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你到底想要啥:高转速功率、低转速扭矩,一个不能少!

绝大多数发动机的气门正时都是固定的,工程师们必须根据车型定位作出部分牺牲,在强化特定转速区域的动力性能同时,接受另一部分转速区域动力相对平淡的现实。简单点说,如果你选择了高转速大功率的发动机,往往意味着或多或少地牺牲部分中低转速性能。

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假如我们能够改变气门正时,进而改变气门重叠角,就不用这么无奈的选择了。这就是可变气门正时系统。在汽车行业,早在上个世纪20年代,各种可变气门正时系统就已经出现,但直到1980年阿尔法·罗密欧推出了搭载VVT发动机的汽车,才标志着可变气门正时系统在量产车型上的实际运用。

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可变气门正时系统在量产型摩托车上的实际运用,则出现于上个世纪90年代,如1991年铃木推出的GSF400V1999年本田推出的CB400SF等,目的是让这些高转速的直列四缸发动机,能够强化中低转速时的动力输出。

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目前市面上,仍有数款搭载了可变气门正时系统的摩托车。它们的技术区别何在?效能有啥不一样?

 

★ 本田VTEC

1986年,本田推出了VFR750F,迅速成为引爆市场的风云跑车。多年来,这台四缸跑车持续进化,一方面是在赛道上叱咤风云,另一方面则根据骑手需求不断调整进化,至今已达30年。

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最早的VFR750F,最为引人瞩目之处就是独一无二的配气机构——不是采用司空见惯的链条,而是采用齿轮驱动凸轮轴。在历经多年革新之后,如今的VFR800F虽然已经取消了齿轮驱动装置,但是独特的可变气门机构VTEC仍然很有特色。

 

当转速低于设定值时,这台V型四缸的16只气门中,只有8只气门在工作;一旦转速超过限值,16只气门全部激活,全力以赴榨取最大动力。VTEC兼具2气门和4气门发动机之特长,在中低转速时输出强韧扭矩,同时降低了油耗;高转速时则酣畅淋漓地输送充沛动力。


 

对于早期的VTEC,不少骑手反映2气门和4气门转换时衔接不够平顺,为此本田花了很多心思来优化了气门正时。如今,VTEC在激活时,2气门和4气门工作模式的过渡绵密自然,全转速范围内动力输出线性感更鲜明,襄助骑手准确掌控动力发放

 

★ 川崎VVT

早在2008年,川崎就以“超级忍者”Ninja ZX-14为平台,推出了动力最雄浑的运动旅行摩托车Concours 14

 

Concours 14最抓人眼球的,当然是排气量高达1352cc的直列四缸发动机,来自于“超级忍者”的霸道动力是Concours 14的强大资本,让其睥睨群雄、称王称霸。但是,Concours 14的发动机并不是完完全全抄袭“超级忍者”,而是着眼于运动旅行的新定位,作了深度二次设计,可在不同转速范围优化发动机效能的可变气门正时系统VVT就是亮点之一。

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Concours 14VVT不同于本田的VTEC,后者是根据不同的转速范围改变气门的数目,主要目的是节省油耗;前者则类似于汽车动力装置的可变气门正时系统,在发动机不同转速范围内,优化最合适的气门开启、关闭时间,以提高燃烧效率,实现低转速时扭矩丰沛、高转速时功率酣畅的目标。

 

具体实现过程是:进气凸轮轴的尾端装配了可变正时驱动装置。来自发动机机油泵的低压机油,被机油控制阀(OCV)调节方向后进入可变正时驱动装置的腔内,驱动进气凸轮轴在023.8度角度范围内偏转;具体偏转角度的数值,则由32位的电控单元ECU综合比较曲柄位置、凸轮轴位置、扼流阀开度和扼流阀传感器、水温等信息后,计算出最佳的实时进气门正时,再发出指令让OCV阀驱动进气凸轮轴偏转到相应角度,从而实现相应的进气提前或延迟。由于VVT系统结构简单,活动零件很少,且通过低压机油驱动,因此工作可靠耐久。

 

★ 杜卡迪DVT

2016年杜卡迪推出了新的MTS1200 S DVT,这颗排气量1198ccL型双缸变得更加耀眼,爆发更加强大的能量,不仅峰值动力更强劲,而且全转速范围内都表现得更抢眼,当转速仅为3500rpm时,骑手掌中已经拥有80Nm的强韧扭矩;在5750rpm9500 rpm之间,扭矩曲线持续在100Nm以上!

 

玄机何在?

 

很大程度上要归功于杜卡迪可变气门正时系统(DVT)。DVT能够独立控制进气凸轮轴和排气凸轮轴,实现了可变化的气门重叠角,低转速时重叠减少,高转速时增加,从而针对不同的路况和行驶情况,优化全转速范围内的动力性能。

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而且,这套DVT拥有纯正的杜卡迪血统——众所周知,杜卡迪的Desmodromic气门机构很独特,不用气门弹簧,改为直接采用了机械结构开闭气门。由于无需压缩弹簧,因此在低转速时开启气门时,Desmodromic气门机构需要的力量较少。这一特点,允许杜卡迪工程师把气门正时调节机构设计得很紧凑,质量很轻,介入时很自然,减少了对动力流畅输出的干涉。

 

杜卡迪声称,DVT实力强大,实现了“一举四得”之目标:一是提升高转速最大功率,二是强化中低转速扭矩输出,三是优化全转速范围内的动力流畅输出,四是还有降低油耗之功效!

 

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