可变汽门正时控制系统学习

BMW VANOS 可变汽门正时控制系统
VANOS由液压及机械作动所组成的凸轮控制装置，并藉由DME引擎管理系统所操纵着。

VANOS就是基于一种调整机械的方式，用以修正相对于曲轴运转的进气凸轮位置。

在引擎低转速时，进气门开启较慢，以增进怠速的转速稳定及平滑；在引擎中转速时，进气门比较早启开，用以增加扭力及确保废气回收进入燃烧室，减少燃油的消耗及排放的废气，最后，在引擎高转速时，进气门再度地延迟启开，所以能有全动力的产生。

VANOS意味着能增进废气的管理，增加输出及扭力及提供较佳的怠速质量与燃油效率。

而最新的VANOS版本为双VANOS，使用于新M3引擎上。

VANOS最先发表于BMW M50 5系列的引擎上。

其详细动作原理如下：
在顶置凸轮的引擎中，凸轮是介由皮带或链条与曲轴所带动，而在BMW VANOS 中则是使用链条及链轮机构。

曲轴驱动排气凸轮上的链轮，而排气链轮则是锁在排气凸轮上，第二个链条则是围绕于进气链轮上，大的链轮并没有安装在进气凸轮上，而它的中间有一个洞，内侧的洞是一组螺旋齿轮，凸轮的末端也有一组螺旋齿轮在外侧，但它比较小并能结合于大链轮内侧的齿轮上，其中有一金属杯用以配合内侧与外侧的螺旋齿轮，而VANOS中的V( Variable)就是可变的意思，用以改变螺旋齿轮的接合运作，杯齿轮藉由液压的方式来移动，由液压的操作又由DME所控制着。

在怠速时，凸轮的正时是处于延迟，当离开怠速时，DME控制一电磁阀让油压来移动杯齿轮，因此在中转速时可以使凸轮提前至12.5度，大约在5000转时，让它回到原来的位置，因此在中转速时提前量较大也会有较大的扭力输出。

有时驾驶者行驶时常会听到一种声音，这可能就是杯齿轮移动进或出所产生的链轮扭动的结果。

双VANOS ( double-variable camshaft control )能改变进气及排气凸轮，更是意味着能增大其扭力性能，而这个改变则是基于油门的位置及引擎的转速。

而大部分的BMW则是使用单VANOS，进气凸轮的正时只能有两个转速范围的变化，，然而在双VANOS 系统中，进气与排气凸轮的正时则在连续性的变化，在引擎大部份的转速范围。

在双VANOS中，进气门启开期间延伸到12度，汽门的升程增加0.9MM。

双VANOS 须要非常高的油压来快速地、精确地调整凸轮，确保低转速有较佳的扭力，高转速有较佳的动力，使得未燃烧的废气减少，增进引擎的怠速，在热车时间，并使触媒转换器快速地达到其工作温度。

双VANOS能增进引擎低转速的马力，平滑的扭力曲线，及用以一组凸轮有较宽广的动力输出，相较于单VANOS扭力高峰时，转速降低450转；马力高峰时，转速增加200转，在此同时，扭力并不会降到之前的马力高峰。

双VANOS的优益性在于系统能控制排气废气单独地流入进气歧管，在所有的操作状况，也就是让EGR的废气控制量更佳。

当引擎热车时，VANOS增进燃油的混合来帮助触媒转换器快速地达到热车的操作温度，当引擎怠速时，系统会保持怠速的平滑性及最少的废气排气量，在部份负载时，增加其废气再循环值，让引擎加大油门时有较佳的燃油效率，在全负载时，系统则切换回低循环量，让汽缸尽可能较多的含氧量
HONDA三段式之VTEC
HONDA 最近的三段式VTEC已经应用在CIVIC单凸引擎上，这个机构中有三种不同正时及升程的凸轮注意它们的尺寸也有所不同，中凸轮（快正时、高升程）如下图所示，尺寸最大；右侧凸轮（慢正时、中升程）为中尺寸；左侧凸轮（慢正时、低升程）尺寸最小。

详细作动如下：
第一段：低速，三件式的摇臂独立运作，因此左侧摇臂作动左侧的进气门，藉由左侧低升程凸轮所带动；右侧摇臂作动右侧进气门，藉由右侧中升程凸轮所带动，这两者凸轮的正时都与中凸轮（此时并没有动作）来得低。

第二段：中速，油压（图中橘色的部份）将右侧及左侧的摇臂连接在一起，这时中置摇臂仍独立运作，即然右凸轮大于左凸轮，因此这两侧的摇臂皆由右凸轮所带动，结果将使得进气门得到慢正时、中升程。

第三段：高速，如图油压将三个摇臂全都接连在一起，又由于中置凸轮最大，因此两侧气门皆由中凸轮所连接的中摇臂所带动，所以得到快正时、高升程。