氣門”。

新型可變渦流節(jié)氣門體

　　據(jù)王平介紹，新型可變渦流節(jié)氣門體技術(shù)跟同類型的節(jié)能減排產(chǎn)品相比，優(yōu)勢比較明顯。它的作用可以像VVT那樣，甚至可超過VVT的效果。

　　普通節(jié)氣門體由于采用擋板型節(jié)流板，易在節(jié)流板下形成氣流漩渦，導(dǎo)致進氣紊亂，泵氣損失較大。而新型可變渦流節(jié)氣門體能形成規(guī)則的壓力云和壓力梯度，提高進氣動態(tài)湍動能減少進氣管負壓區(qū)，從而減少發(fā)動機泵氣損失；在同開度條件下，能取得比普通節(jié)氣門更大的進氣管進氣壓力和進氣充量，且發(fā)動機氣缸內(nèi)能形成更大的流量系數(shù)、渦流比，能使發(fā)動機進氣更充分，讓每個氣缸得到更均勻的混合氣體，使燃燒更完全。

　　VVT也是對可變進氣的控制技術(shù)，提高氣門的升程，以改善發(fā)動機的沖量。但是氣門的升程提高后，小負荷、氣門重疊的時候，廢氣又回沖到進氣管里，形成較大的內(nèi)部循環(huán)。這個內(nèi)部循環(huán)在發(fā)動機有些工況下可降低能油耗和排放，但在發(fā)動機低負荷、低速工作時狀態(tài)不穩(wěn)定，工作比較粗暴，而且由于氣門升程比較高，節(jié)流板在小負荷的時候必須關(guān)閉得比較小，這就直接導(dǎo)致了它更大的泵氣損失和節(jié)流損失。

　　新型可變渦流節(jié)氣門體技術(shù)的節(jié)能效果非常明顯，國家交通部也在重點推廣這一技術(shù)。“這一技術(shù)可以使發(fā)動機泵氣損失減少，從而節(jié)省燃料消耗。另外，根據(jù)我們在國家機動車質(zhì)量監(jiān)督檢查中心(重慶)檢測的結(jié)果，按歐Ⅲ的標準，這一技術(shù)可使碳氫化合物降低11%。一氧化碳降低48.6%，氮氧化合物降低53%以上。氮氧化合物已經(jīng)超過了歐Ⅳ的標準，還降低了11%左右，”王平表示。

　　新型可變渦流節(jié)氣門體從外面看不出它有什么改變，跟原來的節(jié)氣門是一樣的，可以進行無縫切換。因為國家使用的發(fā)動機系統(tǒng)一般都屬于德爾福、博世和聯(lián)合電子的，四川潔勁在生產(chǎn)新型可變渦流節(jié)氣門體就直接從它們在國內(nèi)的工廠采購步進電機和節(jié)氣門位置傳感器，從而對應(yīng)現(xiàn)有的發(fā)動機系統(tǒng)，并可保證我們節(jié)氣門的質(zhì)量可靠性和穩(wěn)定性。

　　雖然這一采購成本較高，但總的來說，相比VVT、渦輪增壓等技術(shù)，它比較簡單，成本比較低廉。所以王平形容它是“單方治大病”。

　　目前這一新型可變渦流節(jié)氣門體在四川潔勁(成立于2007年)邊開發(fā)邊生產(chǎn)，慢慢向市場推進，2007年、2008年其產(chǎn)量在一千萬左右，2009年增加到一千三百萬，今年產(chǎn)量預(yù)計會在現(xiàn)有基礎(chǔ)上在增加三至五萬臺。該公司通過與綿陽新晨動力機械有限公司合作，已將這一新型可變渦流節(jié)氣門體應(yīng)用在了一汽紅塔自由風(fēng)和北京現(xiàn)代出租等車上。未來5年，該公司在進一步提高產(chǎn)量的同時，還計劃上市。

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