汽油机可变配气技术发展
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。
发动机可变配气相位技术探析论文
摘要 (2)一、可变气门正时技术 (3)（一）、可变气门正时系统的原理 (3)1、可变配气相位调整原理 (4)2、可变配气相位技术条件 (5)（二）、可变气门正时技术的现状 (5)（三）、可变气门正时技术的发展趋势 (6)二、国内外可变气门配气机构的现状和发展趋势 (7)（一）、可变配气机构分类 (7)（二）、可变气门技术的发展现状 (7)三、可变配气相位技术研究意义 (8)三、连续可变配气凸轮轴设计浅析 (9)（一）、连续可变凸轮轴作用 (9)（二）、连续可变配气凸轮轴的工作原理 (9)（三）、连续可变配气凸轮轴与传统可变配气技术凸轮轴优缺点比较 (9)（四）、可变配气相位技术条件 (11)四、可变气门正时技术的发展趋势 (11)参考文献 (13)本文介绍了从进气晚关角及进排气的动态效应几方面着手，不断改进发动机的配气相位以及进排气系统，使发动机的实际性能曲线逐步接近计算机仿真曲线。
配气相位、进气门间隙、排气门间隙、转速、负荷五个调整参数之间是相互影响的。
通过在配气机构多刚体模型中引入柔性体,描述了配气机构的动力学性能;建立了柔性体气门弹簧,分析了气门弹簧动刚度的非线性行为,并且依据模态技术计算得到其动态应力;该方法为优化设计配气机构等机械产品及对其进行疲劳性能研究提供了依据。
该仪器可检测各种汽、柴油发动机的启动性能、高压点火性能、燃油喷射性能、充电性能、动力性能、配气相位、发动机异响震动分析等30余种技术参数，并分析故障产生的原因、检测过程中，可随时显示各种波形及技术参数和结果并可随机打印，该仪器内存有一百多种国内外发动机技术参数，内容十分丰富，随时可以与检测结果对比。
Passat B5轿车有4缸和6缸两种发动机,4缸机有4G54与4G64两种型号,6缸机型号为6G72,其配气机构均采用顶置凸轮轴式配气机构。
介绍了气门间隙自动调整器的结构、工作原理,以及其维护与保养。
目前，汽车工业的发展正在面临着两个主要问题——能源的枯竭与环境的污染。
发动机可变配气技术及发展
调查思考发动机可变配气技术及发展哈菲史楠（西安汽车职业大学，陕西西安710000）摘要:近年来，生态问题与环境保护引发全球关注，因为它是人类实现可持续发展的必然前提，低能耗与低污染已然变成了当前汽车发动机的主要研发目标。
而目前的种种现代技术中，可变配气技术脱颖而出，成为主流研发目标之一，此技术主要通过改变汽车发动机的供气实现降低油耗与污染的要求，为此本文便针对发动机可变配气技术及发展进行简要探析。
关键词:发动机；可变配气技术1关于发动机可变配气技术的研究现状及发展1.1本田VTEC控制机构本田发动机率先成功将可变气门正时与升程电子控制两种配气机构设置在了一台发动机上，简称VTEC机构,实现了人们长久的高速与低速相位值自动转换的梦想，大幅度提升了汽车的动力性与经济性。
发动机配气相位角受车辆气流的进气与排气影响各不相同，其动力与经济性因此而不同;可变配气相位将传统固定不变的配气相位状态进行改变，根据发动机的运行状态下提供最优的配气正时,进而提升发动机的进气系数，解决了传统因转速、负荷造成的动力性与经济性的矛盾,使发动机怠速状态下更加稳定、转速更低，低速下更加平稳山。
VTEC机构由单独的凸轮与摇臂进行驱动，其主次摇臂间有中间摇臂且不与任何气门产生直接接触，三者均由专门的柱塞实现联动，并运用主油道的油压进行控制冲间凸轮的升程最大，其次为主凸轮,最小升程的为次凸轮，中间凸轮是依据发动机的双进双排、大功率、高转速运行状态进行设计的;主凸轮则是依据单进双排、低转速运行状态进行设计的;次凸轮则是主要依据发动机怠速状态进行设计。
1.2丰田WFi智能可变气门正时系统丰田的VVT-i智能可变气门正时系统主要是改变进气门开闭的时间使之达到最佳气门正时,配气相位角不变、进气门升程的大小不变，此结构发动机运行状态稳定、可靠,功率提升10%到20%,油耗降低3%到5%oVVT-i机构主要由外壳、四齿转子、锁销、油道控制、电磁控制阀组成；其安装在进气凸轮轴前端随正时链轮实现同步转动，在运转的过程中能通过运用润滑系统的油压实现自动调节凸轮轴和正时链轮的相对角度，调节机构的转子中有液压锁销,能实现与连接齿轮的同步传动或解脱,进而实现进气门的开闭时间角度的大小；电磁控制阀接收作者简介:哈菲（1989-），女，汉族，甘肃武威人，本科，助教，汽车检测与维修。
发动机可变气门升程技术的现状及发展ppt
2.1.2本田的VTEC系统也可对DOHC双顶置
凸轮轴的发动机的排气气门升程进行调节， 这样就使发动机在高转速下排气效果将更彻 底，可以和进气门升程的调节协作来共同增 强发动机的动力输出。 2.1.3 i-VTEC这种在一定转速后突然的动力 爆发极大的提升了驾驶乐趣，但缺点则是动 力输出不够线性，动力的过渡不够圆滑，这 也是阻碍本田可变气门升程技术进步的瓶颈， 原因是不可能在凸轮轴上加上更多的凸轮来 实现更多级的调节
2.3BMW的Valvetronic电子气门技术
2.3.1BMW的Valvetronic系统在传统的配气
相位机构上增加了一根偏心轴，一个步进电 机和中间推杆等部件，该系统借由步进电机 的旋转，再在一系列机械传动后很巧妙的改 变了进气门升程的大小。
2.3.2当凸轮轴运转时，凸轮会驱动《汽车检测诊 断技术与设备》、《汽车电器》、《汽车维修业务 管理》、《汽车维修高级工》、《汽车底盘电控系 统》、《汽车电控技术》、《汽车新技术》、 《汽 车美容与装饰》、 《二手车鉴定与评估》等课程， 担任汽车维修高级工培训的理论及实训指导教师。
专业论文（第一作者）
2.3.3相比本田i-VTEC、奥迪AVS两段式的气门升 程系统，BMW Valvetronic系统可实现发动机气 门升程的无级调节，性能更为先进，其最大优势就 是可以利用气门升程来控制进气量，这样节气门的 作用就被弱化，大大降低了泵气损失，同时发动机 进气迟滞的现象也会减轻，直接提升了发动机的响 应速度。由于进气不存在迟滞，因此发动机的点火 正时和配气正时的配合也更为精确，最终发动机的 效率得到提升。 2.3.4BMW的Valvetronic技术已经覆盖了旗下的多 款发动机，该技术能够让发动机对驾驶者的意图做 出更迅捷的反馈，同时通过发动机管理系统实现对 气门升程的精确控制，实现了车辆在各种工况和负 荷下的最佳动力匹配。
汽车可变配气相位机构VVT
• 其实以目前的以上的可变气门引擎来讲，已经都 作的越来越像了，原本各车厂都保有各自在VVT-i ，VANOS上的优点，之后各家或多或少地解决自 己不足的地方。除了商业上的竞争外，不就是对 我们生存的空间-地球，许下科技与环保共存的允 诺，所以，我们才需要一具既符合我们的动力期 待，又能低油耗与低排污的引擎，而今天介绍的 这进气引擎VVTL-i，Valvetronic正是我们刚进入 21世纪时，献给大自然与全人类的代表作!
• 可变配气相位调节机构工作原理
气门的配气正时则是由凸轮决定
VVT-i调节机构 调节机构
电磁控制阀结构
VVT-i调节机构位置（提前状态） 调节机构位置（提前状态） 调节机构位置
在中等负荷工况，根据来自发动机ECU的提前信号，凸轮轴正时机油电磁控 制阀的电流值最大，使滑阀处在下图所示位置，总油压作用到正时提前转子油腔， 使凸轮轴向正时提前方向转动，改善缸内废气排出性能，提高功率。
谢
亚洲
谢！
---李
VVT-i调节机构位置（滞后状态） 调节机构位置（滞后状态） 调节机构位置
在怠速和大负荷工况，根据来自发动机ECU的滞后信号，电磁控制阀断电， 使滑阀处在下图位置，总油压作用到正时滞后转子油腔，使凸轮轴向正时 滞后方向转动，防止回火，提高充气效率和转矩。
VVT-i调节机构位置（保持状态） 调节机构位置（保持状态） 调节机构位置
• 可变气门正时技术 • 发动机可变气门正时技术的英文缩写就是 “VVT”（Variable Valve Timing)，其实这种称谓 是“可变气门正时”的通称，而在汽车领域被普 遍应用的可变气门正时技术又因为各个厂商的自 行创新或者叫法不同而多种多样。简单来说，可 变气门正时的原理就是根据发动机的运行情况， 调整进排气的量，控制气门开合的时间和角度， 使进入的空气量达到最佳，从而提高燃烧效率。
可变技术
大众可变气门正时技术详解1、概述近几十年来，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, 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。
2、可变气门正时理论合理选择配气正时，保证最好的充气效率hv，是改善发动机性能极为重要的技术问题。
分析内燃机的工作原理，不难得出这样的结论：在进、排气门开闭的四个时期中，进气门迟闭角的改变对充气效率hv影响最大。
进气门迟闭角改变对充气效率hv和发动机功率的影响关系可以通过图1进一步给以说明。
图1中每条充气效率hv曲线体现了在一定的配气正时下，充气效率hv随转速变化的关系。
如迟闭角为40°时，充气效率hv是在约1800r/min的转速下达到最高值，说明在这个转速下工作能最好地利用气流的惯性充气。
当转速高于此转速时，气流惯性增加，就使一部分本来可以利用气流惯性进入汽缸的气体被关在汽缸之外，加之转速上升，流动阻力增加，所以使充气效率hv下降。
当转速低于此转速时，气流惯性减小，压缩行程初始时就可能使一部分新鲜气体被推回进气管，充气效率hv也下降。
图中不同充气效率hv曲线之间，体现了在不同的配气正时下，充气效率hv随转速变化的关系。
不同的进气迟闭角与充气效率hv曲线最大值相当的转速不同，一般迟闭角增大，与充气效率hv曲线最大值相当的转速也增加。
迟闭角为40°与迟闭角为60°的充气效率h v曲线相比，曲线最大值相当的转速分别为1800r/min和2200r/min 。
由于转速增加，气流速度加大，大的迟闭角可充分利用高速的气流惯性来增加充气。
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。
配气机构的新发展
配气机构的新发展配气机构的任务是根据内燃机工况的需要适时适度地开闭进排气门，对气缸进行换气。
目前广泛采用的是气门、凸轮式配气机构，它具有保证汽缸密封性的优点。
气门—凸轮式配气机构按气门布置分侧置气门和顶置气门机构。
现代发动机配气机构采用的技术主要有以下三方面。
顶置凸轮轴技术，多气门技术，可变配气定时及气门升程技术。
一、顶置凸轮轴技术顶置气门配气机构，内燃机的充气系数较高，燃烧室比较紧凑，内燃机有较好的性能指标，是侧置气门机构所不能达到的，故侧置气门机构已被淘汰。
顶置气门配气机构又根据凸轮轴的放置位置分成凸轮轴下置型和顶置凸轮轴型。
绝大部分柴油机采用凸轮轴下置型，但这种机构高速运转时产生较大的惯性力和振动及噪声，消耗较大的动力。
目前的趋向是把凸轮轴放在气门上方，省去了推杆、挺柱，称顶置凸轮轴型(OHC)；还有些机构将顶置凸轮轴放在气门室罩里，凸轮直接作用于气门上，这种机构省去了摇臂，高速时气门工作良好，零件惯性力极小，工作平稳。
顶置凸轮轴型(OHC)又可分成SOHC 型和DOHC 型。
前者只用一根凸轮轴来驱动进、排气门；而后者采用两根凸轮轴来分别驱动进、排气门。
这种结构适用于进、排气门呈V 形排列的内燃机。
二、多气门技术配气机构的最新发展是改善燃料经济性，其关键在于如何提供更多的新鲜空气。
多气门内燃机很早就己经出现了，但仅用于赛车，目的是减轻排气门的热负荷和机械负荷，但并未能在内燃机制造业得到推广。
意大利布加奇公司首先创出具有四个排气门和一个进气门的内燃机，促进多气门内燃机产量迅速提高的原因在于自动控制技术的快速发展和生产的工艺水平越来越高，可以充分发挥多气门配气方案的优越性，保证内燃机在整个负荷和速度范围内形成最佳混合气，并适时适度送入气缸。
多气门内燃机优点很明显，可以增大流通截面积，提高充气系数，提高内燃机功率，还可以降低燃油消耗，减少排放。
三、可变气门正时配气机构(VVA )常规内燃机配气相位都是按内燃机性能要求，通过试验确定某一转速和负荷条件下较为适合的配气相位，自然只达到一种转速最为有利。
内燃机学会报告-VVT 可变气门
与国外先进技术的对比
方 功 案 能 菲亚特的UNIAIR 全可变 Lotus的EHFVVT 全可变 SDFVVT 全可变
试验转速
成 本
6000r/min
高
3500r/min
高
6000r/min
低
控制机构
复 杂
复 杂
相对简单
（3）实现可变气门重叠角，通过内部EGR， 改善排放性能。这种内部EGR的实现也可 以充分拓展HCCI运行范围。
（4）增加充气效率，提高动力性能。FVVT可
使发动机在各种转速下具有最合理的配气相位， 实现最佳充气效率，提高动力性能。
此外，FVVT可增加汽油机在中小负荷时的进气流动速度， 加快燃烧速度，提高怠速稳定性； FVVT可通过停滞气门，使发动机实现可变排量，提高发 动机的负荷率、降低燃油耗。
六 创新点
1、气门平稳落座的控制
（1）控制方法：
单向阀结构，可变节流面积，
小孔、缝隙节流等；
（2）控制效果：
液压气门落座速度主要受 气门最大升程影响；
2、机构控制方法
机械液压控制
特点： 适合高速度； 成本低；
五、可行性
1、电磁阀需要具有较高的运行频率和极快的响应 时间，该问题已不存在；
2、气门平稳落座的控制，已找出控制规律；
4.1、实验测量机构
图 气门升程实验测量简图
4、气门运动规律的测量
4.2、实验测量结果
气门升程H与液压活塞腔压力Pv
4.2 实验测量结果
2000r/min时气门运动规律
4000r/min时气门运动规律
5、气门落座速度的控制
5.1 可变节流孔
内燃机可变气门技术的研究与展望
内燃机可变气门技术的研究与展望摘要：综合国外汽车发动机可变配气相位(VVT)技术的发展状况，概述了可变配气相位技术的意义和应用，文中对当今已有的发动机可变气门驱动机构进行了分类介绍，并以有关汽车公司实用化的产品为例，分析了不同可变气门驱动机构的结构、工作原理和技术特点。
关键词：发动机可变气门正时1、前言由于环境保护和人类可持续发展的要求，低能耗和低污染已成为汽车发动机的发展目标。
要求发动机既要保证良好的动力性又要降低油耗以满足排放法规的规定。
在目前发动机所采用的各种现代技术手段中，可变配气相位技术（Variable Valve Timing，VVT）已成为提高发动机动力性和经济性新技术之一，显著改善了发动机的怠速稳定性和排放特性。
传统式发动机其凸轮配气相位是通过各种不同配气相位的试验，从中选取某一固定配气相位兼顾各种工况，是发动机性能的一种折衷方案，因而不可能在各种清况下达到最佳性能，发动机潜能得不到充分发挥。
相比于固定配气相位，可变配气相位则可以在发动机整个工作范围内的转速和负荷下，提供合适的气门开启、关闭时刻或升程，从而改善发动机进、排气性能，较好地满足高转速和低转速、大负荷和小负荷时的动力性、经济性、废气排放的要求，提高发动机整体性能。
可变配气相位技术可广泛应用在汽油机及柴油机上，特别是双凸轮轴的多气门发动机上。
可变配气相位在汽油机上应用，可以提高发动机的动力性和经济性；改善废气排放；改善怠速稳定性和低速时的平稳性；提高充气效率和低速扭矩；降低怠速转速。
可变配气相位在柴油机上的应用，可以控制发动机的有效压缩比，使其既具有良好的起动性能，又能提高燃油经济性；提高各种转速下的充气系数，提高功率。
2、国内外可变气门技术的发展现状70年代后，很多企业开始对配气控制技术进行研究，具体发展历程见图1.1。
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（V ariable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System，VTEC）”。
汽油机技术发展趋势
汽油机技术发展趋势
汽油机技术的发展趋势可以归纳为以下几点：
1. 高效化：汽油机的燃烧效率一直是技术改进的重点，以减少燃料消耗和废气排放。
未来的发展方向是进一步优化燃烧室和喷射系统，提高能量转化效率，减少能量损失。
2. 节能减排：随着环保意识的增强，汽油机技术也将重点关注减少尾气排放。
发展方向包括提高汽车动力系统整体能量利用率、优化排放控制系统等。
3. 电动化：电动汽车的兴起将对传统汽油机技术造成一定冲击，因此汽油机技术发展趋势中不可忽视的一点是电动化。
汽油机在混合动力系统中的应用和燃料电池技术的发展都是重要方向。
4. 智能化：随着智能交通技术的发展，汽油机技术也将趋向智能化。
例如，通过车载传感器和数据分析，汽油机可以实现自动调整，提高燃油利用率和性能。
5. 微型化和轻量化：随着城市化进程的加快，对小型、轻量化汽车的需求将增加。
因此，汽油机技术也将朝着微型化和轻量化的方向发展，以适应市场需求。
汽油发动机技术现状及发展趋势
汽油机控制技术发展现状及趋势分析内燃机的发明，带动了汽车的发展，给世人在“行”上带来极大的便利，使得窨距离缩小，人们的工作速度得以提高。
近年来随着电子技术的发展，又使汽车发动机如虎添翼，成为高新技术的集成。
一、世界汽油机技术发展现状为了适应汽车对节油、环保、安全的需要，车用汽油机主要朝着更节油、更环保的方向发展，因此欧洲己执行欧Ⅳ标准。
以下为国外在汽油机方面主要先进技术。
1．多气门技术：每缸3-5个气门（大多为4气门），可提高功率，改善燃烧质量，如捷达王5气门、丰田8A4气门等。
2．双顶置凸轮轴（D.HC）可提高转速、提升可靠性。
3．可变气门正时（VVT）：根据不同转速调节气门时，可节省燃油，改善排放，如本田VTEC、丰田VVT-i等。
4．汽油机增压：可提高升功率，在排量不变的情况下，可提高功率，如帕萨特1.8T 轿车。
5．可变进气道长度（VIM）：在不同转速下使用不同进气道长度，保证在任何工况下都有较好的充气效率，如奥迪A6。
6．停缸技术：在输出功率减小时，使一部分气缸停止工作，可节省燃油，如通用开拓者EXT 2005款有8个气缸，需要时可使4个气缸一停止工作。
7．全铝发动机：使用铝缸体、缸盖、活塞等，可减小质量，节省燃油，如日本铃木1.3L、1.4L汽油机。
8．智能驱动气门（SVA）：取代传统凸轮轴，每一个气门挺杆上有一个独立的驱动器，可以减少20%油耗及污染物，如：法国法雷奥公司已设计出样机，2009年可大批量投产。
9．可变压缩比汽油机：将传输功率与压缩比控制功能进行整合，压缩比可变。
2005年法国MCE-5公司己开发出样机。
10．汽油机直喷（GDI）和稀薄燃烧技术：将高压汽油直接喷射到气缸内，周围为稀薄混合气，实现分层燃烧，可提高燃料经济性，节油约20%，如丰田皇．冠3.0L V6汽油机（国产皇冠无GDI技术）。
11．可控燃烧速率系统（CBR）：两个进气道，有一个是切向进气的，另一个是中性的。
大众奥迪可变配气机构的工作原理
大众奥迪可变配气机构的工作原理引言：现代发动机配备了一些先进技术，例如直喷、可变气门正时以及可变配气机构等。
可变配气机构技术是随着电子控制技术的发展而出现的。
本文将对大众奥迪可变配气机构的工作原理进行详细介绍。
一、配气机构的作用配气机构是发动机作为四冲程原理的关键部分，因为它负责在准确的时间点打开和关闭进气门和排气门，以确保燃烧室的精确时序。
随着最新技术的出现，可以控制这种时序的方法变得更加灵活。
可变配气机构就是一项新技术。
二、可变配气机构的原理可变配气机构的原理是在进气道和排气道上添加控制单元，这些单元将负责变化进气道和排气道的形状和大小，以确保发动机的有效性和效率。
因此，可变配气机构与常规配气机构的不同之处在于，后者始终保持相同的进气道和排气道形状和大小。
可变配气机构通常分为两种类别。
第一种是偏心轮和传动轮机械驱动的机械可变配气机构，第二种是电动活塞式可变配气机构。
大众奥迪采用的是后者。
三、大众奥迪的可变配气机构大众奥迪的可变配气机构可以实现气门的无级可调节。
它由电动活塞（也被称为液压缸、液压装置）组成，扮演开关进气和排气门的角色。
活塞被控制器指示，以打开或关闭气门，并可在进气和排气模式之间切换。
这种液压装置的优点是响应时间快，工作稳定、扭矩高，加速和降速更加平顺，可确保最佳的燃油经济性和性能表现。
大众奥迪的可变配气机构的一个有趣之处是它可以自适应不同的驾驶条件和方式，以确保最可靠的运行并创造出发动机的性能最大化。
四、总结通过上述分析，我们可以发现，可变配气机构可以提高发动机的性能和燃油经济性，同时也可以适应不同的驾驶环境和条件。
大众奥迪的可变配气机构是一种优秀的技术，它可以帮助汽车制造商生产出更加可靠和高效的发动机，并为用户创造更加优质的驾驶体验。
汽车新技术可变配气相位
汽车新技术: 可变配气相位引言近年来，随着汽车工业的快速发展，汽车的性能和效率要求也越来越高。
为了满足这些需求，汽车制造商一直在努力寻找新技术，其中之一就是可变配气相位技术。
本文将详细介绍可变配气相位技术以及它对汽车性能和效率的影响。
什么是可变配气相位技术？可变配气相位技术是指通过控制发动机进气和排气门的开启和关闭时间，来调整气门的开启和关闭时机以及持续时间。
传统配气相位是固定的，不随发动机工况的变化而变化。
而可变配气相位技术则根据发动机负荷、转速和其他因素来实时调整气门的开启和关闭时间，以优化燃烧过程。
实现可变配气相位的方法实现可变配气相位的方法有多种，下面是几种常见的方法：1. 可变气门正时系统（VVT）可变气门正时系统是一种通过控制凸轮轴相对于曲轴的角度来实现可变配气相位的技术。
通过调整凸轮轴的角度，可以改变气门的开启和关闭时机，以适应不同的工况。
VVT技术可以提供更好的动力和燃油经济性。
2. 可变进气歧管（VIM）可变进气歧管是一种通过改变进气歧管的形状和长度，来实现可变配气相位的技术。
不同的进气歧管形状和长度可以改变进气道的流向和速度，从而影响燃烧过程。
VIM技术可以提供更好的动力和响应性。
3. 可变排气歧管（VEM）可变排气歧管是一种通过改变排气歧管的形状和长度，来实现可变配气相位的技术。
不同的排气歧管形状和长度可以改变排气道的流向和速度，从而影响排气过程。
VEM技术可以提供更好的动力和排放性能。
4. 电子控制单元（ECU）电子控制单元是控制发动机运行的核心设备。
通过控制ECU的软件，可以实现对可变配气相位的精确控制。
ECU利用传感器来监测发动机工况，并根据参数来调整配气相位，以达到最佳性能和效率。
可变配气相位技术的优势可变配气相位技术具有许多优势，对汽车性能和效率的改善有着显著的影响：1. 动力提升可变配气相位技术可以调整气门的时机和持续时间，使得燃烧过程更加充分，更加高效。
这可以提升发动机的动力输出，提高汽车加速性能和爬坡能力。
02-可变配气机构工作原理拓展
可变配气控制技术（一）配气控制技术早期的研究进展比较缓慢，主要成果是在1985年以后取得的，其发展先后顺序大致如下：优化凸轮型线、可变凸轮相位-可变凸轮型线。
机械式全可变气门机构、无凸轮轴电磁（电液、电气及其他）驱动配齐机构、无凸轮轴全可变配气机构。
迄今为止，具有代表性的可变配气机构主要有Toyota公司的VVT-i,BMW公司的Vanos,Honda公司的VTEC,Mitsubishi公司的MIVEC, Porsche公司的Vario-Cam,BMW的Valvotronic等。
1.丰田VVT-i技术VVT-i的全称是Variable Value Timing intelligent，翻译成中文就是智能可变配气正时，这项技术系统是丰田特有的并且在世界技术上领先的发动机技术系统，可以连续调节气门正时，但是不可以调节气门升程。
该技术的工作原理就是当发动机从低速度迈向高速度的时候，电子计算机就会自动地把机油压入进气的凸轮轴，然后驱动齿轮内的小涡轮，在这样的压力下，小涡轮和齿轮可旋转就会有一定的角度，当凸轮轴在六十度范围内往前或者往后旋转时，就可以改变进气门开启的时间，从而达到连续调节气门正时的目的，如图3-3-44所示。
图3-3-44丰田VVT-i技术丰田VVT-i发动机的ECU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，如图3-3-45所示。
图3-3-45丰田VVT-i技术工作原理2.宝马VANOS技术宝马VANOS技术系统是可以调节进气凸轮轴和曲轴位置的，使得在不同情况下进气凸轮轴和曲轴的位置相对应。
宝马公司第一次使用这项技术是在1992年的宝马五系列的搭载M五十发动机上。
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OCV阀工作原理
阀-断电状态
相位器移动到 回位状态
C1
C2
泻油孔
供油方向
42
OCV阀工作原理
阀-最大占空比时
相位器移动到 最大行程
C1
C2
供油方向
43
OCV阀工作原理
阀-中等占空比时
相位器被保持在 中间位置
C1
C2
供油孔阻塞
44
可变配气相位技术的发展趋势
进、排气双VVT技术 全可变配气定时：相位和升程同时可变 纯电控VVT技术：彻底取消凸轮轴，每
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。从而改善发动机高速功率和 低速扭矩。
56
VVL的种类
VVL按照其控制效果分类：
两段式可变升程 技术代表就是本田VTEC技术和保时捷的
Vairocam技术。 连续可变升程
技术代表是宝马的“电控气门”技术。
57
VTEC
VTEC技术是本田公司的专利技术，它综合 集成了VVT与VVL技术于一身，曾是发动机 可变配气技术的代表。其VVL技术就是典 型的两段式可变气门升程技术。
个气门都通过电磁阀由ECU单独控制
45
代表机型
吉利 4G18
丰田VVT-i
46
代表机型
凯迪拉克3.6L北极星V6 VVT发动机ຫໍສະໝຸດ 伊兰特G4ED47
48
49
设计、生产中的要点
为保证OCV、VVT有效工作必须注意以下几点： 1、设计时尽可能缩短OCV阀到VVT的油路长度。 2、设计时尽可能提高OCV阀后的油压。
在汽油发动机方面，吉利已在很多新技术领域开展了 研究与开发。 可变配气系统 VVT—可变气门正时 VVL—可变气门升程 VIM—可变进气歧管
5
VVT
6
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。对缓解环境保护和燃油短缺 的 双重压力起到较好效果。 吉利的“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，先简单介绍 传统配气机构，再介绍可变配气相位技术的工作原理 、系统组成等。
前盖
后盖
转子
油封（4 个） 回位弹簧
39
VVT驱动器的工作原理
描述 通过控制内转子两侧的机 油流量使其相对于外转子 发生相对旋转，进行相位 调节 机油由发动机的机油泵经 四通OCV电磁控制阀控 制后供应. 通过液压控制使转子保持 在中间位置 根据曲轴和凸轮轴位置传 感器信号，由控制软件决 定内转子和外转子的相对 位置
40
OCV阀结构
OCV阀由电磁阀和液压四通阀构成，电磁阀控制四通 阀阀芯的位置。
液压四通阀结构如图 所谓四通即四个进出油口：压力油进口、进角、迟角
、回油。 电磁阀控制阀芯在不同位置使VVT进角油腔（或迟角
油腔）与压力油沟通，另一腔与回油腔沟通，使VVT 内转子带动凸轮轴转过一角度。或使阀芯在中立位置 不动，VVT两油腔压力平衡，使VVT内转子及凸轮轴 保持在某一位置。
汽油机可变配气技术发展
主讲:赵铁良
浙江汽车工程学院-工学院 2008年4月12 日
教师简介
赵铁良：高级工程师、1968年毕业于吉林工业大学内燃机 专业，现任吉利汽车研究院发动机研究所所长。 曾担任过一拖沈阳公司技术部长、沈阳双福内燃机有限 公司技术部长、沈阳汽车拖拉机制造厂设计处处长 先后参与486Q汽油机、491Q汽油机、6102Q柴油机的 设计、试制、试验及定型。 2004年加入吉利，任动力二公司总工程师，自加入吉利 后主持了JL4G18、JL4G15、JL4G10汽油机的研发，目 前主持国家863计划—1.5L缸内直喷汽油机、4G24汽油 机、与AVL合作开发4D20柴油机、与韩国GGS公司合作 JL4G18N/15N汽油机的开发。
为了满足不同工况对配气相位的不同要求，配气相 位应该是可调节的。
凸轮升程/mm
8
7
Exhaust
6
Intake
5
Exhaust_new
4
Intake_new
3
2
1
0
-200 -150 -100 -50
0
50
100 150 200
曲轴转角/°CA
16
可变配气相位的优点
■改善怠速 通过减小重叠角,降低废气回流,使燃烧更稳定.
排气 连续可变 大幅度调节
1997 福特 Zeteci
限定Nox排放水平下，HC 排放最大可减少20% 燃油经济性提高1-3%
降低IMEP的循环变动系数 ，提高稳定性
单凸轮 (CIB/SOHC)
连续可变 大幅度调节 (进排气等相位调节)
进气+排气 连续可变 大幅度调节 (进排气独立相位调节)
300ZX 日产
1996 宝马
最多可以减少 12% 的HC 和 15%的 NOx 燃油经济性提高2-3%
不能改变气门重叠角，系统集成比较复杂 目前的趋势是改单凸轮为双凸轮，使用单独的进气或排气策略。
优点如上所述，包括进气和排气VVT的优点 但是必需考虑到成本和系统集成带来的问题
28
“远景”CVVT系统的构成
VVT驱动器（VVT）
吉利现有发动机(除376)的配气机构属 4气门、双顶置凸 轮轴、链传动。
10
配气机构的功用
配气机构定时充气、定时排出废气，定时封闭气缸进行 压缩、燃烧膨胀过程。 进入气缸的新鲜充量越多，发动机可能产生的功率和扭矩 越大；气缸内残留得废气越多，进气量越少。因此，要 求配气机构保证进气充分、排气干净。
排气行程中活塞已达到上止点时气缸内废气压力仍然高于 大气压，加之排气流的惯性排气门滞后关闭可使排气更干净。 在排气、进气上止点处，进排气门都处于开启状态，称为气门重叠。
14
可变配气相位的提出
而实际上发动机不同的工况对配气相位的要求是不同的：
例如：
怠 速： 最小的进、排气重叠角，以求怠速燃烧稳定。
高速区域：较大的进气滞后角，以利用进气惯性提高
配气相位图
凸轮升程/mm
8
7
6
Exhaust
5
Intake
4
3
2
1
0 -240 -200 -160 -120 -80 -40 0 40 80
曲轴转角/°CA
120 160 200 240 280
固定的重叠角
进、排气凸轮升程
13
配气相位分析
发动机转速很高，以6000RPM计算每行程只占5毫秒，时间极短。为进 气充分排气干净必须设法延长进排气时间。
充气效率。
低速区域：较大的进气提前角，增大进气流通面积；
较小的进气滞后角，以避免进气倒流。
而传统发动机的配气机构和凸轮形线一旦确定，其
配气相位和升程就不可能改变，重点考虑高速高负荷则
牺牲了低速低负荷；重点考虑低速低负荷则牺牲了高速
高负荷。要全面考虑只能是根据对性能的要求兼顾各工
况进行折中处理。
15
可变配气相位的提出
7
传统发动机配气机构 传统汽油机的配气相位是不可变的！！
发动机运行.avi
8
9
配气机构构成和分类
配气机构的构成： ●气门组 ●气门驱动组 ●正时传动组
配气机构的分类： 按气门数分： 2气门、3气门、4气门、5气门 按传动形式分：链、齿形皮带、齿轮 按凸轮轴数分：单、双 按凸轮轴位置分：顶、中、下
■改善排放 增大重叠角,实现内部EGR.
17
可变配气相位的优点
■提高低速工况扭矩 加大进气提前角减小进气滞后角,为进气提供足够流通
面积,避免混合气倒流. ■提高高速工况功率
加大进气滞后角,充分利用进气惯性,提高充气效率. ■改善燃油经济性
充气效率提高,燃烧更充分.
18
可变配气相位系统的分类
区段调节
2
课程简介
简要介绍当前内燃机领域发展起来的可变配气定时技术，以 及可变气门升程、可变进气歧管技术。
3
目录
一、引言 二、可变配气相位（VVT） 三、可变气门升程（VVL） 四、可变进气管（VIM） 五、总结
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引言
发动机技术发展趋势 为了应对日益严格的环保、排放、安全等法规要求；
为了满足消费者对产品日益提高的动力性、经济性、可 靠性要求，发动机技术的发展集中在了优化燃烧系统、 配气系统、电子控制系统、新型材料等方面。
凸轮轴环槽处尽可能用径向密封代替端面密封。 3、设计有效的过滤措施。 4、生产中要保证零部件的清洁度。 5、ECU中要写入OCV阀清洗程序，出厂试验增加清洗
OCV阀的程序。
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VVL
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VVL的概念
VVL，是英文variable valve lift的简写，意为可变 气门升程。
事实上不是如此。 进排气门都要早开晚关。 进气门要在上止点前开，下止点后关；持续角大于180度 排气门要在下止点前开，上止点后关。持续角大于180度 持续角由凸轮包角决定，故不可变；定时由凸轮与曲轴 的传动位置决定，如无调节机构，也不可变。 把上述配气定时用图形表示，如下页：
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不可变的配气相位图
充气效率＝ 实际进气量／理论进气量
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配气定时
进、排气门开启和关闭的时刻（配气定时）直接影响气缸内 新鲜混合气的充入和废气的排出，进而影响发动机的充 气效率、发动机的动力性、经济性、排放。
四冲程发动机的工作冲程是：进气、压缩、作功、排气。总 共延续720度曲轴转角。似乎每个冲程应各占180度，即 进排气门均在活塞上下止点开闭。
VVT技术分类
进气调节