配氣機構的革命 三種可變氣門升程技術

搖臂通過偏心輪套在控制軸上，而控制軸可以在直流馬達帶動下，旋轉一定角度。當發(fā)動機在高轉速或者大負荷時，如圖所示：直流馬達帶動螺桿轉動，套在螺桿上的螺套向馬達這邊橫向移動，與螺套聯(lián)動的機構使得控制軸逆時針或順時針旋轉一定角度。由于搖臂套在控制軸的偏心輪上，因此搖臂的旋轉中心也會隨之上升或下降，從而達到改變氣門升程的目的。雖然整個機構看起來比較復雜，摩擦副也相對較多，但由于系統(tǒng)中的搖臂，控制軸和螺套等都是屬于剛性連接，沒有Valvetronic上的彈簧類的回位機構，使得VVEL更適合于高轉速發(fā)動機而無需考慮慣性的問題。英菲尼迪G37上的VQ37VHR發(fā)動機在增加了VVEL系統(tǒng)之后，最高轉速反而由原來的7000rpm提高到了7500rpm，不像Valvetronic發(fā)動機那樣受到高轉速的限制。

　　不過和取消了節(jié)氣門的Valvetronic和multiair不同，日產的VVEL發(fā)動機依然保留著節(jié)氣門，不過在VVEL發(fā)動機中，節(jié)氣門在大部分工況下都會保持全開，因此也并不會對進氣造成阻礙，動力同樣可以保證足夠高的響應性。日產工程師保留節(jié)氣門的意圖是要通過節(jié)氣門的截流作用對進氣正時變化做更精確的控制，使動力輸出更加順暢。

　　優(yōu)點：不會受到高轉速的限制
　　缺點：機構復雜，對極限性能提升的幫助較小


　　前面說到的Valvetronic和VVEL的結構相對來說都比較復雜，增加的機構也會大大增加系統(tǒng)工作的阻力和磨損，節(jié)能和效率都會受到影響，而且更復雜的配氣機構也會使制造的成本過高，這兩項技術因此目前還只在應用在高端豪華車上。而菲亞特的multiair工作原理則要直接的多。它的結構非常簡單：整個系統(tǒng)只使用一根凸輪軸，進氣門由一個活塞，液壓腔和電磁閥氣門上方設計有一個液壓腔，液壓腔一端與電磁閥相連，電磁閥則通過ECU信號，根據工況的不同適時調節(jié)流向液壓腔內的油量。由凸輪軸驅動的活塞通過推動液壓腔內的油液，控制氣門的開啟。系統(tǒng)只需要控制液壓腔內的油量的多少即可以完成對氣門升程的無級可調。

　　簡單的結構不僅可以減小整個配齊機構的慣性，而且在高速運轉時，能量的損失也更小，而且電磁加液壓的配合方式還讓Multiair系統(tǒng)擁有極快的響應速度，因此可以使用在一個沖程內多次開啟氣門的Multilift模式，使得怠速和低負荷工況下?lián)碛懈叩娜紵?。而multiair最大的優(yōu)勢在于成本，由于配氣機構簡單，整套Multiair系統(tǒng)也不需要太高的成本，因此它更適合低端的經濟性轎車，目前搭載了Multiair系統(tǒng)的菲亞特500，朋多都是價格便宜的經濟型小車。

　　優(yōu)勢：結構簡單，成本低廉，響應快
　　不足：液壓系統(tǒng)的質量穩(wěn)定性不高


　　總結：

　　隨著時代的推移，氣門控制技術的發(fā)展也是一步一個腳印，從最早的本田vtec技術實現(xiàn)了氣門升程的分段可調，再到寶馬Valvetronic取消了節(jié)氣門，而再到最新的Multiair實現(xiàn)了電磁液壓氣門技術。所謂青出于藍而勝于藍，multiair等電磁氣門技術使用更簡單的原理實現(xiàn)了更為出色的性能，可以說代表了未來的趨勢。目前還在籌備量產的電磁氣門技術EMVT同樣擁有廣闊的前景。隨著中國汽車市場重要性的不斷提升，廠商新技術的引進也會越來越快，我們希望這些革命性的技術能夠盡快造福我們國內的消費者。