配氣機(jī)構(gòu)的革命 三種可變氣門升程技術(shù)

　　目前，將全氣門控制系統(tǒng)使用在量產(chǎn)車上的廠商主要有三家，分別是寶馬，英菲尼迪和菲亞特。它們分別以不同的方式實(shí)現(xiàn)了氣門正時(shí)和升程的無級(jí)可變，從而達(dá)到了利用控制氣門開度來控制進(jìn)氣量的目的。從目前看，那么這三種氣門技術(shù)又有何相似和不同呢？

　　在這里，我們所討論的三種氣門升程技術(shù)，包括寶馬的Valvetronic，英菲尼迪的VVEL和菲亞特的Multiair，他們的共同點(diǎn)就是使用氣門升程的變化來控制進(jìn)氣量。而氣門升程分段可調(diào)的本田vtec，奧迪AVS技術(shù)等不包括在內(nèi)。

　　這三項(xiàng)技術(shù)的最大優(yōu)勢就是利用氣門升程控制進(jìn)氣，節(jié)氣門的作用被弱化或者是取消，大大降低了泵氣損失，使得發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣遲滯的現(xiàn)象大大減輕，直接提升了發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)速度。而且由于進(jìn)氣不在存在遲滯，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火和配氣的配合也更精確，使得發(fā)動(dòng)機(jī)效率得到提升，減低油耗和排放。

　　從最終目的上看，這三者的效果是基本相同的，不過他們的具體工作原理和結(jié)構(gòu)都不小差距。首先，我們簡單看一下這三種技術(shù)的結(jié)構(gòu)和原理。

　　首先是名氣最大的寶馬Valvetronic，它利用一根附加的偏心軸，步進(jìn)馬達(dá)和一些中置搖臂，來控制氣門的開啟和關(guān)閉。系統(tǒng)借由步進(jìn)電機(jī)偏心凸輪的偏移量，再一系列機(jī)械傳動(dòng)后間接地改變進(jìn)氣門的升程大小。

　　從圖上看，寶馬的Valvetronic的主要部件包括偏心軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)、偏心軸驅(qū)動(dòng)齒輪、偏心軸、凸輪軸、中間杠桿和滾子軸承。當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心軸齒輪改變相位，從而帶動(dòng)中間杠桿的角度，此時(shí)凸輪軸驅(qū)動(dòng)中間杠桿，完成氣門的開啟和關(guān)閉。當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，凸輪軸，中間杠桿和滾子軸承是通過一系列聯(lián)動(dòng)的來驅(qū)動(dòng)氣門的，所以在系統(tǒng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，這一系列搖臂和連桿就會(huì)產(chǎn)生較大的慣性，因此想要獲得高轉(zhuǎn)速也越困難，因此Valvetronic技術(shù)并不適合用于超高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)，這也就是寶馬M的V8，V10發(fā)動(dòng)機(jī)不使用Valvetronic的原因。

　　優(yōu)勢：與缸內(nèi)直噴，渦輪增壓技術(shù)的搭配默契，性能出色，現(xiàn)已經(jīng)全線裝備在寶馬旗下車型上，是目前使用范圍最廣的全氣門控制系統(tǒng)。

　　不足：由于機(jī)構(gòu)中彈性受到極限轉(zhuǎn)速的限制，無法使用在高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)上。

　　英菲尼迪的VVEL實(shí)現(xiàn)的原理和寶馬有些類似，但是結(jié)構(gòu)卻并不相同。VVEL系統(tǒng)使用一套連桿和螺桿的組合實(shí)現(xiàn)了氣門升程的連續(xù)可調(diào)。在系統(tǒng)工作時(shí)，直流電機(jī)通過ECU信號(hào)控制螺桿和螺套的相對(duì)位置，螺套則帶動(dòng)一系列連桿和搖臂間接改變氣門升程的大小。