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，
宝马Double-VANOS/Valvetronic 1992年，宝马推出了气门无级调节管理——Double-V ANOS双凸轮轴可变气门正时系统，是应用在BMW M3上的世界首创技术。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。此控制系统的优点是可以根据发动机运行状态，通过凸轮轴精确的角度控制对进气门和排气门的气门正时进行无级调节，并且不受油门踏板位置和发动机转速的影响。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。在实际驾驶中，这意味着在发动机转速较低时可以提供充足的扭矩，而在高转速范围内则可达到最佳的功率。此外，Double-V ANOS增加了对进排气凸轮轴的调整机构，双凸 轮轴可变气门正时系统可极大地减少未燃烧的残余气 体，从而改进了发动机的怠速性能。 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。Valvetronic电子气门是具有可变进气门 升程控制功能的气门驱动系统，发动机的进气完全由无 级可变进气门升程控制，不再需要以往对于内燃式汽油 发动机来讲必不可少的节气门。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。 电子气门技术的另一重要优点，是踩踏油门时发动机产生反应的时间加快。传统发动机以油门控制节气阀的方式，油门踩下节气阀打开，还要等待空气流入填满进气歧管之后，才会大量进入发动机气缸，产生所需要的动力。而电子气门发动机油门踩下时可直接控制加大进气阀门开启深度，大量空气立刻流入发动机气缸，产生所需要的动力。电子气门发动机进气阀门开启深度最浅0.25mm，最深可以到9.7mm，相差近40倍，然而从最浅变化到最深，电子气门整体机构所需要的反应时间大约只要0.3s。 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。 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
VVL可变气门升程技术 VVL概述 VVL是英文variable valve lift的简写，意味可变气门升程。 传统的汽油发动机的气门升程是固定不可变的。也就是凸轮轴的凸轮型线只有一种。这就造成了该升程不可能使发动机在高速区和低速区都得到良好响应。传统汽油机发动机的气门升程——凸轮型线设计是对发动机在全工况下的平衡性选择。其结果是发动机既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩。但得到了全工况下最平衡的性能。 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。 发动机VVL系统工作原理 VVL不仅可以改变气门开启时间，还能改变气门大小，从而进一步提高燃烧效率。在高转速时，采用长行程来提高进气效率，让发动机的呼吸更顺畅，在低速时，采用短行程，能产生更大的进气负压及更多的涡流，让空气和燃油充分混合，因而提高低转速时的扭力输出。 可变气门升程种类 可变气门升程按照其控制效果分类： 两可调式可变升程 技术代表就是大名鼎鼎的本田VTEC技术和保时捷的Vairocam技术以及比亚迪473QE发动机所采用的VVl技术。 连续可变升程 技术代表是宝马的“电控气门”技术。 VVL发动机对比VVT发动机 VVT是可变气门正时系统的简称，DVVT是双可变气门正时，而VVL是双升段可变气门升程系统！ VVT和DVVT都只能改变气门开启闭合的时间，而VVL不仅可以改变气门开启时间，还能改变气门大小，从而进一步提高燃烧效率，比VVT更省油！但由于VVL制造成本高，特别是缸盖设计加工难度大，所以采用VVL的车型少， 目前只有本田的VTEC、保时捷Variocam、宝马Valvetronic，日产VVEL发动机大规模采用！比亚迪是自主品牌中，唯一掌握此技术的厂商！ 比亚迪VVL 比亚迪公司顺应全球低碳环保的新趋势、响应国家节能减排的号召，在其新推出的BYD473QE 发动机上使用了VVL系统，并将运用在其车型上。采用VVL技术的发动机，气门行程能随发动机转速的改变而改变。在高转速时，采用长行程来提高进气效率，让发动机的呼吸更顺畅，在低速时，采用短行程，能产生更大的进气负压及更多的涡流，让空气和燃油充分混合，因而提高低转速时的扭力输出。 使用VVl技术的BYD473QE发动机高效环保、经济节油，搭载全新此发动机的比亚迪L3车型已登录国家工信部229 批汽车产品目录，并在工信部轻型汽车燃油消耗量通告中获百公里综合工况油耗为6.2L。 目前比亚迪L3已经进入新一批的节能惠民补贴车型，这也证明了VVL技术对于经济节油的贡献。
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。
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。
详解奥迪AVS可变气门升程系统 在动力方面，欧洲市场上销售的新奥迪A4提供了五种发动机可供选择，分别是带奥迪可变气门升程系统(Audi Valvelift System)的3.2升V6 FSI缸内直喷汽油发动机、1.8T FSI直列4缸缸内直喷汽油发动机、3.0升V6 TDI涡轮柴油发动机、2.7升V6 TDI涡轮柴油发动机，以及2.0升TDI涡轮柴油发动机。 新一代奥迪A4有前驱与Quattro四驱两种驱动方式可供选择，而且全新开发的6速手动变速器、6速Tiptronic自动变速器和Multitronic CVT无级变速器，可以为上述多款发动机提供不同的搭配。率先上市的国产奥迪A4L将匹配的发动机有2.0TFSI缸内直喷汽油发动机和3.2升V6 FSI缸内直喷汽油发动机，1.8T FSI发动机将有望于今年年底国内上市。 奥迪2.0 TFSI内有乾坤 欧洲市场上销售的奥迪A4入门级车型采用的是1.8升T FSI涡轮增压缸内直喷发动机，其最大功率为120kW，250 Nm的峰值扭矩可从1500转至4500转。采用手动变速箱的前驱车型，从静止到100 km/h加速时间为8.6秒，最高车速为225 km/h。这台涡轮增压发动机较老款相比的性能得到很大提升，在2000转时的扭矩输出比老款发动机提高了10%，油门响应速度也提高了30%。搭载这款发动机的奥迪A4L目前仍在国内路测，有媒体报道搭载1.8TFSI发动机的国产奥迪A4L车型将可能在今年年底才能上市。 图1：欧洲市场上销售的奥迪A4入门级车型采用的是1.8升T FSI涡轮增压缸内直喷发动机，搭载这款发动机的国产奥迪A4L车型将可能在今年年底才能上市。
配气机构的革命三种可变气门升程技术 责任编辑：李毅发布时间：2011/2/7 11:00:00 |来源：车168类型：原创 9次评分 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。
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。
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；
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
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。
工业大学2013-2014学年 第一学期《发动机原理》课程论文 论文题目：可变气门技术原理、 最新发展趋势与展望 论文编号：01 ： 学号： 班级：车辆工程
目录 一、可变气门技术研究发展的历史和现状 二、可变气门技术的分类及实现途径 2.1按照控制参数的不同分类 2.2 按照有无凸轮轴分类 三、发动机可变气门正时的机构运作 四、前期发动机可变气门正时技术原理以及实际应用 4.1早期的可变气门技术 4.2本田VTEC 系统 4.3 宝马VANOS 系统 4.4 丰田VVT-i 系统 五、21世纪新发动机可变气门正时技术原理 5.1 丰田VVTL-i 技术 5.2本田i-VTEC 系统 5.3宝马ValvetronicValvetronic系统 六、可变气门技术发展趋势与展望 七、参考文献
可变气门技术原理以及最新发展趋势与展望 摘要：解决发动机燃油经济性与排放性能之间的矛盾一直是汽车发动机技术不断发展的关键，而发动机可变气门正时技术便是解决这一问题的方案之一，本文介绍了发动机可变气门正时技术在各大公司所推出的具有代表性的系统，例如宝马公司的 Valvetronic 系统能使发动机在进新鲜空气时更顺畅，而且还可对其升程进行连续性微调。提出随着可变气门正时技术的逐渐成熟并被高性能发动机采用，因此能提高发动机的动力性和经济性，降低排放。 关键词：发动机；可变气门技术；气门正时技术；气门正时；气门升程； Abstract: The solution to eliminate the conflict between engine fuel economy and emissions performance has been the key to the development of engine technology, and engine variable valve timing technology is raised by one of the options.This paper introduces the representative systems adopting the technology of VVT promoted by different companies, Such as the system of Valvetronic promoted by BMW which enables a much smoother inhalation of an engine as well as successive fine adjustments to its lift. This paper also points out that with the increasing mature of the technology of VVT and its adoption by engines with high-performance, the power and economy of engine could be enhanced and pollution could be reduced. Key words: Engine; VVT; VTEC; Valve timing; Valve lift; 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。所以，汽车发动机有一套专门调节“自己呼吸”的技术，即发动机可变气门技术。可变气门即汽车发动机气门正时的机构和技术，也叫连续可变气门正时系统，当今高性能发动机普遍配备该系统。该系统通过配备的控制及执行系统，对发动机凸轮的相位或者气门升程进行调节，从而达到优化发动机配气过程的目的。 一、可变气门技术研究发展的历史和现状 可变气门技术可以带来非常具有吸引力的发动机性能改善效果，因此自从发动机开发之初，工程师们就梦寐以求地渴望实现发动机气门的可变控制。最早的关于可变气门技术的专利是在 1880 年，英国人 Dugald Clerk 发明了一种用于煤气发动机上的可变气门机构。1918年，发明家 S·哈尔腾博格获得了一项将汽油机凸轮轴转过一个角度的专利。从 1880 年到1990 年的 110 年间，仅美国专利局大概有800 项关于可变气门技术的专利，其部分是在1985年～1987年间获得的，同时广大研究者也发表了大量关于可变气门技术研究的文章。 世界上最早投入成批生产的可变气门机构是 Alfa Romeo 公司于 1983 年用于双凸轮轴两气门发动机上的两点式可变凸轮轴相位装置；1987 年，Nissan 公司在其部分发动机上也使用了调节凸轮轴相位的可变气门机构。即使如此，还是没有设计出令人满意的可以广泛应用于产品发动机的可变气门机构 20 世纪 90 年代中后期，研究人员开始发起了无凸轮气门机构的研究。其中，英国 Lotus公司，美国 Ford、Sturman 公司，Bosch/AVL 公司等分别展开了电液驱动式气门机构的研究。FEV、Aura、Honda、
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。 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，水流出的力道也将不同，发动机可变气门升程技术利用的就是这种原理，让混合气的雾化更加的充分，燃烧也更完全。 目前市场上使用具有可变气门升程技术发动机的厂家共有三个，分别是本田 （Vtec/i-Vtec）、日产（VVEL）和宝马（Valvetronic）。 本田可变气门升程技术：Vtec/i-Vtec 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。
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。
可变气门 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。 ●配气相位机构的原理和作用 我们都知道，发动机的配气相位机构负责向气缸提供汽油燃烧做功所必须的新鲜空气，并将燃烧后的废气排出，这一套动作可以看做是人体吸气和呼气的过程。从工作原理上讲，配气相位机构的主要功能是按照一定的时限来开启和关闭各气缸的进、排气门，从而实现发动机气缸换气补给的整个过程。
那么气门的原理和作用又应该怎么理解呢？我们可以将发动机的气门比作是一扇门，门开启的大小和时间长短，决定了进出的人流量。门开启的角度越大，开启的时间越长，进出的人流量越大，反之亦然。同样的道理用于发动机上，就产生了气门升程和正时的概念。气门升程就好象门开启的角度，气门正时就好象门开启的时间。以立体的思维观点看问题，角度加时间就是一个空间的大小，它也决定了在单位时间内的进、排气量。 ●可变气门正时和升程技术可以使发动机的“呼吸”更为顺畅自然
发动机的气门通常由凸轮轴带动，对于没有可变气门正时技术的普通发动机而言，进、排气们开闭的时间都是固定的，但是这种固定不变的气门正时却很难顾及到发动机在不同转速和工况时的需要。前面说过发动机进、排气的过程犹如人体的呼吸，不过固定不变的“呼吸”节奏却阻碍了发动机效率的提升。
如果你参加过长跑比赛，就能深刻体会到呼吸节奏的把握对体能发挥的重要性——太急促或刻意的屏息都可能增加疲劳感，使奔跑欲望降低。所以，我们在长跑比赛时往往需要不断按照奔跑步伐来调整呼吸频率，以便时刻为身体提供充足的氧气。对于汽车发动机而言，这个道理同样适用。可变气门正时和升程技术就是为了让发动机在各种负荷和转速下自由调整“呼吸”，从而提升动力表现，提高燃烧效率。 ●可变气门正时技术 前面说过气门正时控制着气门的开启时间，那么VVT（可变气门正时）技术是如何工作的呢？它又是怎样达到提升效率、节约燃油的效果呢？ ——气门重叠角对发动机性能的影响
可变气门升程系统 四川交通运输职业学校钟声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，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大众化的技术而显得有些习以为常了。可变气门正时的主要功能是改变发动机气门开启和闭合的时间，以达到更合理地控制相应转速所需的空气量，从而降低油耗，提高经济性，但对动力的提升帮助不大。而可变气门升程系统能够较大地提高发动机的动力性，高转速、大负荷时气门升程增大，减少气门节流损失，以利于提高充气效率和提高燃油经济性；转速低、负荷小时，则气门升程减小，有利于增强进气涡流强度、加速燃烧、改善冷启动和降低油耗。 1、本田的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，本田的VTEC系统结构如图1所示。 图1 本田的VTEC系统 两个进气气门摇臂中间还有一个特殊的摇臂，对应着凸轮轴上的一个高角度凸轮，而在发动机低转速时两个进气摇臂和这个特殊摇臂是分离的、互无关系，进气摇臂只由低角度凸轮驱动，因此进气气门打开的升程较小，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，由电子液压控制的连杆会将两个进气摇臂和那个特殊摇臂连接为一体，此时三个摇臂就会同时被高角度凸轮驱动，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。 2、日产的VVEL系统 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系统利用一个简单的螺杆和螺套达到了这个目的，如图2所示。 图2 日产的VVEL系统 螺母随着转动就可沿着螺栓上的螺纹上下运动，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ECU 根据当前发动机的转速来决定螺套的所在位置，直流电动机驱动螺套的，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摇臂随之转动，摇