在圖中，我們可以看到有兩組不同形狀的凸輪來實現不同的氣門正時和升程。其中壹個工作在正常轉速，也就是日常使用的4500轉以下。另壹組代替高速驅動。顯然，這種設計無法實現連續可變氣門正時，所以VTEC發動機在4500rpm以下表現得相當溫和(高速凸輪的開啟速度因車型和發動機型號而異)，但壹旦超過4500rpm，發動機就會表現得像野獸壹樣。
這套系統真的可以提高峰值馬力，讓發動機輕松爬升到接近8000？rpm？(S2000上的發動機甚至能達到9000？Rpm)，就像比賽用的裝有凸輪軸的汽車，可以讓壹對1.6升級發動機的馬力增加30匹之多！！但是為了充分利用這種強大的力量，發動機轉速必須保持在“TEC”點以上，所以需要經常換擋。另外，在低速區的馬力表現並不那麽令人印象深刻，因為低速凸輪必須從零到4500轉工作，駕駛樂趣並不盡如人意。總的來說，可變凸輪技術非常適合跑車。
圖:可變凸輪氣門可變技術基本示意圖。
本田已經在某些型號的發動機上將2級VTEC改進為3級VTEC。當然，分段數越高，其性能越完美。但是，與其他連續可變氣門技術相比，它只能提供不太寬的扭矩範圍。然而，因為其他VVT系統不能改變閥門升程，可變凸輪系統仍然是最強大的VVT系統。
優勢:
發動機的後部更加強勁，適用於高速定向發動機。
缺點:
只有2-3段是可變的，是不連續的；扭矩分配的改善是有限的；復合結構
相似原理技術；
本田？VTEC？三菱？米維克、日產？尼奧？VVL
本田最新的三級VTEC已經裝載到思域？Sohc？引擎。該機構的每個凸輪軸有三個不同正時和升程形狀的凸輪。註意它們外觀的區別——中間的凸輪(正時快，升程高)，如圖，是最大的；？右側凸輪(慢正時，中升程)是否在中間？；？左手凸輪(正時慢，頭低)？是最小的。
該機構的運作原則如下:
圖:三段VTEC結構圖
圖:3段VTEC？三維圖表
舞臺？1?(低速)？:?三個搖臂獨立移動。因此，控制左進氣門的左搖臂由慢速凸輪驅動，控制右進氣門的右搖臂由中間凸輪驅動。兩個凸輪的正時相對於中間凸輪的正時處於慢狀態。當然，中間凸輪不控制任何閥門。
舞臺？2?(中速)？:?液壓將左右搖臂連接成壹個整體，但中間搖臂繼續獨立運動，無法控制任何氣門。由於右凸輪比左凸輪大，所以連桿搖臂實際上是由右凸輪驅動的。因此，兩個進氣門都獲得低速正時和中等沖程。
舞臺？3?(高速)？:?液壓將三個搖臂連接在壹起。由於中間凸輪最大，兩個進氣門都由中間凸輪控制。兩個進氣門都處於高速正時和大沖程狀態。
很像本田的三段式i-VTEC，Neo？VVL還用於通過使用不同形狀的凸輪驅動氣門搖臂來控制不同發動機轉速條件下相應的氣門升程和開啟持續時間，從而優化發動機的動力和油耗性能。但是日產的左右凸輪輪廓是壹樣的。？低速時，它們對應的搖臂相互獨立，由各自的低速正時和低速升程凸輪控制。在高速工況下，三個搖臂由液壓集成，由置於低速凸輪之間的高正時、高升程的高速凸輪控制，氣門搖臂由高速凸輪驅動。
妳以為這是兩級制？不，至少不完全是。如圖，由於日產Neo？VVL在排氣側的凸輪軸上也裝有同樣的系統，該系統的工作狀態可分為以下三種情況:
舞臺？1?(低速)？:?進氣門和排氣門都使用慢速模式。
舞臺？1?(低速)？:?進氣門和排氣門都使用慢速模式。
舞臺？3?(高速)？:?進氣門和排氣門都使用高速模式。
MIVEC(三菱？創新？氣門正時和升程？發動機？Control(三菱新氣門正時和升程發動機控制技術)是三菱公司開發的汽車可變氣門正時技術。米維克？可變氣門升程是通過使用兩組不同形狀的凸輪軸實現的。這與本田的VTEC系統非常相似。但事實上，米維克？系統犧牲了較高轉速的輸出性能，凸輪的設計相對保守。作為交換，MIVEC在較低轉速下開啟，這使得高轉速和低轉速凸輪之間的過渡顯得柔和。但是，蘭瑟？Evolution上的MIVEC系統只控制氣門正時，不控制升程。同樣，MIVEC的工作狀態也分為低速和高速兩種模式:
圖:MIVEC工作原理圖。
低速模式:
雙進氣門的不同升程(低升程和中升程)和氣缸內氣流的增強進壹步使燃燒更加穩定，而不會損害燃油經濟性、排放和扭矩。
高速模式:
延長進氣門的開啟時間，擴大氣門的開度，可以增加空氣充量，成功逼近同壹臺發動機的最佳輸出。
MIVEC技術已被納入“世界？發動機”(世界級發動機)？成為三菱還是戴姆勒？克萊斯勒公司和現代汽車公司共同開發的項目。
寶馬的Valvetronic其實就是進氣門的可變氣門升程技術。與其他凸輪軸-搖臂結構相比，Valvetronic在凸輪軸和每個搖臂之間設置了壹個中間搖臂，將凸輪軸的運動軌跡轉換到氣門搖臂上。這種中間搖臂引入了電子控制和電機執行系統。該系統有和傳統發動機壹樣的凸輪軸，還有偏心軸、滾輪和頂桿，由步進電機驅動。步進電機通過接收節氣門位置的信號，改變偏心凸輪的偏移量，通過控制電機旋轉壹定角度，帶動螺桿運動，從而改變中間搖臂與凸輪軸和氣門搖臂接觸的角度，實現凸輪軌跡轉化為可變升程的氣門開閉過程。
與傳統的雙凸發動機相比，Valvetronic？利用額外的偏心軸、步進電機和壹些中間搖臂來控制氣門的開啟或關閉，如果搖臂壓得更深，進氣門會有更高的升程，Valvetronic有辦法自由控制氣門升程。長進氣是氣門升程大，短進氣是氣門升程小。
圖:步進電機控制偏心輪的旋轉角度，改變中間搖臂的角度，從而改變氣門升程。
圖:從Valvetronic系統的原理圖和剖視圖中，我們可以看到系統對應的運動部件和執行元件，凸輪軸的布置與常規樣品完全不同。
奧迪也在新壹代3.2？V6FSI發動機(A5用的)公布了自己的可變氣門升程技術，名為“奧迪？氣門升程？系統”，縮寫為AVS。AVS作為奧迪的可變氣門升程技術，可以在提高發動機輸出功率的同時有效降低油耗，並且結構簡單，運行可靠。難怪奧迪在這項技術上花了六年多的時間。
AVS的原理不同於其他可變氣門升程技術，也不同於其他氣門升程技術。在其他氣門升程技術中，通常通過改變搖臂的致動模式來改變氣門升程；然而，AVS的特殊之處在於，它的氣門升程可以通過凸輪軸的軸向運動來切換凸輪。
這個系統的主要部件是液壓頂針——也就是上圖所示的黑色內芯的金屬外套。當發動機處於低速範圍時，液壓控制的頂桿處於收縮狀態，頂桿與凸輪軸不接觸，凸輪軸處於自由狀態，工作凸輪為低速凸輪。當發動機切換到高速時，液壓頂針充滿油，頂針向下延伸，不銹鋼頂針卡在凸輪軸上的螺旋槽內。由於頂針固定在氣缸體上，隨著凸輪軸繼續轉動，頂針與螺旋槽的相互作用會將凸輪軸推向左側(圖中綠色箭頭方向)。工作凸輪切換到高速凸輪。當頂針縮回時，凸輪軸將回到自由狀態，即再次用低速凸輪驅動氣門。
氣門正時可變技術是迄今為止最簡單、成本最低、最常用的氣門可變機構。但它的性能和效果也是最小的，只是壹種節油減排技術，而不是性能導向。
基本上，這項技術主要是改變凸輪軸的正時。比如高速時，進氣凸輪軸會向前旋轉30？從而進氣門的開啟時間被提前。該動作由發動機管理系統(ECU和傳感器)根據發動機負荷和轉速發出，然後由液壓驅動部件執行。
這裏我想強調的是，可變氣門正時技術並不能改變氣門開啟的持續時間。只能實現提前或延遲開閥的功能。但是早開早閉，也就是說氣門開啟的持續時間不變。此外，它不能改變氣門升程，不像可變凸輪氣門技術。但可變氣門正時技術是最簡單、成本最低的氣門技術，因為每個凸輪軸只需要壹個步進液壓驅動器，不像其他系統需要在每個氣缸中設置獨立的機構來完成動作。
變角度的過程可分為連續和不連續:
更簡單的版本只有2-3個固定預設角度可供選擇，如0°或30°。更高級的系統會提供連續的角度選擇，也就是說妳可以選擇0？0°和30°之間的任何角度取決於當前的發動機轉速。顯然，這可以在任何發動機轉速下提供最合適的氣門正時，並為發動機帶來更大的靈活性。此外，兩個角度之間的過渡是不易察覺的。
進氣和排氣:
有些設計，像寶馬？雙倍？Vanos系統分別在進排氣凸輪軸上配備可變正時系統，可以實現更深的進排氣重疊，帶來更強的通風效果。這就解釋了為什麽寶馬？E46？M3？3.2?(100馬力以上)？相比其前身E36M3，後者只有進氣側的可變正時機構？3.0?(95馬力)？有更高的效率。
妳在線嗎？E46代的3系上？雙倍？Vanos的進氣端進氣提前角可以達到40？排氣端的最大提前角為25°。
優勢
結構簡單，成本低；全速，扭矩充足，平順；
劣勢
沒有增加氣門開啟持續時間和升程的功能。
相似原理技術
在眾多車廠的可變氣門正時技術中，寶馬的Vanos？技術可謂是數壹數二，既兼顧了低油耗，又實現了強勁的輸出。它是與寶馬的設計和調校技術相協調的成功典範。
其他車廠類似的可變氣門正時技術都是用類似的原理。凸輪軸和正時齒輪之間裝有液壓執行器，ECU和傳感器信號控制液壓伺服機構動作，使凸輪軸相對正時齒輪轉動壹定角度，從而提前或延遲配氣正時，提高發動機在各轉速區的換氣效率。
圖:圖中左邊的齒輪是正時齒輪，裏面有壹個嚙合的錐齒輪；右邊是Vanos的液壓執行機構。空心軸的內花鍵用於與凸輪軸配合，外螺旋齒輪與正時齒輪嚙合。
從文中的圖示，我們很容易理解Vanos的工作原理:凸輪軸的正時齒輪端固定連接著壹個齒輪桿(註意齒輪不是直的而是斜的)，這個齒輪桿的齒輪與壹個可以沿凸輪軸軸線前後移動的蓋的內側相嚙合。由於齒輪桿上的斜齒，蓋向前移動，會帶動凸輪軸相對於蓋順時針旋轉，使氣門正時提前；同樣，當蓋向後移動時，凸輪軸將逆時針旋轉，這將延遲氣門正時。
圖:Vanos的結構和工作原理示意圖
蓋子的前後移動完全取決於位於其後面的液壓致動器。在它後面的大“凸起”裏是兩個充滿液壓油的液壓室，由細活塞隔開，細活塞與上面提到的蓋子剛性連接。活塞的前後運動取決於前後油壓室的油量和油壓。進出兩個工作腔的液體完全由電磁閥控制，然後利用兩個腔內的壓力差推動細活塞前進或後退。可以看出，可變氣門正時機構可以通過控制油活塞的位置來調整氣門正時，原理簡單，易於實現。
由於可變凸輪可變氣門技術和氣門正時連續可變技術各有特色和優缺點，許多汽車制造商想到了將這兩種個性不同的氣門可變技術有機結合，兼顧高速的動力性能和整個速度範圍內的乘坐舒適性，但代價是結構復雜，成本高。
圖:圖為奧迪“氣門升程”雙可變技術結構。
隨著電子技術和機電壹體化技術的發展，這兩種可變氣門技術相結合的可能性已經成為現實，各大汽車廠商都在車型中選擇了這種“雙可變升程和正時”的氣門可變技術。比如豐田的VVTL-i和保時捷的Variocam？另外？，本田的i-VTEC？以及奧迪的氣門升程技術等。，從賬面數據和實際使用效果來看，都可以達到優勢疊加、劣勢互補的極佳效果。不難預測，在未來低排放、高能效、追求功率密度的趨勢下，這種“雙可變升程和正時”的氣門可變技術必將因其優異的性能而大行其道。
作為豐田可變氣門正時技術的法寶VVT的升級改進版，VVTL-i(Variable？閥門？時機？然後呢。舉？用什麽？Intelligence)具備VVT-i在不同負荷工況下無級調節氣門正時的基本功能，並具有兩級改變氣門升程的功能，進壹步強化了發動機的動力性能。比如上壹代塞利卡服役的2ZZ-GE發動機，搭載的是VVTL-i系統，190馬力擠出來，排量1.8。
作為豐田最頂級的可變氣門技術，VVTL-i可以看作是豐田VVT-i技術和類似本田的VTEC技術的結合。
圖:VVTL壹號的結構示意圖和工作示意圖
在控制氣門正時方面，其原理與VVT相同。凸輪軸的端部連接有液壓致動器，凸輪軸通過液壓系統向前或向後旋轉。合適的氣門正時由發動機轉速、發動機負荷率、上坡或下坡路況等信號的輸入決定，正時變化角最大差值可達60°。
VVTL-i相對於VVT-i的“升級”在於它的“L”，也就是氣門升程。與VTEC技術類似，VVTL-i也是用搖臂控制兩個進氣門(排氣門，下同)。當大型發動機處於低速狀態時，低速凸輪直接作用在氣門搖臂上，由低速凸輪控制氣門的開閉；高速凸輪下的搖臂在搖臂內部有挺桿，挺桿的運動不會幹涉搖臂的動作。在高速狀態下，高速凸輪(大連續角、高升程)下搖臂中挺桿下的間隙被液控滑塊填滿，然後高速凸輪的動作直接作用在搖臂上，帶動氣門開閉，實現低速氣門升程和高速氣門升程的兩級轉換。
與普通VVT-i甚至VVT技術相比，VVTL-i不僅保留了發動機中低轉速範圍內扭矩分配平均、平滑的特點，而且由於引入了可變氣門升程技術，直接提升了發動機的高速動力性能，使發動機的動力可以延伸到高速範圍。因此，VVTL-i是豐田汽車在乘坐舒適性、動力性和燃油經濟性方面最優越的可變氣門系統。
優勢
VVT系統在整個速度範圍內保留了扭矩平坦特性，而可變氣門升程技術則增強了發動機在高速時的輸出特性。
劣勢
與傳統的可變進氣系統相比，它更昂貴，結構也更復雜。
app應用
豐田？1.8升？2ZZ-GE？190馬力:上壹代Celica，高性能版卡羅拉
保時捷的Variocam？據說Plus技術是從Carrara和Boxter車型上使用的Variocam技術發展而來的。但相比之下，兩者之間並沒有* * *成分。Variocam於1991在968出道。用正時鏈條改變凸輪軸的角度可以提供三級進氣正時變化。996和Boxter也用這個老系統。這種設計雖然獨特新穎，但與其他車廠的液控可變正時系統相比，有點捉襟見肘，尤其是不允許大範圍多級變化。
保時捷？Variocam系統
圖:Variocam？Plus系統的工作原理
因此，在新款911Turbo上，更換了新的Variocam。Plus系統引入了液壓控制的可變正時機構，大大提高了可變氣門正時系統的靈活性和適應性。不僅如此，Variocam？Plus更重要的變化是增加了可變氣門升程系統。這組新的可變氣門升程是通過可變液壓氣門挺桿實現的。如圖所示，每個氣門由三個凸輪交替控制。中間是低速凸輪，氣門升程(3mm)和持續時間最短；兩邊的凸輪其實是壹樣的，氣門升程(10mm)和持續時間都比較長。可變升程的實現實際上依賴於可變挺桿。從上圖可以看出，挺桿其實分為兩部分，中心部分和外圍部分。兩個零件之間有壹個液壓鎖銷負責連接。當鎖銷鎖住這兩個零件時，氣門挺桿實際上是由高速凸輪控制的；同樣，當鎖銷解鎖時，外圍部分不工作，氣門由中心部分的挺桿驅動。
優勢
結構緊湊簡單，所需零件少；大幅度提升了發動機在初中末期的性能。
劣勢
成本昂貴，需要保證強度，液壓驅動機構復雜。
app應用
保時捷？911?渦輪增壓。911?卡雷拉？3.6(997代)
AVTEC全稱高級？VTEC，也就是改良版的VTEC。與以前的VTEC系統只能在兩個或三個階段改變氣門升程不同，AVTEC系統可以實現連續可變的氣門升程。但經過仔細探索，筆者發現，這種“改進”不僅僅是壹種進步，更是對整個VTEC系統工作原理的顛覆和突破。
VTEC系統自問世以來，壹直是基於其獨特的兩級凸輪軸(後期改進後第二代VTEC有了三級凸輪軸)，通過液壓控制凸輪對應的搖臂組能否控制氣門挺桿來實現可變氣門升程。但這壹原理推出近20年後，被後來的競爭對手模仿改進，性能逐漸不那麽突出。雖然新公布的AVTEC系統仍然是VTEC技術的改進，具有連續可變氣門升程，但其基本工作原理是壹個翻天覆地的變化。
圖:這個幾乎可以忽略不計的“先進”，是VTEC科技劃時代變革的標誌。
為了實現發動機氣門升程和氣門正時的連續可變，可變氣門執行器(1)？包括:由發動機氣缸蓋的固定部分支撐的凸輪軸(8)。其可以像傳統的凸輪軸壹樣旋轉並且僅包含壹種形狀的凸輪(7 );主氣門搖臂(9)？也由搖臂軸(32)固定；主搖臂的氣門側有壹個滑塊(12)來控制氣門桿(6)。半開式凸輪軸室(11)固定在氣缸蓋上，包住部分凸輪軸，可由滾齒(25)和控制桿(26)控制旋轉壹定角度；輔助搖臂(10)有兩個推輪——第壹個推輪(20)和第二個推輪(21)，都固定在凸輪軸室上；位於主搖臂上方的搖臂滑輪(22)可使副搖臂與主搖臂順利嚙合；凸輪軸在凸輪軸室中旋轉推動副搖臂，然後副搖臂推動主搖臂驅動凸輪軸。
圖:凸輪軸、凸輪軸套、輔助搖臂的結構，(14)是固定在氣缸蓋上的軸承。
圖:左圖為發動機低速，右圖為發動機高速。註意輔助搖臂的位置，這是AVTEC的精髓。
AVTEC技術是去年公布的，從今年開始將首先搭載在K24A發動機上。但從官方數據來看，這款發動機的功率數字並沒有明確介紹，而是標榜了新技術在燃油經濟性和環保性方面的表現:AVTEC的油耗比i-VTEC降低了65，438+03%，而其排放比2005年日本國內的排放標準降低了25%。
本文來自車家作者汽車之家，不代表汽車之家立場。