什么是VVT3.1 可变气门正时系统3.1.1 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,VariavleValveTiming）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3.1.2 可变气门正时理论合理选择配气正时，保证最好的充气功率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的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hv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改变进气迟闭角可以改变充气效率hv曲线随转速变化的趋向,以调整发动机扭矩曲线,满足不同的使用要求不过,更确切的说,加大进气门迟闭角,高转速时充气效率hv增加有利于最大功率的提高,但对低速和中速性能则不利减小进气迟闭角,能防止气体被推回进气管,有利于提高最大扭矩,但降低了最大功率因此,理想的气门正时应当是根据发动机的工作情况及时做出调整,应具有一定程度的灵活性显然,对于传统的凸轮轴挺杆气门机构来说,由于在工作中无法做出相应的调整,也就难于达到上述要求,因而限定了发动机性能的进一步提高。
3.1.3 在北极星LH2发动机上的应用可变正时的结果与传动在北极星LH2发动机上,其传动方式以及进排气凸轮轴分布如图2所示,排气凸轮轴安装在外侧,进气凸轮轴安装在内侧曲轴通过链条首先驱动排气凸轮轴,排气凸轮轴通过另外一个链条驱动进气凸轮轴可变气门正时调节器如图3所示，（a）图为发动机在高速状态下，为了充分利用气体进入气缸的流动惯性,提高最大功率,进气迟闭角增大后的位置（轿车发动机通常工作在高速状态下，所以这一位置为一般工作位置）b）图为发动机在低速状态下,为了提高最大扭矩,进气门迟闭角减少的位置进气凸轮轴由排气凸轮轴通过链条驱动，两轴之间设置一个可变气门正时调节器，在内部液压缸的作用下，调节器可以上升和下降当发动机转速下降时，可变气门正时调节器下降，上部链条被松动，下部链条作用着排气凸轮旋转拉力和调节器向下的推力由于排气凸轮轴在曲轴正时链条的作用下不可能逆时针反旋，所以进气凸轮轴受到两个力的共同作用：一是在排气凸轮轴正常旋转带动下链条的拉力；二是调节器推动链条，传递给排气凸轮的拉力进气凸轮轴顺时针额外转过0角，加快了进气门的关闭，亦即进气门迟闭角减少0度当转速提高时，调节器上升，下部链条被放松。
排气凸轮轴顺时针旋转，首先要拉紧下部链条成为紧边，进气凸轮轴才能被排气凸轮轴带动旋转就在下部链条由松变紧的过程中，排气凸轮轴已转过0角，进气凸轮才开始运动，进气门关闭变慢了，亦即进气门迟闭角增大了0度两种工作状态从图2和图3不难看出，该发动机在左侧和右侧的可变气门正时调节器操作方向始终要求相反当发动机的左侧可变气门正时调节器向下运动时，右侧可变气门正时调节器向上运动，左侧链条紧边在下边，右侧链条紧边在上边调节器向下移动时，紧边链条都是由短变长当发动机处于较低转速时，要求进气门关闭的轿早，如图4(a)所示左列缸对应的可变气门正时调节器向下运动，上部链条由长变短左右列缸对应的进气凸轮轴在两个力的共同作用下都顺时针额外转过0角，加快了进气门的关闭，满足了低速进气门关闭早，可提高最大扭矩的要求当发动机处于较高转速时，要求进气门关闭得较迟，如图4(b)所示左列缸对应的可变气门正时调节器向上运动上部链条由短变长，下部链条由长变短右列缸对应的可变气门正时调节器向下运动，上部链条由长变短，下部链条由短变长在左列缸的下部链条，右列缸的上部链条同时由长变短的过程中，排气凸轮轴已转过0度，进气凸轮才开始动作，进气门关闭变慢了，满足了高速，进气门关闭较迟，可提高最大功率的要求。
3.1.4 可变正时的微机控制发动机的可变气门正时系统由发动机控制单元ECM进行控制，微机控制关系如图5所示左右列缸对应的可变气门正时机构均设置了一个可变正时电磁阀发动机在获得转速传感器的信息后，对左右列缸对应的可变气门正时电磁阀的控制方式做出正确选择控制阀体动作当获得不同阀体位置时，通往可变气门正时调节器内的液压缸油路变换，使得可变气门正时调节器上升或下降，以至于左右列缸对应的进气门获得了不同的迟闭角日本丰田公司的VVT-i可变气门是怎么一回事?？简单说就是根据发动机的不同工况来调节气门的开闭~这个装置是在进气凸轮轴上.简单来说它的工作原理就是当发动机由低速向高速转换时，电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的所以在上述结构的作用下，可以保证发动机按照不同的路况改变气门开启、关闭时间，在保证输出足够牵引力的同时提高燃油经济性类似的还有本田i-VTEC,起亚的CVVT等FSI引擎和VVT-i是什么意思啊？FSI是FuelStratifiedInjection的字母简写，中文意思是燃料分层喷射技术，它代表着今后引擎的一个发展方向。
FSI是“燃油缸内直喷技术”的缩写普通引擎是将燃油喷射到进气歧管和空气混合后再进入燃烧室燃烧，而FSI是将燃油直接喷射到燃烧室中燃烧，更容易达到空气和燃油的合理配比，增强动力性和燃油经济性FSI对燃油辛烷值和纯度的要求很高，需要的压缩比也很高VVT—i.系统是丰田公司的智能可变气门正时系统的英文缩写，最新款的丰田轿车的发动机已普遍安装了VVT—i系统丰田的VVT—i系统可连续调节气门正时，但不能调节气门升程它的工作原理是：当发动机由低速向高速转换时，电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的CVVT发动机是什么啊？很多购车者在去购买起亚进口车时，在问到发动机环节厂家往往用一个CVVT的发动机技术来向消费者灌输起亚的发动机如何先进，但长期以来日系本田的I-VTEC、丰田的VVT-I是被人熟知的气门可变技术，那么这CVVT是从何而来呢？笔者经过查阅相关资料，结合厂家内部资料的介绍，发现起亚的CVVT技术是借鉴丰田的VVT-I而来，所以它的工作原理和方式都与VVT-I无异。
CVVT的工作原理与VVTI并无差别，只有控制气门正时没有控制气门升程的功能因此引擎只会改变吸、排气的时间差，无法改变进气量简单来说它的工作原理就是当发动机由低速向高速转换时，电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的所以在上述结构的作用下，可以保证发动机按照不同的路况改变气门开启、关闭时间，在保证输出足够牵引力的同时提高燃油经济性CVVT系统包含以下零件：油压控制阀、进气凸轮齿盘、曲轴位置感应器、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。
機油泵浦I—■—*一itn彳雷』ECU)進氟□論谿盤曲讐■制閥当发动机启动或关闭时油压控制阀位置受到改变，而使得进气凸轮正时出于延后状态当引擎怠速或低速负荷时，正时也是处于延后的位置，比增进引擎稳定的工作状态当在中负荷时则进气凸轮在提前的位置，当中低速高负荷时则处于提前角位置增加扭矩输出而在高速负荷时则处于延迟位置以利于高转速操作当引擎温度较低时凸轮位置则处于延迟位置，稳定怠速降低油耗关于可变气门正时VVT的一点认识(1)首先让我们回顾一下和气门正时(valvetiming)有关的问题对于一台4冲程发动机，按照很多人的理解，做功冲程末，活塞处于下止点时排气门开始打开，发动机进入排气冲程，直到活塞到达上止点，排气门关闭，进气门打开，发动机进入吸气冲程当活塞正好运行一周重新回到下止点时，进气门关闭，发动机进入压缩冲程这样来理解气门的动作是否正确呢？差不多是吧然而，可能和与人们的直觉不同的是，这样的气门正时效率并不是最优的让我们先来考虑一下排气门开启的时机如果比活塞到达下止点提前一点就开启排气门会怎么样呢？从直觉上，这时废气仍可推动活塞做功，如果打开排气门开始排气，此时气缸内的压强就会降低，能量的利用率也就降低了，发动机性能也会随之下降。
是这样吗？其实也不一定我们知道，排气时活塞会压迫废气从而反过来对废气做功，这个过程会消耗一部分发动机已经获得的能量如果在缸内压强相对较高时提前开始排气，排气过程就会更顺畅，从而在排气冲程减少了能量消耗这样，一得一失，怎么才会最合算呢？考虑到活塞在下止点附近一定角度内垂直运动距离其实非常短，实际的发动机略微提前打开排气门效果会更好一些再来看进气门关闭的时机如果在活塞越过下止点一定角度，开始压缩冲程之后再关闭进气门如何呢？直观的感觉可能是，这时活塞已经开始上升，刚刚吸入的可燃混合汽岂不是又要被排出去一部分？性能会不会下降？答案是：只要时机适当，这样做反而可以增加吸气量，改善性能因为在吸气冲程可燃混合汽被活塞抽入汽缸，进气门附近的气流速度可以高达每秒两百多米，而我们前面说过，在下止点附近活塞的垂直运动相对很慢，汽缸内体积变化并不大此时进气岐管内的可燃混合汽靠惯性继续冲入气缸的趋势还是占了上风说到这里，对一些VVT技术有所了解的兄弟可能要不耐烦了：讲了这么多，和VVT边还没沾呢！不要急，还没讨论排气门的关闭时机和进气门的开启时机呢：）这是大家可能都想到了，排气时同样会形成高速气流，如果排气门也在活塞越过上止点一定角度之后再关闭，虽然活塞已经开始下降，排气门附近的废气仍就会继续排出。
但是此时进气门不是已经开启了吗？废气难道不会涌入进气岐管？事实上，这又是个时机问题，燃烧室内的废气涡流的方向决定了废气短时间。