在汽车发动机组成部件中,气门的作用主要是向发动机内部输入空气,向发动机外部排出废气。汽车发动机在高转速时,需要进气门早开晚闭,而低转速时则需要进气门晚开早闭。可变气门,即发动机可变气门系统,可以控制气门打开大小,在发动机高转速时,增大进气门打开程度,从而提高发动机动力,在发动机低转速时,减小进气门打开程度,从而降低油耗。可变气门可以提高燃油燃烧效率,实现节能减排。
传统发动机气门开闭时间固定,可变气门正时系统(VVT)可以调节发动机气门开闭时间,满足不同转速、不同工况需求,提高发动机进气充量系数,从而提高发动机马力与扭矩,并降低油耗,而发动机的马力决定汽车速度,扭矩决定汽车加速能力。因此目前,可变气门正时系统已经成为汽车发动机的标配。
为进一步挖掘发动机潜力,在可变气门正时系统的基础上,可变气门升程系统(VVL)被开发问世。汽车发动机高转速下,需要更多的空气使燃油充分燃烧,以提高发动机动力,可变气门正时系统无法充分满足需求,可变气门升程系统可根据需要进一步调整进气门开启程度,改变进气行程大小,改善发动机高速功率。
可变气门正时系统与可变气门升程系统可以结合使用,开发出的产品为可变气门正时和气门升程电子控制系统(VTEC),可以在各种转速与工况条件下连续对气门开启时间与开启大小进行调节,可以在高转速时协助发动机输出更强马力,在低转速时降低油耗,进一步平衡发动机动力与燃油经济性。
可变气门可广泛应用在乘用车与商用车制造中。我国是全球最大的汽车生产国,根据中汽协公布的数据显示,2021年,中国汽车产销量分别为2608.2万辆和2627.5万辆,同比增长3.4%和3.8%。在节能减排背景下,可变气门在汽车中的普及率高,因此我国可变气门市场需求量大。
新思界
行业分析人士表示,在全球市场中,可变气门相关厂商主要有佛吉亚(FAURECIA)、天纳克(Tenneco)、埃贝施帕赫尔(Eberspacher)、Boysen集团、丰技研、富临精工等;在全球范围内,采用可变气门的汽车品牌众多,主要有比亚迪、吉利、本田、三菱、铃木、马自达、保时捷、福特宝马等。