常见可变配气系统.
可变配气系统工作原理
可变配气系统是一种引擎技术，旨在通过调整气门的开闭时间和升程，以优化燃烧过程、提高发动机性能和燃油经济性。
以下是可变配气系统的一般工作原理：
1. 气门控制：可变配气系统使用一套气门控制机构，例如液压控制装置或电动
执行器，来控制气门的开闭时间和升程。
这些机构通过传感器和控制单元获取引擎的工作参数，如转速、负荷和温度等。
2. 相位调节：可变配气系统可以调节气门的相位，即气门开启和关闭的时间点。
通过改变相位，可以优化进气和排气过程，以适应不同工况下的发动机要求。
例如，在高速运行时，可以提前气门关闭时间，以增加进气阻力和排气排放效率。
3. 升程调节：可变配气系统还可以调节气门的升程，即气门开启的距离。
通过
改变升程，可以控制气门的开度，从而调节进气和排气量。
在低负荷情况下，可以减小气门升程以降低进气阻力和减少燃油消耗，而在高负荷情况下，可以增加气门升程以增加气缸充气量和提高功率输出。
4. 智能控制：可变配气系统通常与电子控制单元（ECU）集成，以实现智能控制和优化。
ECU根据传感器反馈的数据和预设的算法，确定最佳的气门开闭时间和
升程，以满足性能和燃油经济性要求。
这种智能控制可以根据驾驶条件和环境变化实时调整气门的工作参数。
通过调整气门的开闭时间和升程，可变配气系统可以改善进气和排气过程的效率，提高发动机的燃烧效率和动力输出。
这有助于降低燃油消耗、减少排放和提高驾驶性能，使发动机更加灵活适应不同的工作条件和要求。
常见可变配气系统总结
常见可变配气系统总结第一篇：常见可变配气系统总结常见可变配气系统介绍摘要：在发动机中，进气系统对发动机性能影响很大。
因此，汽车厂家为了提高在原有基础上大幅度的提升发动机性能，都选择了去修改进气系统，其中可变配气系统技术得到了广泛发展，在实现可变配气系统方面，各大厂家可谓是八仙过海，各显神通。
轿车发动机上常见的VTEC、i-VTEC、VVT-i、VVTL-i、VVT、VVL等字母，表示了这些发动机都采用了可变气门正时技术。
关键词：可变配气正时（VVT）;本田VTEC系统;丰田VVTL-i系统;保时捷Variocam系统;宝马可变气门正时Valvetronic系统；大众VVT系统;日产VVEL系统目前，大多数轿车发动机的配气相位可以随发动机转速、负荷变化而自动调整。
常见调整方式主要有进气门升程、进气门相位、进排气门相位调整。
进气门升程调整又可分为两级调整和连续调整；应用于进气门相位调整的装置可分为叶片式、螺旋式和时规链式。
配气相位调整装置装在凸轮轴正时齿轮(或正时链轮)与凸轮轴之间，接受发动机计算机的指令，对发动机配气相位进行自动调整。
如本田汽车的i-VTEC，丰田汽车的VVT-i等。
1.进气门升程两级调整(1)本田VTEC系统VTEC意为可变气门正时和气门升程电子控制系统。
采用VTEC技术的发动机具有4个气门，能够提高进排气截面积。
进排气截面积越大，高速气流的流量也就越大，提高了发动机的功率。
发动机低转速时，气门升程很小，以减小进气道面积，增大汽缸内真空度和吸力，提高进气流的惯性，以提高进气效率；发动机高转速时，增大气门升程，增大了进气道截面积，以减小进气阻力，增加进气流量。
气门升程可变，保证了发动机在高、低转速时都能获得良好性能。
VTEC有两段或三段调节，当气门从一个升程转换到另一个升程时，由于进气流量突然增大，发动机的输出功率也突然增大，导致发动机在整个转速范围内的输出并不是线性的，也就是说工作不柔和。
常见可变配气系统
常见可变配气系统关键信息项：1、可变配气系统类型：＿___________________________2、工作原理：＿___________________________3、优点：＿___________________________4、缺点：＿___________________________5、适用范围：＿___________________________6、维护要求：＿___________________________7、成本：＿___________________________11 引言可变配气系统在现代内燃机技术中扮演着至关重要的角色。
它能够根据不同的工况和运行条件，动态地调整气门的开启和关闭时间、升程等参数，从而优化发动机的性能、燃油经济性和排放水平。
111 可变配气系统的定义和作用可变配气系统是指能够改变气门正时、气门升程或两者兼有的系统。
其主要作用包括提高发动机的功率输出、改善燃油经济性、降低尾气排放以及增强发动机的运转平稳性。
112 常见的可变配气系统类型1121 可变气门正时（VVT）系统通过调整进气门或排气门的开启和关闭时间，使发动机在不同转速和负荷下都能获得理想的气门正时，从而提高燃烧效率。
1122 可变气门升程（VVL）系统改变气门的升程大小，实现对进气量的精确控制，进一步优化发动机的性能和燃油经济性。
1123 连续可变气门正时和升程（CVVT ＆ CVVL）系统结合了可变气门正时和可变气门升程的优点，能够实现更加精细和连续的气门控制。
12 工作原理121 可变气门正时系统的工作原理通常采用液压、电动或机械方式来调整凸轮轴与曲轴之间的相对相位关系，从而改变气门的开启和关闭时间。
122 可变气门升程系统的工作原理通过不同的机械结构或电子控制单元来改变气门的升程，例如采用多级凸轮、摇臂切换或电磁控制等方式。
13 优点131 提高功率和扭矩在高转速时，通过提前气门开启时间和增加气门升程，能够增加进气量，提高发动机的功率输出。
可变进气系统的种类和工作原理
可变进气系统的种类和工作原理1. 引言可变进气系统（Variable Intake System，简称VIS）是一种用于发动机的进气系统，旨在优化发动机的性能和燃油经济性。
可变进气系统通过改变进气道的几何形状或长度来调整进气流量和速度，以适应不同工况下的需求。
本文将详细介绍可变进气系统的种类和工作原理。
2. 可变进气系统的种类可变进气系统可以根据其工作原理和结构特点分为以下几种类型：2.1 可变长度进气歧管（Variable Length Intake Manifold，简称VLIM）可变长度进气歧管是一种通过改变歧管长度来调整进气道几何形状的可变进气系统。
它通常由一个或多个活塞组成，这些活塞可以沿着歧管轴向移动。
当活塞向外移动时，歧管长度增加；当活塞向内移动时，歧管长度减少。
这样可以改变进气道的共振频率，以提高发动机在不同转速下的输出功率和扭矩。
2.2 可变截面进气歧管（Variable Cross Section Intake Manifold，简称VCSIM）可变截面进气歧管是一种通过改变进气道的横截面积来调整进气流量和速度的可变进气系统。
它通常由一个或多个活动阀门组成，这些阀门可以控制进气道的开口面积。
当阀门打开时，进气道的横截面积增大；当阀门关闭时，进气道的横截面积减小。
这样可以调整进气流量和速度，以适应不同转速下的需求。
2.3 可变长度和截面进气歧管（Variable Length and Cross Section Intake Manifold，简称VLCSIM）可变长度和截面进气歧管是一种综合了可变长度和可变截面两种调节方式的可变进气系统。
它通过同时改变歧管长度和横截面积来调整进气道的几何形状和特性。
这样可以更加精确地控制进气流量、速度和共振频率，以实现更高效的燃烧过程。
3. 可变进气系统的工作原理不同类型的可变进气系统在工作原理上有所差异，下面将分别介绍各种类型的可变进气系统的工作原理。
常见连续可变配气正时及气门升程控制系统详解
常见连续可变配气正时及气门升程控制系统详解作者：武忠来源：《汽车维修与保养》 2018年第9期一、相位角及其功用进、排气门相对于上、下止点早开、晚关的四个角度叫做进、排气相位角。
它们的取值关系到增大进气充量、减小换气损失和阻力等性能的优化。
图1为用于表示四个相位角的相位图，在一定条件下使发动机充气效率最大的相位角称为最佳相位角。
图内部数值为自然吸气型发动机的最佳相位角范围，图外部数值为增压型发动机的相位角范围，各最佳相位角在该范围内随转速增加而增加。
二、气门升程及功用气门口是进气流道中截面最小，流速最高之处，而且截面随气门升程急剧变化，对进气损失和充气效率影响最大，气门升程如图2所示。
为此采用多气门及气门升程控制，可以减小进气损失，提高充气效率。
在发动机结构一定的条件下，随发动机转速升高而提高气门升程，可获得更高的充气效率。
三、连续可变配气相位控制图3(a)所示为奥迪V6发动机可变配气正时调节装置，调节器安装在凸轮轴的前端部，它能根据发动机控制单元控制信号调节凸轮轴的正时，调节器由液压操纵通过油道与发动机润滑油路相连。
控制箱安装在汽缸盖上，通往调节器的油道位于控制箱上，进排气正时调节阀位于控制箱上，它们根据发动机控制单元信号控制到调节器的油压。
进气凸轮轴正时调节阀负责进气凸轮轴的调节，排气凸轮轴正时调节阀负责排气凸轮轴的调节。
调节器内部结构如图3(b)所示，主要由内转子外转子和其上的油道组成。
可变进气工作时，发动机控制单元控制可变的配气正时，它需要有关发动机的速度、负何、温度和曲轴、凸轮轴的位置信号。
为了调节凸轮轴，发动机控制单元激励电磁阀N205和N318。
两阀随后打开控制箱的的油道，机油流经控制箱和凸轮轴进入调节器，调节器转子转动按控制单元要求调节凸轮轴正时。
为了排气再循环及增加发动机扭矩，进气凸轮轴被设置在上止点前开启，为了改变其位置，发动机控制单元激励进气凸轮轴调节阀N205，调节阀受激励后移动位置。
任务一 可变配气相位控制系统和可变进气系统
谐波增压控制系统 ACIS
低速时，进气控制阀关闭，压力波传播距离长，发动机低 速性能好。 高速时，进气控制阀打开，压力波传播距离短，发动机高 进气控制阀 进气道 速性能好。
喷油器 空气滤清器 节气门 进气室
任务一 可变配气相位控制系统 和可变进气系统
进气控制系统
目的：提高进气量，改善发动机动力性能。 类型：动力阀控制系统、谐波进气增压系统（ACIS）、可变配气相位控制系统 （VTEC）等多种。
动力阀控制系统：是控负荷时的进气量需求，从而改善发动机的动力性。 谐波进气增压系统：利用了进气管内的压力波与进气门的开启配合，当进气门 开启时，使反射回来的压力波正好传到该气门附近，从而形成进气增压的效果， 提高发动机的充气效率和功率。 可变配气相位控制系统：根据发动机转速、负荷等参数变化来控制VTEC
2. VTEC机构的组成
中凸轮升程最大，次 凸轮升程最小。 主凸轮的形状适合发 动机低速时单气门工 作的配气相位要求； 中凸轮的形状适合发 动机高速时双进气门 工作的配气相位要求。
3.VTEC工作原理
发动机低速时，电磁阀断电，油道关闭。在弹簧作用下，各活塞均回 到各自孔内，三个摇臂彼此分离。此时，主凸轮通过主摇臂驱动主进 气门，中间摇臂驱动中间摇臂空摆（不起作用），次凸轮升程非常小， 通过次摇臂驱动次进气门微量开闭，以防止进气门附近积聚燃油。配 气机构处于单进、双排气门工作状态。
发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速均达到设 定值时，电磁阀通电，油道打开。在机油作用下，同步活塞A和同步 活塞B分别将主摇臂与中间摇臂、次摇臂与中间摇臂插接成一体，成 为一个同步工作的组合摇臂。此时，由于中凸轮升程最大，组合摇臂 由中凸轮驱动，两个进气门同步工作，进气门配气相位和升程与发动 机低速时相比，气门的升程、提前开启角度和迟后关闭角
原理解析及保养常识发动机可变配气系统
了进气 门延 迟开 启和 延迟 关 闭 ， 进气
况 的收 集 来 对 气 门开 合 日 寸间 进 行 初 级 调 节 。 所 谓 初 级 调 节 则 是 ＶＶ— Ｉ系 统 只 能 控 制 １根 进 气 凸 轮 轴 ， 除 此 之 外 ， Ｅ ＣＵ 只 能 依 靠 凸 轮 轴 以 及 相 比 后 来 相 当 有 限 的 机 构 传 感 器 获 得 发
异。 本 文 以 大 众 系 普 遍 使 用 的 链 张 紧
式 进 气 相 位 可 变 技 术 和 丰 田 公 司 的 智 能可 变 气 门 『 Ｅ 时 系 统 ＶＶＴ — ｉ 技 术 为 实例 讲 述 可 变 气 门『 Ｆ 时 技 术 的 工
四种形式的可变配气机构 2
三、工作原理：
1、怠速工况—转速较低，混合气流速慢，进气提前 角应较小，使进气重叠角减小，以防止发动机回火。 为此，电磁阀的控制电流较小，磁吸力较小，使滑 阀应处于“保持状态”，油道内无油压，锁销处于 锁止状态，进气门不提前开启，保证怠速平稳运转。
2、中等负荷工况—转速较高，混合气流速加快，惯性 能量较大，进气门应早开，加大重叠角，可使废气排 出量加大，提高容积效率。滑阀应处于“提前状态”， 以加大发动机的扭矩值。为此，电磁阀的电流随之加 大，滑阀在较大的磁吸力作用下，可左移到极限位置， 出油孔和回油孔随动开启。使转子右旋转，进气门开
（一）构造—它是在液压紧链器的基础上，加装了用ECU 控制的电磁阀，形成了一个“配气相位调节总成”部件。
只能对进气凸轮轴进行调 整。排气凸轮轴被曲轴正 时齿带驱动，不能调整。 进气凸轮轴通过正时链条 被排气凸轮轴驱动。 凸轮轴调整是通过电控液 压活塞将油压作用于链条 张紧器来完成的。凸轮轴 调整机构的工作油路与气 缸盖上的油道相通。
启程度随之加大，最大可达40° 曲轴转角。
3、大负荷工况—转速相对降低，混合气流速变慢，应使进气门早 开程度减小，以防止发动机回火，用加大晚关程度来加大扭矩值。 为此，电磁阀不通电，不产生磁吸力，滑阀在其弹簧的作用下，被 推到右端极限位置。其出油道和回油道反向转换，转子反向左转， 进气门早开程度减小，滑阀应处于“迟后状态”，保证了发动机扭
丰田车系
智能可变气门正时系统(VVT—i系 统)
VVT—i（Variable Valve Timing intelligent）
智能可变气门正时系统，用来控制进气凸轮轴在 40°角范围内，自动保持最佳的气门正时，以适应 发动机工作状况的需要，实现了在所有速度范围内， 使配气相位智能化的变化（保持、提前、迟后）。从 而，提高了发动机的扭矩和燃油经济性及净化性。
可变配气系统工作原理
可变配气系统工作原理可变配气系统的工作原理是通过改变气门的开启时间和持续时间来优化气门效率，以提高发动机的性能。
在传统的固定配气系统中，气门的开启和关闭时间是固定的，无法根据发动机运行情况和要求进行调节。
而在可变配气系统中，气门的开启和关闭时间是通过一系列的机械或电子控制装置来进行调节的。
可变配气系统可以分为两种类型：进气侧可变配气系统和排气侧可变配气系统。
进气侧可变配气系统主要通过改变进气气门的开启时间和持续时间来实现，而排气侧可变配气系统则是通过改变排气气门的开启时间和持续时间来实现。
在进气侧可变配气系统中，一种常见的技术是连续可变气门正时系统（CVVT）。
CVVT系统通过改变进气气门的开启时间和持续时间，可以提高进气效率，增加燃烧效率，减少排放，并提高发动机的动力性能和燃油经济性。
CVVT系统通常由一个可变气门正时调节器、气门正时控制单元和传感器等部件组成，通过这些部件的协同工作，可以实现对气门正时的实时调节。
在排气侧可变配气系统中，一种常见的技术是连续可变排气气门正时系统（CVVT）。
CVVT系统通过改变排气气门的开启时间和持续时间，可以优化排气效率，减少排气阻力，提高废气排放效率，并提高发动机的整体性能。
CVVT系统通常由一个可变排气气门正时调节器、排气气门控制单元和传感器等部件组成，通过这些部件的协同工作，可以实现对排气气门正时的实时调节。
总的来说，可变配气系统通过调节气门的开启时间和持续时间，以实现对发动机气门效率的优化，提高发动机的性能、燃油经济性和排放控制。
这种技术对汽车行业的发展和进步起到了积极作用，为汽车制造商提供了更多的选择和创新空间，推动了发动机技术的不断进步和发展。
可变配气相位控制系统
活塞 活塞环
上升油缸充满 调节器下行
回油阀 下降油道
高压油
张紧器
下降油缸充满 调节器下行
活塞环 活塞
换向阀
上升油道
宝马7系列进气升程调节机构
宝马7系列进气升程调节机构
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电控发动机原理与维修
制作 赵骏 主讲 赵骏
武汉市汽车应用工程学校 武汉市汽车维修技术培训学校
电控可变配气相位控制系统
可变配气相位控制系统（VTEC）
1.对配气相位的要求 2. VTEC机构的组成 3. VTEC机构的工作原理 4. VTEC系统电路 5. VTEC系统的检修
对配气相位的要求
副正时链 (右侧) 自动张紧器
主正时链
副正时链 (左侧) 自动张紧器
副正时链 (右侧) 主正时链自动张紧器
副正时链 (左侧) 惰轮
曲轴
链张紧器
– 主链张紧器
棘轮式止回机构
拆/装维修孔
链张紧器
– 左右气缸组各1个副链张紧器
销子（止动器）
链张紧器
单向球阀 弹簧
左侧气缸组
机油压力 (来自缸盖)
液压气门间隙调节器
➢当发动机高速运转，电脑向VTEC电磁阀供电，使电磁阀开启， 来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧，此时两个活塞 分别将主摇臂和次摇臂与中间摇臂接成一体，成为一个组合摇 臂。此时，中间凸轮升程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动，两 个进气门同步工作。
➢当发动机转速下降到设定值，电脑切断电磁阀电流，正时活 塞一侧油压下降，各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧作用下， 三个摇臂彼此分离而独立工作。
10_配气机构-可变配气机构
发动机达到某一个设定的高转速（如3000r/min）时， 由ECU传来的信号打开VTEC电磁阀，压力机油通过摇臂轴 上的油孔16（图3-39）进入正时活塞，正时板移出，推动 摇臂内的正时活塞，使三根摇臂锁成一体。
三个进气凸轮分别驱动三根摇臂
三根摇臂内部装有由液压控制移动的同步活塞3和4、
正时活塞1等
图3-37 摇臂组件 1-正时活塞 2-正 时活塞弹簧 3-同 步活塞A 4-同步 活塞B 5-辅助摇 臂 6-中间摇臂 7-主摇臂 3-42 四行程发动 机换气损失
Байду номын сангаас
2．VTEC的工作原理
（1）工作过程 发动机低速时， VTEC机构的油道内没有机油压力，正时 活塞、同步活塞和止推活塞在回位弹簧作用下都处于左端
图3-39 发动机 高速运转 1-凸轮轴 2-主 凸轮 3-中间凸 轮 4-辅助凸轮 5-主摇臂 6-中 间摇臂 7-辅助 摇臂 8-摇臂轴 中心油道 9-摇 臂轴 10-止推 活塞弹簧 11止推活塞 12同步活塞B 13同步活塞A 14正时板 15-正 时活塞 16-摇 臂轴油孔
（2）工作过程控制
1．VTEC的基本结构 五段工作凸轮
图3-35 VTEC机构 1-凸轮轴 2-摇臂轴 3-主摇臂 4-正时板 5-中间摇臂 6-止推活 塞 7-辅助摇臂 8-同步活塞B 9-同步活塞A 10-正时活塞
图3-36 5段工作凸轮 1-凸轮轴 2、6-排气凸轮 3-主进 气凸轮 4-中间进气凸轮 5-辅助进 气凸轮
四种形式的可变配气机构课件
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一、概述
发动机配气相位角的大小因车而异，总的目的是：利用气流的惯性和压差， 使进气充分、排气彻底，提高动力性和经济性。
可变配气相位改变了配 气相位固定不变的状态， 在发动机运转工况范围 内提供最佳的配气正时， 提高了充气系数，较好 地解决了高转速与低转 速、大负荷与小负荷下 动力性与经济性的矛盾， 在一定程度上改善了废 气排放、怠速稳定性和 低速平稳性，降低了怠 速转速。
1．两个排气门由单独的凸轮和摇臂驱动；两个进气门由单独的不 同升程和相位的凸轮和摇臂驱动，主次摇臂之间装有中间摇臂，它 不与任何气门直接接触，三者依靠专门的柱塞联动，利用主油道油 压控制。如图：
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２．中间凸轮升程最大，它是按发动机“双进双排”、高转速、大功 率的工作状态设计的。主凸轮的升程小于中间凸轮，它是按“单进双 排”、低转速工作状态设计的。次凸轮升程最小，最高处只是稍微高 于基圆，其作用是在低转速时微开，防止喷出的燃油不能进缸。
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2. 高速运转时—当信号达到规定值时，ECM指令VTEC电磁阀开启液 压油道，油压推动3个柱塞移动，3个摇臂栓为一体。由于中间凸轮 的升程大于另外两个凸轮，且凸轮的相位角也大，主次进气门即大 幅度地同步开闭。此时，处于“双进双排”工作状态，功率明显加大。
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3．汽车在静止状态空转时，VTEC机构不投入工作。动态投入工作 时，车速有明显提高。 4．VTEC机构技术状态的好坏，除电控部件外，对机油品质、润滑 系统相关部件和大小瓦的配合间隙要求严格（0.02~0.04mm），必 须使用本田机油，完成润滑和锁止控制。
汽车新技术配置-2可变进气系统
提高生产效率。
03
优化设计
集成化设计将推动可变进气系统的优化设计，以适应不同发动机的需求
和车辆性能目标。通过仿真分析和实验验证，不断改进和优化系统结构，
提高其性能和可靠性。
Hale Waihona Puke 效能材料高性能材料为了满足可变进气系统的复杂工作条件和严苛的性能要求，需要发展高性能的材料，如高强度轻质材料、耐磨耐高温 材料等。这些材料能够提高系统的耐用性和可靠性，延长使用寿命。
以提供更好的驾驶体验。
04
可变进气系统在汽车中的应用
提高发动机性能
优化进气量
降低振动和噪音
可变进气系统能够根据发动机工况实 时调整进气量，使发动机在各种转速 下都能获得最佳的进气效果，从而提 高发动机的功率和扭矩。
通过优化进气过程，可变进气系统还 能有效降低发动机的振动和噪音，提 高驾驶的舒适性。
在低速行驶时，动态调节可以增加进气量，提高发动机扭矩，使车辆加速 更加迅速。
在高速行驶时，动态调节可以减少进气量，降低发动机功率，提高燃油经 济性。
静态调节
静态调节是指在车辆静止状态下，根据发动机工况和驾驶员需求，手动或自动改变 进气系统的参数。
驾驶员可以通过操作按钮或旋钮来选择不同的进气模式，以满足不同的驾驶需求。
改善响应性
由于可变进气系统能够快速适应发动 机工况的变化，因此能够提高发动机 的响应性，使车辆加速更加迅速和流 畅。
降低油耗和排放
降低油耗
通过优化进气量和响应性，可变进气系统能够提高发动机的燃油经济性，从而降低油耗。
降低排放
可变进气系统能够改善发动机的燃烧过程，降低废气中的有害物质含量，从而降低汽车排放对环境的影响。
智能可变进气系统
可变进气系统
2.可变气门正时及升程
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。 可变气门正时是现在最流行的发动机技术，它 除了可以让引擎的动力发挥更加均匀外，还可 以使燃油燃烧更充分，达到降低油耗的目的。
VCM通过VTEC系统关闭进、排气门，以中止特定气缸的 工作，与此同时，由动力传动系控制模块切断这些气缸的 燃油供给。在3缸工作模式下，后排气缸组被停止工作。 在四缸工作模式下，前排气缸组的左侧和中间气缸正常工 作，后排气缸组的右侧和中间气缸正常工作。
VCM系统对节气门开度、车速、发动机转速、自 动变速箱档位选择及其它因素进行监测，以针对 各种工作状态确定适宜的气缸启用方案。 此外，该系统还会确定发动机机油压力是否适合 VCM进行工作模式的切换，以及催化转化器的温 度是否仍会保持在适当范围内。为了使气缸启用 或停用时的过渡能够平稳进行，系统会调整点火 正时、线控节气门的开度。 最终，3缸、4缸和6缸工作模式间的过渡，会在 驾驶员觉察不到的状态下完成。
可变进气系统
目前的发动机配气技术主要分为两种： 目前的发动机配气技术主要分为两种： 一种是可变气门正时， 一种是可变气门正时，即对进气或排气的正时可以根 据发动机转速、进气压力和车速等参数调节， 据发动机转速、进气压力和车速等参数调节，是通过 改变凸轮轴旋转的角度来实现的。 改变凸轮轴旋转的角度来实现的。可变气门正时可以 进一步分为连续可变和分段可变。 进一步分为连续可变和分段可变。连续可变是指气门 叠加角可以在一定范围内进行连续的变化，分段可变 叠加角可以在一定范围内进行连续的变化， 则是只能在两到三个角度之间切换， 则是只能在两到三个角度之间切换，而目前的技术基 本上都可以实现连续可变了。 本上都可以实现连续可变了。 另一种为可变气门升程， 另一种为可变气门升程，即可通过技术手段改变气门 打开的升程，改变进气量， 打开的升程，改变进气量，从而增加气缸内的压力并 使燃烧效率得到改善，提高动力输出。 使燃烧效率得到改善，提高动力输出。
发动机可变配气机构的设计
发动机可变配气机构的设计1. 引言发动机可变配气机构是现代内燃机的重要组成部分，它可以根据不同的工况和需求，调整气门的开启和关闭时间、持续时间和相位，以优化燃烧过程，提高发动机的性能和燃油经济性。
本文将介绍发动机可变配气机构的设计原理、常用类型以及设计要点。
2. 可变配气机构的设计原理可变配气机构的设计原理是通过控制气门的开启和关闭时间、持续时间和相位，调整气门的进气和排气过程，以优化燃烧过程。
常见的设计原理包括：2.1 摇臂式可变配气机构摇臂式可变配气机构通过调整摇臂的长度和几何结构，控制气门的开闭，实现可变配气。
该设计原理简单、成本较低，适用于低功率发动机。
2.2 凸轮轴式可变配气机构凸轮轴式可变配气机构通过调整凸轮轴的轴向和回转角度，控制气门的开闭，实现可变配气。
该设计原理适用于高功率发动机，可以实现更精确的气门控制。
2.3 电控可变配气机构电控可变配气机构通过电控系统控制气门的开闭，实现可变配气。
该设计原理可以实现更高的控制精度和灵活性，但成本相对较高。
3. 可变配气机构的类型可变配气机构的类型多种多样，常见的类型包括：3.1 机械式可变配气机构机械式可变配气机构通过机械结构实现气门的可变控制，包括摇臂式可变配气机构和凸轮轴式可变配气机构。
3.2 液压式可变配气机构液压式可变配气机构通过液压系统实现气门的可变控制，可以实现更高的控制精度和灵活性。
3.3 电控式可变配气机构电控式可变配气机构通过电控系统实现气门的可变控制，可以实现精确的气门控制。
4. 可变配气机构的设计要点设计可变配气机构时需要注意以下要点：4.1 控制精度可变配气机构的控制精度决定了发动机的性能和燃油经济性，需要确保气门的开闭时间、持续时间和相位的准确控制。
4.2 结构可靠性可变配气机构的结构需要满足发动机工作的稳定性和可靠性要求，同时要考虑结构的重量和成本。
4.3 耐久性可变配气机构需要具备良好的耐久性，能够承受高频率的工作循环和高温高压的工作环境。
可变进气系统的种类和工作原理
可变进气系统的种类和工作原理一、引言可变进气系统（Variable Intake System，简称VIS）是指发动机进气系统中的一种设计，通过改变进气道的长度、面积等参数，以达到不同转速下最佳的进气效果。
可变进气系统的出现，使得发动机在不同转速下都能够获得较好的性能表现。
二、可变进气系统分类根据不同的工作原理，可变进气系统可以分为以下几类：1. 可调节进气道长度式这种类型的可变进气系统通过改变进气道长度来实现对发动机性能的调节。
在低转速时，可以缩短进气道长度以增加空气流速和旋涡效应，提高燃烧效率；而在高转速时，则可以延长进气道长度以增加空气流量和降低阻力，提高输出功率。
2. 可调节阀门式这种类型的可变进气系统通过控制阀门来改变空气流量和流速。
在低转速时，阀门关闭或部分关闭以减小空气回流和增加旋涡效应；而在高转速时，则需要完全打开阀门以增加空气回流和降低阻力。
3. 双模式式这种类型的可变进气系统可以根据不同的驾驶模式（如经济模式和运动模式）自动切换进气道长度或阀门开度，以实现最佳的性能表现。
三、可变进气系统工作原理1. 可调节进气道长度式可调节进气道长度的可变进气系统主要由两部分组成：进气歧管和长度可调节的进气道。
在低转速时，电子控制单元（ECU）会发送信号给执行器，使其缩短进气道长度；而在高转速时，则会发送另一个信号使其延长。
当进气道缩短时，空气流速增加，空气回流减小，从而提高了燃烧效率。
此外，由于缩短了进气道长度，空气流经歧管时会形成更强的旋涡效应，也有利于提高混合物的均匀性和稳定性。
当然，在缩短进气道长度时也会增加一定的阻力。
当进气道延长时，则可以增加空气回流和降低阻力以提高输出功率。
此外，在延长了进气道长度后，空气回流减小、旋涡效应减弱等因素会导致混合物的不均匀性和稳定性下降。
2. 可调节阀门式可调节阀门式的可变进气系统主要由进气歧管、执行器和阀门组成。
在低转速时，ECU会发送信号使执行器关闭或部分关闭阀门，以减小空气回流和增加旋涡效应；而在高转速时，则会发送另一个信号使其完全打开。
四种形式的可变配气机构
电磁铁在高温环境下容易退磁，导致 性能下降。因此，电磁式可变配气机 构在高温环境下的可靠性有待提高。
05
电机式可变配气机构详解
工作原理
电机驱动
电机式可变配气机构通过电机驱动气门开度的变化，实现进、排 气门正时和升程的连续可调。
传感器信号输入
根据发动机负荷、转速等传感器信号，控制单元计算出最佳气门正 时和升程，并通过电机执行器实现精确控制。
闭环控制
通过反馈信号对气门开度进行闭环控制，确保实际气门开度与目标 值一致，提高控制精度。
结构组成
控制单元
接收传感器信号，计算并输出控制指 令，驱动电机执行器工作。
电机执行器
将控制单元的指令转化为机械运动， 驱动气门开度变化。
传感器
监测发动机负荷、转速等参数，为控 制单元提供输入信号。
气门机构
包括气门、气门弹簧、气门座等部件 ，与电机执行器配合实现气门开度的 连续可调。
四种形式的可变配气机构
汇报人：XX
目 录
• 引言 • 四种形式的可变配气机构概述 • 液压式可变配气机构详解 • 电磁式可变配气机构详解 • 电机式可变配气机构详解 • 复合式可变配气机构详解 • 四种形式的可变配气机构比较与选择
01
引言
目的和背景
提高发动机性能
随着汽车技术的不断发展，对发动机性能的要求也越来越高。可变配气机构作 为一种能够优化发动机性能的技术，受到了广泛关注。
成本效益原则
在满足性能需求的前提下，尽量选择 成本较低的可变配气机构类型。例如 ，对成本要求较高的车型可考虑选择 机械式可变配气机构。
可靠性原则
选择经过验证且可靠性高的可变配气 机构类型，以确保发动机长期稳定运 行。
2.5废气涡轮增压系统可变配气系统
风压力调节阀
1.废气涡轮增压系统
废气涡轮增压器工作原理
废气涡轮和压气机 叶轮安装在同一根 轴上，当废气气流 冲击涡轮时，涡轮 高速旋转，同时带 动压气机叶轮以相 同的速度旋转，经 空气滤清器滤清的 洁净空气被吸入压 气机室，压缩后压 力升高，通过管道 进入中冷器冷却， 而后进入气缸，从 而提高了发动机的 充气效率。
4.4.3废气涡轮增压系统的组成和工作原理
增压压力控制电磁阀
当电磁阀断电时，膜片执行器的左室与低压空气端连通。当电磁阀通电时，膜片 执行器的左室与高压空气端连通。
4.4.3废气涡轮增压系统的组成和工作原理
增压压力的调节
控制模块根据空气流量、 发动机转速、增压压力等 传感器的信号控制，对增 压压力控制电磁阀N75的 通断进行控制，当实际进 气压力低于理论值时，旁 通阀门关小；当实际进气 压力高于理论值时，旁通 阀门开大。
目录
1 2
废气涡轮增压系统 可变配气系统
1.废气涡轮增压系统
废气涡轮增压系统的作用
废气涡轮增压发动机是 利用发动机排出废气的 能量将进入气缸的新鲜 空气预先进行压缩，使 发动机获得更高的充气 效率，由于增加了压缩 空气的量，所以允许喷 入较多的燃油，使发动 机在尺寸不变的条件下 产生更大的功率并具有 更高的燃烧效率，降低 了油耗。
1.废气涡轮增压系统
增压压力控制系统工作原理
① 增压压力调节单元。增压压力调节单元安装在涡轮增压器前端，其膜片式控制阀通 过橡胶软管经增压压力限制电磁阀（N75）与增压器压气机外壳出口相连接，涡轮室内的废气 旁通阀由增压压力调节单元的膜片阀通过推杆控制。
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常见可变配气系统介绍董昊轩（潍坊学院车辆工程2班 11011240205）摘要：在发动机中，进气系统对发动机性能影响很大。
因此，汽车厂家为了提高在原有基础上大幅度的提升发动机性能，都选择了去修改进气系统，其中可变配气系统技术得到了广泛发展，在实现可变配气系统方面，各大厂家可谓是八仙过海，各显神通。
轿车发动机上常见的VTEC、i-VTEC、VVT-i、VVTL-i、VVT、VVL等字母，表示了这些发动机都采用了可变气门正时技术。
关键词：可变配气正时（VVT）;本田VTEC系统;丰田VVTL-i系统; 保时捷Variocam系统;宝马可变气门正时Valvetronic系统；大众VVT系统;日产VVEL系统目前，大多数轿车发动机的配气相位可以随发动机转速、负荷变化而自动调整。
常见调整方式主要有进气门升程、进气门相位、进排气门相位调整。
进气门升程调整又可分为两级调整和连续调整；应用于进气门相位调整的装置可分为叶片式、螺旋式和时规链式。
配气相位调整装置装在凸轮轴正时齿轮(或正时链轮)与凸轮轴之间，接受发动机计算机的指令，对发动机配气相位进行自动调整。
如本田汽车的i-VTEC，丰田汽车的VVT-i等。
1.进气门升程两级调整(1)本田VTEC系统VTEC意为可变气门正时和气门升程电子控制系统。
采用VTEC技术的发动机具有4个气门，能够提高进排气截面积。
进排气截面积越大，高速气流的流量也就越大，提高了发动机的功率。
发动机低转速时，气门升程很小，以减小进气道面积，增大汽缸内真空度和吸力，提高进气流的惯性，以提高进气效率；发动机高转速时，增大气门升程，增大了进气道截面积，以减小进气阻力，增加进气流量。
气门升程可变，保证了发动机在高、低转速时都能获得良好性能。
VTEC 有两段或三段调节，当气门从一个升程转换到另一个升程时，由于进气流量突然增大，发动机的输出功率也突然增大，导致发动机在整个转速范围内的输出并不是线性的，也就是说工作不柔和。
VTEC发动机在加速时有突如其来的推背感，这在很大程度上提高了驾驶乐趣。
但舒适性和发动机运转的平顺性较差。
当然，要想做到动力线性的输出，则需要在技术上下更大的功夫，做到气门升程无级调节。
VTEC 是利用不同高度的凸轮来改变气门升程，所以低转速凸轮使气门开启升程和时间都短，高速凸轮的形状能让气门开启时间更长，改变了配气相位。
可变气门升程的控制原理，如图1所示。
PCM根据发动机的负荷、转速、水温和车速等信息，决定何时改变气门升程及正时。
改变气门升程及正时条件有：发动机转速为2300~3200r/min(依进气歧管压力而定)；车速为10km/h或更快；发动机冷却水温度为70℃或更高；发动机负荷由进气压力传感器判断。
低速时，发动机控制模块(PCM)使电磁阀截止，发动机机油不能通过电磁阀到达进气摇臂轴内，主摇臂内油压降低，止推活塞在弹簧作用下，将中间摇臂活塞、推回原位，三摇臂分离。
这时主气门打开，升程较小。
次气门微开，让空气流动，以免混合汽遇到冷的进气管壁析出汽油。
这样提高了发动机在2300~3200r/min以下的充气效率，增加了低转速扭矩，满足发动机低速时耗油少，废气排放低的要求。
高速时，发动机控制模块(PCM)使电磁阀接通时，发动机机油通过电磁阀到达进气摇臂轴内，进入主摇臂，机油压力推动活塞A、活塞B、中间摇臂活塞，将三个摇臂贯穿在一起，三摇臂连接为一体。
中间凸轮驱动中间摇臂，中间摇臂带动主、次摇臂一启动作，同时打开两个进气门，而且升程最大，使进气量增大，满足发动机大功率的要求。
图1中VTEC压力开关起反馈作用。
若VTEC电磁阀断电关闭时，则VTEC电磁阀后的机油压力低，压力开关闭合，其电阻为0。
VTEC电磁阀通电打开，如果机压力开关电阻不为0，则贮存故障码21。
(2)丰田VVTL-i系统VVTL-i意为智能可变气门正时系统，如图2所示，由移动滑销控制不同的凸轮工作。
发动机转速低时，由于摇臂内的滑销未移动，所以是低速凸轮顶到摇臂，驱动气门开关，此时，高速凸轮空转，如图示。
高转速时，摇臂内的滑销移动，高速凸轮顶到摇臂，驱动气门开关，此时，低速凸轮高度和角度小，不起作用，如图2(c)所示。
(3)保时捷Variocam系统图3所示为保时捷911跑车发动机采用的可变气门正时Variocam系统。
气门的行程由高速和低速两组凸轮控制。
发动机低转速时，液压挺柱上端的控制活塞停留在内挺柱里。
这样内、外挺柱分离，低速凸轮驱动内挺柱向下运动，气门升程较小。
当发动机高转速时，液压将锁定柱塞推入外挺柱的孔中，把内、外挺柱刚性连接起来，高速凸轮驱动整个液压挺柱，使气门获得最大2.连续调整宝马760豪华轿车发动机采用的可变气门正时Valvetronic系统，如图4所示，可连续改变气门升程和进气相位。
ECU控制电机通过蜗杆驱动齿轮，使Valvetronic凸轮旋转，改变Valvetronic摇臂与凸轮轴的位置，从而连续改变气门的升程，使发动机线性输出动力。
二、进气相位调整1.叶片式进气相位调整装置本田i-VTEC、丰田VVT-i以及大众VVT采用的都是叶片式进气相位调整装置。
VVT-i意为智能可变配气正时系统，是控制进气凸轮轴气门正时的装置，由传感器、液压控制电磁阀、控制器、ECU组成，如图5所示。
发动机ECU根据曲轴位置传感器、空气流量计、节气门轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、水温传感器和车速信号，计算最优气门正时，控制机油控制阀的位置，使VVT-i 控制器产生提前、滞后或保持动作，从而使凸轮轴相对于时规带轮旋转，改变配气相位。
此外，发动机ECU根据来自凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的信号检测实际的气门正时，从而尽可能地进行反馈控制，以获得预定的气门正时。
2.螺旋式进气门相位调整装置丰田凌志L400、L430等高级轿车采用螺旋式VVT-i控制器，安装在进气凸轮轴上。
LS400发动机是V型8缸4气门，有两根进气凸轮轴和两根排气凸轮轴，采用的螺旋式VVT-i控制器，可在50°范围内调整进气凸轮轴转角，使配气正时满足有优化控制发动机工作状态的要求，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、经济性和降低尾气的排放。
螺旋式VVT-i控制器如图6所示，可动活塞在内齿轮与外齿轮之间。
活塞的内外表面有螺旋形花键。
活塞沿轴向的移动，改变内、外齿轮的相对位置，从而使配气相位连续改变。
螺旋式VVT-i外壳后部安装有剪式齿轮，驱动排气门凸轮轴。
3.时规链进气门相位调整装置宝马VANOS系统由车辆发动机计算机控制液压和机械部分，调整进排气凸轮轴。
双VANOS于1992年应用在M50发动机上，进气门相位在0~40°之间调节，排气门相位在0~25°之间调节。
如图7所示。
VANOS系统根据发动机转速和加速踏板位置来控制凸轮轴。
低转速时，进气门推迟开启，以改善怠速质量及平稳度；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；高转速时，进气门开启稍延迟，从而发挥出最大功率。
如果发动机转速低，活塞在汽缸中的移动速度和混合汽被压缩的速度都慢，进气门可以推迟关闭，充分利用气流惯性提高进气量。
如果发动机高速运转时，活塞的移动速度和汽缸中混合汽压缩速度都加快，进气门应早开早闭，以提高进气效率。
当发动机转速变化达到规定值时，发动机ECU便给电磁阀通电或断电。
电磁阀便改变正时调整器内的机油的流向，使控制活塞上下的机油压力发生变化，从而改变活塞的位置，活塞的上下移动导致链条调整器上下移动，从而推动链条上下的长度发生变化。
发动机低速运转时，凸轮轴调整器向下拉长，于是链条上短、下长。
进气凸轮轴相对于排气凸轮轴逆时针转过一个角度，进气门提前关闭。
以使发动机在中、低速获得大扭矩。
当发动机高速运转时，链条上短、下长，进气凸轮轴相对排气凸轮轴顺时针转动了一个角度，使进气门提前打开，提前进气，提高进气效率和发动机功率。
三、电子控制气门机构宝马公司的Valvetronic和日产公司的VVEL系统，其气门升程是连续改变的，而Valeo公司开发出的e-Valve电子控制气门系统则是发动机进气系统彻底的革命。
传统发动机都是利用控制节气门来改变进入汽缸的空气量，并通过监视空气流量来决定喷油量，加油门其实就是在控制节气门的开度。
这种控制方式由于存在泵气损失，能量损失较大。
电子气门发动机取消了节气门，减少了泵气损失，比传统发动机省油10%以上。
另外，由于没有了节气门的阻碍，新鲜空气进入也更为顺畅，使燃烧更加充分，废气排放更少。
改变进气门升程和开闭时间，可以控制吸入发动机的空气量，将功率损失保持在极低的水平。
1.工作原理电子控制气门机构依靠曲轴的位置信号，利用电磁线圈，单独控制每一个气门的开闭。
当气门关闭电磁线圈通电时，电磁铁将与气门杆连为一体的碟片吸起，气门关闭，如图8(a)所示。
当气门开启电磁线圈通电时，电磁铁将与气门杆连为一体的碟片拉下，气门开启，如图8(b)所示。
高速时，气门提前开启，开度较大，且开启的时间较长，以增大发动机的功率。
低速时，气门推迟开启，开度较小，且开启的时间较短，以利燃烧完全，达到省油、环保和提升扭矩的目的。
2.优点电子控制气门机构有效降低了发动机重量和体积。
可用传感器来检测各缸的燃烧状况，以调整个别气门来提升整体效能；还可利用进、排气门同时开启，使汽缸内变成非真空无压力的状态，在启动瞬间保留一个汽缸的气门正常运作，而将其它缸气门皆设为半开启状态，便于发动机启动。
这样可以节省燃料又可轻松启动发动机，并延长启动机寿命，甚至可以不要启动机，而利用活塞刚好达到上止点的某个汽缸进行单缸点火来启动发动机。
电子控制气门技术的另一重要优点，是踩踏加速踏板时发动机产生反应的时间短。
传统发动机以油门控制节气阀的方式，加速踏板踩下节气阀打开，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汽缸，产生所需要的动力。
而电子控制气门发动机加速踏板踩下时，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汽缸，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，电子控制气门机构所需要的反应时间大约只要0.3s。
电子控制气门机构很容易实现发动机的排量变化。
如果汽车阻力减小，可以关闭一部分汽缸。
四、典型故障分析1.故障现象一辆广州本田雅阁2.3L轿车，发动机型号为F23A3 SOHC(单顶置凸轮轴)，电子控制程序多点燃油喷射，且配置三元催化转化器，装备可变气门正时和可变气门升程i-VTEC系统。
“CHECKENGINE”故障灯异常亮起，动力不足、油耗增加、车速上不去。
2.故障诊断与排除检查发现故障指示灯(MIL)显示故障码为21，含义为VTEC电磁阀电路有故障。