韓系車(chē)也有“VTEC”？首款量產(chǎn)CVVD發(fā)動(dòng)機(jī)什么來(lái)頭？

（起亞全新1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)）

對(duì)內(nèi)燃機(jī)有一定了解的朋友，應(yīng)該都知道目前內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)工況有“正時(shí)”、“升程”、“持續(xù)期”幾個(gè)名詞。簡(jiǎn)單化地理解，氣門(mén)正時(shí)即氣門(mén)開(kāi)啟及關(guān)閉的時(shí)機(jī)、氣門(mén)升程即氣門(mén)開(kāi)啟的深淺、氣門(mén)持續(xù)期即氣門(mén)開(kāi)啟/關(guān)閉后的持續(xù)時(shí)間。 而假如以上三個(gè)工況的數(shù)值都是固定的（例如開(kāi)啟時(shí)間固定，沒(méi)有變化），其實(shí)在一定程度上會(huì)阻礙內(nèi)燃機(jī)的效率（因?yàn)闆](méi)有針對(duì)不同工況的最佳經(jīng)濟(jì)性數(shù)值）。

所以這就引申出了連續(xù)可變氣門(mén)正時(shí)（CVVT）、連續(xù)可變氣門(mén)升程（CVVL），以及今天的連續(xù)可變氣門(mén)持續(xù)期（CVVD）等技術(shù)的出現(xiàn)。

而最基礎(chǔ)的CVVT簡(jiǎn)化來(lái)說(shuō)就是讓車(chē)輛在小負(fù)荷工況下（例如高速巡航等），發(fā)動(dòng)機(jī)推遲氣門(mén)開(kāi)啟，減少進(jìn)氣量。同理當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)荷工況下（例如爬坡、急加速等），發(fā)動(dòng)機(jī)控制氣門(mén)提前開(kāi)啟，增加進(jìn)氣量，滿(mǎn)足負(fù)荷增大的工況。這個(gè)技術(shù)在很多車(chē)輛上都有應(yīng)用。

CVVL則是當(dāng)車(chē)輛小負(fù)荷時(shí)，通過(guò)改變氣門(mén)升程控制（深淺）代替了節(jié)氣門(mén)控制，讓節(jié)氣門(mén)處的節(jié)流損失減少，并導(dǎo)致進(jìn)氣壓力增加，最終使得缸內(nèi)壓力較高，換氣過(guò)程消耗的功較少，泵氣損失效率降低了。

而今天的CVVD，則是前兩者基礎(chǔ)上演變進(jìn)化而來(lái)，它既能保證CVVT的功能，又可以通過(guò)氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)間的長(zhǎng)短（持續(xù)期）來(lái)達(dá)到CVVL改變升程的效果。換言之，如果說(shuō)本田以前的VTEC是通過(guò)高低轉(zhuǎn)的兩種凸輪軸來(lái)獲得高低進(jìn)氣量，那CVVD則是通過(guò)固定氣門(mén)升程，但不同的開(kāi)閉持續(xù)時(shí)間（長(zhǎng)短）來(lái)到達(dá)同樣的高低進(jìn)氣量效果。

那起亞是怎么達(dá)成這個(gè)效果的呢？

（CVVD機(jī)構(gòu)左右移動(dòng)行程的螺紋）

首先起亞的CVVD發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸會(huì)跟一個(gè)電控機(jī)構(gòu)結(jié)合在一起，電控機(jī)構(gòu)通過(guò)旋轉(zhuǎn)來(lái)左右移動(dòng)上方的軸體，從而帶動(dòng)調(diào)節(jié)下方凸輪的位置，使得凸輪的轉(zhuǎn)速可以相對(duì)凸輪軸進(jìn)行改變（形成相對(duì)的速度差）。

這樣的設(shè)計(jì)是因?yàn)橥馆嗈D(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，電機(jī)機(jī)構(gòu)根會(huì)據(jù)當(dāng)前工況調(diào)整凸輪需要偏移的位置，而凸輪又是打開(kāi)氣門(mén)的關(guān)鍵部件，所以凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢（相對(duì)凸輪軸），就可以決定了氣門(mén)打開(kāi)的時(shí)長(zhǎng)（也就說(shuō)氣門(mén)開(kāi)啟的持續(xù)期）。

（CVVD慢、正常、快的工況示意圖）

相信看完前面那段話(huà)，大家應(yīng)該很疑惑，在同一軸體上，凸輪軸跟凸輪凸角如何形成相對(duì)轉(zhuǎn)速差？這個(gè)是因?yàn)槠饋喿屚馆嗇S和凸輪之間并非硬連接（加上一套偏心輪結(jié)構(gòu)），然后在此基礎(chǔ)上再通過(guò)電機(jī)機(jī)構(gòu)調(diào)整凸輪角與凸輪軸的角度，最后達(dá)成偏心輪原理。這也是使得氣門(mén)開(kāi)啟的持續(xù)時(shí)間能由短到長(zhǎng)無(wú)極變化的原因（沒(méi)錯(cuò)，無(wú)極變化）。

（凸輪的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）

可以看到圖中所示凸輪的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，而且高低點(diǎn)之間的距離是線(xiàn)性調(diào)整的（并非固定），所以最終達(dá)到的氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)期的區(qū)間是非常寬廣的。

根據(jù)官方的資料顯示，起亞的這套CVVD系統(tǒng)多達(dá)1400種設(shè)置，而且CVVD技術(shù)的氣門(mén)持續(xù)期變化范圍變大為108°~320°，相比于傳統(tǒng)氣門(mén)持續(xù)時(shí)間，已經(jīng)是很大的提升。這范圍是屬于無(wú)極調(diào)節(jié)，其適用工況區(qū)間很大。

(整套系統(tǒng)唯一的電機(jī)）

另外非常有意思的是，你會(huì)發(fā)現(xiàn)除了凸輪軸上方的電機(jī)機(jī)構(gòu)（可單獨(dú)更換），整個(gè)CVVD的結(jié)構(gòu)都是純機(jī)械式的，這就保證了后期的維護(hù)便利性及成本性。畢竟通俗點(diǎn)說(shuō)，這個(gè)機(jī)構(gòu)就是純鐵疙瘩，壞了也只需更換凸輪軸（正常使用下凸輪軸的損壞幾率可想而知...）。

而前面也說(shuō)到這套系統(tǒng)由高達(dá)1400中設(shè)置，那么對(duì)于部件的公差要求就非常高。所以起亞方面表示，在9年多的研發(fā)時(shí)間里面，他們已經(jīng)有一套非常完整嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に嚇?biāo)準(zhǔn)來(lái)保證穩(wěn)定性，一來(lái)二去，這種結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得以保證。

那么最終療效是？

搭載了CVVD技術(shù)的1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)，最終得到了4%的性能提升、5%的燃油經(jīng)濟(jì)性提升、12%的廢氣排放減少。這已經(jīng)是韓方研發(fā)人員費(fèi)盡心思，以最低成本、最簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)來(lái)達(dá)到的最佳成果。

總結(jié)：

總體上看著很復(fù)雜，但CVVD的作用就是通過(guò)調(diào)節(jié)凸輪凸角和凸輪軸轉(zhuǎn)速差來(lái)實(shí)現(xiàn)可變氣門(mén)正時(shí)+氣門(mén)開(kāi)啟保持時(shí)長(zhǎng)的效果。也就是說(shuō)雖然CVVD不能調(diào)整氣門(mén)升程，但是通過(guò)氣門(mén)保持時(shí)長(zhǎng)的效果，是等同于調(diào)整氣門(mén)升程的效果。這種內(nèi)燃機(jī)的新技術(shù)，就和可變壓縮比、壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，雖然原理和工作方式不一樣，但最終目的都是為了提高內(nèi)燃機(jī)的效率及體驗(yàn)。在電動(dòng)化日益明顯的情況下，這種技術(shù)的推進(jìn)和開(kāi)發(fā)也顯得格外難能可貴吧。