可变气门正时 VVT可变气门正时技术是什么 它的好处有哪些

如果你是一个运动爱好者，你也许能理解控制呼吸节奏对运动表现的重要性。毕竟呼吸和运动的配合不当，容易加速疲劳和身体不适，严重影响运动时的状态。因此，在运动时，我们需要根据目前的运动情况，不断调整呼吸频率进行匹配，让身体得到充足的氧气供应。

对于依靠吸入空气体和混合燃料做功的汽车发动机，同样的原理也适用。发动机工作时的进/排气过程就像人在运动时的呼吸一样，需要根据实时工况的变化进行调整，才能获得最佳的工作效率。一般在车用发动机中，负责进/排气的气门称为“气门”，其动作由凸轮轴控制。

由于缺乏相应的可变控制机制，早期的车辆发动机只能保持固定的开/关时间，无法兼顾不同速度区和加速工况的需求，无法保持高效率。因此，可变气门正时/升程技术的诞生旨在使发动机能够在各种转速范围和工况下调节进排气，从而保持高效运转，提高动力，降低能耗。

什么是可变气门正时

气门正时是指发动机气门的开启时间，而可变气门正时是指一种可以调节气门开启/关闭时间的技术，通常简称为VVT技术。

可变气门正时也是主流的发动机配气技术之一，通过控制气门开启/关闭时间来控制进气/排气。该系统由电磁阀和可变凸轮轴相位调节器组成。通过调节发动机凸轮轴的相位，可以改变气门的开/闭时间，使进/排气容积随发动机转速的变化而变化，从而使发动机获得最佳的燃烧效率，提高动力性能，提高燃油经济性。

在进一步了解可变气门正时的工作原理及其对发动机性能的影响之前，我们不妨先简单了解一下两个相关的小知识——气门正时机构和气门。

什么是气门正时机构和气门

1.气门正时机构

由于发动机需要新鲜空气体和燃料混合燃烧做功，气门正时机构是向气缸提供新鲜空气体的机构，也负责将燃烧做功后的废气排出发动机。它的主要功能是根据一定的时间段打开/关闭每个气缸的进/排气阀。

空气体被吸入发动机时具有惯性，所以进气过程结束后，空进气系统中的气体仍然保持着进入气缸的趋势。此时，如果进气门的关闭时间延迟，气缸可以吸入更多的空气体，提高容积效率。相对来说，延迟气门关闭时间可以提高高速时的性能，反之，缩短气门关闭时间可以提高低速时的扭矩。

2.阀门原理和功能

阀门在结构上分为进气阀和排气阀，新鲜空气体和废气都需要通过阀门输入和排出。进气门的作用是控制吸入气缸的空气体的正时和流量，而排气门的作用是控制燃烧后排气的正时和时间。

阀门的作用相当于空空气流量的控制开关，其开度大小和时间长短决定了空空气单位时间的进出流量。开启角度越大，时间越长，空空气越能进出气缸，反之亦然。气门正时就像开启时间，气门升程就像开启角度，开启角度加上时间就决定了单位时间内的进气量和排气量。

可变气门正时技术是如何工作的

在了解了气门正时机构和气门后，我们再来看看可变气门正时技术的工作原理，以及它是如何帮助发动机提高工作效率、改善性能、降低油耗的。

1、基本工作原理

简单来说，可变气门正时技术就是通过凸轮轴的连接端安装一个液压控制机构到正时传动装置上，使凸轮轴可以在一定范围内调节凸轮轴的角度，相当于改变进/排气门的开启和关闭时间。通过实时调节气门的开/关，ECU配合其变化进行不同的喷油协调，从而实现更高的性能输出和更低的油耗。

目前，汽车制造商对自己的可变气门正时技术采用不同的名称，但基本的工作方法是相似的。比如丰田称之为VVT-i技术，其工作模式是，发动机各部分的传感器实时报告运转情况后，ECU会进行协调控制，并根据预先存储的各个空气门开启的最佳正时参数实时调整正时机构，改变气门的开启和关闭时间。

2.对绩效的影响

当发动机处于高速范围时，每个工作行程的时间都很短，容易出现进气不足/排气不干净的问题，直接影响发动机的工作效率。因此，有必要通过实际情况调整阀门开/关时间来弥补这个问题。一般进气门早开/晚关，但在这种情况下，会有进气门和排气门同时开启的瞬间，在气门正时上称为“气门重叠角”。

但是，“气门重叠角”会直接影响发动机的工作效率。发动机转速越高，进排气时间越长，所以气门重叠角越大。另一方面，如果低速时气门重叠角过大，则会吸入过多本应从排气门排出的废气，导致吸入的新鲜空气体较少，气缸内气流紊乱，使ECU难以精确控制空的燃油比，从而造成怠速不稳、低速扭矩降低的问题。

因此，在不同的转速和工况下，必须提供不同的气门重叠角度，以保持发动机的稳定和高效。因此需要根据不同的转速和工况实时调整气门正时，使发动机在高/低速范围内获得更理想的进/排气效率，这是发展可变气门正时技术的目的。