汽车可变配气相位机构VVT

VVT（Variable Valve Timing）可变气门正时系统。

该系统通过配备的控制及执行系统，对发动机凸轮的相位进行调节，从而使得气门开启、关闭的时间随发动机转速的变化而变化，以提高充气效率，增加发动机功率。

基本简介发动机可变气门正时技术(VVT，Variable Valve Timing)原理是根据发动机的运行情况，调整进气（排气）的量，和气门开合时间、角度，使进入的空气量达到最佳，提高燃烧效率。

优点是省油，功升比大而缺点是中段转速扭矩不足。

韩系车的VVT是根据日本中的丰田的VVT-I和本田的VTEC技术模仿而来，但是相比丰田的VVT-I可变正时气门技术，VVT仅仅是可变气门技术，缺少正时技术，所以VVT发动机确实要比一般的发动机省油，但是赶不上日系车的丰田和本田车省油。

BMW在之前的一代发动机中早已采用该技术，目前如本田的VTEC、i-VTEC、；丰田的VVT-i；日产的CVVT；三菱的MIVEC；铃木的VVT；现代的VVT；起亚的CVVT；江淮的VVT；长城的VVT等也逐渐开始使用。

总的说来其实就是一种技术，名字不同。

现在，先进的发动机都有“发动机控制模块”（ECM），统管点火、燃油喷射、排放控制、故障检测等。

丰田VVT－i发动机的ECM在各种行驶工况下自动搜寻一个对应发动机转速、进气量、节气门位置和冷却水温度的最佳气门正时，并控制凸轮轴正时液压控制阀，并通过各个传感器的信号来感知实际气门正时，然后再执行反馈控制，补偿系统误差，达到最佳气门正时的位置，从而能有效地提高汽车的功率与性能，尽量减少耗油量和废气排放。

CVVT是英文Continue V ariable V alve Timing的缩写，翻译成中文就是连续可变气门正时机构，它是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的众多可变气门正时技术中的一种。

例如：宝马公司叫做V anos，丰田叫做VVTI，本田叫做VTEC，但不管叫做什么，他们的目的都是给不同的发动机工作状况下匹配最佳的气门重叠角（气门正时），只不过所实现的方法是不同的。

vvt的工作原理
VVT（可变气门正时）是一种机械系统，在内燃机中可以实
现配气机构的相位调整，以优化发动机性能。

VVT的工作原
理主要基于晚气门关闭和提前点火的概念。

下面是VVT的工
作原理的详细解释：
1. 晚气门关闭：当发动机在低转速或负荷较轻的情况下工作时，VVT系统可以延迟气门关闭时间。

这样做可以增加进气门的
开放时间，从而提高进气效率，使得更多的混合气进入燃烧室。

这种延迟气门关闭的操作有助于提高低速扭矩和燃烧效率。

2. 提前点火：在高转速或负荷较重的情况下，VVT系统可以
提前点火时间。

这样做可以使得气缸的压力在曲柄角度上升时更高，增加了爆发力和燃烧效率，从而提高发动机的性能。

此外，提前点火还可以减少排气温度，减轻水平运动负荷，提高整体燃烧效率。

3. 换气阀相位调整：VVT系统通过调整两个相邻气缸的进气
门和排气门的相位差（即升程时间和气门持续开启时间之间的时间差），以优化发动机的性能。

这种相位调整可以使得在不同工作条件下，充分利用气缸的容积和气流动态特性，提高进气和排气的效率，并提升整体的燃烧效率。

4. 液压控制系统：VVT系统通过液压控制单元，根据发动机
负荷和转速的变化，自动地控制曲轴轴上的液压马达或油门枢轴的位置，以调整气门的相位。

液压控制系统与发动机控制单元（ECU）相连，根据传感器提供的数据和预设的策略，实现
VVT的自动调节。

总的来说，VVT系统通过晚气门关闭、提前点火、换气阀相位调整和液压控制系统的协同工作，实现了发动机在不同工况下的优化性能输出。

这种技术的应用可以提高发动机的动力性能、燃烧效率和燃油经济性。

技能训练九可变气门配气相位和气门升程电子控制系统的检测可变气门配气相位和气门升程电子控制系统英文全称为：VVTVLECS（VTEC）根据发动机转速、负荷等的变化来控制 VTEC 机构工作，改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮，以调整进气门的配气相位及升程，并实现单进气门工作和双进气门工作的切换。

第一部分教学组织一、目的要求①了解可变配气相位控制系统（VTEC）的结构及其工作原理。

②掌握可变配气相位控制系统（VTEC）电路的检修。

二、工具器材三、教学节奏与方式四、成绩评定（成绩评定的等级为优良、及格和不及格）第二部分教学内容一、可变配气相位控制系统（VTEC）1．VTEC 机构的组成（以本田雅阁F22B1发动机为例）同一缸有主进气门和次进气门，主摇臂驱动主进气门，次摇臂驱动次进气门，中间摇臂在主、次摇臂之间，不与任何气门直接接触。

相应凸轮轴上的凸轮也有主凸轮、中间凸轮和次凸轮。

如图9-1所示。

图9-1本田雅阁F22B1发动机VTEC结构图2．VTEC 机构的工作原理工作原理发动机低速运转时，电磁阀不通电使油道关闭，此时，三个摇臂彼此分离，主凸轮通过主摇臂驱动主进气门，中间凸轮驱动中间摇臂空摆；次凸轮的升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量关闭。

配气机构处于单进、双排气门工作状态，单进气门由主凸轮轴驱动，如图9-2所示。

当发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速达到设定值时，电脑向 VTEC 电磁阀供电，使电磁阀开启，来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧，由正时活塞推动两同步活塞和阻挡活塞移动，两同步活塞分别将主摇臂和次摇臂与中间摇臂接成一体，成为一个组合摇臂。

此时，中间凸轮升程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动，两个进气门同步工作，气门的升程、提前开启和迟后关闭角度均随发动机转速的升高而增大。

当发动机转速下降到设定值，电脑切断 VTEC 电磁阀电流，正时活塞一侧油压下降，各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧作用下，三个摇臂又彼此分离而独立工作。

可变配气相位技术定义：用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。

进气配气相位为180°+进气提前角α+进气迟后角β，排气配气相位为180°+排气提前角γ+排气迟后角δ。

试验证明：在进、排气门早开、晚关的过程中，进气门的晚关，对充气效率影响最大，其次是重叠角的大小，人们多在进气门方面改善性能指标。

通过试验证明，两种进气迟后角的充气效率（ηv）和功率（Ne）变化规律是：1、低速时，晚关60°的充气效率ηv低、发动机功率Ne升高迟后。

2、高速时，超过2300~2500r/min后，晚关60°的充气效率ηv和功率Ne ，明显优于40°的相位角。

进气门晚关时对ηv和Ne的影响。

正时柱塞的锁止槽中，该锁止片依靠高速时的惯性力解脱。

大众车系可变气门正时机构VVT (Varble Valve Timing)原理:结构图原理图采用双顶置凸轮轴、4气门结构。

排气凸轮轴通过正时齿形皮带与曲轴相连接，进、排气土林轴之间采用链条驱动，链条上装有油压张紧器。

a)低速时—早开、早关，重叠角加大；b)高速时—晚开、晚关，重叠角减小可变相位调节器是在液压紧链器的基础上，加装了用ECU控制的电磁阀，形成了一个“配气相位调节总成”部件大众车系链条式配气相位调节机构工作原理1）当发动机转速低于1 300r/min时，电磁控制阀不通电，进气凸轮轴即反向转动一定角度θ，进气门早开角度变小，进、排气门的重叠角变小，防止发动机回火，低速运转平稳。

2）当发动机转速高于1 300r/min时，电磁控制阀通电，进气门早开角度变大，进、排气门的重叠角变大，废气排出率加大，提高了容积效率和转矩值。

3）当发动机转速高于3 600r/min时，电磁控制阀又断电，调节工作结束，进气门又回到不提前的位置，晚开和晚关角度加大，可利用气体的惯性能量，提高功率值。

大众车系可变气门正时机构的特点是只改变进气门开、关时间的早晚，配气相位角值不变（时间平移—即早开、早关；晚开、晚关），不改变进气门升程的大小。

VVT（可变气门正时技术）是一种怎样的技术？原理是什么？VVT（可变气门正时）从字面意思来看就是通过某种特有技术让发动机气门的开关时间达到可变调节的正时效果。

正时：让发动机在正确的时间做正确的事因为发动机的配气机构就是用来调节发动机进排气效果以保证发动机在某些工况的效率。

但是发动机的工况是不断变化的，因此固定时间下气门的开闭肯定不能满足发动机全工况下对进气效率的需求。

所以，可以通过硬件机构实现气门的提前和延迟改变时间并配合电控系统的精准控制可以实现气门调节在一定幅度每的智能可变。

这种技术就是我们平时所说的VVT可变气门正时，如果加上电控系统就是电子可变气门正时。

比如本田的ivtec、丰田的vvt-i等。

它们相对没有可变气门正时的发动机主要有以下优点：提高燃油经济性提高低速稳定性和扭矩输出有助于提高功率降低排放污染与未搭载VVT的发动机相比燃油经济性差不多会提高10%-20%，功率提升5%-10%。

下面用浅显易懂的话来分享下它是怎样一种技术？为何要用它？四冲程发动机一个完整的循环包括：吸气、压缩、做功、排气，由于每个冲程都需要活塞由上止点移动到下止点完成180度，所以整个循环曲轴实际上要旋转720度。

凸轮轴是发动机完成配气的主体，凸轮轴由曲轴通过正时皮带驱动，但是一个完整的冲程进气门和排气门只需打开一次所以它们之间齿比固定为2：1。

也就是曲轴转两圈，凸轮轴只需要转一圈。

按道理说气门的开关不是要严格按照每180度一个冲程开闭一次？比如吸气冲程活塞开始下行就打开气门，当活塞到达下止点准备上行前气门关闭；排气冲程在做功结束前一刻打开排气门，活塞上行排除废气。

理论上这种配气不是挺合适的？但现实往往不允许，因为发动机的运行是极其复杂和多变的，无论是阻力、摩擦力、进气效率、温度、压强、废气循环等等各种因素都会影响发动机的性能综合性。

相对于配气系统来说发动机的进气效率其运行有着极其重要的作用而配气系统却和气门的正时有着直接关系。

VVTI-概况VVTIVVT-i是Variable Valve Timing-intelligent的缩写，它代表的含义就是智能正时可变气门控制系统。

这一装置提高了进气效率，实现了低、中转速范围内扭矩的充分输出，保证了各个工况下都能得到足够的动力表现。

另一个先进之处在于全铝合金缸体带来的轻量化，不仅减小了质量，也降低了发动机的噪声。

可变配气正时控制机构的主要目的是在维持发动机怠速性能情况下，改善全负荷性能。

这种机构是保持进气门开启持续角不变，改变进气门开闭时刻来增加充气量。

（1）凌志LS400汽车可变配气正时控制机构(VVT-i)VVT-i系统用于控制进气门凸轮轴在50°范围内调整凸轮轴转角，使配气正时满足优化控制发动机工作状态的要求，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、经济性和降低尾气的排放。

VVT-i系统由VVT-i控制器、凸轮轴正时机油控制阀和传感器三部分组成，如下图所示。

其中传感器有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和VVT传感器。

LS400汽车的发动机是8缸V型排列4气门式的，有两根进气凸轮轴和两根排气凸轮轴。

在工作过程中，排气凸轮轴由凸轮轴齿形带轮驱动，其相对于齿形带轮的转角不变。

曲轴位置传感器测量曲轴转角，向ECU提供发动机转速信号；凸轮轴位置传感器测量齿形带轮转角；VVT传感器测量进气凸轮轴相对于齿形带轮的转角。

它们的信号输入ECU，ECU根据转速和负荷的要求控制进气凸轮轴正时控制阀，控制器根据指令使进气凸轮轴相对于齿形带旋转一个角度，达到进气门延迟开闭的目的，用以增大高速时的进气迟后角，从而提高充气效率。

1)结构VVT-i控制器的结构如下图所示，它包括由正时带驱动的外齿轮和与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮，以及一个内齿轮、外齿轮之间的可动活塞。

活塞的内、外表面上有螺旋形花键。

活塞沿轴向的移动，会改变内、外齿轮的相对位置，从而产生配气相位的连续改变。

VVT外壳通过安装在其后部的剪式齿轮驱动排气门凸轮轴。