Valvetronic

【诺诺汽车课堂】Valvetronic（可变气门系统）探秘
wangke，2012-06-29，相关标签：诺诺课堂177次阅读
林总早就发帖介绍过宝马的Valvetronic（可变气门升程机构，林总颇具创意的简称“阀门子”），我也是看了他的神帖后，才开始真正关注这套系统给宝马带来的神奇魅力的。

具体介绍参见林总的帖子哈。

当时就在纳闷，有了可变气门升程调整进气量，还需要节气门干嘛？
结果不久前得到了一次亲自求证的机会。

那天下班去加油，刚加好油，点火，“叮——”一声，出现一个从未见过的故障提示。

还好，是黄色的，说明车子不会瘫掉。

赶紧熄火，再点火一次，还是出现这个提示。

后面的车子等加油，于是硬着头皮起步开走。

更新：捕捉了一个真实截图上来。

结果路上车子极肉！肉到无法想象，油门踩到底都没啥响应。

地板油的瞬时油耗都无法超过15。

后面的司机都狂闪我大灯，那感觉就像我刚拿驾照出来摸车一样。

靠边又点火一次，稍好一点，好不容易开到家。

翻了手册，明白了，是提示发动机无法满负荷工作。

啥原因啊？
第二天，赶紧叫“圈养车手”查故障。

提示Valvetronic system error。

看来爷的确是中标了。

开上架子拆吧。

小弟熟练，不到一刻钟就打摘下了发动机顶盖。

可变气门马达和驱动机构就裸露在那里了。

重点怀疑马达坏了，那就拆下来吧。

拆这个马达一定要小心，小零件容易掉到发动机里面去，而且驱动机构是用弹簧力顶着的，取下来还有些技巧，否则容易弄伤。

好了，拆下来了。

这马达就是一个普通的直流有刷电机，接着以前搞电机的两把刷子，还能玩的转。

把马达接上智能电源，检测一下特性先。

几个参数测下来，粗粗的描了条曲线，结论是马达空转阻尼比较大，但是没有新的马达来做对比，怎么知道是常呢？
根据端子形状，“圈养车手”做了两根专用导线，接在12V的电池上测试了一把，电池电流会比较大，作情况。

马达飞转，润滑油都甩出来，似乎是好的啊。

（圈养车手要求捂脸拍摄。

）
怀疑是偶然故障，就把电机润滑了一下，装了回去，清掉故障后继续开开看。

人品的确不行。

不到1天又报警了！再拆开来搞！
死磕到底拉
这次打算在车上现场测试，自己用双刀双掷开关做了一个换向器，接在这个马达上，测试阀门子系统是否工作正常，这比拆吧？
这么晚发帖，也会被插？
用这个换向器开关，就可以控制Valvetronic电机工作。

能动，挺好玩的。

能看出下图的两个工作位置不同吧？
第二张图是怠速负荷附近的工作位置，估计也是我出现故障时，气门锁定的位置。

智能电源的电流太小，无法模拟车上用蓄电池供电的电流峰值，所以偏心轴无法旋转到气门全改用电池来测试，更加真实。

用电池的话，就需要做一个电路，来控制输出电流，否则12V直接加上去，肯定“啪”一下还会损伤限位。

大概就是这样子，丑了点。

用旋钮控制幅度和方向，比刚才用开关要人性多了。

哈哈。

阀门子电机会听话的，刷——刷的翻来翻去。

没问题啊、、、
看看，说明没问题哈，这是阀门子开到最大开度的照片！够给力吧？
如果实在修不好，就用我这个电路，把电机开到这个位置，然后拔掉电机插头，偏心轴就位置上。

然后再在悬空的电机插头上短接一个小电阻，N46发动机就会自动进入节气门模式，通的自然吸气发动机了。

不过这是我的最差维修方案，总比开的肉肉，极速40km/h的表现好。

还是尝试寻找根本原因。

系统貌似工作很听话啊。

来去自如，刷刷的。

后来折腾了一上午，一个偶然的机会，问题终于找到了。

原来是关闭发动机后，马达自动回位，最后停在最小气门升程的限位那里，由于惯性弹回所以最后会造成一种略微有点挤的感觉，再次启动时候，需要客服这个初期运动卡滞，比较费
对于新的马达，力矩充沛，所以可以轻松克服这个初始卡滞，进入动作。

但是对于老旧的大的电流来帮助它“脱困”。

在系统点火前自检时，会给出一个很小的电流尝试驱动马达，看是不是可以动作。

碰到力不系统在自检时就无法动作，电脑就认为阀门子故障了，然后锁定气门生成，用节气门参与控制
我的气门被锁在很小开度的位置，节气门再怎么打开，对进气量也没什么帮助，所以出现肉。

思想斗争省去一千字，
掏钱买电机吧。

装回去前，用小螺丝刀，趁机把气门室盖里面的油泥都刮干净了。

心里也觉得清爽了不少。

Valvetronic是一个伟大的发明，我2002年读书时，教材里面就讲到过这套系统（佩服德国高
进程度啊），但是当时驾照也没有，车也没摸过，啥也不懂，只是应付考试背了些参数而已。

现在回顾起来才明白了它的设计用途和工作原理。

在此补充一些林总的介绍帖子里面没有提到的内容，供大家学习。

也是我实践和学习总结的对之处，爱卡高人多，欢迎指正。

1）“阀门子”（引自林总语录），是用来代替节气门，通过调节气门升程来控制发动机进气节气门系统，阀门子系统有更高的进气效率，发动机也会因此爆发更高的扭矩。

2）由于没有节气门参与阻风，进气道几乎没有真空度（所以充气效率高），因此必须另配一车体统提供动力源（常规发动机是利用进气道的真空度来驱动刹车助力器的）3）由于没有节气门参与调节，也不存在等效的反射节点，进气道里面不会形成压力波，进化，而更加兼顾如何降低进气阻力。

4）阀门子的使用，会使车辆带档滑行的发动机制动力减轻，带档滑行（油耗通常为0）距离更省油。

5）阀门子的使用，会提高发动机的能量利用效率，也就是说发动机的能量损失减少。

因此响，就是冬天的暖风功率不足，热车变慢。

因此BMW设计在需要尽快热车和需要为驾驶室提制阀门子工作，而调用常规的节气门模式，刻意降低发动机效率，增加产热。

6）发动机怠速的管理需要进气量比较精细的调整，单纯使用阀门子，无法胜任这么精细的尼那么大的电机？还是直流电机，不可能有精确的位置控制能力的），因此需要节气门来配合进气门是步进电机驱动的，位置精度很高）
7）节气门在阀门子发生故障时，会参与工作，提供一定范围的动力受控。

所以，装有阀门子的BMW发动机，节气门也有不少工作任务，并不是车子一启动，节气门门背后积碳的明显边界，也能说明节气门在不少时候都处于小开度状态，参与控制的。

因此B 时的清洗节气门。