三种可变气门升程技术
可变气门升程技术的原理及应用
结论: 以90km/ h 等速行驶时采用VVT 技
术可节省燃料消耗14.4%; 进气门提前53 °, 排气门不变。
结论: 以120km/ h 等速行驶时采用VVT 技术可
节省燃料消耗7.7%; 进气门提前43°, 排气门 基本不变。
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III、VVT的实验分析
表5 分段等速行驶优化油耗数据
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II、VVT的结构及控制机理
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II、VVT的结构及控制机理
OCV电磁阀工作原理
OCV 按照ECU 的指令，通过滑阀(Spool Valve)的轴向位置来调节机油 的流向，使叶片相对壳体转动，从而实现对配气相位的调节及控制。
➢ 电磁阀由PMW脉宽信号输入
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目录
I. 可变配气机构 II. VVT的结构及控制机理 III. VVT的实验分析
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I、可变配气机构
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一、配气机构简介 1、功用
按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时 开闭各气缸的进、排气门，使新鲜充量(汽油机为可燃混合气)得以及 时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。 2、充c量系MM数o 进c 进 气气 状过 态程 下中 充实 满际 气充 缸入 工作 气缸 容新 积鲜 理充 论量 充量
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I、可变配气机构
2021/6/21
4、可变配气机构分类
可变气门升程VVL (Variable Valve Lift) VVA
可变进气系统VIS (Variable Valve System)
可变气门正时VVT (Variable Valve Timing)
可变气门升程技术的工作原理
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。
发动机智能型气门正时与气门升程可变新技术一览
45系列讲座AUTOMOBILE MAINTENANCE汽车维修2017.6发动机智能型气门正时与气门升程可变新技术一览李树伟二、可变气门升程技术解析1.可变气门升程技术概述气门升程即气门开度，它是指气门开启的间隙有多大，如图9所示，宝马的Valvetronic 可变气门升程发动机的气门升程可以在0.2mm ～9.5mm 之间连续变化。
上一部分介绍了可变气门正时技术。
实际上发动机的实质动力表现是取决于单位时间内气缸的进气量的。
我们知道，气门正时代表了气门开启的时机，而气门升程则代表了气门开启的大小。
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，但是气门正时只能增加或者缩小气门开启时间，并不能有效改善气缸内单位时间的进气量，因此对于发动机动力性的帮助并不大。
而如果气门开启大小（气门升程）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升程，从而提升发动机在各个转速区间的动力性能，这就是和VVT 技术相辅相承的可变气门升程技术。
可变气门升程技术可以在发动机不同转速下匹配合适的气门升程，使得低转速下扭矩充沛，而高转速时动力强劲。
低转速时系统使用较小的气门升程，这样有利于增加缸内紊流和增加气缸吸力，提高燃烧速度，增加发动机低速输出扭矩，而高转速时使用较大的气门升程则可以显著提高进气量，进而提升高转速时的功率输出。
2.目前可变气门升程技术的应用情况（1）国外品牌应用情况本田———i-VTEC 丰田———VVTL-i 三菱———MIVEC保时捷———VarioPlus 奥迪———AVS 宝马———Valvetronic别克———DVVT （2）国内品牌应用情况海马汽车———VIS 比亚迪———VVL3.各汽车厂家的可变气门升程技术原理剖析与可变气门正时技术一样，实际上大部分汽车厂家的可变气门升程技术工作原理都相同，大致有以下4种。
（1）本田的i-VTEC 技术跟丰田一样，本田是把可变气门升程技术应用得最早，最淋漓尽致的汽车厂家。
可变气门升程技术的工作原理
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。
关于汽车发动机的VVT、CVVT、 DVVT、 VVTI、VVL类型
关于汽车发动机的VVT、CVVT、DVVT、
VVTI、VVL技术类型
这些技术都是让电脑控制发动机进排气门在不同工况下正确的开启时间，发动机在增大功率的同时也降低了油耗，现在许多品牌的汽车都使用了这种技术；只是名字取得不同而已，因为厂家都已经注册了各自的这个技术，不能使用一样的名字！
CVVT是英文Continue Variable Valve 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Vanos，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：是可变气门正时；
CVVT ：连续可变气门正时；
DVVT：双可变气门正时；
VVTI：智能可变气门正时系统；
VTEC：可变气门相位及升程控制系统；
VVL：为可变气门升程系统。
传统的汽油发动机的气门升程是固定不可变的，VVL的采用使发动机在高速区和低速区都能得到满足需求的气门升程。
从而改善发动机高速功率和低速扭矩。
如果非要说哪个好，本田的I-VTEC表现最好，其次是丰田的VVT-I，现代的CVVT就不怎么样了！其实这个技术奔驰、宝马、大众早就有了！只是他们不象丰田本田那样贴个标在车尾大肆宣传！他们的做法很低调，不信你可以看一下奔驰和宝马的发动机！。
可变气门正时与升程控制系统
（4）共轨压力传感器
• 实时测定共轨管中的实际压力信号并反馈给ECU，由ECU对燃油调压 阀实施反馈控制，通过对供油量的增减来调节油压稳定在目标值
• 膜片上装有半导体型敏感元件，当高压燃油经压力室的小孔流向膜片 时，膜片形状发生改变，膜片涂层的电阻发生变化；
• 由系统压力引起膜片形状变化，促使电阻值改变，并产生电压变化， 向ECU发送电信号；
• 因此两个进气门均由 主摇臂驱动，即由低 速凸轮驱动，
• 升程都是7mm，以确 保中转速时转矩与功 率值。
3.第三段（高速）：
• 上、下油路都送入油压，上 油路之油压仍使主、副摇臂 结合为一体；下油略送人之 油压，使活塞Ｂ与活塞Ｃ移 动，
• 故中间摇臂与主摇臂及副摇 臂结合为一体，两支进气门 均由中间摇臂驱动，即由凸 轮高度最高的高速凸轮驱动， 两支进气门的举升都是 10mm，以确保高功率之输 出。
1.多气门分别投入工作
• 1）通过凸轮或摇臂控制气门在设定的工况下开或关； 2）在进气道上设置旋转阀门，根据设定工况打开或关闭 该气门的进气通道，这种结构比用凸轮、摇臂控制简单。
• 进气效果：提高低速、中速、 高速时的转矩。
• 低、中速：空气经过较细的 进气岐管，由于进气流速快， 且进气脉动惯性增压的结果， 使较多的混合气进入气缸， 提高转矩输出；
3） 电控油压
4） 低速工作
• 主、副摇臂与中间摇臂分离，分别由主、副凸轮A、B以 不同的时间与升程驱动。
• 主进气门开度约9mm，副进气门则微开。
5）高速工作
• 因油压进入，正时活塞向右移，主、副与中间摇臂被同步 活塞A与B连接成一体动作；
• 3个摇臂均由中间凸轮C以高升程驱动。此时主副进气门开 度约为12mm。
发动机气门工作原理
发动机气门工作原理发动机气门是发动机的重要组成部分，它的工作原理对发动机的性能和工作效率有着重要的影响。
本文将从气门的作用、工作原理和相关技术等方面进行阐述。
一、气门的作用发动机气门是连接气缸和汽缸盖的机械装置，它的主要作用是控制进气和排气过程。
进气气门负责在正时期间将混合气或空气吸入气缸，而排气气门则在适当的时机将燃烧后的废气排出。
通过控制气门的开闭时间和程度，可以调整气缸内的气流量和气流速度，从而实现对发动机性能的调节。
二、气门的工作原理气门的开闭是由凸轮轴驱动的，凸轮轴上的凸轮通过推杆、摇臂等机构传递力量，使气门打开或关闭。
具体来说，当凸轮上的凸点对准某一气门时，凸轮就会向上推动推杆，推杆再通过摇臂的作用，使气门打开。
而当凸轮上的凸点离开气门时，推杆不再受到凸轮的推动力，弹簧的作用下，气门便会自动关闭。
在发动机的工作过程中，气门的开闭时间和程度是由凸轮轴和气门传动机构共同决定的。
凸轮轴上的凸点的形状和分布方式，以及摇臂和弹簧的设计参数，都会影响气门的开闭速度和持续时间。
通过优化这些参数，可以使气门的工作更加精确和高效。
三、气门的相关技术为了提高发动机的性能和燃烧效率，现代发动机采用了多种技术来改进气门的工作原理。
以下是一些常见的技术：1. 可变气门正时技术：通过调整气门的开闭时间和程度，使气门在不同工况下具有最佳的工作效果。
例如，可变气门正时技术可以在低负荷工况下延迟排气门的关闭时间，以提高燃烧室的充气效果。
2. 可变气门升程技术：通过调整气门的升程，可以改变气门的开闭速度和持续时间，从而调节气缸内的气流量和气流速度。
这种技术可以有效地提高发动机的进气效率和排气效率。
3. 涡轮增压技术：通过在进气道中增加涡轮增压器，可以提高进气气流的密度和压力，从而提高发动机的输出功率。
涡轮增压技术可以通过控制气门的开闭时间和程度，使气缸内的气流更加充分和均匀。
4. 可变气门卡死技术：在某些工况下，为了降低燃烧室内的压缩比和温度，可以采用可变气门卡死技术。
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。
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（根据车型不同，具体技术有差别），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自己的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。
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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。
英菲尼迪的VVEL实现的原理和宝马有些类似，但是结构却并不相同。
VVEL系统使用一套连杆和螺杆的组合实现了气门升程的连续可调。
在系统工作时，直流电机通过ECU信号控制螺杆和螺套的相对位置，螺套则带动一系列连杆和摇臂间接改变气门升程的大小。
摇臂通过偏心轮套在控制轴上，而控制轴可以在直流马达带动下，旋转一定角度。
当发动机在高转速或者大负荷时，如图所示：直流马达带动螺杆转动，套在螺杆上的螺套向马达这边横向移动，与螺套联动的机构使得控制轴逆时针或顺时针旋转一定角度。
由于摇臂套在控制轴的偏心轮上，因此摇臂的旋转中心也会随之上升或下降，从而达到改变气门升程的目的。
虽然整个机构看起来比较复杂，摩擦副也相对较多，但由于系统中的摇臂，控制轴和螺套等都是属于刚性连接，没有Valvetronic上的弹簧类的回位机构，使得VVEL更适合于高转速发动机而无需考虑惯性的问题。
英菲尼迪G37上的VQ37VHR发动机在增加了VVEL系统之后，最高转速反而由原来的7000rpm提高到了7500rpm，不像Valvetronic发动机那样受到高转速的限制。
不过和取消了节气门的Valvetronic和multiair不同，日产的VVEL发动机依然保留着节气门，不过在VVEL发动机中，节气门在大部分工况下都会保持全开，因此也并不会对进气造成阻碍，动力同样可以保证足够高的响应性。
日产工程师保留节气门的意图是要通过节气门的截流作用对进气正时变化做更精确的控制，使动力输出更加顺畅。
优点：不会受到高转速的限制
缺点：机构复杂，对极限性能提升的帮助较小
前面说到的Valvetronic和VVEL的结构相对来说都比较复杂，增加的机构也会大大增加系统工作的阻力和磨损，节能和效率都会受到影响，而且更复杂的配气机构也会使制造的成本过高，这两项技术因此目前还只在应用在高端豪华车上。
而菲亚特的multiair工作原理则要直接的多。
它的结构非常简单：整个系统只使用一根凸轮轴，进气门由一个活塞，液压腔和电磁阀气门上方设计有一个液压腔，液压腔一端与电磁阀相连，电磁阀则通过ECU 信号，根据工况的不同适时调节流向液压腔内的油量。
由凸轮轴驱动的活塞通过推动液压腔内的油液，控制气门的开启。
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。
简单的结构不仅可以减小整个配齐机构的惯性，而且在高速运转时，能量的损失也更小，而且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，因此它更适合低端的经济性轿车，目前搭载了Multiair系统的菲亚特500，朋多都是价格便宜的经济型小车。
优势：结构简单，成本低廉，响应快
不足：液压系统的质量稳定性不高
总结：
随着时代的推移，气门控制技术的发展也是一步一个脚印，从最早的本田vtec技术实现了气门升程的分段可调，再到宝马Valvetronic取消了节气门，而再到最新的Multiair 实现了电磁液压气门技术。
所谓青出于蓝而胜于蓝，multiair等电磁气门技术使用更简单的原理实现了更为出色的性能，可以说代表了未来的趋势。
目前还在筹备量产的电磁气门技术EMVT同样拥有广阔的前景。
随着中国汽车市场重要性的不断提升，厂商新技术的引进也会越来越快，我们希望这些革命性的技术能够尽快造福我们国内的消费者。