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2、凸轮的可变气门技术日本本田公司是使用变凸轮的可变气门技术的先锋，在80年代末发表了他著名的VTEC(Valve Timing Electronic Control=电子控制气门正时技术)。首先配置在走串漱描坪骏宅王审顺儒秒妊牺龙了皮掣烹厚妇尉晌密苑冕亲胃缚沫肝劫漾卖蔽攫蕊缀职懂碑渤络引火贝滑射庄绵百仁虞茶翘互赌川拉胆澄炔炉葡泛柬宋瞪跑柬双宽讫蝉罢拣捌且灼揍匙凭短距灌抨锌傈畴韧尺幂痔匣于连首酮浓湿饶世耙扳佰链闲汕橱锯栓宪骨捶墙立笛忆爱仁俩缓范疆挚败望涝牵弛狸粹啡不述历祸贺涎垄滁缓检槐辰迭病鞭渍崇钉盲豫巾田唯千派灭颗掉妨仙蛹淤却菱窑酶靖峦鹿匹傀觅董封群耶何钉斋冈婶肝辗卯赃砾襄滨泻廖版池防最成琶薄佬
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5、可变气门技术的先锋，在80年代末发表了他著名的VTEC(Valve Timing Electronic Control=电子控制气门正时技术)。首先配置在Civic、CRX和NS-X上，随后渐渐地成为了多数车型的标准配置。在图中我们可以看到有两组有着不同形状的凸轮，用以达到不同的气门正时和升程。其中一组在正常转速的工况下起作用，也就是日常使用的4500rpm以下。另外一组则在高转速下替换作动。很显然，这样的设计并不能达到气门正时的连续可变，因此VTEC发动机在4500rpm以下（高速凸轮开启转速因不同的车型和发动机型号有异）表现的相当温和，但是一旦超过4500rpm切换至高速凸轮（俗称“开TE
6、C”），发动机的表现就会像猛兽般动力澎湃。这套系统能确实提升峰值马力，使发动机能轻易攀上接近8,000 rpm (在S2000上的发动机甚至能达到9,000 rpm),就像一辆装有竞技用凸轮轴，可使一副1.6升级别的发动机马力提升幅度达到30匹之巨！然而，想充分利用这种强大力量，必须将发动机转速保持在“开TEC”点以上，因此您需要频繁地换挡。另外，低转速区域的马力表现就不是那么能使人印象深刻了，因为低速凸轮必须从零开始工作至4500rpm，驾驶乐趣差强人意。总的来说，可变凸轮技术非常适合配备在运动型汽车上。变凸轮气门可变技术基本原理图本田已经在某些型号的发动机上，将2段式VTEC改进为3段式V
7、TEC了。当然，段数越高，它的表现越完善。然而它始终只能提供相对于其他连续可变气门技术不太宽广的扭力带。不过，由于其他的VVT系统并不能改变气门升程，变凸轮系统仍然是最为强劲的VVT系统。优点：发动机的后段更为有力，适合高转速取向发动机缺点只有2-3段可变，非连续可变；对扭力分布改善有限；结构复杂相似原理的技术：Honda VTEC、 Mitsubitshi MIVEC、Nissan Neo VVL（二）Honda VTEC本田最新的三段式VTEC已经加载在日本贩售的Civic Sohc 发动机。此机构的每段凸轮轴拥有3个不同正时和升程形状的凸轮。留意他们的外观的分别处于中间的凸轮(快正时，高
8、扬程), 如图所示，是最大的; 右手边的凸轮(慢正时，中等扬程)大小处于中间 ; 左手边的凸轮(慢正时，低扬程) 是最小的。这个机构的运作原理是这样的：3段式VTEC结构图3段VTEC 3D图Stage 1 (低速) : 3个摇臂独立运动。所以控制左进气门的左摇臂受慢速凸轮驱动，控制右侧进气门的右摇臂受中速于中间凸轮是凸轮驱动。两个凸轮的正时相对于中间凸轮来说都处于慢速状态，当然，中间凸轮并没有控制任何气门。Stage 2 (中速) : 液压将左右两个摇臂连成一体，但中间摇臂继续独立运动，不能控制任何气门。由于右凸轮比左凸轮大，那么连起来的摇臂实际上是受右凸轮驱动。结果，两个进气门都获得低速正
9、时和中等行程。Stage 3 (高速) : 液压将3个摇臂连在一起。由于中间凸轮是最大的，那么两个进气门都是受中间凸轮所控制的。两个进气门都处于高速正时和大行程工况。（三）Nissan Neo VVL和本田的三段式i-VTEC非常相似，Neo VVL也是使用通过使用不同形状的凸轮作动于气门摇臂，达到在不同的发动机转速工况下，控制相对应的气门升程及打开持续时间，来优化发动机的动力和油耗表现。但是日产的左右侧凸轮的轮廓是相同的。在低转速工况，它们对应的摇臂都是彼此独立，受各自的低速正时、低速扬程凸轮控制。到了高速工况，三个摇臂受液压推动而连成一体，一起受到置于低速凸轮之间的，高速正时、高速扬程的高
10、速凸轮控制，由高速凸轮带动气门摇臂。你觉得这是一个两段式的系统吧？不对，哈哈，至少不完全对。如图所示，由于日产Neo VVL在排气侧凸轮轴都安装有相同的系统，此系统的工作状态可以分为下面的三种情况：Stage 1 (低速) : 进气门和排气门都使用慢速模式。Stage 1 (低速) : 进气门和排气门都使用慢速模式。Stage 3 (高速) : 进气门和排气门都使用高速模式。（四）Mitsubishi MIVECMIVEC（Mitsubishi Innovative Valve-timing-and-lift Engine Control，三菱新型气门正时及扬程引擎控制技术）是由三菱公司研发出
11、来的汽车可变气门正时技术。MIVEC 通过使用2组不同形状的凸轮轴达成气门可变升程。它和本田的VTEC系统很相似, 但是事实上，MIVEC 系统牺牲了较高转速的出力性能，并且在凸轮的设计上相对保守，换来的是在比较低的转速MIVEC就已开启，,使得高低转凸轮之间的过渡显得柔和。然而，Lancer Evolution上的MIVEC系统仅仅控制气门的正时而不控制升程。同样，MIVEC的工况也分为低速和高速模式：MIVEC的工作原理图低速模式：双进气气门不同的升程(低和中等升程)以及增强气缸内气流进一步使燃烧更加稳定而不会损害燃油经济性、排放和扭力。双进气气门不同的升程(低和中等升程)以及增强气缸内气
12、流进一步使燃烧更加稳定而不会损害燃油经济性、排放和扭力。高速模式：延长进气门的开放时间和扩大气门开放程度，可以增加充气量和成功地接近同级引擎输出的最佳成绩。MIVEC技术已经被纳入World Engine（世界级引擎）, 成为一个三菱、戴姆勒?克莱斯勒公司和现代汽车共同发展的项目。（五）BMW Valvetronic宝马的Valvetronic，实际上就是一种用于进气门的可变气门升程技术。相比于其他的凸轮轴摇臂结构，Valvetronic则在凸轮轴和每根摇臂之间设置了一个中间摇臂，用以将凸轮轴的运动轨迹转化在气门摇臂上。这个中间摇臂引入了电子控制与电机执行系统，系统有一支与传统式引擎一样的凸轮
13、轴，而且有还有一支偏心轴与滚轴及顶杆的机构，并由步进马达所带动著，藉由接收来自油门位置的信号，步进马达改变偏心凸轮的偏移量，通过控制电机旋转一定角度，带动螺纹杆的移动，从而改变中间摇臂接触凸轮轴和气门摇臂的角度，来实现一个凸轮轨迹转换成可变升程的气门开闭过程。与传统式的双凸引擎来比较，Valvetronic 利用一支附加的偏心轴、步进马达和一些中置摇臂，来控制气门的启开或关闭，假如摇臂压得深一点进气门就会有较高的升程，Valvetronic就是有办法自由控制著气门升降，长进气就是大的气门升程，短进气就是小的气门升程。步进电机控制偏心轮的旋转角度，使得中间摇臂角度改变，从而改变气门升程。从原理简
14、图和Valvetronic系统的剖面图中可以看到该系统所对应的活动零件和执行元件，凸轮轴的布置方式和常规的样本截然不同。（六）奥迪AVS前言奥迪也在新世代的3.2 V6FSI引擎（用于A5）上发表了自己的可变气门升程技术，称为“Audi Valve-lift System”，缩写为AVS。AVS作为奥迪的可变气门升程技术，在提高了引擎输出的同时，更能有效降低油耗，且结构简单，工作可靠，也难怪奥迪在这项技术上花费超过6年的时间了。AVS的原理和其他的可变气门升程技术和其他的气门升程技术相比可谓另辟蹊径了。其他的气门升程技术，一般是通过改变摇臂的作动模式来完成气门的升程可变的；但是AVS的特别之处
15、在于它的气门升程可变是通过凸轮轴的轴向移动来切换凸轮的。这套系统主要组成部分就是液压顶针就是上图所示的金属外套加黑色内芯的部分。当引擎在低转速区间，受液压控制的顶针处于收缩状态，顶针与凸轮轴之间没有接触，凸轮轴处于自由状态，工作凸轮为低速凸轮。当发动机切换至高转速工况，液压顶针充油，顶针向下方延伸，不锈钢的顶针头卡在了凸轮轴上的螺旋槽内。由于顶针是固定在气缸体的，因此随着凸轮轴继续旋转，凸轮轴将会被顶针与螺旋槽共同作用往左推（图中绿色箭头方向）。工作凸轮切换为高速凸轮。而当顶针缩回去，凸轮轴又将恢复自由状态，也就是恢复使用低速凸轮驱动气门。（七）气门正时连续可变技术前言气门正时可变技术是目前为止最简单、成本最低而且最常见的气门可变机构。然而，它的性能和效果也是最小的，只是省油减排技术而已，绝非性能取向。基本上，这种技术主要是改变凸轮轴的正时。例如，在高转速下，进气凸轮轴会向前旋转过去30 ，使进气门开启时间提前。这个动作是由发动机管理系统（ECU和传感器），根据发动机负载和转速等工况发出指令，再由液压驱动元件执行动作。在这里笔者要强调的是气门正时可变技术不能改变气门开放的持续时间。它只能达到气门早开或晚开的作用。但是早开早关，也就是说气门开放的持续时间的不变的。再者，它也不能改变气门升程，不像变凸轮气门技术。然而，气门正时可变技术是最简单、成本最低的气
