大家看很多汽車發(fā)動機的罩蓋上,，都標有VVT、VVT－i,、DVVT,、CVVT等標識，還有些車型在尾部標有i－VTEC的標識,，它們都表示什么意思呢,？
這些字符,，它們都有一個共同的名字：發(fā)動機可變氣門正時與升程系統(tǒng)。凡是帶有這樣標識的車型,，都表示該車型搭載的發(fā)動機具有可變氣門正時與升程技術(shù),。那么這個發(fā)動機可變氣門正時與升程系統(tǒng)到底是個什么鬼呢？為什么越來越多的發(fā)動機使用這樣的技術(shù)呢,？下面我們來詳細的分析一下這個問題,。
大家知道，配氣機構(gòu)是發(fā)動機上的一個裝置,，但是它的重要性很多人可能認識不到,。很多人都會以為，空氣是取之不盡,、用之不竭的,，而汽油是有限的，所以讓發(fā)動機吸入更多的空氣是一件輕而易舉的事,，噴更多的汽油應(yīng)該是困難的,。但事實正好與此相反，讓更多的燃油進入發(fā)動機也是比較容易的,，把燃油供給系統(tǒng)稍作調(diào)整就可以實現(xiàn),；但是想要讓更多的空氣進入發(fā)動機卻是非常困難的,。沒有空氣,，噴再多的油也沒用，所以配氣機構(gòu)對發(fā)動機性能的影響是非常大的,。
發(fā)動機配氣機構(gòu)的作用是按照發(fā)動機的工作順序和工作循環(huán)的要求,，定時開啟和關(guān)閉各缸的進、排氣門,，使新鮮空氣進入氣缸參與燃燒,，并將燃燒后的廢氣排出氣缸。進入發(fā)動機氣缸內(nèi)的新鮮空氣的數(shù)量對發(fā)動機性能的影響非常大,，進氣量越多,，發(fā)動機的有效功率和有效扭矩就越大。所以,，要想提高發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性,，配氣機構(gòu)必須讓盡可能多的空氣進入發(fā)動機。
為此,，汽車工程師想盡了各種辦法改進配氣系統(tǒng),，比如使用單缸多氣門技術(shù)，一個氣缸有兩進兩排四個氣門（很多發(fā)動機上標注有16V,，就表示這款發(fā)動機共有16個氣門,，除以四個氣缸,，就是每個氣缸有四個氣門），讓進氣通道盡可能的大,；采用雙頂置凸輪軸技術(shù),，提高配氣機構(gòu)的效率（單頂置凸輪軸SOHC和雙頂置凸輪軸DOHC）；采用渦輪增壓技術(shù),，將更多的空氣“壓”進發(fā)動機,，等等，目的就是讓更多的空氣進入發(fā)動機參與燃燒,?？梢哉f，現(xiàn)在發(fā)動機的每一次技術(shù)進步,，幾乎都是配氣機構(gòu)的改進,。
還有就是發(fā)動機的配氣相位對配氣機構(gòu)的影響非常大。所謂的配氣相位是以曲軸轉(zhuǎn)角表示的進,、排氣門實際開閉時刻以及開啟的持續(xù)時間,。它包含五個參數(shù)，分別是進氣提前角,、進氣滯后角,、排氣提前角、排氣滯后角,、氣門重疊角,，其中的氣門重疊角對發(fā)動機的性能影響是最大的。設(shè)計配氣相位的目的就是讓進氣門和排氣門都早開晚關(guān),，從而讓進氣更充分,，排氣更徹底。一個設(shè)計合理的配氣相位,，可以大大的提高發(fā)動機的充氣系數(shù),，發(fā)動機的性能會有較好的改善。一般來說,，只要發(fā)動機設(shè)計定型后,，這個配氣相位是固定不變的。
但是發(fā)動機在各種轉(zhuǎn)速下對進排氣的需求是不同的,，低速時用氣量少,，高速時用氣量大，并且轉(zhuǎn)速越高,，進氣沖程時間越短,，更容易引起發(fā)動機進氣不足和排氣不凈，影響發(fā)動機的效率,。因此,，這種固定的配氣相位往往只能滿足發(fā)動機在某一區(qū)間的性能需求,，很多時候都是一種折衷的方案，兼顧高速和低速性能,，但是不可能在這兩種工況下都達到最優(yōu)狀態(tài),。為了解決這個問題，讓配氣相位可以根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和工況的不同進行調(diào)節(jié),，使發(fā)動機在高低轉(zhuǎn)速下都能獲得理想的進,、排氣效率，聰明的汽車工程師設(shè)計出了可變氣門正時與升程技術(shù),。
所謂的可變氣門正時與升程技術(shù),，就是指發(fā)動機配氣相位和氣門升程可以隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速和工況的變化而隨時改變的技術(shù)。就像一個人在跑步時需要不斷按照奔跑步伐來調(diào)整呼吸頻率,，以便時刻為身體提供充足的氧氣一樣,，可變氣門正時與升程技術(shù)可以讓發(fā)動機的呼吸更順暢、自然,。在現(xiàn)在的汽車發(fā)動機上,，基本都使用電控系統(tǒng)來直接或間接調(diào)節(jié)進排氣門的開閉時刻及開啟的角度，使這個功能更加智能化,。
可變氣門正時與升程技術(shù)是發(fā)動機配氣機構(gòu)的一項巨大技術(shù)進步,。它實現(xiàn)了發(fā)動機進氣過程的動態(tài)調(diào)節(jié)，可以使發(fā)動機隨著轉(zhuǎn)速與負荷的變化隨時調(diào)節(jié)進氣量,，從而使發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性都有了較大幅度的提高,。不過不同廠家的可變氣門正時與升程系統(tǒng)型式各異，呈現(xiàn)一種百花爭鳴的景象,，這就有了VVT,、VVT－i、DVVT,、CVVT等各種不同的標識?？傮w來說,，可以分為可變氣門正時（VVT）與可變氣門升程（VVL）兩大類，也有些車型兩種方式同時存在,。
最早使用可變氣門升程系統(tǒng)的是本田,，這就是大家非常熟悉的VTEC系統(tǒng)。它可以使氣門升程根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化作出相應(yīng)的實時調(diào)整,，使氣缸的充氣量能夠同時滿足發(fā)動機低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速下的不同需要 ,。它是在配氣系統(tǒng)中加入了第三根凸輪和第三個搖臂，從而實現(xiàn)了進氣門升程的兩段或三段式調(diào)節(jié),。不過它只有在發(fā)動機達到一定轉(zhuǎn)速后突然啟動,，發(fā)動機動力會有一個瞬間的提升,，噪音也會變得很大。有很多開本田車的人特別喜歡這種動力突變的感覺,，會在高速上突然加速,，以便能聽到這個“VTEC音”。
與本田VTEC系統(tǒng)類似的,，是奧迪的AVS系統(tǒng),。它為每個進氣門設(shè)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(qū)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,。不過它可以調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速范圍更大,，并且可以實現(xiàn)一個氣缸上的兩個進氣門開度不同，這樣在保證發(fā)動機良好動力的同時也兼顧了高速節(jié)油效果,。
不過本田的VTEC系統(tǒng)和奧迪的AVS系統(tǒng)都有一個共同的缺點,，就是進氣門的升程只能實現(xiàn)兩段或三段式的調(diào)節(jié)，這樣就會導(dǎo)致在氣門升程改變時動力會突然增加,，動力輸出很不平順,。而寶馬的Valvetronic系統(tǒng)和日產(chǎn)的VVEL系統(tǒng)就可以實現(xiàn)氣門升程的連續(xù)調(diào)節(jié)，動力輸出相對就平順得多,。
寶馬的Valvetronic系統(tǒng)和日產(chǎn)的VVEL系統(tǒng)也是一種可變氣門升程系統(tǒng),，它們的工作原理基本類似，都是用一個步進電機來帶動一個控制桿,，然后帶動一個偏心凸輪來實現(xiàn)進氣門升程的改變,。由于偏心凸輪轉(zhuǎn)動是連續(xù)的，所以對氣門升程的調(diào)節(jié)也是連續(xù)的,。這樣發(fā)動機的動力輸出就更加的平順,、連續(xù)，駕駛感受也要好一些,。除此之外,，還有三菱的MIVEC系統(tǒng)、菲亞特的Multiair系統(tǒng),、保時捷的Vairocam系統(tǒng)以及比亞迪的VVl系統(tǒng),，等等。它們都是采用可變氣門升程技術(shù),。
與可變氣門升程相對應(yīng)的就是可變氣門正時（VVT）,，它是通過改變凸輪軸的轉(zhuǎn)角來直接改變配氣相位的角度，從而使配氣相位與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速與負荷相匹配,，提高發(fā)動機的充氣系數(shù),，使發(fā)動機不論在高速還是低速下都能發(fā)揮出較好的動力性和經(jīng)濟性,。這方面的技術(shù)各個廠家區(qū)別不大，都是通過液壓或電機來改變凸輪軸的轉(zhuǎn)角,。
可變氣門正時系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)是安裝在凸輪軸前端的葉片式液力機構(gòu),，它分為內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子,，二者可以在一定范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,。外轉(zhuǎn)子上有正時鏈齒，由正時鏈條驅(qū)動,，內(nèi)轉(zhuǎn)子通過螺栓與凸輪軸連接,。內(nèi)外轉(zhuǎn)子之間有葉片，葉片將內(nèi)外轉(zhuǎn)子的空腔分為提前腔和遲后腔,。當提前腔油壓增大,，遲后腔油壓減小時，葉片推動內(nèi)轉(zhuǎn)子相對于外轉(zhuǎn)子順轉(zhuǎn),，則氣門的開啟時刻提前,；相反，當提前腔油壓減小,，遲后腔油壓增大時,，葉片推動內(nèi)轉(zhuǎn)子相對于外轉(zhuǎn)子逆轉(zhuǎn)，則氣門的開啟時刻遲后,，這樣就實現(xiàn)了對氣門的開啟和關(guān)閉時刻的調(diào)節(jié),。
早期的可變氣門正時技術(shù)是就是單獨采用液壓調(diào)節(jié)的，并且只控制進氣凸輪軸,，控制方式也是分段調(diào)節(jié),，簡稱為VVT；后來豐田公司在上面加裝了智能控制系統(tǒng),，為了與其它的可變氣門正時系統(tǒng)相區(qū)別,，就在后面加了一個小寫的“i”，變成了VVT－i,；隨著技術(shù)的進步和對發(fā)動機性能的更高要求,，人們又在排氣門上也安裝了可變氣門正時裝置，變成了進排氣門都可以控制的雙可變氣門正時系統(tǒng),，簡稱DVVT；從之前的分段式調(diào)節(jié)變成了連續(xù)調(diào)節(jié),，即CVVT,。其它的還有寶馬的Double－VANOS雙凸輪軸可變氣門正時系統(tǒng)、三菱的MIVEC智能可變氣門正時與升程管理系統(tǒng),，等等,。