智能可变气门正时技术

智能可变气门正时技术

摘要：对于汽车发动机而言，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,提高经济性，降低燃油消耗。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。本文主要讨论智能可变气门正时技术的原理发展以及典型案例。

关键词：可变气门技术正时技术

1 智能可变气门正时正时技术的原理

1.1 智能可变气门正时技术出现的原因

发动机的进气门和排气门的开启开始与关闭终止的时刻，通常以曲轴转角来表示，称为气门正时角。从气门正时图上可以看出活塞从上止点移到下正点进气过程中，进气门会提前开启和延迟关闭。当发动机作功完毕活塞从下止点移到上止点的排气过程中，排气门会提前开启和延迟关闭。发动机工作时的转速很高，四冲程发动机的一个工作行程仅需千分几秒，这么短促的时间往往会引起发动机进气不足，排气不净，造成功率下降。因此，为了解决这一个问题，一般发动机都采用延长进、排气门的开启时间，增大气体的进出容量以改善进、排气门的工作状态，借以提高发动机的性能。这种延长气门开启时间的做法，必然会出现一个进气门和排气门同时开启的时刻，称为“气门重叠角”。气门正时图发动机在不同的工况下吸气特征不一样的：发动机在低转速时，进气速度慢，所以需延长气门开启和延时关闭的时间，采用较小的气门重叠角，才能充分进气以保证低转速时候的扭矩输出；在高转速情况下，由于混合气流速很快，那么需减短气门提前开启和延时关闭的时间，采用较大的气门重叠角，这样才不会造成进排气干涉，有利于高转速时候的功率输出。没有任何一种固定的气门重叠角设置能让发动机在任何转速时都能完输出。传统发动机的气门正时角由固定的凸轮轴机械角度确定，其气门重叠角固定的。在一些工况下会出现难以解决的矛盾，很难保证低转速时的扭矩输出和高转速时的功率输出及在这些工况下的燃油消耗等问题。配气正时技术（VVT）是应用于现代轿车上的新技术中的一种，采用智能可变气门正时技术的发动机在低转速时，气门重叠角相对小一些，让气门提前打开和延时关闭的时间更长一些；那么在高转速情况下，气门重叠角就变大一些，让气门提前开启和延时关闭的时间短，这样发动机在各个工况都能得到充分的进气，从而提高了发动机的工作效率，让发动机在低转时能有充分的扭力输出，高转速时能有更强大的功率输出，让发动机扭力输出得更平稳，特性曲线更线性。

1.2 智能可变气门正时技术的组成

1)传感器，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负责收集发动机负载状况并反馈信息到ECU。

2)电子控制单元ECU，ECU存了最佳气门正时参数值，ECU收集传感器信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。

3)凸轮轴正时液压控制阀，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可变气门正时控制器的不同油道上。

4)可变气门正时控制器，安装在排气凸轮轴上的，称为叶片式可变气门正时控制器，安

装在进气凸轮轴上的，称为螺旋槽式可变气门正时控制器。两者构造有些不同，但作用相同。

1.3 智能可变气门正时技术的原理

VVT—i发动机的E C U内储存了最佳气门正时参数值，在各种行驶工况下ECU自动搜寻气门正时实际值，并与其内部的气门正时目标值对比修正，计算出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，并发出指令控制凸轮轴正时液压控制阀，控制阀根据E C U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发动机的ECU同时综合曲轴位置传感器、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。

2 可变气门技术的发展

传统的发动机气门驱动系统，采用机械凸轮机构来控制进排气门，由于凸轮型线是固定的，因而其气门的升程、配气定时都是固定不变的，无法在发动机运行中进行调节，通常只能保证在某一工况下优化发动机性能。

当今，能源和环境问题日益突出，社会对燃油的经济性和有害排放物的要求日趋严格，如何改善发动机的性能、提高热效率和减少有害排放倍受关注，出现了大量建立在改进凸轮驱动基础上的可变配气机构的专利，本质上都是通过改变凸轮的型线或凸轮的相位角来实现，因而无法满足实时全程控制的要求。

为了解决上述问题，研究人员提出了取消凸轮驱动，用电磁驱动或电液气门驱动开启的方法。电磁直接气门驱动的工作原理是通过上下2个线圈的交替通电，由衔铁上下运动来控制气门的开启与关闭。但电磁直接驱动配气机构存在许多先天不足，尺寸大、能耗高、易磨损、需要额外的冷却与润滑系统，更为严重的是落座冲击大。电液驱动则用电磁阀控制高压流体的流入或流出控制室，利用高压流体驱动气门，从而实现气门开启或关闭。而电液气门机构系统主要由液压系统、气门驱动机构和控制系统三部分组成。液压系统的主要功能是为系统提供驱动气门运动的能量。液压系统由油箱、液压泵、电动机、调压阀以及蓄能器等元件组成。气门驱动机构主要功能是通过液压能与气门动能及气门弹簧势能三者之间的能量转换来实现气门的开启和关闭。气门驱动机构包括电液驱动可变配气相位机构和气门弹簧组件两部分。其中电液驱动可变配气相位机构通过两位三通高速电磁阀控制液压油路，在液压力的作用下驱动气门运动，气门回位由气门弹簧实现。

3 典型的可变气门正时技术

3.1 丰田3S-GE发动机双VVT-i[2]

丰田发动机3S—GE装备双VVT—i装置，它采用的连续可变气门正时系统可变气门机构中不可缺少的条件。另外，本田和三菱汽车采用的可变气门正时技术是切换工作凸轮、改变气门升程量和气门正时的方式。这种方式在连续性方面稍微差些，它在高速区域和低速区域分别使用两阶段的升程量和气门正时的方式。只有日产汽车采用连续可变气门正时和凸轮升程量及气门正时两种方式。1 双VVT—i的构造与工作原理双VVT—i是进气侧的凸轮轴和排气侧的凸轮轴两方都采用VVT—i装置，气门重叠及气门开启和关闭的时刻设定比进气侧单独的VVT—i有很大的自由度，控制更为精确。双VVT—i的基本构造与单VVT—i完全相同。采取OCV(油压控制阀)和VVT—i驱动轮。凸轮轴驱动装置与从前一样：曲轴驱动轮一正时皮带一进／排气侧的VVT—i驱动轮一OCV一进／排气凸轮轴。丰田3S—GE型的双VVT—i 中采用初期的斜凸轮式VVT—i驱动轮，在正时凸

轮和凸轮轴之间配置了油压活塞，利用OCV来的油压推动油压活塞，使螺旋键发生偏转，产生凸轮相位差。也就是说。螺旋的偏转使凸轮位置发生变化，

从而控制气门正时装置。

发动机处于不同转速时：1)发动机停止、起动、低温、怠速时，最小气门重叠。这种模式中设定了进气门打开最大推迟角／排气门关闭最大提前角的最小气门重叠角。这个气门正时用于抑制进气回流，使发动机运转稳定。低温时，可以减少燃油的增加量，稳定快怠速时转速，从而能设定更低的怠速转速。提供合适的混合比，使燃油经济性提高。2)小负荷区域，气门重叠小。气门重叠角很小，目的是使进气回流小，发动机运转稳定，还能设定合适的空燃比。3)中负荷区域，气门重叠中。较大的气门重叠角使内部的废气再循环率提高，进气损失减小，Nq和HC减少(进气管内负压降低)。4)高负荷中低速运转区域，最大气门重叠。进气侧的关闭时刻提前，排气侧的关闭时刻推迟，这是最大的气门重叠。可以在中低速运转区域提高充气效率，增大中低速扭矩。在气门连通(进／排气门都处于打开状态)状态下，能迅速排除燃烧后的废气，更早地提供新鲜空气，使充气效率提高、扭矩增大。5)高负荷高速运转区域，气门重叠中、大。随着发动机转速的升高，进气门的关闭时刻延迟(推迟进气侧打开)，目的是提高高速运转区域的充气效率。也就是说，控制进气门打开的提前角在中到稍大的幅度，起到提高充气效率的作用。

排气门关闭保持在大到中等推迟角的程度，控制气门重叠在中和稍大之间。

同样的高负荷下，低速运转区和中速运转区的气门正时是不同的。高负荷低速运转区域，使进气门打开推迟的同时使排气门关闭提前，往中负荷区门正时。随后进入高负荷中速，进气门关闭时刻提前(打开时间提前=提前角)，排气门关闭时刻推迟，接近最大气门重叠角。最后，进入高负荷高速运转区，使进气门关闭提前、气门重叠角变小。

3.2 保时捷Vario Cam 升级版[3]

凸轮轴的设计亮点在于有两种形式的凸轮和可调节平底挺杆。气门冲程可切换为3mm 和10mm，由三位两通电液转换阀进行切换。每个挺杆由两个同心挺杆组成，他们可以锁在一起形成一个单元或相互独立地运动。内挺杆由一个小型的凸轮操纵，外挺杆由两个较大的凸轮操纵。这些挺杆可通过一个销进行液压互锁，如果被锁住，大凸轮就可以工作，反之，小凸轮就工作。这种设计可以使发动机在使用小气门冲程时，最高车速达148km/h。而使用大冲程是，并且以功率出发点的发动机正时条件下，最高车速可达297km/h。

怠速时，通过将气门冲程转换到3mm的小凸轮，并将发动机正时转换为小气门重叠，可对怠速进行优化。车用电脑控制单元通过驱动一个电磁阀来调节发动机的正时。当机油压力升高，使得圆柱形部件向凸轮轴侧移动，使用小气门减小摩擦；由于气门打开的时间很短，可以显著增强进气运动；在燃烧室中预先燃烧

可降低排放。在降低油耗和排放的基础上提高了怠速质量。

节气门半开时，在节气门上部半开阶段转换为大气门重叠，逐步形成的压力会推动圆柱形部件原理凸轮轴的。但为了减小燃油消耗和摩擦损失，仍旧使用小气门冲程。

节气门全开时，不需要变化就可以实现高扭矩和最大功率的输出，凸轮廓线的设计没有影响10mm的最大气门冲程，同时还相应地调节了打开和闭合点。在机油压力逐步形成的作用下，圆柱形部件仍然保持在大气门重叠处，但是气门冲程控制系统转换，使得外侧平底挺杆与内侧平底挺杆通过液压调节销锁定。

3.3 马自达6轿车LF型[7]

该正时控制系统的组成主要由动力系统控制模块(PCM)、传感器和油压转换阀和可变气门正时执行器构成，其工作原理是根据输入传感器(冷却液温度传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、空气流量计等)的信号，PCM确定与发动机工作状态相适应的气门正时，驱动油压转换阀OCV)，并且变换可变气门正时执行器的液压通道，连续不断地修改可变气门正时执行器和进气凸轮轴的状态，因此能够依据发动机运行状况获得最佳气门正时。可变气门正时控制的具体工作分三个过程：

1．气门正时提前油压转换阀(OCv)中的柱式滑阀能够依据PCM信号向左移动时，油泵油

先流入气门正时提前油路，最后再流入可变气门正时执行器的阀体的转子在阀门正时提前点火方向上旋转，在曲轴驱动下靠向壳体，气门正时提前。

2．气门正时延迟油压转换阀(OCV)中的柱式滑阀按照PCM信号向右移动时，油泵再注入可变气门正时执行器中的阀门正时延迟室。然后油压先注入气门正时延迟油路，最后门正时提前室。然后，与凸轮轴一与凸轮轴一体的转子在阀门正时延迟方向上旋转，在曲轴驱动下靠向壳体，气门正时延迟。

3．维持中间气门正时油压转换阀(OCV)中的柱式滑阀就位于气门正时提前和延迟位置中间附近。因此，可变气门正时执行器的提前室和延迟室内都保持了

液压，同时，转子和壳的相对角度也就被固定和保持了，使气门正时固定下来。

3.4 日产Skyline[8]

(1)基准位置

当磁铁不通电流时，作为基准位置。当电流切断时，减速器与执行器分离。这时，减速器由于安装在执行器内部的螺旋弹簧载荷的作用而被挤向旋转方向，并固定在设有转鼓与链轮的限位器位置上。

(2)作动(向气门正时提前角方向变换)当磁铁通过电流，减速器的摩擦片与执行器的转鼓之间发生的摩擦力超过螺旋弹簧载荷时，转鼓旋转方向与凸轮转向相反。随着转鼓的旋转，前板(中间齿轮)随着与转鼓连结的齿轮一起旋外的螺旋花键的作用，与凸轮轴连结的花键轴与链轮之间在提前角方向产生相位角。提前角的最大角度由限位器加以限制。

(3）回复（向提前角方向转换后回复到正时变换）降低对电磁铁的通电电流，以减少前述的摩擦力。通过增加螺旋弹簧的弹力，是转鼓与凸轮以相同方向旋转，前板则与前述的反方向移动，从而产生相位差，当电流切断是，该相位一直恢复到基准位置。于是，通过控制施加于磁铁的电流而实现连续变化相位差。

4 结论

总体来看，发动机可变气门正时技术已相对成熟，更多的高性能汽油发动机向另一个途径探究，并已取得一定的成效。即可变气门升程技术。它和可变气门正时技术有着异曲同工之效。以后会有越来越多的高性能汽油发动机同时采用这两项技术。气门的升程和正时互相关联但又是不同的两回事。升程是气门开度的问题，是指气门开启的间隙大小；气门的正时是气门开启、关闭的时间问题，它是指气门开启、关闭的时刻。它们都决定了进气量的大小，但气门的正时涉及到配气相位上的“重叠阶段”，即出现进气门和排气门同时开启的“重叠阶段”，这在任何工况阶段都会出现，可变气门正时就是要按照负荷的变化控制气门进气时间由短到长呈线性变化，使发动机的动力输出顺畅平滑，减少油耗，而气门升程是改变发动机的动力水平。整体说来，可变气门控制技术使现代发动机技术越来越高，是汽车飞速发展的又一里程碑，可以预见，未来的汽车发展方向应该是机构控制的自动化。气门正时是以发动机转速和负荷状态(节气门开度)作为参数来决定的，再通过车速来掌握运动状态，确定气门的提前角。中负荷中速运转时使其提前角最大，可以提高中低速的扭矩。一般来说，高负荷区域得到功率提高的正时角，中负荷以下得到降低油耗的正时角。中负荷区域的幅度很大，在这个区域控制气门的提前角即为VVT的功能。无论是摆动式或是往复式都要求液压系统控制有很高的精度，元件动作灵敏度也要与车气门动作要求的变化速度相匹配，加上与光、电子控制元件组成智能自动控制系统，使得人们期望精细控制汽车气门正时，使之由固定传动比变成可以随时动态跟踪汽车工作状态而智能地自动调节的愿望成为现实，极大地提高了汽车的动力性、经济性和环保性，这是液压传动在汽车精细控制中巧妙运用的成功例子。齿轮传动、齿形皮带传动的精细智能控制装置与此类似。液压传动由机床上稳态精细控制发展到汽车上瞬态精细控制是一个很大的进步，在提高汽车

科技含金量的同时也促进了液压传动自身的进一步发展。

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可变气门(连续)正时系统的原理

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，

VVT技术细分详解

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

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

发动机可变气门生成技术

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。

汽车发动机可变气门正时系统及其故障检测

汽车发动机可变气门正时系统及其故障检测 摘要发动机可变气门正时技术(VVT)是近年来被逐渐应用于现代轿车发动机的一种新技术。它的主要优点包括节省燃油、降低污染和噪音等。但是VVT 技术的引入也增加了汽车发动机系统的复杂性,对汽车的保养维护及故障检测提出了较高的要求。首先对汽车发动机VVT技术进行概述,然后结合一起发动机故障实例,介绍汽车发动机VVT相关故障诊断的方法。 关键词可变气门正时系统;VVT;故障检测 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广泛需求,许多国家和厂商、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。发动机可变气门正时技术(VariableValve Timing, VVT)是近些年来被逐渐应用于现代轿车发动机的一种新技术。 VVT 技术的基本思想是调节发动机进气、排气系统的升程、重叠时间与正时(部分或者全部)。这样可以提高进气充量,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。以日本丰田汽车公司的智能正时可变气门控制系统VVT-i为例,该技术应用于3L6缸双凸轮轴发动机,可以节省燃油6%,减少CO2排出量40%,降低HC排放量10%,输出扭矩可增加10%。 但是,VVT系统的引入不可避免地增加了汽车发动机整体的复杂性。对汽车的保养维护和故障诊断提出了较高的要求。本文首先对汽车发动机VVT技术做概括性介绍,然后结合一起悦达起亚赛拉图轿车发动机故障实例,介绍VVT汽车发动机故障诊断和排除的一般流程。 1 VVT技术简介 VVT技术的雏形最早出现在19世纪的火车蒸汽机车上。20世纪80年代,许多汽车企业开始了内燃发动机VVT技术的研究。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”。时至今日,许多汽车企业都开发了自己的VVT技术。 活塞式内燃发动机通常通过提升节流阀来进气与排气。提升阀直接或间接地被凸轮轴上的凸轮驱动。凸轮轴上凸轮的轮廓与位置通常是为特定的发动机转速而优化的,通常这会降低发动机在低转速情况下的扭矩和高转速情况下的功率。VVT技术能够使其根据发动机工况进行改变,提高了发动机的效率与动力。 常见汽车发动机的VVT系统由:VVT机油控制阀、VVT机油滤清器、VVT 执行器及其他传感器、ECM等组成。VVT机油滤清器通过缸盖油道向VVT机油控制阀供油;发动机控制模块ECM根据发动机的转速、负荷等参数控制滑阀式的VVT机油控制阀,向VVT执行器的气门正时提前油室或气门正时滞后油室供油;VVT执行器根据供给的油压直接改变排气凸轮轴的相位,通过链条传动,间接

三种气门升程可变介绍

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。

宝马发动机VANOS(双可变凸轮轴控制系统)详解

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

可变气门正时技术

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。

发动机VVT技术详解

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

汽车智能可变气门正时系统

汽车智能可变气门正时系统 一、智能可变气门正时系统（VTT-I系统） 1、概述 VTT-I系统用来控制进气凸轮轴在40度角范围内保持最佳的气门正时，以适应发动机善，从而实现在所有速度范围提高扭矩和燃油经济性，减少废气排放量。VTT-I系统结构图见下图。 VVT－I系统结构图 轮 轴 正 进 机 油 控 制 阀 2、部件结构 1）VTT-I控制器。

VTT-I控制器由与进气凸轮轴耦合的叶片和从动正时链的壳体组成。在进气凸轮轴上的提前或滞后油路传送机油压力，VTT-I控制器叶片沿圆周方向旋转，连续改变气门正时。VTT-I控制器结构如下图。 当发动机停机时，进气凸轮轴多处在滞后状态，以确保启动性能。液压没有传递至VTT-I控制器紧接着就启动发动机，锁销会锁止VTT-I控制器，以防止产生爆震声。 2）凸轮轴正时机油控制阀。 凸轮轴正时机油控制阀根据来自发动机ECU的负荷控制，控制滑阀的位置，从而分配液压控制VTT-I控制器至提前和至提前和滞后侧。当发动机停机时，凸轮轴正时机油控制阀多自在滞后位置。凸轮轴正时机油控制阀结构图见下图。

3）部件控制 根据来自发动机ECU的提前、滞后或保持信号，凸轮轴正时机油控制阀选择至VTT-I控制器的通路。 4）提前。 根据来自发动机ECU的提前、滞后或保持信号，凸轮轴正时机油控制阀选择至VTT-I控制器的通路。作用到正时提前叶片室，使凸轮轴向正时提前方向转动。 5）滞后。根据来自发动机ECU的滞后信号，凸轮轴正时机油控制阀自在如下图的位置，总油压作用到正时滞后侧叶片室，使凸轮轴向正时滞后方向转动。 6）保持。发动机ECU根据移动计算出预定的正时角，预定正时被设置后，使凸轮轴正时机油控制阀在空档位置，保持气门正时直到移动状况改变。调整气门正时在预期目标位置，防止发动机机油在不必要时流出。凸轮轴正时机油控制阀位置（保持状态）如下图。

VTEC可变气门正时和升程电子控制系统方案

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

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

有关汽车发动机可变技术的综述

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

可变正时气门技术发展史

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

发动机可变气门正时系统故障征兆分析与排除方法

发动机可变气门正时系统故障征兆分析与排除方法 作者：不想长大 摘要：发动机可变气门正时系统的可将配气相位按照发动机不同工况进行连续可变，使得发动机的经济性和动力性兼顾，一旦发生故障，配气相位停留在某一状态，不能适应发动机各个工况的变化，发动机工作性能不良。本文分析本田i-VTEC可变气门正时系统工作过程、故障征兆及针对不同系统特点的故障检修和排除的方法。 关键词：发动机可变气门正时系统故障检测诊断 一、为充分发挥发动机各工况下的工作效能应选择最佳的配气相位。 四行程发动机工作中的“排气”和“进气”阶段被称为换气过程，在高速发动机中，每一个换气过程所占的时间是很短暂的仅千分之几秒，在这么短的时间里面，完成将燃烧后的废气排出，吸入新鲜的混和气，从而使得发动机功率扭矩按照工况的要求输出，减少燃油消耗量，降低尾气的排放量。下面就四气门发动机低速和大负荷两个工况进行分析： 1、发动机处于低速小负荷状态，要求可燃混和气混合均匀，较稀薄气体，燃烧平稳，稳定怠速，降低油耗。此时的配气相位应采用较小的气门重叠角和较小的气门升程。 2、发动机处于低速大负荷状态，使进气门打开时间提前，增加气门叠开角，在转速较低的状态下，提高发动机的进气量，以获得更大的扭矩。 3、发动机处于高速状态，要求尽可能利用进气流体的惯性，提高充气系数，满足发动机的动力需求，此时的配气相位应采用最大的气门升程和最大的进气迟闭角从上述分析看出，发动机在低速工况追求的是运行平稳，燃油经济性好；在大负荷和高速工况则追求是发动机的动力性，发动机的燃油经济性和动力性间本身就存在着矛盾，因此它们对配气相位有着截然不同的要求。进而在发动机低速和高速各转速间各工况下，进气门从开启到关闭的持续期必然有一个最佳的配气相位来充分发挥发动机的工作效能。 二、可变气门正时系统可有效提升发动机适应各工况的能力 一个传统发动机的气门正时系统是一种配气相位，气门的开启和关闭是一成不变的，这种配气正时只能适应一种发动机工况，通常将其设定为适合发动机高速运行工况状态，这样的配气相位在发动机怠速工况下，产生燃烧不稳定，怠速较高，尾气排放等问题。可变气门正时系统通过传感器将发动机的运行工况传递给ECU，由ECU结合其他传感器传递的参数，计算出适合该工况的气门开启时间和开启大小，通过执行器完成改变配气相位的操作控制。 三、本田i-VTEC可变正时系统故障征兆分析及检修 本田i-VTEC系统包含VTC和VTEC两个装置组成，VTC完成动作一，既是将进气凸轮轴相对于排气凸轮轴旋转一定的角度，改变开启的时刻及气门叠开角，VTEC完成工作二，既是将进气凸轮轴上的低速凸轮与高速凸轮进行转换使用，不仅改变了开启的时刻及气门叠开角还改变了持续时间和开启的大小。。发动机ECU接受传感器传递来的信息，计算出实际工作情况和目标工作情况，通过控制VTC机油控制电磁阀驱动VTC执行器，通过控制VTEC 电磁阀驱动VTEC摇臂。 若VTC因某种原因不工作了，VTC执行器没有得到油压或者压力不足，由气门弹簧的力推动，被锁销锁定，固定在点火延迟角位置，适合于怠速和起动工况。随着节气门开度的加大，发动机转速提高由于VTC不参与工作，发动机提速较慢，当转速上升到VTEC工作阶段，VTEC系统将低速凸轮转变成高速凸轮工作，发动机转速突越性的提高。在高速区没有可变的气门叠开角且处于最小位置，发动机温度高，氮氧化合物排放量增加，发动机最大转矩无法实现。VTC系统发生故障的征兆是低速性能良好，低速区提速较慢，低速区和高速区间转换过渡不平缓，车辆打冲，车辆最高转速无法实现。检修时，根据上诉分析的故障征兆结合故障代码及其他状况的检查，判断故障点，进而进行维修，其中一个最有效的测试