汽车发动机可变配气相位与气门升程
可变配气相位与气门升程
凸轮轴和节气门的工作示意图
我们最熟悉的可变气门升程系统无疑 就是本田的i-vtec技术了，本田也是 最早将可变气门升程技术发扬光大的 厂商。本田的可变气门升程系统结构 和工作原理并不复杂，工程师利用第 三根摇臂和第三个凸轮即实现了看似 复杂的气门升程变化。 当发动机达到一定转速时，系 统就会控制连杆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。 这种在一定转速后突然的动力爆发也 能够增加驾驶乐趣，缺点则是动力输 出不够线性。 而随后像奥迪，三菱和丰田等厂商也都研发出了自己的可变气门升程技术，它同样 是通过增加凸轮轴上的凸轮来实现了气门升程的分段可调。
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车辆3班
可变配气相位
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，因此想要达到较好的充气效率，这时发动机需要尽可能长的吸气 和排气时间。显然，当转速越高时，要求的重叠角度越大。也就是说，如果 配气机构的设计是对高转速工况优化的，发动机容易在较高的转速下，获得 较大的峰值功率。 但在低转速工况下，过大的重叠 角则会使得废气过多的泻入进气 岐管，吸气量反而会下降，气缸 内气流也会紊乱，此时ECU也会 难以对空燃比进行精确的控制， 从而导致怠速不稳，低速扭矩偏 低。相反，如果配气机构只对低 转速工况优化，发动机的就无法 在高转速下达到较高的峰值功率。 所以传统的发动机都是一个折衷 方案，不可能在两种截然不同的 工况下都达到最优状态。
呼吸之道
可变配气相位与气门升程
参加过长跑比赛同学都知道，呼吸的快慢以及深浅对体能 发挥的影响——太急促或刻意的屏息都有可能增加疲劳感，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，以便随时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。可变配气相位 与气门升程技术就是为了让发 动机能够根据不同的负载情况 的能够自由调整“呼吸”的时 间和深浅程度，从而提升动力 表现，使燃烧更有效率。
可变气门配气相位和气门升程
技能训练九可变气门配气相位和气门升程电子控制系统的检测可变气门配气相位和气门升程电子控制系统英文全称为：VVTVLECS（VTEC）根据发动机转速、负荷等的变化来控制 VTEC 机构工作，改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮，以调整进气门的配气相位及升程，并实现单进气门工作和双进气门工作的切换。
第一部分教学组织一、目的要求①了解可变配气相位控制系统（VTEC）的结构及其工作原理。
②掌握可变配气相位控制系统（VTEC）电路的检修。
二、工具器材三、教学节奏与方式四、成绩评定（成绩评定的等级为优良、及格和不及格）第二部分教学内容一、可变配气相位控制系统（VTEC）1．VTEC 机构的组成（以本田雅阁F22B1发动机为例）同一缸有主进气门和次进气门，主摇臂驱动主进气门，次摇臂驱动次进气门，中间摇臂在主、次摇臂之间，不与任何气门直接接触。
相应凸轮轴上的凸轮也有主凸轮、中间凸轮和次凸轮。
如图9-1所示。
图9-1本田雅阁F22B1发动机VTEC结构图2．VTEC 机构的工作原理工作原理发动机低速运转时，电磁阀不通电使油道关闭，此时，三个摇臂彼此分离，主凸轮通过主摇臂驱动主进气门，中间凸轮驱动中间摇臂空摆；次凸轮的升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量关闭。
配气机构处于单进、双排气门工作状态，单进气门由主凸轮轴驱动，如图9-2所示。
当发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速达到设定值时，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，由正时活塞推动两同步活塞和阻挡活塞移动，两同步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，气门的升程、提前开启和迟后关闭角度均随发动机转速的升高而增大。
当发动机转速下降到设定值，电脑切断 VTEC 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，三个摇臂又彼此分离而独立工作。
发动机可变气门技术研究与探讨
发动机可变气门技术研究与探讨作者：金艳秋来源：《山东工业技术》2017年第03期摘要：现在汽车发动机普遍应用可变气门技术，本文首先阐述了发动机可变气门技术的作用，然后对现在主流车型上的发动机可变气门正时技术和发动机可变气门升程技术进行了总结分析，最后对发动机可变气门技术提出了展望。
关键词：发动机；可变气门正时；可变气门升程DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.2520 引言发动机可变气门技术能在一定范围内调整凸轮轴的转角和升程，即可变气门正时技术和可变气门升程技术。
1 发动机可变气门正时技术的作用固定不变的气门正时很难同时满足发动机高转速、低转速等多种工况的需求。
可变气门正时技术的功能是改变发动机气门开启时间、闭合时间和气门开启持续时间，以满足发动机不同工况下的需求。
多数发动机可变气门正时系统可以实现进气门可变正时，即单可变气门正时技术；而少数发动机还在排气门配备了可变气门正时系统，即双可变气门正时技术。
2 发动机可变气门升程技术的作用发动机的动力性大小取决于喷油量的多少，而喷油量的多少与单位时间内进入气缸内的空气量多少有关。
发动机可变气门正时技术只能改变气门开启、闭合时间和气门开启持续时间，却不能显著改变单位时间内的进气量，而可变气门升程技术就能满足这个需求。
可变气门升程技术的功能主要是改变发动机气门开启的深度即气门升程，以达到根据发动机转速的需求提供空气量，从而使燃烧更充分效率更高。
3 发动机可变气门正时系统不同类型发动机的可变气门正时系统在名称上略有不同，但是其基本工作原理是非常类似的。
下面以丰田汽车可变气门正时系统为例阐述其工作原理，该系统ECU采集发动机各传感器（如发动机转速传感器、节气门位置传感器、水温传感器、车速信号、档位信号等）信号，根据其内部存储的正时参数进行控制凸轮轴正时控制阀，从而将油压施加给凸轮轴正时带轮以提前或推迟配气正时。
4 发动机可变气门升程技术系统（1）本田汽车可变气门升程系统。
一种新型发动机可变配气相位与气门升程机构的设计
一
匐 似
种新型发动机可变配气相位 与气 门升程机构的设计
Ｄｅｓｉ ｇｎ ｏｆ ａ ｖａｒａｂｌ ｉ ｅ ｖａｌ ｖｅ ｐｈａｓ ａｎｄ ｖａｌ ｉｔｍ ｅｃｈａｎｉ ｅ ｖｅ ｌ ｆ ｓｍ ｏｒｎｅｗ ｆ ｅｎｇｉ ｏｄｅｌ ｎｅ ｍ
务Ｉ
种 类 型 。此 类 机 构 结 构 原 理 简 单 ，可 以保 持 原 发
匐 似
动 机 电 脑 （ ＣＵ）控 制 。 步 进 电 机 控 制 原 理 如 Ｅ 图 ３ 示 。 发 动 机 电 脑 主 要 根 据 转 速 、 负 荷 、 水 所
动 机 气 门 系统 不 变 ， 只用 一 套 额 外 的 机 构 来 改变 凸轮 轴 相 角 ， 对 原 机 改 动 较 小 ，便 于 采 用 ；其 缺
陈建 华
高 志贤
ＣＨＥＮ Ｊａｎ ｈ ａ． ｉ － ｕ ＧＡＯ ｉ ｉ ｎ Ｚｈ． ａ ｘ
（ 邯郸职业技术学 院，邯郸 ０ ６ ０ ） ５ ０ １
摘
要 ：本 文分 析了可变配气相位 技术的研究现状 ，提 出了一种新的发动机可变 配气相位与气门升程机 构的设计思路 ，能方便实现对进 、排 气门的配气相位及气 门升程的全范围控制 。
点是 不能 改变 气 门升 程和 气 门开 启持 续时 间 。 ２ ）变 换 凸轮 曲线的 可变 配 气相位 机 构 这 类 机 构 可 以提 供 两 种 以 上 凸轮 曲线 ，在 不 同 转 速 和 负 荷 下 采 用 不 同的 凸轮 曲线 驱 动 气 门 。 如本 田公 司 的 可变 配 气 相 位 与 气 门升 程 （ Ｅ ） ＶＴ Ｃ 机 构 ，就 能根 据 发 动 机 运 行 工 况 的 变 化 ，通 过 变 换 驱动 气 门 的 凸 轮 ，来 实 现 对 配 气 相 位 及 升 程 的控 制 。但 此 种 机 构 可 变 配 气 相 位 与可 变 气 门升 程 不 是连 续变 化 的 ， 而 只是 分 成 两 个 阶 段 ， 因此 ，还 是不能 满 足所 有 工况 变化 的需 要 。 ３ ）既 改变 凸轮 轴 相 角又 变换 凸轮 曲线 的 可变 配 气 相位 机构 丰 田公 司 的智 慧型 可变 气 门正 时 及 升 程 控 制 系统 （ ＶＶＴ —） 由两 部 分 组 成 。一 部 分 由ＶＶ ｉ Ｌｉ Ｔ—
可变配气相位与气门升程
可变配气相位与气门升程
此君何人？
Байду номын сангаас
王军霞，奥运冠军，原中国女 子田径队队员，是中国历史上最出 色的田径选手之一。生在农村的她 由于家庭生活条件艰苦，从小就养 成了吃苦耐劳的优良品质，加上科 学训练，在赛场上屡获佳绩，被誉 为“东方神鹿”。1993年在世界 田径锦标赛上获得10000米金牌， 同年在全运会上打破了女子3000 米和10000米的世界纪录，两项纪 录保持至今。1996年亚特兰大奥 运会上获得女子5000米金牌，成 为中国首位获奥运会长跑金牌的运 动员。在2012年11月24日晚国际 田联名人堂百年庆典仪式上，王军 霞入选“国际田联名人堂”，是中 国乃至亚洲首位入选的田径运动员。
什么是配气相位？
本田VTEC技术
1.VTEC结构
2.VTEC工作原理
宝马汽车公司VANOS系统
丰田汽车公司VVT-i技术
1.VVT-i的结构
2.VVT-i控制器的结构
3.工作原理
参加过长跑比赛同学都知道，呼吸的快慢以及深浅对体 能发挥的影响——太急促或刻意的屏息都有可能增加疲劳感， 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，以便随时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。可变配气相位 与气门升程技术就是为了让发 动机能够根据不同的负载情况 的能够自由调整“呼吸”的时 间和深浅程度，从而提升动力 表现，使燃烧更有效率。
可变配气相位课件
02
03
减少排放
优化后的进气、排气过程有助于 减少燃烧不完全产物的生成，降 低尾气排放。
04
02可变配气相位的类型连续可变配气相位定义
连续可变配气相位是指发动机在 运转过程中，进、排气门的开启 和关闭时刻可以连续地调整，以 适应不同转速和负荷下的需求。
实现方式
通过配备可变气门正时机构或连 续可变气门升程机构来实现。
3
故障三
控制系统故障。控制系统的电路或芯片 出现故障，也会导致配气相位异常。解 决方法是检查并修复控制系统电路，或 更换故障芯片。
可变配气相位的维修与保养
保养一
定期清洗。定期清洗配气机构和 传感器，防止积碳和污垢影响配
气相位准确性。
保养二
定期更换磨损部件。根据使用情况 和厂家推荐，定期更换配气机构中 的磨损部件，确保机构运转顺畅。
拓展应用领域
随着技术的进步，可变配气相位系统将不仅限于汽车发动机领域，未来有望拓展至航空、船舶、能源等 其他领域，提高各类动力系统的效率。
更高性能的可变配气相位系统研发
提高响应速度
通过优化控制系统和机械结构，提高可变配气相位系统的 响应速度，使发动机能够在更短时间内适应工况变化，提 高动力输出。
降低能耗
02
适应新能源发动机需 求
随着新能源发动机的普及，可变配气 相位系统需要适应新能源发动机的特 性，如更高的压缩比、更低的排放要 求等，以实现更佳的性能和环保效果 。
03
集成化设计
为了适应新能源汽车的发展需求，可 变配气相位系统需要朝着集成化、轻 量化的方向发展，降低系统体积和重 量，提高空间利用率。
进一步提高可变配气相位系统的能量利用效率，降低系统 本身的能耗，有助于提高发动机整体燃油经济性。
【技术】浅谈本田IVTEC
【关键字】技术浅谈本田i-VTEC发动机技术普通的发动机在制造出来后，配气相位和气门升程就固定不变了，无法适应不同转速下发动机对进排气的需求。
因此，传统的发动机设计人员在考虑凸轮轴型线时都采用折中方案，既要照顾高速也要考虑低速。
但是这种综合考虑的设计方案在某种程度上限制了发动机的性能，已远远不能满足现在车用发动机的要求。
因此，人们希望能够有这样一种发动机，其凸轮型线能够适应任何转速，不论在高速还是低速都能得到最佳的配气相位。
于是，可变配气相位控制机构应运而生。
在可变配气相位控制机构中比较有代表性的便是本田公司的i-VTEC 系统。
一、VTEC系统介绍本田汽车公司在1989年推出了自行研制的“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”，缩写就是“VTEC”，是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统。
与普通发动机相比，VIEC发动机同样是每缸4气门（2进2排）、凸轮轴和摇臂等，不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法"一般汽车发动机每缸气门组只由一组凸轮驱动，而VTEC系统的发动机却有中低速用和高速用两组不同的气门驱动凸轮，并可通过电子控制系统的自动操纵，进行自动转换。
采用VTEC系统，保证了发动机中低速与高速不同的配气相位及进气量的要求，使发动机无论在何速率运转都达到动力性、经济性与低排放的统一和极佳状态。
下面将给大家详细介绍一下本田的VTEC发动机技术发动机的性能往往是各方面性能的集中表现。
好的发动机的设计应该是在低速时可以发出强劲的扭矩，在高速时可以发出强大的功率。
发动机某些部件的设计将会影响发动机工作的状况，比如压缩比、气门的数目、进气歧管调整机构和排气管的体积和长度等，但是这些都没有凸轮轴的设计对发动机性能的影响大。
`凸轮轴，在它上面有许多蛋状圆形突出的部分，它的作用就是在适当的时候开启和关闭发动机气缸的阀门。
可变配气相位
可变配气相位发动机的转速变化范围较大固定的配气相位和气门升程不能将发动机的性能发挥到最佳。
这就要求发动机具有可变配气机构，而各种的可变气门技术原理是一致的无非是气门正时可变或气门升程可变两种。
各自的特点无非就是实现的机构不同有的是机械式的、有的是液压式、有的是电子式的辅以液压类构件。
可变配气相位气门驱动可变正时气门是通过使凸轮轴和曲轴相位改变一个角度来实现的，各种正时气门机构的主要差异在于实现凸轮轴调相的方式不同。
（1）液压驱动方式发动机曲轴正时齿正时齿轮之间采用齿形带轮与凸轮轴传动，机构需要用张紧轮张紧，在张紧轮基础上，外加一个调整惰轮。
通过调整惰轮，可以改变`齿形带两端的长度。
当一边变长而另一边变短时，会使凸轮轴相对曲轴发生角位移，实现配气相位的改变。
该机构的优点是结构较为简单，对原发动机的改动小。
目前国内外已有个别发动机配气机构采用了液压张紧器，如德国奥迪和大众公司已将液压张紧器可变配气相位机构用于其实际产品中。
（2）电子驱动方式另外一种典型的凸轮轴调相机构是通过谐波传动实现。
谐波传动调相机构主要有刚轮、柔轮和波发生器3个构件，柔轮是易变形的薄壁外齿圈，刚轮是刚性内齿轮，波发生器由椭圆盘和柔性轴承组成。
3个构件中任何一,个都可作为主动件，其余两个一个为固定件，一个为从动件；亦可以任意两个为主动件，其余一个从动。
它通过使波发生器转动，使柔轮及凸轮轴相对于刚轮及正时皮带轮转过一定角度，而达到调相的目的。
Nelson／Elrod和清华大学都进行过这种凸轮轴调相机构的研究。
可变升程气门驱动为一种通过改变摇臂比而可变气门驱动机构示意图。
这种机构通过改变摇臂绞接点的位置来改变摇臂比，仅可改变气门升程，而不能改变气门正时和开启持续期。
本机构的优点是结构简单，缺点是气门正时未得到优化。
变配气相位和升程气门驱动配气相位可变气门驱动机构能提高中低速转矩，改善低速稳定性，但由于最大气门升程仍保持不变，所以燃油经济性的改善很小。
第三章第四节 可变配气相位
汽车发动机构造与维修
第三章 配气机构构造与维修
23
三、雅阁F22B1 3.0L V6发动机VTEC
辅助进 气摇臂 中间进 气摇臂 进气门
凸轮轴 主进气 摇臂 排气门
汽车发动机构造与维修
第三章 配气机构构造与维修
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1.低转速时VTEC的工作原理
汽车发动机构造与维修
第三章 配气机构构造与维修
25
2.高转速时VTEC的工作原理
可变气门正时、可变气门升程
汽车发动机构造与维修 第三章 配气机构构造与维修 1
本次课程任务
1.大众可变进气相位原理：2方面 2. VVT结构原理：2方面 3.VTEC功用及原理：2方面
汽车发动机构造与维修
第三章 配气机构构造与维修
2
当前在中国生产、采用可变气门技术的轿车
车型 花冠 皇冠 威姿 雅阁 奥德赛 飞度 CR-V 天籁 颐达 骐达 制造商 天津丰田 天津丰田 天津一汽 广本 广本 广本 东风本田 东风日产 东风日产 东风日产 供应商 电装 电装 电装 本田 本田 本田 本田 日立 日立 日立 车型 凯迪拉克CTS 凯迪拉克SRS 宝马3系 宝马5系 马自达6 御翔 宝来A4 奥迪A4 高尔夫Plus 帕萨特 途安 制造商 上海通用 上海通用 华晨宝马 华晨宝马 一汽 北京现代 一汽大众 一汽大众 一汽大众 上海大众 供应商 爱幸 爱幸 爱幸 爱幸 Melco 电装 Hilite Hilite Hilite Hilite
1.VTEC功用及原理：2方面 2.大众可变进气相位原理：2方面 3.丰田的VVTL-i结构原理：2方面 4.BMW的Valvetronic结构原理：2方面
汽车发动机构造与维修
第三章 配气机构构造与维修
汽车发动机检修复习题二
《汽车发动机检修》复习题二一、选择题1.修磨后气门头部外缘的厚度进气门不小于（）mm，排气门不得小于（）mm，否则应更换气门。
（A） 0.5 0.5 （B） 0.5 1 （C） 0.5 1.5 （D） 2 22.桑塔纳汽车配气机构为气门和凸轮轴同时（），由凸轮轴直接推动液压推杆，控制气门的开闭。
（A）下置（B）侧置（C）斜置（D）顶置3.CA6102发动机点火顺序为1、5、3、6、2、4采取两次调校气门法时，即第一缸和第六缸活塞处于压缩行程上止点时分别调（）。
（A） 1、2、3、5、7、9和4、6、8、10、11、12 （B） 1、2、3、6、8、9和4、5、7、10、11、12 （C） 1、4、5、7、8、9和2、3、6、10、11、12 （D） 1、2、3、7、8、9和4、5、6、10、11、12 4.不同机型，气门间隙的大小不同。
根据实验确定，一般冷态时，排气门间隙（）进气门间隙。
（A）大于（B）小于（C）等于（D）不确定5.下列哪一项不是为防止气门工作时发生共振通常采用的措施：（）（A）提高气门弹簧的自然振动频率，提高弹簧自身刚度（B）采用双气门弹簧，直径不同，旋向相反的内外弹簧（C）采用不等螺距的圆柱弹簧（D）采用液压挺柱6.本田汽车发动机采用的VTE（C）机构，VTE（C）机构指（）（A）可变配气相位电子控制机构（B）可变配气相位与气门升程电子控制机构（C）可变气门升程电子控制机构（D）气缸数自动可变化机构7.Y（C）6105Q（C）柴油机的配气机构的型式属于（）。
（A）顶置式（B）侧置式（C）下置式8.四冲程发动机曲轴，当其转速为3000r/min时，则同一气缸的进气门，在1min时间内开闭次数应该是（）次。
（A） 3000 （B） 1500 （C） 7509.顶置式气门的气门间隙的调整部位是在（）。
（A）挺杆上（B）推杆上（C）摇臂上10.安装不等距气门弹簧时，向着气缸体或气缸盖的一端应该是（）。
现代发动机配气正时相位与升程技术
发动机配气正时相位与升程技术汽车类1003 马泽存CVVT连续可变气门正时机构CVVT是英文Continue Variable Valve Timing的缩写，翻译成中文就是连续可变气门正时机构，它是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的众多可变气门正时技术中的一种。
例如：宝马公司叫做 Vanos，丰田叫做VVTI，本田叫做VTEC，但不管叫做什么，他们的目的都是给不同的发动机工作状况下匹配最佳的气门重叠角(气门正时)，只不过所实现的方法是不同的。
韩国现代轿车所开发的CVVT是一种通过电子液压控制系统改变凸轮轴打开进气门的时间早晚，从而控制所需的气门重叠角的技术。
这项技术着重于第一个字母C (Continue连续)，强调根据发动机的工作状况连续变化，时时控制气门重叠角的大小，从而改变气缸进气量。
当发动机低速小负荷运转时(怠速状态)，这时应延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，以稳定燃烧状态;当发动机低速大负荷运转时(起步、加速、爬坡)，应使进气门打开时间提前，增大气门重叠角，以获得更大的扭矩;当发动机高速大负荷运转时(高速行驶)，也应延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，从而提高发动机工作效率;当发动机处于中等工况时(中速匀速行驶)，CVVT也会相对延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，此时的目的是减少燃油消耗，降低污染排放。
CVVT系统包含以下零件：油压控制阀、进气凸轮齿盘、曲轴为止感应器、凸轮位置感应器、油泵、引擎电子控制单元(ECU)。
进气凸轮齿盘包含：由时规皮带所带动的外齿轮、连接进气凸轮的内齿轮与一个能在内外齿轮间移动的控制活塞。
当活塞移动时在活塞上的螺旋齿轮会改变外齿轮的位置，进而改变正时的效果。
而活塞的移动量由油压控制阀所决定的，油压控制阀是一电子控制阀其机油压力由油泵所控制，。
当电脑(ECU)接受到输入信号时，例如引擎转速、进气空气量、节气门位置、引擎温度等以决定油压控制阀的操作。
电脑也会利用凸轮位置感应器及曲轴位置感应器，来决定实际的进气凸轮的气门正时。
可变配气相位及可变气门升程
课时教案
山东凯文科技职业学院教案附页
山东凯文科技职业学院教案附页板书：
发动机电控简介
1、回顾上节课知识
怠速控制系统的功能与组成
节气门制动时怠速控制系统
旁通道式怠速控制系统
2、本节内容
德国大众可变进气相位及气门升程控制系统积碳过多
1.可变进气相位控制系统
2.奥迪可变气门升程控制系统爆燃的控制与爆燃传感器
丰田VVTL-i控制系统磁致伸缩式报然传感器
1.可变配气相位系统VVT
2.可变进气门升程控制机构
3.VVT正时阀电路与检修要点爆燃的检测与控制
丰田VTEC系统的组成
1.凸轮
2.进气摇臂总成
3.正时板
4.VTEC系统的工作原理
（1）低速工况时
（2）高速工况时
（3）VTEC系统的控制原理
（4）改变进气门的配气相位和气门升成条件
扩展i-VTEC系统
（1）VTC系统的组成及工作原理
（2）VTC系统的工作过程
最佳怠速/稀薄燃烧区域，最佳油耗、排气控制区域，最佳扭矩控制区域。
可变进气技术在发动机上的应用
19
系统构成示意图
20
相位调节原理框图
发动机 ENG 转速信号 实际工况点判定 负荷信号 曲轴位置信号 实际相位角计算 VVT 凸轮轴位置信号 OCV VVT MAP ECU
液压
调整指令
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VVT驱动器及OCV阀工作原理
VVT驱动器及OCV阀工作原 理.avi
23
VVT驱动器结构
定子螺栓（4 个） 定子 锁销、锁销弹簧和弹簧导承 前盖
33
伊兰特G4ED
VVL
34
VVL，是英文variable valve lift的简写， 意为可变气门升程。 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 不到最佳的高速功率，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
引言
3
VVT
5
VVT
VVT技术是近年来国际汽车业较为流行的一项发 动机技术，对提高发动机的动力性、经济性、 降低排放等都有比较显著的效果。
吉利汽车集团最近在全球上市的“远景”车也 搭载了CVVT的1.8L发动机，得到了业界的好评。 为了加深对可变配气相位技术的了解，初步介 绍一下可变配气相位技术的工作原理、系统组 成等。
改善怠速：通过减小重叠角,降低废气回流, 使燃烧更稳定。 改善排放：增大重叠角,实现内部EGR。
可变配气相位的优点
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可变配气相位的优点
VTEC高薪技术
VTEC ----可变气门正时和升程电子控制“最贵的东西不一定是最赚钱的，最赚钱的东西不一定是最好的。
”很容易就能在汽车行业内找到这一句话的例证，大家都说日系车厂精明，是因为他们都把最好的东西用在刀刃上。
要论到最顶尖的发动机技术、最强劲的动力输出，在超级跑车的圈子里面似乎不多见日系车的身影。
但要论到年产量的大小，似乎排在前几名都是我们熟识的日系厂商标。
他们把最好的资源都投入到研发更能兼顾动力和油耗的机型，以更适应消费者需求的产品来争夺市场。
日系品牌众多发动机在国内有着相当可观的保有量，而要数最经典的4款莫过于本田i-VTEC系列、丰田VVT-i系列、日产VQ系列和三菱的4G系列发动机。
下文我们先对本田的i-VTEC系列发动机作深入研究。
i-VTEC技术不单只是本田的看家本领，更是各大厂家大同小异的“CVVT”可变气门正时技术的鼻祖。
自新一代飞度1.3L车型弃用i-DSI引擎转投i-VTEC 阵型后，本田正式对其在国内的所有车型普及i-VTEC发动机。
小至1.3L的低排量，大到2.4L排量，无论是两厢小车还是MPV或者SUV，只要挂的是本田商标，打开引擎盖便能看到那银色的一串英文字母。
到底这简单的5个英文字母背后到底包含了什么独到技术呢？组成部分及与普通发动机的性能比较该系统的主要原件有电控单元控制电磁阀液压执行阀压力开关等组成。
性能比较：VTEC发动机具有高输出公率低速转矩好怠速稳定性好低燃油消耗和低排放的特性。
当发动机处于低速时，“单进双排”状态工作；在高速时，“双进双排”状态工作。
以提高气缸的充气量和发动机的动力性。
工作原理在中低转速时，发动机需要的混合气量并不高，以保持转速的稳定以及减少燃油消耗和污染物排放。
但到达高转速时便需要更大的进气量来满足高动力输出的需求，而发动机进气门的相位（开闭的时机）和升程（开度的大小）便是决定汽缸进气量的最直接因素。
普通的发动机在制造出来后，配气相位和气门升程就固定不变了，无法适应不同转速下发动机对进排气的需求。
谈以可变气门控制为主的汽车发动机特有技术
２、气 门正时技术
气 门正 时技 术是 指气 门打 开 的时 问 ， 也就 是控 制气 门在 活塞 运行 到 什么位 置 时 开启 。 论上 讲进 气 门在活 理 塞 从 上止 点开 始 向下运 动 ， 开进气 门， 活 塞 到达 下 打 在
图 １ 配 气 相 位 图
发动 机在 不 同的转 速工况 下 ， 求不 同 的气 门叠 加 要
是所 谓 的气 门叠加 ， 这个叠 加 时 曲轴 转 过 的角度 就气 门
少 ，造成燃 烧 不完 全 。 果在 这一 传统 的发动 机配气 机 如 构上 引入 电子控 制 系统— — 气 门正 时控制 ， 么 发动托 那
堡 堡壅
Ｄｅ ｉ ｅｓ ａ ｃ ｓ ｇｎ ｒ ｅ ｒ ｈ
的工作效率将得到大幅改善。 通过对 凸轮轴的改造以及 和 升程 的功 能 。 一般汽 车发 动机 每缸 气 门组只 由一组 凸
关键 词 ：可变 ；气 门 ；正 时 ；升 程 ；发动 机 叠加 角 ，如 图 １ 示 。 所
１、概 述
如 果 发 动机 的气 门升 程 和气 门正 时 不 随着 发 动 机 气 门数 量 的增 多及 发动 机转 速 的增 高而变 化 ， 难 以保 则
证低 转 速 时扭 矩输 出、 转速 时功 率输 出以及这 些工 况 高 下燃 油消 耗等 问题 。 使用 单个 节气 门控 制 的燃 油供给 方 式 难 以较好 解 决这 个 问题 ，但 采 用 多种 “ 变 ”来 “ 可 综
角 ， 转速 需要 较 小 的气 门叠 加角 ，高转速 的时候需 要 低
较 大 的气 门叠 加角 。普 遍不 带气 门正 时可变 的发动 机 ， 是无 法 同时满 足这 两 个需求 的 ， 传统 的 发动 机 气 门工 作 状 态 如下 ：当发动机 处于 低转 速 时，凸轮轴 的运 转速 度
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（3）i-VTEC发动机。
i-VTEC系统是在VTEC系统的基础上，增加了一个称为 VTC（Variable timing control可变正时控制）的装置——一 组进气门凸轮轴正时可变控制机构，即iVTEC=VTEC+VTC。
2. 宝马汽车公司VANOS系统。
宝马汽车公司VANOS（Variable camshaft control），称为 可变凸轮轴控制系统，属于气门正时连续可变，但一般只 是进气气门正时可变。如果进排气气门正时都可变，则采 用双可变凸轮轴控制（Double VANOS）。
（2）可变进气道系统。 ① 双脉冲进气系统。 ②四气门二阶段进气系统。 ③三阶段进气系统。
1.1.2 可变气门正时和升程控制系统
1.本田汽车公司VTEC技术 本田VTEC（Variable Valve Timing & Lift electronic control system），称为电子控制可变气 门正时与举升系统，当改变气门升程时，气门正时 与气门重叠角随之改变。 （1）VTEC结构。
（2）VTEC工作原理。
• 当发动机在中低速工作时，控制系统使主、副摇臂与中间摇臂分离，利 用两侧的低速凸轮A、B驱动主、副摇臂，压动气门开启。中间摇臂在 弹簧的作用下与中间凸轮（高速凸轮）一起转动，但此时由于没有油压 作用于同步活塞，所以中间摇臂与气门的开闭无关。 • 当发动机高速运转时，控制系统使摇臂内部的液压活塞沿箭头方向移动。 此时主、副及中间摇臂在同步活塞的作用下连成一体，均由中间凸轮 （高速凸轮C）来驱动，从而获得高功率所需的配气正时和气门升程。
• 根据发动机ECU的指令，当凸轮轴正时控制阀位于图（a）所示时，机 油压力施加在活塞的左侧，使得活塞向右移动。由于活塞上的旋转花键 的作用，进气凸轮轴相对于凸轮轴正时带轮提前某一角度。 • 当凸轮轴正时控制阀位于图（b）位置时，活塞向左移动，并向延迟的 方向旋转。进而，凸轮轴正时控制阀关闭油道，保持活塞两侧的压力平 衡，从而保持配气相位，由此得到理想的配气正时。
1.1可变配气相位与气门升程
• 1.1.1 可变进气系统 作用： ①能兼顾高速及低速不同工况，提高发动 机的动力输出和降低燃油消耗； ②降低发动机的排放污染； ③改善发动机怠速及低速时的性能及稳定 性。
• 可变进气系统的分类：
（1）多气关； 第二，在进气道上设置旋转阀门，根据设定工况打开或关 闭该气门的进气通道，这种结构比用凸轮、摇臂控制简单。
1.1.3 丰田汽车公司VVT-i技术
• 丰田汽车公司VVT-i（Vatiable Valve Timing intelligent）称为智能可变气门正时系统。 （1）VVT-i的结构。VVT-i系统由VVT-i控制器、凸轮 轴正时机油控制阀和传感器三部分组成。
• VVT-i控制器的结构：
（2）工作原理。