汽车气门知识(汽车电子气门)

现代汽车电子气门技术

在当今全球范围内能源与环境问题日益凸显的背景下，提升内燃机发动机效率、降低排放已成为各大汽车制造商亟待解决的关键课题。发动机作为汽车的动力核心，如何增强其动力输出、减少燃油消耗以及降低有害气体排放成为了汽车研发领域的重要研究方向。VVT（可变气门相位和升程）进气系统及复杂的凸轮轴配气机构虽然技术含量高，但未来的进气系统是否能够进一步简化并提高进气效率呢？对此，Valeo公司给出了令人信服的回应——e-Valve电子气门技术。

e-Valve技术摒弃了传统的凸轮轴控制气门的模式，通过电磁系统根据曲轴的位置信号独立调节每个气门的开启与关闭。这种灵活的气门控制系统类似于目前流行的可变气门正时系统，能够无限调整气门开启的正时和持续时间。其显著优势在于，如日产VVEL系统一样，可以通过控制气门升程来优化进气过程。e-Valve系统能够根据驾驶者需求最大化发动机效率，同时降低油耗、减少NOx、CO2和HC排放，使废气再循环更加高效。在混合工况下，Valeo的e-Valve技术可将汽车油耗和排放降低5%-20%。此外，这种弹性气门控制系统还能有效提升发动机低转速时的扭矩，提高驾驶舒适度。

e-Valve的操作原理如下：每个气门由一对弹簧和一对磁体共同控制。两个反向的弹簧提供相互的作用力，其中一组负责打开气门，另一组则负责关闭气门。两对磁体分别抓住气门杆上的控制盘，下方磁体负责打开气门，上方磁体负责关闭气门。所有气门的调节由集成了2/42V转换器和冷却系统的电子管理系统——气门控制单元进行统一管理。e-Valve技术使得发动机无需节气门，降低了低转速时进气过程中的负压，从而减少燃油消耗；同时，还能使发动机怠速运转更低。这种灵活的气门控制系统为发动机气门提供了更广阔的表现空间，使低速扭矩更加出色、发动机性能更佳、降低排放。在实现大排量发动机经济模式下运行时，只需临时关闭相应汽缸的气门，即可达到更高的发动机效率和更低的油耗，操作简便。

e-Valve技术的每个气门都配备了执行器，通过磁体和弹簧控制气门的开启与关闭。当气门开启时，上方磁体释放气门，随后气门被上方弹簧的能量打开。下方磁体保持气门开启所需的时间长度，并完全压缩下方弹簧。利用相反的步骤关闭气门，将气门锁止在关闭位置，以减少磁体消耗的能量。在发动机低转速时，气门的开关速度要快于凸轮轴控制，从而降低进气损失；当发动机停止工作时，气门同样保持关闭状态。然而，不足之处在于当气门到达上下点时会产生一定的噪声，其程度取决于控制气门运动的速度。气门控制单元由发动机冷却系统进行冷却，并由标准2V电源控制（通过变压器将42V转换为2V）。e-Valve技术不仅提高了发动机的热效率、增加进气量以减少废气排放，而且由于没有凸轮轴配气系统，还降低了发动机的重量和体积，使动力单元更易与新型汽车设计元素相匹配，为汽车发展带来了一系列优势。