呼吸之道：淺析可變氣門正時/升程技術

● 可變氣門升程技術　　

　　可變氣門升程技術可以在發動機不同轉速下匹配合適的氣門升程，使得低轉速下扭矩充沛，而高轉速時馬力強勁。低轉速時系統使用較小的氣門升程，這樣有利于增加缸內紊流提高燃燒速度，增加發動機的低速扭矩，而高轉速時使用較大的氣門升程則可以顯著提高進氣量，進而提升高轉速時的功率輸出。下面就介紹來自不同廠商的6種可變氣門升程技術，看看每個廠商在同一項技術的設計理念和技術手段上有什么不同。

——本田i-VTEC

　　我們最熟悉的可變氣門升程系統可能非本田的i-VTEC莫屬了，本田也是最早將可變氣門升程技術發揚光大的廠商。本田的可變氣門升程系統的結構和工作原理并不復雜，工程師利用第三根搖臂和第三個凸輪即實現了看似復雜的氣門升程變化。

　　當發動機在中、低轉速時，三根搖臂處于分離狀態，普通凸輪推動主搖臂和副搖臂來控制兩個進氣門的開閉，氣門升量較小。此時雖然中間凸輪也推動中間搖臂，但由于搖臂之間是分離的，所以兩邊的搖臂不受它控制，也不會影響氣門的開閉狀態。

　　發動機達到某一個設定的轉速時，電腦即會指令電磁閥啟動液壓系統，推動搖臂內的小活塞，使三根搖臂鎖成一體，一起由高角度凸輪驅動，這時氣門的升程和開啟時間都相應的增大了，使得單位時間內的進氣量更大，發動機動力也更強。這種在一定轉速后突然的動力爆發極大的提升了駕駛樂趣。當發動機轉速降到某一轉速時，搖臂內的液壓也隨之降低，活塞在回位彈簧作用下退回原位，三根搖臂分開。

　　點評：這項技術在本田車型上的普及度較高，但是分段式的氣門調節方式還是令發動機的動力輸出不夠線性。

——奧迪AVS

　　奧迪的AVS可變氣門升程系統在設計理念上與本田的i-vtec有著異曲同工之妙，只是在實施手段上略有不同。這套系統為每個進氣門設計了兩組不同角度的凸輪，同時在凸輪軸上安裝有螺旋溝槽套筒。螺旋溝槽套筒由電磁驅動器加以控制，用以切換兩組不同的凸輪，從而改變進氣門的升程。

　　發動機在高負載的情況下，AVS系統將螺旋溝槽套筒向右推動，使角度較大的凸輪得以推動氣門。在此情況下，氣門升程可達到11毫米，以提供燃燒室最佳的進氣流量和進氣流速，實現更加強勁的動力輸出。當發動機在低負載的情況下，為了追求發動機的節油性能，此時AVS系統則將凸輪推至左側，以較小的凸輪推動氣門。 

　　這套系統中還有一個設計細節需要注意，那就是兩個進氣門無論是在普通凸輪還是高角度凸輪下的相位和升程是有差別的，也就是說兩個進氣門開啟和關閉的時間以及升程并不相同。這種不對稱的進氣設計是為了讓空氣在流經兩個進氣門后，同時配合特殊造型的燃燒室和活塞頭，可以令混合氣在氣缸內實現翻轉和紊流，進一步優化混合氣的狀態。

　　奧迪AVS可變氣門升程系統在發動機700至4000轉之間工作，當發動機處于中間轉速區域進行定速巡航時，AVS系統可以為車輛提供很好的節油效果。

　　
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　　點評：奧迪這套系統的氣門升程依然是兩段式的，沒有做到氣門升程的無級調節，所以對進氣流量的控制還不夠精確。然而一個巧妙之處在于對同一氣缸內兩個進氣門采用不同步的開啟和關閉時間，從而實現油、氣的充分混合。