知识堂可变气门正时的昨天/今天/明天
汽车之家类型：转载日期：2008/07/21 CHE168 责任编辑：孟庆嘉
同人类的呼吸系统一样，发动机在不同工况下对进入气缸的空气也有不同的要求。如果只保持一种进排气模式的话，那么，就不能够保证发动机在各种情况下都拥有很好的输出效果，从而不仅无法表现出相应的动力，也不能实现低油耗的效果。而气门可变正时系统则将这种束缚变为了过去，那么，这项技术究竟是怎样发展的呢？
尽管大家对四冲程发动机的工作原理都已经非常了解了，不过，气缸的进排气系统却并不简单。在气门的发展历史上，我们使用过活塞式气门、套筒式气门、旋转式气门，不过最终我们还是使用了最为灵活实用的凸轮气门系统，因为在控制气门开合方面，这种形式是最有效的，对气门的作用力比较简单。
不过随着对发动机表现要求的进一步提高，人们开始研究除了在进气和排气冲程开合气门以外，还有没有更好的能够使油气混合的办法。为了增加更多的进气量，设计人员希望活塞在抵达下止点的时候也不关闭进气门，也就是说，只要吸气行程依旧存在的话，就让进气气门继续开启。因此，在活塞运行到了底部并再运行约60度曲轴角之后，才关闭进气气门。同样的道理，我们也可以让排气气门的开启时间更早一些，也就是在活塞抵达下止点还剩60度曲轴角之前就打开排气气门，因为，此时，排气歧管中的压力已经和气缸中废气的压力相差不多了。
虽然提早开启排气气门会损害一定的有用能量，但同时，过多的背压更会影响车辆的性能表现（这也是为什么废气中有足够的能量来推动蜗轮运转的原因）。而在活塞完成了第四个冲程之后，工程师们却依旧不会让排气气门闭合，从而使活塞在继续旋转了15-20度曲轴角之后再闭合。同时，进气气门则在再次进行第一个冲程之前的10-20度就进行开启，从而
使更多的油气混合汽进入气缸。这样，大约有30-40度曲轴旋转的阶段是进气和排气气门同时开启的。
这种进气和排气气门共同开启的阶段我们称为重叠阶段。通过这种设计，可以进一步提高发动机的性能，尤其是对于一些高转速发动机来说，重叠阶段的角度甚至可以达到80度左右。所以，从上述原理中，我们能够了解到对于气门正时技术而言，“妥协”是最为重要的。
在低转下表现出色的设计在高转下就未必有效，而重叠较多的发动机设计则在低转时的扭矩输出方面表现欠佳，重叠少的发动机则是在牺牲了动力性能的前提下换来了发动机的平顺性和高扭矩。因此，就需要在设计时，充分考虑到凸轮形状和正时的设计，从而优化发动机的表现。
因此，在相当长的一段时间内，发动机的设计一直比较中庸，没有任何一款机器能够既保证高转的有效性，又保证低转的大扭矩。不过，在上世纪70年代初，出于减排目的而开发的可变凸轮正时技术却给了发动机设计界一个重要的启示。在重叠阶段应用气门正时调节可以通过废气来降低温度，从而减少NOx的排放。
因此，在上个世纪七十年代，废气外循环（EGR）技术在减少NOx方面的效果已经被广泛接受，但是，如果能够形成内循环的话，发动机的设计将更为简单。所以，后来人们应用了更长的重叠时间，从而使部分废气能够在进气冲程时进入气缸。不过，虽然这个问题得到了解决，但是，怠速和低速的工作效果又受到了影响，并使发动机无法在起步阶段通过废气高温来激活催化剂，所以，人们开始使用了可变凸轮正时技术。
最先将气门正时技术应用在量产车中的公司是意大利的阿尔法罗密欧。作为第一个开发出了双凸轮轴量产发动机的厂商，他们用两根不同的凸轮轴来控制进气气门和排气气门的开闭时间，从而达到了比单凸轮轴更为有效的效果。这家车厂一名叫Giampaolo Garcea的工程师发明了一个装置，就是在进气凸轮轴的主动链轮里加上一个设备，并由螺旋键槽将其与凸轮相连接，来改变气门的正时效果。它设计的发动机标准重叠时间为16度，但在发动机高速运转的时候，它可以将开启时间增加32度，从而使重叠时间扩大到48度。
最先配备这种系统的车型就是阿尔法罗密欧Spider。当这款车在欧洲销售的时候，该公司进一步增大了重叠角度以获得更好的燃油经济性。后来在配备了Bosch公司的Motronic 发动机管理系统之后，发动机的正时技术便越来越依赖于ECU的作用了。
紧随阿尔法罗密欧的就是日产和本田。这两家日本公司分别在1987年和1989年，研发出了他们自己的双顶置凸轮轴系统，也就是后来所说的NVCS和VTEC系统。在1992年，宝马公司也开发出了自己的Vanos系统，最先被应用在了进气凸轮轴上，后来，又于1998
年，推出了他们的双Vanos系统。而保时捷公司的办法则是在两根凸轮轴之间应用一个链条对气门正时进行调节。
不过，上述所介绍的这些系统都属于双凸轮发动机，但那些单顶置凸轮的发动机又怎样实现气门正时的最优解呢？当然，最简单的办法就是改变整个凸轮轴的旋转位置。然而，由于凸轮轴上的凸轮的位置都是相对固定的，所以无法在工作中改变进排气的重叠时间。于是，通用公司在2005年推出了一种新技术，那就是在凸轮轴的驱动端安装上一个液压相位调节装置，从而改变进气气门的重叠时间。
当然，通过在凸轮轴的驱动段安装液压相位调节机构来调节并不难实现。但问题是，如何在一个凸轮上改变进气和排气凸轮的相对相位。1973年，通用公司进行了相关的实验。他们通过将一个大凸轮轴内设置一个同心小凸轮轴，在小凸轮上安装一套排气气门，这样，可以通过螺旋花键来改变进气凸轮与排气凸轮的相对位置，从而实现可变气门正时。不过，这项技术由于过于复杂，造价太高而最终没能得到大规模的使用。
正当人们深陷于复杂的设计而无法量产的时候，凸轮轴制造技术上的改变激发了人们的想象。随着凸轮轴制造技术变成了组装生产，因此，Mechadyne将两端都装上了凸轮，并在凸轮轴的驱动端配备了一个相位调节机构，从而形成了可独立调节进气和排气正时的SCP 凸轮轴。
在上世纪90年代末，Mechadyne便开始为它的想法找寻有兴趣的投资人。而克莱斯勒的蝰蛇设计小组对它的这个项目产生了浓厚的兴趣。虽然当时研发的蝰蛇V10发动机在动力上非常强大，它的重叠时间很长，不过，在怠速和低速排放方面却无法满足OBD的要求。因此，他们认为只有可变气门正时技术才能解决这个难题。
在2002年，通过Mechadyne和小组其他人员开始想办法将英国公司的SCP技术应用到他们的发动机中。不过，这项技术也遇到了问题，因为通过改变凸轮轴轴承的直径来放置更为复杂系统的方式将会给生产环节带来更大的难题。
最终，克莱斯勒公司选择了只改变排气气门正时的技术，使其降低低转下重叠的时间。通过这个技术，可以将昂贵的电传控制省去，使结构更加简单。后来，德国的Mahle根据这项技术对SCP凸轮轴进行生产，并将其演化为一种名叫“CamlnCam”的技术。因此，在08款的蝰蛇SRT10的8.4升发动机上，它不仅能够满足OBD对排放的要求，而且，还可以在6100转下产生600马力的最大功率和747牛米的巨大扭矩。此外，至于为什么没有在进气气门上应用SCP凸轮轴，主要的原因是由于即便是将动力性还可以再提高一个水平，但对于蝰蛇来说，增加的功率也只会是演变成更多的胎烟而已，没有什么实际意义。
说到这里，我们是不是找到了一个终极解决办法呢？并没有。不过，目前比较先进的方法被称为非凸轮控制技术，这种技术可以在液压作用力或电磁力下对气门的开合进行单独控制。它的优点在于能够根据发动机的转速来实时调节，控制实际上就是由中央处理器完成的。在电磁泵的作用下，通过弹簧来控制节气门的开合。此外，还需要传感器向控制中心进行气门工作状态反馈。
在这个方面，英国的莲花公司发展的比较快，开发出了一种名叫主动配气系统（AVT）技术。而法国人也在无凸轮控制技术方面发展迅速。德国的FEV，Bosch和AVL也都拥有自己在这个领域的独门绝技。宝马公司更是已经将其Valvetronic系统应用到了它的无凸轮发动机上。
无凸轮的可变气门正时技术还将开启发动机设计新的篇章，也就是被称为“可控自动点火系统”（CAI），这种系统可以使一台汽油发动机像柴油发动机一样的工作（Diesotto）。在进气冲程阶段，气缸内的很多热点再加上再循环的废气热量构成强大的压力，使汽油燃烧，从而不需要火花塞的介入。压燃过程所需要的内外循环的废气正好是无凸轮发动机所能给予的，据计算，这种燃烧方式可以使发动机的燃油经济性提高10%以上。
四冲程发动机的设计非常完美，但伴随它的技术却需要在不断的发展中持续更新。奔驰的Diesotto发动机就是一个很好的典范，通过技术创新使一款1.8升的发动机可以实现2.4甚至更大排量发动机所能达到的动力效果。因此，可变气门正时技术必将拥有更大的发展。
连续可变气门正时系统的原理 现代引擎多采用DOHC的缸盖设计，两根凸轮轴被设置在引擎顶部，通过齿形带轮或链条从曲轴端取力，并以2：1的速度驱动凸轮轴，此时凸轮轴商凸轮的旋转推动气门进行上下往复运动，从而控制气门的开启和闭合。而我们今天要关注的，其实就是气门开合的问题。 什么是“可变气门行程”？ 活塞式四冲程引擎都由进气、压缩、做功、排气4个冲程完成，我们关注的是气门开启程度对引擎进气的问题。气缸进气的基本原理是“负压”，也就是气缸内外的气体压强差。在引擎低速运转时，气门的开启程度切不可过大，这样容易造成气缸内外压力均衡，负压减小，从而进气不够充分，对于气门的工作而言，这个“小程度开启”需要短行程的方式加以控制；而高速恰恰相反，转速动辄5000rpm，倘若气门依然羞羞答答不肯打开，引擎的进气必然受阻，所以，我们需要长行程的气门升程。往往，工程师们既要兼顾引擎在低速区的扭矩特性，又想榨取高速区的功率特性，只能采取一条“折中”的思路，到头来引擎高速没功率，低速缺 扭矩... 所以在这样的情况下，就需要一种对气门升程进行调节的装置，也就是我们要说的“可变气门正时技术”。该技术既能保证低速高扭矩，又能获得高速高功率，对引擎而言是一个极 大的突破。 80年代，诸多企业开始投入了可变气门正时的研究，1989年本田首次发布了“可变气门配气相位和气门升程电子控制系统”，英文全称“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System，也就是我们常见的VTEC。此后，各家企业不断发展该技术，到今天已经非常成熟，丰田也开发了VVT-i，保时捷开发了Variocam，现代开发了DVVT……几乎每家企业都有了自己的可变气门正时技术。一系列可变气门技术虽然商品名各异，但其 设计思想却极为相似。 可变气门正时技术之一：保时捷Variocam 保时捷911跑车引擎采用的可变气门正时技术Variocam. 当引擎在低转速工况时，气门座顶端的黄色的控制活塞落在气门座内。这样高速凸轮只能驱动气门座向下行程而不能带动整个气门动作，整个气门由低速凸轮驱动气门顶向下行程，这样获得的气门开度就较小。反之当发动机在高转速工况时，控制活塞在液压的驱动下从气门座推入到气门顶中，把气门座和气门刚性的连接，高速凸轮驱动气门座时就能带动气 门向下行程获得较大的气门开度。 可变气门正时技术之二：本田VTEC 凸轮轴上依然布置有高速凸轮与低速凸轮，但由于本田引擎的气门由摇臂驱动，所以不能像保时捷一样紧凑。控制高低速凸轮切换的是一组结构复杂的摇臂，通过传感器测出引擎转速，传送到ECU进行控制，并由ECU发出指令控制摇臂。简单地说，就是这套摇臂能够根据转速不同自动选取1进1排的2气门工作或者2进2排的4气门工作，从而让发动机在 高低速工况下都能顺畅自如。 通常，转速低于3500rpm时，各有一支进气、排气凸轮工作，此时发动机近似为一台2气门发动机，这样的好处是，能够增加负压，利于进气；转速超过3500rpm时，液压系伺服系统接到发动机中央控制器ECU指令，对摇臂内机油加压，压力机油推动定时柱塞移动，
发动机“呼吸”术:VVT 技术细分详解 2008-02-02 08:41 来源：网络室 为了兼顾日益严格的排放法规和车主们油耗低动力足的要求，越来越多的新技术被各大汽车厂商加快步伐开发应用在发动机上。VVT-i ，VTEC ，DVVT ，这些新鲜的名词诚然能带来销售和竞争各种优势，同时一个个的缩略语也让广大的车友车主车迷们有点眩晕，现在我们便对这些汽车“芯”宠来一个汇总讲解。 机构及工作原理： 为了更好了解这几项技术，在此首先对发动机的配气机构及相关术语进行简单介绍： 配气机构：它是控制气门开闭的机构，就如发动机气缸的呼吸器一样，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜充量的空气得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。它一般由凸轮轴、凸轮、气门挺杆、气门和气门弹簧组成。 工作过程：曲轴通过链条或者皮带带动凸轮轴运转，凸轮工作面的旋转过程会顶压气门挺杆，随后气门顶杆就会推动气门向气缸内运动，从而气门被开打；凸轮工作面转过之后，气门会在气门弹簧的作用下回位，从而气门被关闭。 图1：4缸DOHC （双顶置凸轮轴）式发动机的气门驱动系统 气门正时与升程：气门的开闭决定了气门正时（进排气门开闭的时间）与 气门升程（气门打开的程度），这两个参数是影响发动机性能和充气效率的重要因素。发动机运转过程中，高速和低速时对气门正时的要求是不同的，如下图2所示，低速时应采用小的气门重叠角和升程，防止缸内新鲜空气倒流，以便增加低速扭矩，提高燃油经济性，而高速时却希望有大的气门升程气门重叠角，以便进入更多的混合气以满足高速时的动力性要求。 图2 气门正时、气门升程与发动机转速的理想关系
可变气门正时系统 VVT Variable Valve Timing 可变气门正时系统。当今都是N/A（自然吸气）引擎技术。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。 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。是进入的空气量达到最佳，提高燃烧效率。优点是省油，公升比大。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。 其实像德国大众的速腾1.6升2气门发动机也有可变气门相位技术，不过并不像日系车和韩系车宣传的那么多。但是就发动机技术而言，日系车的发动机并不比德系车的发动机先进。很多人以为日系车省油是因为日本车的发动机先进，其实这是一个误区。 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等也逐渐开始使用。总的说来其实就是一种技术，名字不同。 VVT--i VVT中文意思是“可变气门正时”，由于采用电子控制单元（ECU）控制，因此丰田起了一个好听的中文名称叫“智慧型可变气门正时系统”。该系统主要控制进气门凸轮轴，又多了一个小尾巴“i”，就是英文“Intake”（进气）的代号。这些就是“VVT－i”的字面含义了。VVT—i.系统是丰田公司的智能可变气门正时系统的英文缩写，最新款的丰田轿车的发动机已普遍安装了VVT—i系统。丰田的VVT—i系统可连续调节气门正时，但不能调节气门升程。它的工作原理是：当发动机由低速向高速转换时，电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴 驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的。 VVT－i是一种控制进气凸轮轴气门正时的装置，它通过调整凸轮轴转角配气正时进行优化，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性，降低尾气的排放。 VVT－i系统由传感器、ECU和凸轮轴液压控制阀、控制器等部分组成。ECU储存了最佳气门正时参数值，曲轴位置传感器、进气歧管空气压力传感器、节气门位置传感器、水温传感器和凸轮轴位置传感器等反馈信息汇集到ECU并与预定参数值进行对比计算，计算出修正参数并发出指令到控制凸轮轴正时液压控制阀，控制阀根据ECU指令控制机油槽阀的位置，也就是改变液压流量，把提前、滞后、保持不变等信号指令选择输送至VVT－i控制器的不同油道上。 VVT－i系统视控制器的安装部位不同而分成两种，一种是安装在排气凸轮轴上的，称为叶片式VVT－i，丰田PREVIA（大霸王）安装此款。另一种是安装在进气凸轮轴上的，称为螺旋槽式VVT－i，丰田凌志400、430等高级轿车安装此款。两者构造有些不一样，但作用是相同的。 叶片式VVT－i控制器由驱动进气凸轮轴的管壳和与排气凸轮轴相耦合的叶轮组成，来自提前或滞后侧油道的油压传递到排气凸轮轴上，导致VVT－i控制器管壳旋转以带动进气凸轮轴，连续改变进气正时。当油压施加在提前侧油腔转动壳体时，沿提前方向转动进气凸轮轴；当油压施加在滞后侧油腔转动壳体时，沿滞后方向转动进气凸轮轴；当发动机停止时，凸轮轴液压控制阀则处于最大的滞后状态。螺旋槽式VVT－i控制器包括正时皮带驱动的齿轮、与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮，以及一个位于内齿轮与外齿轮之间的可移动活塞，活塞表面有螺旋形花键，活塞沿轴向移动，会改变内、外齿轮的相位，从而产生气门配气相位的连续改变。当机油压力施加在活塞的左侧，迫使活塞右移，由于活塞上的螺旋形花键的作用，进气凸轮轴会相对于凸轮轴正时皮带轮提前某个角度。当机油压力施加在活塞的 石侧，迫使活塞左移，就会使进气凸轮轴延迟某个角度。当得到理想的配气正时，凸轮轴正时液压控制阀就会关闭油道使活塞两侧压力 平衡，活塞停止移动。 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。
宝马VANOS可变气门正时系统
宝马V ANOS可变气门正时系统 来源：末知作者：佚名发布时间：2008-01-14 宝马的V ANOS系统是一个由车辆发动机管理系统操纵的液压和机械相结合的凸轮轴控制设备。V ANOS系统基于一个能够调整进气凸轮轴与曲轴相对位置的调整机构。双V ANOS则增加了对进排气凸轮轴的调整机构。 V ANOS系统根据发动机转速和加速踏板位置来操作进气凸轮轴。在发动机转速达到最低时，进气门将随后开启以改善怠速质量及平稳度。发动机处于中等转速时，进气门提前开启以增大扭矩并允许废气在燃烧室中进行再循环从而减少耗油量和废气的排放。最后，当发动机转速很高
时，进气门开启将再次延迟，从而发挥出最大功率。 V ANOS系统极大增强了尾气排放管理能力，增加了输出和扭矩，提供了更好的怠速质量和燃油经济性。V ANOS系统的最新版是双V ANOS，被用于新M3车型上。该技术于1992年被首次应用于宝马5系车型的M50发动机上。 『双V ANOS系统即Double V ANOS』 在顶置凸轮轴发动机中，凸轮轴通过一根皮带
或者链条和齿轮与曲轴相连。在宝马V ANOS系统发动机内有一根链条和一些链轮。曲轴驱动排气凸轮上的链轮，排气凸轮链轮被螺栓固定于排气凸轮上，第二套齿轮驱动穿过进气凸轮的第二根链条，进气凸轮上的大链轮没有固定在凸轮上，因为其中间有个大孔，孔内有一套螺旋形的齿，在凸轮的一端有一个外侧也是螺旋形的齿轮，但它太小，无法与大链轮内侧的齿轮相连接。有一小块杯状带有螺旋形齿轮的金属，其内侧与凸轮相配合，外侧与链轮配合。V ANOS系统的可变性就是源于齿轮的螺旋形。杯状装置由作用于受DME（数字式电子发动机管理系统）控制依靠油压的液压机构驱动。 怠速时，凸轮正时延迟。在非怠速状态下，DME为电磁线圈通电控制油压推动杯状齿轮，在中等转速下推动凸轮提前12.5度，然后在5000转/分时，允许其回到初始位置。中速运转时推力越大气缸充气越好，扭矩也就越大。我们听到的噪声是因公差而造成的杯状装置进出时链轮 的轻微摆动声音。 在油门踏板位置和发动机转速的作用下，进排
宝马V ANOS可变气门正时系统 来源：末知作者：佚名发布时间：2008-01-14 宝马的VANOS系统是一个由车辆发动机管理系统操纵的液压和机械相结合的凸轮轴控制设备。V ANOS系统基于一个能够调整进气凸轮轴与曲轴相对位置的调整机构。双 V ANOS则增加了对进排气凸轮轴的调整机构。 V ANOS系统根据发动机转速和加速踏板位置来操作进气凸轮轴。在发动机转速达到最低时，进气门将随后开启以改善怠速质量及平稳度。发动机处于中等转速时，进气门提前开启以增大扭矩并允许废气在燃烧室中进行再循环从而减少耗油量和废气的排放。最后，当发动机转速很高时，进气门开启将再次延迟，从而发挥出最大功率。 V ANOS系统极大增强了尾气排放管理能力，增加了输出和扭矩，提供了更好的怠速质量和燃油经济性。V ANOS系统的最新版是双V ANOS，被用于新M3车型上。该技术于1992年被首次应用于宝马5系车型的M50发动机上。
『双V ANOS系统即Double V ANOS』 在顶置凸轮轴发动机中，凸轮轴通过一根皮带或者链条和齿轮与曲轴相连。在宝马V ANOS 系统发动机内有一根链条和一些链轮。曲轴驱动排气凸轮上的链轮，排气凸轮链轮被螺栓固定于排气凸轮上，第二套齿轮驱动穿过进气凸轮的第二根链条，进气凸轮上的大链轮没有固定在凸轮上，因为其中间有个大孔，孔内有一套螺旋形的齿，在凸轮的一端有一个外侧也是螺旋形的齿轮，但它太小，无法与大链轮内侧的齿轮相连接。有一小块杯状带有螺旋形齿轮的金属，其内侧与凸轮相配合，外侧与链轮配合。V ANOS系统的可变性就是源于齿轮的螺旋形。杯状装置由作用于受DME（数字式电子发动机管理系统）控制依靠油压的液压机构驱动。 怠速时，凸轮正时延迟。在非怠速状态下，DME为电磁线圈通电控制油压推动杯状齿轮，在中等转速下推动凸轮提前12.5度，然后在5000转/分时，允许其回到初始位置。中速运
呼吸有道解析汽车发动机可变气门升程技术 2010-07-23 01:15:36 来源: 网易汽车跟贴 0 条手机看新闻版权声明：本文版权为网易汽车所有，转载请注明出处。 网易汽车7月23日报道在上节技术大讲堂中，我们想大家解析了关于汽车发动机可变气门正时技术，简单来说它是通过电脑控制发动机气门的开启时间，利用进气门与排气门不同的开启时间来控制汽车发动机的效率与经济性，但这种技术对于汽车发动机性能方面的提升却不大。随着汽车行业的发展，发动机的性能如何已经成为一款车能否取得成功的关键，这也就促使各大汽车厂家的工程师们对发动机技术进行了进一步研究。通过研究后，他们发现了可以弥补发动机可变气门正时技术不足的方法，而这也就是我们今天这节技术大讲堂要说的发动机可变气门升程技术。
>>技术大讲堂：呼吸有道解析汽车发动机可变气门正式技术<<众所周知，发动机的动力表现主要取决于单位时间内汽缸的进气量，上一节技术大讲堂我们说过，气门正时代表了气门开启的时间，而气门升程则代表的是气门开启的大小，从原理上看，可变气门正时技术也是通过改变进气量来改善动力表现的，但实际上气门正时则只能增加或者缩小气门开启时间，并不能有效改善汽缸内单位时间的进气量，从数学角度上看，气门正时是将分母和分子同时等比例放大，而这对于数字的扩大或缩小则没有任何改善，也正式因此对于可变气门正时技术队于发动机动力性的帮助并不大。 而当气门开启大小也可以实现可变调节的话，那么就可以针对不同的转速使用合适的气
门开启大小，从而提升发动机在各个转速内的动力性能，这就是和可变气门正时技术相辅相承的可变气门升程技术。 正如我们在用皮管接水时，当我们将皮管口的面积变小后，从皮管中喷出的水压力将变大，而这样一来单位时间内流出的水量也将增多，发动机可变气门升程技术利用的就是这种原理，用增加单位时间内发动机进气量的方法来提高发动机的动力性能。
异曲同工之妙 3种可变气门升程技术介绍 目前市面在售的车型中，包括我们熟悉的多款自主品牌车型在内，已经有很大部分的发动机装配了可变气门正时系统，尽管各个厂商和车型间的技术水平还有一定差距，但整体来看可变气门正时系统已经成为了比较大众化的技术而显得有些习以为常了。 但我们知道所谓的可变气门正时技术，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。
既然可变气门正时系统无能为力，那现在就该轮到本文的主角可变气门升程系统登场了。相比可变气门正时，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，因此我们能买到的装备可变气门升程系统的车型也不多。下面就让我们来看看有哪些车型可供选择。 阅前说明： 本文将主要介绍三大厂商的可变气门升程系统，但由于各自技术差异以及品牌层次不同，本文涉及的车型档次差别较大，因此我们只做技术性分析而各车型间并无对比之意，请各位网友注意。 本田可变气门升程技术：VTEC、i-VTEC 应用车型：国内所有在售本田及讴歌车型
『本田和讴歌的众多车型的发动机均装配了VTEC或i-VTEC系统』 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，具体工作方式我们下文会有介绍。
发动机可变气门正时技术 发动机可变气门正时：简称VVT（Variable Valve Timing）；随着发动机转速的提高，短促的进排气时间往往会引起发动机进气不足，排气不净等现象，因此可变气门正时系统出现，它就是根据轿车的运行状况，随时改变配气相位，改变气门升程和气门开启的持续时间（气门升程就像门开启的角度，气门正时就像门开启的时间，进气歧管就像各个闸道的栏杆）。 发动机上的气门可变驱动机构可以通过两种形式实现，一种是通过凸轮轴或者凸轮的变换来改变配气相位和气门升程；另一种就是工作时凸轮轴和凸轮不变动，而气门挺杆（摇臂或拉杆）依靠机械力或者液压力的作用而改变，从而改变配气相位和气门升程。 发动机进排气过程中，会出现一个进气门和排气门同时开启的时刻，在配气相位上称为“重叠阶段或气门重叠角”。在高转速下，为了达到更好的进气量，提高发动机的功率，就要求气门重叠角更大（进气门提前打开、或者排气门晚关）；但在低转速或者怠工时，过大的重叠角则会导致废气过多的进入进气歧管，使缸内气流混乱，从而导致低速扭矩较低，因此低速时需要减小重叠角（进气门延时打开），此时燃烧会更充分更稳定。因此孕育出可变气门正时技术。 从原理上可以看出，可变气门正时只是增加或减少了气门的开启时间，并没有改变单位时间的进气量，因此对于发动机的动力性的帮助并不显著，但是气门开启角度大小（气门升程）可以随时间改变的话，就可以显著提升发动机在各个转速的动力性能。 可变气门升程：可以使发动机在不同的转速提供不同的气门升程，低转速时使用较小的气门升程，有利于缸内气流的合理混合，增加发动机的低速输出扭矩；在
高速时使用较大的升程，可以提高发动机的进气量，从而提高功率输出。本田公司的i-VTEC是目前使用最广泛的可变气门升程系统（i-VTEC拥有连续可变气门正时、分段可调气门升程技术）。 本田 VTEC：分级可变气门升程+分级可变气门正时 i－VTEC：分级可变气门升程+连续可变气门正时（进、排气） 丰田 VVT-i：连续可变气门正时（进气门） Dual VVT-i：智能连续可变气门正时(进、排气门分别独立控制，有2个气门开启时刻）VVTL-i：分级可变气门升程+连续可变气门正时（进、排气门） 宝马 Valvetronic连续可变气门升程（省去“节气门”部件） Double V ANOS：连续可变气门正时(进、排气门分别独立控制） 现代 CVVT：连续可变气门正时（进气门） 日产 C-VTC：连续可变气门正时（日产的“VQ”发动机上使用，技术类似丰田） 标致 VTCS：可变涡流控制阀 1、VVT-i原理：当发动机由低速向高速转换时，电子计算机（ECU）通过分析就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的。VVT-i系统是通过调整凸轮轴转角配气正时进行优化，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性，降低尾气的排放。VVT－i系统由传感器、ECU和凸轮轴液压控制阀、控制器等部分组成。
近几十年来，基于提高汽车发动机动力性、经济性和降低排污的要求，许多国家和发动机厂商、科研机构投入了大量的人力、物力进行新技术的研究与开发。目前，这些新技术和新方法，有的已在内燃机上得到应用，有些正处于发展和完善阶段，有可能成为未来内燃机技术的发展方向。 发动机可变气门正时技术(VVT，V ariable V alve Timing)是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，发动机采用可变气门正时技术可以提高进气充量，使充量系数增加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。 如今如本田的i-VTEC、丰田的VVT-i等也都是源自VVT的发动机控制技术。 对于一台4冲程发动机，按照很多人的理解，做功冲程末，活塞处于下止点时排气门开始打开，发动机进入排气冲程，直到活塞到达上止点，排气门关闭，进气门打开，发动机进入吸气冲程。当活塞正好运行一周重新回到下止点时，进气门关闭，发动机进入压缩冲程。这样来理解气门的动作是否正确呢？差不多是吧。 然而，可能和与人们的直觉不同的是，这样的气门正时效率并不是最优的。让我们先来考虑一下排气门开启的时机。如果比活塞到达下止点提前一点就开启排气门会怎么样呢？从直觉上，这时废气仍可推动活塞做功，如果打开排气门开始排气，此时气缸内的压强就会降低，能量的利用率也就降低了，发动机性能也会随之下降。是这样吗？其实也不一定。 我们知道，排气时活塞会压迫废气从而反过来对废气做功，这个过程会消耗一部分发动机已经获得的能量。如果在缸内压强相对较高时提前开始排气，排气过程就会更顺畅，从而在排气冲程减少了能量消耗。这样，一得一失，怎么才会最合算呢？考虑到活塞在下止点附近一定角度内垂直运动距离其实非常短，实际的发动机略微提前打开排气门效果会更好一些。再来看进气门关闭的时机。 如果在活塞越过下止点一定角度，开始压缩冲程之后再关闭进气门。如何呢？直观的感觉可能是，这时活塞已经开始上升，刚刚吸入的可燃混合汽岂不是又要被排出去一部分？性能会不会下降？答案是：只要时机适当，这样做反而可以增加吸气量，改善性能。因为在吸气冲程可燃混合汽被活塞抽入汽缸，进气门附近的气流速度可以高达每秒两百多米，而我们前面说过，在下止点附近活塞的垂直运动相对很慢，汽缸内体积变化并不大。此时进气岐管内的可燃混合汽靠惯性继续冲入气缸的趋势还是占了上风。 说到这里，对一些VVT技术有所了解的兄弟可能要不耐烦了：讲了这么多，和VVT边还没沾呢！不要急，还没讨论排气门的关闭时机和进气门的开启时机呢。这是大家可能都想到了，排气时同样会形成高速气流，如果排气门也在活塞越过上止点一定角度之后再关闭，虽然活塞已经开始下降，排气门附近的废气仍就会继续排出。但是此时进气门不是已经开启了吗？废气难道不会涌入进气岐管？ 事实上，这又是个时机问题，燃烧室内的废气涡流的方向决定了废气短时间内是不会流向排气门对侧的进气门的，于是，一边进气一边排气的局面是完全可以实现的。事情还可以更理想。由于大部分废气在排气冲程中前期就已排出，并且在排气岐管中形成了高密度的高速气流，冲向排气管方向。这部分废气越是远离气缸，对于缸内尚未排出的废气来说，其需要填
VTEC全写为Variable valve Timing and lift Electronic Control . VTEC系统全称是可变气门正时和升程电子控制系统，是本田的专有技术，它能随发动机转速、负荷、水温等运行参数的变化，而适当地调整配气正时和气门升程，使发动机在高、低速下均能达到最高效率。+在VTEC系统中，其进气凸轮轴上分别有三个凸轮面，分别顶动摇臂轴上的三个摇臂，当发动机处于低转速或者低负荷时，三个摇臂之间无任何连接，左边和右边的摇臂分别顶动两个进气门，使两者具有不同的正时及升程，以形成挤气作用效果。此时中间的高速摇臂不顶动气门，只是在摇臂轴上做无效的运动。当转速在不断提高时，发动机的各传感器将监测到的负荷、转速、车速以及水温等参数送到电脑中，电脑对这些信息进行分析处理。当达到需要变换为高速模式时，电脑就发出一个信号打开VTEC电磁阀，使压力机油进入摇臂轴顶动活塞，使三只摇臂连接成一体，使两只气门都按高速模式工作。当发动机转速降低达到气门正时需要再次变换时，电脑再次发出信号，打开VTEC电磁阀压力开头，使压力机油泄出，气门再次回到低速工作模式。
燃机的作用是把燃料的化学能转化成机械动能，其基本原理是可燃混合气在汽缸燃烧，产生的高压推动活塞旋转曲轴，输出扭力。扭力与转速结合，就是发动机的功率。在发动机的工作过程中，大约只有30%的原始能量做了有用功，因此，最大限度地提高发动机的工作效率成为人们长期的奋斗目标。 按照物理学定律，要产生更强的动力，发动机就要消耗更多的燃料。显而易见，增加燃油燃烧的方法之一是加大发动机尺寸，因为大排量的汽缸相比小型发动机能燃烧更多的燃油；另一种方法是把可燃混合气进行预压缩，这样在固有的发动机也能填入更多的燃料。 与上述方法不同，本田在发动机技术上采用了另一条道路：即保留发动机尺寸不变，加快燃油的燃烧速度。也许用下面的例子更能说明问题：用杯子把爆米花从甲地运送到乙地，你可以加大杯子的尺寸，也可以压紧杯中之物以加大每次的运送量，或者也可以简单地加快运送的速度，最终的结果是一样的。 随着发动机转速的增加，其“吐呐”的混合气量相应增长，进排气门的开合需要更精密和更宽阔，否则的话，进气阻力将使发动机得不到足够的燃料。
VVT发动机概述 发动机可变气门正时技术(VVT, Variable Valve Timing)是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，发动机采用可变气门正时技术可以提高进气充量，使充量系数增加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的 提高。 对于一台4冲程发动机，按照很多人的理解，做功冲程末，活塞处于下止点时排气门开始打开，发动机进入排气冲程，直到活塞到达上止点，排气门关闭，进气门打开，发动机进入吸气冲程。当活塞正好运行一周重新回到下止点时，进气门关闭，发动机进入压缩冲程。这样来理解气门的动作是否正确呢？差不多是吧。然而，可能和与人们的直觉不同的是，这样的气门正时效率并不是最优的。让我们先来考虑一下排气门开启的时机。如果比活塞到达下止点提前一点就开启排气门会怎么样呢？从直觉上，这时废气仍可推动活塞做功，如果打开排气门开始排气，此时气缸内的压强就会降低，能量的利用率也就降低了，发动机性能也会随之下降。是这样吗？其 实也不一定。 我们知道，排气时活塞会压迫废气从而反过来对废气做功，这个过程会消耗一部分发动机已经获得的能量。如果在缸内压强相对较高时提前开始排气，排气过程就会更顺畅，从而在排气冲程减少了能量消耗。这样，一得一失，怎么才会最合算呢？考虑到活塞在下止点附近一定角度内垂直运动距离其实非常短，实际的发动机略微提前打开排气门效果会更好一些。再来看进气门关闭的时机。如果在活塞越过下止点一定角度，开始压缩冲程之后再关闭进气门。如何呢？直观的感觉可能是，这时活塞已经开始上升，刚刚吸入的可燃混合汽岂不是又要被排出去一部分？性能会不会下降？答案是：只要时机适当，这样做反而可以增加吸气量，改善性能。因为在吸气冲程可燃混合汽被活塞抽入汽缸，进气门附近的气流速度可以高达每秒两百多米，而我们前面说过，在下止点附近活塞的垂直运动相对很慢，汽缸内体积变化并不大。此时进气岐管内的可燃混合汽靠惯性继续冲入气缸的趋势 还是占了上风。 那么排气门的关闭时机和进气门的开启时机又该如何呢？这是大家可能都想到了，排气时同样会形成高速气流，如果排气门也在活塞越过上止点一定角度之后再关闭，虽然活塞已经开始下降，排气门附近的废气仍就会继续排出。但是此时进气门不是已经开启了吗？废气难道不会涌入进气岐管？事实上，这又是个时机问题，燃烧室内的废气涡流的方向决定了废气短时间内是不会流向排气门对侧的进气门的，于是，一边进气一边排气的局面是完全可以实现的。事情还可以更理想。由于大部分废气在排气冲程中前期就已排出，并且在排气岐管中形成了高密度的高速气流，冲向排气管方向。这部分废气越是远离气缸，对于缸内尚未排出的废气来说，其需要填充的体积就越大，相应的平均压强也就越低。低到什么程度？低到活塞尚未到达上止点之前，缸内压强可能就已经低于进气岐管内可燃混合汽的压强了。如此看来，进气门也应当提前一点开启才好。 前边讲到了进气门和排气门同时打开的情况，也就是进气门和排气门的重叠。重叠持续的相对时程可以用此间活塞运行的角度来衡量，这样就可以抛开转速，把它作为系统的固有特性来看待了。重叠的角度通常都很小，可是对发动机性能的影响却相当大。那么这个角度多大为宜呢？我们知道，发动机转速越高，每个汽缸一个周期内留给吸气和排气的绝对时间也越短，但是前面讲到的进气岐管或排气岐管内的气流也越快。想想看，这时发动机需要尽可能长的吸气和排气时间，而且也有有利条件可以利用，还犹豫什么？只要重叠的角度大一些不就行了？当然，也不能太大，前边说了，这里有个时机问题，重叠角度太大肯定也不好，要不干脆让进气门和排气
论文题目：有关汽车发动机可变技术的综述 一、摘要 近几十年来，基于提高汽车发动机动力性、经济性和降低排污的要求，许多国家和发动机厂商、科研机构投入了大量的人力、物力进行新技术的研究与开发，例如可变气门技术、可变气缸技术、可变进气歧管技术。目前，这些新技术和新方法，有的已在内燃机上得到应用，有些正处于发展和完善阶段，有可能成为未来内燃机技术的发展方向。 二、关键词：可变气门技术、可变气缸技术、可变进气歧管技术 三、引言 可变进气系统分为两类：(1)多气门分别投入工作；(2)可变进气道系统。其目的都是为了改变进气涡流强度、提高充气效率；或者为了形成谐振及进气脉冲惯性效应，以适应低速及中高速工况都能提高性能的需要。 1.多气门分别投入工作 实现多气门分别投入工作的结构方案有如下两种：第一，通过凸轮或摇臂控制气门按时开或关；第二，在气道中设置旋转阀门，按需要打开或关闭该气门的进气通道，这种结构比用凸轮、摇臂控制简单。 2.可变进气道系统 可变进气道系统是根据发动机不同转速，使用不同长度及容积的进气管向气缸内充气，以便能形成惯性充气效应及谐振脉冲波效应，从而提高充气效率及发动机动力性能。 惯性可变进气系统，是通过改变进气歧管的形状的长度，低转速用长进气管，保证空气密度，维持低转的动力输出效率；高转用短进气歧管，加速空气进入汽缸的速度，增强进气气流的流动惯性，保证高转下的进气量，以此来兼顾各段转速发动机的表现。加装ＶＩＳ后，发动机进气气流的流动惯性和进气效率都有所加强，从而提高了扭矩，并降低了油耗。 四、可变气门技术 可变气门正时技术几乎已成为当今发动机的标准配置，为了进一步挖掘传统内燃机的潜力，工程人员又在此基础上研发出可变气门升程技术，当二者有效的结合起来时，则为发动机在各种工况和转速下提供了更高的进、排气效率。提升动力的同时，也降低了油耗水平。 （一）配气相位机构的原理和作用
浅谈发动机可变气门正时技术 [摘要]随着发动机的转速变化，改变气门的开闭时刻提高气门的开闭时间，使进气更顺畅，利用空气流动的惯性根据发动机不同的转速变化改变气门的开闭时间，提高发动机的进气效率，强化其性能。 [关键词]气门；可变配气正时 中图分类号：V564 文献标识码：A 文章编号：1009-914X （2017）11-0023-01 增加气门开闭的时间，让气门开闭的时刻可变便可以提高发动机的进气效能，可以提高发动机的燃烧效能，增加发动机的功率。 今天我想跟大家介绍的一个技术是大家耳熟能详的一 项技术，叫发动机可变配气正时系统，其实在过去很长的汽车发展过程里，大概在过去的六、七年前，这个技术系统都是大家比较陌生，很稀有的一种技术，单单根据技术名字来了解，大部分人都很难理解什么叫可变气门正时，所以足可以看出这项技术的高大上，通常配备了这样技术的发动机，我们通常会认为这是一台非常高端的、先进的发动机。但是随着发动机的日渐革新，不管是日系德系还是哪怕自主品牌基本上已经普及了这个技术。那么可变配气正时系统到底是
个什么技术呢，它能给我们带来什么，使发动机得到哪些性能上、动力上、经济上的提升呢？ 所谓可变气门正时，从字面上拆分来理解，就是可以改变气门的开启关闭的时间，那如果气门的开闭时间不可改变会是一个什么样的工作情况呢。我们知道发动机完成一个工作循环它需要经历四个冲程。进气冲程、压缩冲程、做功冲程及排气冲程，这四个行程使发动机完成一次工作循环发出动力带动各机构运转。从进气行程来讲，就如同人的呼吸过程一样，我们很自然的可以理解，当我呼吸开始时我的嘴需要张开给空气一个进去体内的通道，所以当进气开始时，进气门是处于打开的状态，当我进气完成后即将转入下一个行程压缩冲程时，进气门应该是出于关闭状态的，否则当压力高于进气压力时，进入气缸的气体则会从气门压出形成倒流，所以进气门应适时关闭，使气缸形成密封。而事实上由于进气冲程它的空气是有流速的，而空气呢它的进气流动也是有惯性的，所以实际在匹配进气门开闭时间的时候，它并不是准确的按照活塞运行到上止点的时候打开，在下止点的时候准确关闭的。而是它会有一个提前打开和延后关闭的过程，这样增加了气门的开启持续时间，能够让进气更顺畅而且能够让可燃混合气更多的进入到气缸中去，提高发动机的燃烧效率。由于传统的发动机的这个特性，所以它只能按照一个最常用的转速去匹配它的进气门打开和关闭的时间，通常这
知识堂可变气门正时的昨天/今天/明天 汽车之家类型：转载日期：2008/07/21 CHE168 责任编辑：孟庆嘉 同人类的呼吸系统一样，发动机在不同工况下对进入气缸的空气也有不同的要求。如果只保持一种进排气模式的话，那么，就不能够保证发动机在各种情况下都拥有很好的输出效果，从而不仅无法表现出相应的动力，也不能实现低油耗的效果。而气门可变正时系统则将这种束缚变为了过去，那么，这项技术究竟是怎样发展的呢？ 尽管大家对四冲程发动机的工作原理都已经非常了解了，不过，气缸的进排气系统却并不简单。在气门的发展历史上，我们使用过活塞式气门、套筒式气门、旋转式气门，不过最终我们还是使用了最为灵活实用的凸轮气门系统，因为在控制气门开合方面，这种形式是最有效的，对气门的作用力比较简单。 不过随着对发动机表现要求的进一步提高，人们开始研究除了在进气和排气冲程开合气门以外，还有没有更好的能够使油气混合的办法。为了增加更多的进气量，设计人员希望活塞在抵达下止点的时候也不关闭进气门，也就是说，只要吸气行程依旧存在的话，就让进气气门继续开启。因此，在活塞运行到了底部并再运行约60度曲轴角之后，才关闭进气气门。同样的道理，我们也可以让排气气门的开启时间更早一些，也就是在活塞抵达下止点还剩60度曲轴角之前就打开排气气门，因为，此时，排气歧管中的压力已经和气缸中废气的压力相差不多了。 虽然提早开启排气气门会损害一定的有用能量，但同时，过多的背压更会影响车辆的性能表现（这也是为什么废气中有足够的能量来推动蜗轮运转的原因）。而在活塞完成了第四个冲程之后，工程师们却依旧不会让排气气门闭合，从而使活塞在继续旋转了15-20度曲轴角之后再闭合。同时，进气气门则在再次进行第一个冲程之前的10-20度就进行开启，从而
双凸轮轴可变气门正时系统
Double-VANOS
Double-VANOS:双凸轮轴可变气门正时系统。 Double-VANOS 是由 BMW 开发的双凸轮轴可变气门正时系统，这是宝马技术发展领域中 的又一项成就：Double-VANOS 双凸轮轴可变气门正时系统根据油门踏板和发动机转速控制 扭矩曲线， 进气和排气气门正时则根据凸轮轴上可控制的角度按照发动机的运行条件进行无 级的精准调节。 在低发动机转速时，移动凸轮轴的位置，使气门延时打开，提高怠速质量并改进功率输 出的平稳性。在发动机转速增加时，气门提前打开：增强扭矩，降低油耗并减少排放。高发 动机转速时，气门重新又延时打开，为全额功率输出提供条件。 Double-VANOS 双凸轮轴可变气门正时系统还控制循环返回进气歧管的废气量以增强燃 油经济性。 系统在发动机预热阶段使用一套专用参数以帮助三元催化转换器更快达到理想工 作温度并降低排放。整个过程由车辆的汽油发动机电子控制系统（DME）控制。
双 VVT
市面上的绝大部分气门正时系统都可以实现进气门正时在一定范围内的无级可调， 而一 部分发动机在排气门也配备了 VVT 系统，从而在进、排气门都实现了气门正时无级可调（也 就是 D-VVT，双 VVT 技术），进一步优化了燃烧效率。
传统的 VVT 技术通过合理的分配气门开启的时间确实可以有效提高发动机的效率和燃 油经济性，但是这项技术也有局限性和自身的瓶颈。不过在此基础上，通过引入可变气门升 程技术可以弥补 VVT 的缺憾，从而使发动机的呼吸更为顺畅、自然。
原创图解汽车（2）发动机可变气门原理解析【太平洋汽车网技术频道】前面已经了解过发动机的基本构造和动力来源。 其实发动机的实际运转速度并不是一成不变的，而是像人跑步一样，时而急促， 时而平缓，那么调节好自己的呼吸节奏尤其重要，下面我们就来了解一下发动机 是怎样“呼吸”的。 ●凸轮轴的作用
简单来说，凸轮轴是一根有多个圆盘形凸轮的金属杆。这根金属杆在发动机工作中起到什么作用？它主要负责进、排气门的开启和关闭。凸轮轴在曲轴的带动下不断旋转，凸轮便不断地下压气门（摇臂或顶杆），从而实现控制进气门和排气门开启和关闭的功能。 ●OHV、OHC、SOHC、DOHC代表什么意思？ 在发动机外壳上经常会看到SOHC、DOHC这些字母，这些字母到底表示的是什么意思？OHV是指顶置气门底置凸轮轴，就是凸轮轴布置在气缸底部，气门布置气缸顶部。OHC是指顶置凸轮轴，也就是凸轮轴布置在气缸的顶部。 如果气缸顶部只有一根凸轮轴同时负责进、排气门的开、关，称为单顶置凸轮轴（SOHC）。气缸顶部如果有两根凸轮轴分别负责进、排气门的开关，则称为双顶置凸轮轴（DOHC）。
底置凸轮轴的凸轮与气门摇臂间需要采用一根金属连杆连接，凸轮顶起连杆从而推动摇臂来实现气门的开合。但过高的转速容易导致顶杆折断，因此这种设计多应用于大排量、低转速、追求大扭矩输出的发动机。而凸轮轴顶置可省略顶杆简化了凸轮轴到气门的传动机构，更适合发动机高速时的动力表现，顶置凸轮轴应用比较广泛。 ●配气机构的作用 配气机构主要包括正时齿轮系、凸轮轴、气门传动组件（气门、推杆、摇臂等），主要的作用是根据发动机的工作情况，适时的开启和关闭各气缸的进、排气门，以使得新鲜混合气体及时充满气缸，废气得以及时排出气缸外。 ●什么是气门正时？为什么需要正时？ 所谓气门正时，可以简单理解为气门开启和关闭的时刻。理论上在进气行程中，活塞由上止点移至下止点时，进气门打开、排气门关闭；在排气行程中，活塞由下止点移至上止点时，进气门关闭、排气门打开。
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。 优势：与缸内直喷，涡轮增压技术的搭配默契，性能出色，现已经全线装备在宝马旗下车型上，是目前使用范围最广的全气门控制系统。 不足：由于机构中弹性受到极限转速的限制，无法使用在高转速发动机上。
目的不同，对比时要看看功率输出曲线。我感觉还是需要谈一谈的，输出峰值高并不代表发动机就好，这招是本田的招牌，但不如三菱的实用，我们需要的好发动机不是输出峰值高的发动机，而是在正常转速下，可以有持续输出功率的发动机三菱MIVEC和我们熟悉的本田VTEC虽然都是可变气门系统，但是两者的目的完全不同，MIVEC的目的并不是压榨最大功率的输出，而是追求中后段平坦宽阔的扭矩输出，同时照顾到燃油经济性和废气排放，所以著名的三菱4G69发动机的中高转表现非常杰出。这就保证了日常车时动力储备，我们知道，日常在公路上超车时车速一般在60公里——100公里左右，这时正是需要发动机在中高转速下的表现的时候，三菱的这项技术可以让您淋漓地享受中速超车的快感。这不是那种双峰驼发动机所具有的可变气门正时技术诞生于20世纪80年代末，现在已经是非常成熟的技术了，很多厂商都将此技术应用在自己生产的发动机上，然而这项成熟的发动机技术得益于计算机技术的发展又焕发出了新的生命。我们首先从介绍这项技术的鼻祖开始我们今天的“剑客对决”。 i-VTEC 首先上场的是“本田武士”。他手中的武士刀诞生于19**，由日本本田公司推出的VTEC。本田通过自行研制的“可变气门配气相位和气门升程电子控制系统”，英文全称“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System”，缩写就是“VTEC”，首先实现了可变气门正时。我们可以从这项技术的名字长度看出，它在当时还是非常先进的。它使得发动机的凸轮轴承首次能同时控制气门开闭时间及升程这两种不同情况。与普通发动机相比，要实现这项技术首先发动机型式应是DOHC（双顶置凸轮轴发动机），本田的VTEC发动机就是每缸4气门（2进2排，即两个凸轮轴分别控制进气门和排气门），区别于普通发动机的地方是凸轮与摇臂的数目及控制方法。我并不想用过于华丽的词藻介绍这项发动机的技术，我们的读者大多数只想了解这种技术的好处，那我们就简单地介绍一下这项技术能给汽车消费者带来什么样的好处。采用这项技术的本田发动机低负荷运转情况下，小活塞在原位置上，三根摇臂分离，主凸轮和次凸轮分别推动主摇臂和次摇臂，控制两个进气门的开闭，气门升量较少，其情形好像普通的发动机。虽然中间凸轮也推动中间摇臂，但由于摇臂之间已分离，其它两根摇臂不受它的控制，所以不会影响气门的开闭状态。但当发动机达到