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可变气门升程技术的工作原理
可变气门技术是一种利用气体中细微变化来控制发动机转速及
功率的一种新型技术，它可极大地提高发动机性能，同时减少汽车污染。
可变气门升程技术是可变气门技术的重要组成部分，在发动机开启过程中起着重要作用。
可变气门升程技术是指控制气门开启时间的技术。
实际上，在汽车发动机的运转过程中，气门的开启时间会改变，这也称为气门升程。
气门升程的改变将直接影响发动机的功率和转速，进而影响汽车的性能。
可变气门升程技术可以改变气门升程进而改变发动机的工作性能。
可变气门升程技术的实现原理是利用电磁阀控制气门升程，由汽车引擎电子控制系统（ECU）控制电磁阀的工作。
ECU根据引擎的转速，燃料喷射量和相关发动机参数进行计算和判断，控制电磁阀来改变气门升程。
可变气门升程技术可以根据发动机需要来调节气门升程，提高发动机性能。
例如，当发动机转速较高时，ECU计算得出气门应在更高位置升起，以适应转速的增加，从而获得更大的功率。
另外，当发动机转速较低时，ECU计算得出气门需低于其正常位置，即电磁阀允许气门在低位置升起，从而获得更低的排放。
可变气门升程技术不仅可提高发动机性能，而且还可减少汽车排放。
ECU根据发动机运行参数，控制气门的开启时间来改变气门升程，从而有效地改变燃烧的完整性，当发动机处于高转速和低转速时，都可以达到节能减排的目的。
总而言之，可变气门升程技术是一种新型的技术，可以在控制发动机转速及功率的同时，提高发动机性能，减少汽车污染。
它有效地改变气门升程，提高发动机性能，达到节能减排的目的。
如今，它已经被广泛应用于汽车发动机，为汽车性能和污染减少做出了重大贡献。
可变气门升程技术的工作原理
可变气门升程技术是一项有效的提高汽车性能的重要技术，它能够改善汽车发动机的燃油燃烧效率、缩短汽车动力反应时间，从而节约燃料，提高汽车动力表现和排放性能。
本文就可变气门升程技术的工作原理介绍有关的知识。
可变气门升程技术是一项采用气门工作调整技术，应用在汽车发动机上的一种技术，其基本原理是：改变汽车发动机的气门升程，就可以改变发动机在各种转速下的性能表现。
可变气门升程技术的工作原理是：在汽车发动机上安装一个可变气门升程装置，这个装置可以调节气门升程，从而控制汽车发动机所释放的气体空间，从而改变汽车发动机的性能。
可变气门升程技术的具体实现是：在汽车发动机上安装一个装置，该装置由控制电路、传感器和拉杆组成。
通过拉杆可以改变气门在开启和关闭时的时间，从而改变汽车发动机的性能。
可变气门升程技术有助于改善汽车发动机的工作性能，有效地控制发动机的怠速时的燃油消耗，缩短汽车动力反应时间，改善汽车动力学性能，从而提高汽车的性能和油耗。
此外，采用可变气门升程技术的汽车发动机可以做到简单高效，减少发动机故障可能，提高发动机维护的可靠性，降低汽车使用成本，由此可见，采用可变气门升程技术后，可以有效地提高汽车的安全性、经济性和环保性。
综上所述，可变气门升程技术是一项有效的提高汽车性能的重要
技术，它的工作原理是：通过控制汽车发动机气门升程，从而改变汽车发动机的性能。
可变气门升程技术在节约燃料、提高汽车动力性能、改善节气门工作性能、延长发动机使用寿命、改善环保等方面都具有重要作用。
汽车构造知识考试(试卷编号111)1.[单选题]_____能使车轮自动回正并转向轻便。
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A)冷却水温度B)发动机机油温度C)散热器后面的气流温度D)继电器控制答案:C解析:8.[单选题]在AJR发动机配气机构拆装中，预松气缸盖轮栓应使用（ ）A)棘轮扳手B)预调式扭力扳手C)套筒扳手D)指针式扭力扳手答案:D解析:9.[单选题]发动机的活塞与气缸壁间多采用（ ）。
A)压力润滑B)飞溅润滑C)定期润滑D)润滑方式不确定答案:B解析:10.[单选题]汽车点火系中能产生足以击穿火花塞间隙的高压电,一般最高电压可达A)5～10B)10～20C)20～30D)30～40答案:C解析:11.[单选题]决定气门的升程及其升降过程的规律的是以下哪个部件？A)凸轮轮廓B)凸轮轴颈C)气门锥角D)凸轮轴的转速12.[单选题]转子式机油泵。
内转子有（）个凸齿，外转子有（）凸齿。
A)3 ， 4B)4 ， 5C)4 ， 3D)5， 4答案:B解析:13.[单选题]为了防止其自动产生轴向移动而造成自动挂挡或自动脱挡的装置是A)换挡装置B)自锁装置C)互锁装置D)倒挡锁装置答案:B解析:14.[单选题]下列 AJR 发动机的元器件中,属于传感器的是A)活性炭罐电磁阀B)空气流量计C)喷油器D)火花塞答案:B解析:15.[单选题]（ ）的作用是当驾驶员用变速杆推动某一拨叉轴时，自动锁上其它所以拨叉轴。
最新可变气门升程技术系统的发展摘要日产汽车公司已经研发了一种紧凑、简单的新式可变气门执行器系统即可变气门升程，它能够在较大范围内改变进气门升程和气门动作，并把它用在最新的3.7L，V6发动机上。
这个系统和可变气门正时机构（或一个凸轮）结合可以充分地提高发动机的性能属性，即燃油经济性，废气排放和发动机输出功率，因为这个系统可以自由地控制所有进气气门升程，进气气门与排气气门间的气门动作持续角度和相位。
本文将描述可变气门升程技术系统的大致轮廓，系统操作的原理和它对发动机性能的影响。
引言因为近几年全球的目光全集中到了环境问题上，所以减轻环境压力比如降低燃油消耗和废气排放，已经成为所有汽车厂商的重要挑战。
另一方面，加强驱动性能可以提高汽车的吸引力，驱动性能仍然是许多消费者的一个强烈要求。
能够同时减少环境污染和提高驱动性能的技术是可变气门系统，它能够控制进气和排气的正时与升程。
在1986年，日产汽车是第一个采用液压可变气门正时控制系统的日本车。
从那以后，日产还采用了凸轮转换可变气门升程与正时系统，电磁式可变正时控制来提高气门控制技术。
在本文中，新式可变气门执行器系统称作可变气门升程技术，它的机械装置可以不断地在大范围内控制进气气门的气门升程和动作。
日产把这个机械装置和可变正时控制结合，可以实现气门正时和升程的优化，气门正时和升程可以控制气门动作角度、气门相位，因此极大地提高了发动机性能属性。
本文表述了可变气门升程技术系统的大致轮廓，系统操作的原理和这个系统对发动机性能属性的影响。
可变气门升程技术系统的结构和运作原理系统结构可变气门升程技术系统安装在传统的凸轮轴上。
图1和图2给出了可变气门升程技术系统连接部分的基本组件的基本结构和外形。
图1 可变气门升程技术系统的基本结构图2 可变气门升程技术系统连接部分的外形这个机构包括两个子系统：机械气门装置系统--管理气门打开和气门关闭；气门执行器系统--可以根据控制要求，通过控制气门结构的多连杆式机构来改变气门升程和气门动作角度。
可变气门升程的工作原理
1。
可变气门正时和升程电子控制系统，我们称之为VTEC。
是本田的专有技术。
它能随着发动机转速、负荷、水温等运行参数的变化，适当调整气门正时和气门升程，使发动机在高、低转速下都能达到最高效率。
2.在VTEC系统中，进气凸轮轴上有三个凸轮面，分别推动摇臂轴上的三个摇臂。
发动机在低转速或低负荷时，三个摇臂之间没有连接，左摇臂和右摇臂分别推动两个进气门，使其具有不同的正时和升程，从而形成空气挤压效应；
3.此时中间的高速摇臂并不提升气门，只是在摇臂轴上做无效运动。
当转速不断增加时，发动机的传感器会将监测到的负荷、转速、车速、水温等参数发送给计算机，计算机会对这些信息进行分析处理。
当需要换成高速模式时，电脑发出信号打开VTEC电磁阀，压力油进入摇臂轴推动活塞，使三个摇臂连成一体，两个阀门都工作在高速模式；
4.当发动机转速降低，需要再次改变气门正时时，计算机再次发出信号，打开VTEC电磁阀的压力启动，使压力油排出，阀门再次回到低速工作模式。
目前，将全气门控制系统使用在量产车上的厂商主要有三家，分别是宝马，英菲尼迪和菲亚特。
它们分别以不同的方式实现了气门正时和升程的无级可变，从而达到了利用控制气门开度来控制进气量的目的。
从目前看，那么这三种气门技术又有何相似和不同呢？相关技术解析请点击查看：呼吸之道解析可变气门正时/升程技术详解菲亚特Multiair电磁液压进气系统在这里，我们所讨论的三种气门升程技术，包括宝马的Valvetronic，英菲尼迪的VVEL 和菲亚特的Multiair，他们的共同点就是使用气门升程的变化来控制进气量。
而气门升程分段可调的本田vtec，奥迪AVS技术等不包括在内。
这三项技术的最大优势就是利用气门升程控制进气，节气门的作用被弱化或者是取消，大大降低了泵气损失，使得发动机进气迟滞的现象大大减轻，直接提升了发动机响应速度。
而且由于进气不在存在迟滞，因此发动机的点火和配气的配合也更精确，使得发动机效率得到提升，减低油耗和排放。
从最终目的上看，这三者的效果是基本相同的，不过他们的具体工作原理和结构都不小差距。
首先，我们简单看一下这三种技术的结构和原理。
首先是名气最大的宝马Valvetronic，它利用一根附加的偏心轴，步进马达和一些中置摇臂，来控制气门的开启和关闭。
系统借由步进电机偏心凸轮的偏移量，再一系列机械传动后间接地改变进气门的升程大小。
从图上看，宝马的Valvetronic的主要部件包括偏心轴驱动电机、偏心轴驱动齿轮、偏心轴、凸轮轴、中间杠杆和滚子轴承。
当系统工作时，电机驱动偏心轴齿轮改变相位，从而带动中间杠杆的角度，此时凸轮轴驱动中间杠杆，完成气门的开启和关闭。
当系统工作时，凸轮轴，中间杠杆和滚子轴承是通过一系列联动的来驱动气门的，所以在系统高速运转时，这一系列摇臂和连杆就会产生较大的惯性，因此想要获得高转速也越困难，因此Valvetronic技术并不适合用于超高转速发动机，这也就是宝马M的V8，V10发动机不使用Valvetronic的原因。
4.可变气门升程技术我们知道所谓的可变气门正时技术(TTV)，其功能主要是改变发动机气门开启和闭合的时间，以达到更合理的控制相应发动机转速所需的空气量，作用主要还是为了降低油耗，提高经济性。
而发动机的实质动力表现却是和单位时间内进入到汽缸内的氧气量有关，可变气门正时系统无法有效改变这一点，因此它对动力的提升帮助不大。
为了有效的增加发动机的动力，可使用可变气门升程技术。
相比于可变气门正时，可变气门升程系统目前还比较少见，尤其是连续可变气门升程技术更是只掌握在几个大厂商手中的绝密核心技术，因此市场上能买到的汽车中装备可变气门升程系统的车型也不多。
本田是最早将可变气门升程技术应用到车载发动机上的厂商，而且不同于其它厂商的先使用可变气门正时，后追加可变气门升程技术的做法，本田的工程师在研发项目之初就将这两种技术同步进行。
结构简单、设计巧妙是本田可变气门升程机构的特点。
不过令人有些遗憾的是，虽然已经投产多年但本田的可变气门升程技术目前似乎没有太大进步，依然还停留在只有两段或三段可调的程度，而像菲亚特、丰田、日产和宝马这些可变气门升程技术领域的后来者都已经研发出连续可变气门升程技术。
不过现在也有消息传出，本田也研发出了自己的连续可变气门升程及正时系统AVTEC，只是还没有正式开始使用。
在此我们简单介绍一下VTEC及i-VTEC系统中可变气门升程机构的工作方式。
本田的讴歌目前在国内发售的车型共有SOHC（单顶置凸轮轴）及DOHC（双顶置凸轮轴）两种结构的发动机，它们虽然都配有VTEC或i-VTEC系统，但具体实现方式不太相同。
飞度、锋范以及思域搭载的都是本田的R系列发动机，采用的是SOHC结构，两个进气气门和两个排气气门均由一根凸轮轴驱动。
首先要说明的是目前大部分可变气门升程技术都被应用在进气气门端，本田的R系列也不例外（图14 本田的可变气门升程结构）。
我们从图中可以看到，两个进气气门摇臂中间还有一个特殊的中间摇臂，它对应的是凸轮轴上的一个大凸轮，而在发动机低转速时两个进气摇臂和这个中间摇臂是分离的、毫互无关系的，进气摇臂只由两侧的普通凸轮驱动，因此进气气门的升程较小，这有助于提高低转速时的燃油经济性。
但当发动机达到一定转速时，由电子液压控制的活动锁销会将两个进气摇臂和那个中间摇臂连接为一体，此时三个摇臂就会同时被中间大凸轮驱动，而气门升程也会随之加大，单位时间内的进气量更大，从而发动机动力更强。
除了小型车和紧凑型车使用的R系列，国内本田的思铂睿、雅阁和CR-V的2.4L车型均搭载的是DOHC（双顶置凸轮轴）结构的K 系列发动机，同样都装备了可变气门升程技术。
此外本田的VTEC系统可在DOHC发动机的进排气端均进行气门升程的调节，不过这功能并非所有本田DOHC发动机均有，只限定某些车型。
工作原理和R系列发动机的进气端完全相同，都是通过三根摇臂的连接与分离实现的，不过既然排气气门升程也可得到提升，就表示高转速下排气效果将更高，可以更默契的和提高效率的进气气门协作来增强发动机的动力输出。
通过上面的介绍我们能看到本田的可变气门升程系统结构并不复杂，工程师利用第三根摇臂和第三个凸轮即实现了看似复杂的气门升程变化。
但这一原理也是羁绊本田可变气门升程技术进步的瓶颈，因为不可能在凸轮轴上加上更多的凸轮来实现更多级的调节，因此日产和宝马都另辟蹊径，而且最终都实现了让气门升程连续可变，下面我们一起来看看日产是如何做到的。
日产是可变气门升程领域的后来者，多年来日产车型上都没有这项功能的身影。
但2007年末，随着第四代G37的上市，日产也终于发布了自己的可变气门升程技术VVEL，这项技术最先就被装备在G37的VQ37VHR发动机上，而VQ37VHR也是2008年沃德十佳发动机的得主。
随后上市的FX50的那台VK50VE发动机是第二款使用VVEL的发动机。
同时日产也有计划将VVEL普及到自己的低端车型上。
目前VVEL技术只应用在日产高端品牌英菲尼迪的两款车型上本田的VETC是利用不同的凸轮来实现不同转速下气门升程的改变，而日产则是在驱动气门运动的摇臂上做文章。
为了实现连续可变这个功能就必须研发出一种可无级改变工作状况的机构，日产的VVEL系统利用一个电动机驱动的螺杆和螺套达到了这个目的（图15 日产的可变气门升程工作原理）。
螺杆我们可以理解为日常生活中常见的螺栓，而螺套就是拧在螺栓上的螺母，螺母随着转动就可沿着螺栓上的螺纹上下运动，换个角度来看这就是一种无级调节方式。
日产的工程师就是将一组螺杆（螺栓）和螺套（螺母）加到了发动机的气门摇臂上来使气门升程连续（无级）可变的。
首先车载电脑根据当前的发动机转速来决定螺套的所在位置，那个直流电动机就是用来驱动螺套的。
而螺套由一根连杆与控制杆相连，螺套的横向移动可以带动控制杆转动，控制杆转动时上面的偏心调节轮随之转动，从而改变了摇臂与气门的相对位置，这样就可以改变气门升程。
原来的凸轮轴位置现在换成了下边的偏心驱动轴，当偏心驱动轴随发动机转动时，套在偏心驱动轴偏心桃上的1号连杆必然上下运动，牵动套在控制杆偏心桃上的摇臂，绕控制杆的偏心桃左右摆动，而摇臂的另一端铰链连接有2号连杆，该连杆的下端推动套在偏心驱动轴正圆轴颈上的驱动凸轮进行上下摆动，用来推动液压挺杆来推开气门。
日产的这套VVEL连续可变气门升程系统在一定范围内（这个范围的大小由螺杆的长度和输出凸轮的角度来决定）可实现无级连续调节，针对不同的发动机转速都有相应的气门升程，这种形式无疑更加灵活自主，不过目前VVEL系统只应用在进气端，因此还存在进化的余地。
宝马可变气门升程技术：Valvetronic应用车型：国内在售的除M3和M5外的宝马车型相比日产的VVEL，宝马的Valvetronic可变气门升程技术更加为人所知，这是宝马于2001年发布的独家可变气门升程技术，被广泛应用在宝马发动机上，目前国内在售的除M3及M5外的宝马车型的发动机均有此功能。
和日产的VVEL一样，宝马的Valvetronic也是目前少数可以实现连续可变的气门升程技术之一。
宝马的Valvetronic系统同样是依靠改变摇臂结构来控制气门升程。
传统的发动机大多都是利用凸轮轴上的凸轮挤压摇臂带动气门挺杆来使气门上下运动，而宝马的工程师在凸轮轴与传统摇臂间加装了一根偏心凸轮轴，利用偏心凸轮轴上的凸轮位置的改变来实现气门升程的改变（图16 宝马的可变气门升程工作原理图）。
该系统的工作原理是：在缸盖原进气凸轮轴的上方，又增加了一根受电动机轴蜗杆和蜗轮驱动的调节凸轮轴，该调节凸轮轴上对应每一个气门上都设有一个调节凸轮，该调节凸轮在需要改变气门升程时会缓慢转动（当然是发动机电脑控制的了），推动滑动推臂上部的滚轮固定在某一位置。
原进气凸轮轴的凸轮不再直接压动气门摇臂，而是通过滑动推臂来间接压动气门摇臂。
平时滑动推臂中间滚轮被弹簧（图上未示出）顶着，紧靠在进气凸轮轴的上，当进气凸轮轴的凸轮顶部转过来时，由于滑动推臂上部滚轮位置被限制不能动，中部又受进气凸轮轴的凸轮顶动必须左移，下部只好推动气门摇臂顶开气门。
改变气门升程时，只要转动调节凸轮轴，调节凸轮轴上的调节凸轮就会改变滑动推臂上部滚轮的位置，也同时改变了滑动推臂下部与气门摇臂的相对位置，从而改变了气门升程。
虽然都是改变凸轮轴与气门挺杆间的摇臂机构，但宝马的Valvetronic和日产的VVEL设计思路完全不同，可谓异曲同工。
但是目前也有人认为宝马的这套系统结构有些复杂，在高转速极限状态下的作用并不理想，这也是M3和M5的高转速发动机不用Valvetronic 的原因。
同时和VVEL一样，Valvetronic目前也只应用在发动机的进气端，因此研发出更强大、更轻巧的新型Valvetronic系统也许正是宝马目前在做的事情。
菲亚特的Multiair是目前世界上最先进的配气系统，其工作原理则要直接的多。
它的结构非常简单：整个发动机只使用一根凸轮轴，每缸的两个进气门由凸轮轴上的一个进气驱动凸轮来顶动一个摇臂，该摇臂推动一个高压柱塞泵，该高压柱塞泵的活塞推动高压机油，高压机油通过电磁阀进入驱动分泵内的活塞来推开气门。
电磁阀则通过ECU信号控制，根据工况的不同适时调节流向液压腔内的油量，控制气门的开启行程。
系统只需要控制液压腔内的油量的多少即可以完成对气门升程的无级可调（图17 菲亚特的可变气门升程原理图）。
简单的结构不仅可以减小整个配气机构的惯性，而且在高速运转时，能量的损失也更小，电磁加液压的配合方式还让Multiair系统拥有极快的响应速度，因此可以使用在一个冲程内多次开启气门的Multilift 模式，使得怠速和低负荷工况下拥有更高的燃烧效率。
而multiair最大的优势在于成本，由于配气机构简单，整套Multiair系统也不需要太高的成本，因此它既适合于高级车，也适合低端的经济性轿车，目前搭载了Multiair系统的菲亚特500，大多都是价格便宜的经济型小车，Multiair系统的优点是：第一，液压腔电磁阀的控制是非常快速而且灵活的，相比起部分其他品牌可变气门正时技术的分段式控制，Multiair可以实现“无级变速”，从而减少动力输出的顿挫感。
第二，这是非常关键的一点，Multiair在进气管道上取消了节气门。
既然汽缸进气门开闭时刻和幅度可以无级调节，进入汽缸内的气体已经完全可以只通过进气门开启的高度来控制了，那么发动机节气门的存在也就没有意义了。
第三，节气门取消之后，可以大幅度降低引擎进气管道的气阻，发动机的呼吸自然就更加通畅了，燃烧效率自然就提高了。
此外，没有节气门的进气管道可以大大降低发动机的泵气损失，减少能量损耗。
最新应用于即将到来的使用1.75L四缸发动机的MiToGTA，动力达到240hp（179kw），为了提高输出功率和扭矩，降低油耗和排放，菲亚特运用涡轮增压技术和MultiAir技术，它的目标就是运用最新技术提升其发动机的动力。
注意：菲亚特Multiair在使用上述两项技术之后，发动机的升功率竟然达到了令人吃惊的102.3KW/L，要知道我国曾经的主力车型解放牌的升功率只有12.6 KW/L，目前就连最新式的一汽大众迈腾1.8T用上涡轮增压后也不过118KW，升功率只有65.5KW/L，就连最先进的宝马535i 3.0T功率225 KW，升功率不过75KW/L，不使用涡轮增压的诸如奔驰S级S350的功率225 KW，升功率只有64.2KW/L。
像本田雅阁（2011年款）升功率仅有57.5 KW/L，标致508（2011年款）升功率仅有54 KW/L，经过以上对比，才知道菲亚特Multiair技术是遥遥领先的。
这四项技术的最大优势就是利用气门升程控制进气，节气门的作用被弱化或者是取消，大大降低了泵气损失，使得发动机进气迟滞的现象大大减轻，直接提升了发动机响应速度。
