关于汽车发动机可变气门正时技术的思考

汽车发动机运行中，气门启动数量多，由此增加了发动机转速，但转速不足或比较高，就会影响汽车燃油耗损。此种情况下，通过汽车发动机可变气门正时技术升级燃油系统，提升发生就基础效率，对优化汽车发动机管理具有深远意义。

一般情况下，汽车发动机可变气门系统包含气门驱动结构、控制系统及液压系统，其中气门驱动结构直接控制着气门开启与关闭，在控制系统深入作用下，科学而有效地调整气门升程与启闭相位；控制系统要结合发动机实际运行情况，有效控制电磁流阀打开与关闭，其中电磁阀始终保持关闭，可确保液压油难以进入驱动活塞或液压缸，以此形成液压腔，驱动活塞上端与液压缸体紧密贴合，在凸轮驱动下，气门凸轮对气门升程与正时发挥着决定性的作用。

现阶段，可变气门技术应用日益广泛，提高了燃油系统经济效益，汽车运行质量与性能不断提高。可变气门优势，是在多种技术融合基础上得到展现。汽车发动机运行中，可变气门正时技术具体运作方法是将气门打开，活塞运动到临界点时，开启排气与进气系统，使其能够达到临界点，形成叠加气门，与汽车转速形成正比叠加角。开启汽车时，气门持续较长时间的开启时间，假若转速加快，开启时间就会缩短，从而加快气门开闭速度变化。短时间内，汽车氧气量降低，对燃烧系统的稳定运行造成影响。汽车运行中，应用气门正时技术，有效缓解并处理汽车燃油系统问题，实时监测汽车各项信息，从而科学控制气门开闭，确保汽车正常驾驶。

气门正时技术的应用，能够对气门开启与关闭时间进行合理控制。打开发动机气门排气，进气门活塞自上而下地运动；活塞达到气门上止点时，完成一个周期的排气运动，关闭气门。此过程中，在空气惯性作用下，其反应一般需要一段时间。为了确保排气环节中，满足气缸中进入的空气与废气排出要求，活塞打开前关闭处理是十分必要的。

与排气门使用原理相近，活塞运动前，通常会打开排气门，运动到下止点后，关闭气门。整个运动中，排气门与进气门可能会同时开启，这是一种气门叠加情况，发生此种情况，曲轴产生转动角度，也就是气门叠加角。理论层面上看，发动机转速不同情况下，气门叠加角是不同的。低转速情况下，角度较小；反之高转速情况下，转速比较高，且转速越高其叠加角就越大。假若气门正时技术应用不合理，就无法满足上述要求。

传统发动机运行中，转速较低情况下，凸轮转速与气门进气速度都比较小，打开气门时间比较长，但整体开启角度小。比如，汽车时速为120km/h，转速约4000r/min，提高气门开关速度，增加了气缸内空气进入速度。此运动过程中，要注意考虑进气量，气门开启时间不充分，就会减小气缸内氧气含量，燃油燃烧不充分，利用气门正时技术则可有效解决该问题，燃油使用效率得到提升。运行过程中，凸轮改造是非常重要的，利于合理收集设备传输信号。

可变气门正时技术，最早始于20世纪80年代，应用于奥迪、大众及阿尔法罗密欧等车型，其结构主要是，在阿尔法凸轮相位调节器中应用的是斜齿轮，推动齿轮轴向滑动，液压改变定转子旋转相位；VVT系统应用于奥迪与大众，是应用液压缸对正时链条紧边与松边长度进行调节，以此提前或推迟相位。其共同点在于分级调节位置，可调节的相位角度不大，且无法快速响应。

随着时代的进步，以丰田VVT-i为代表的VVT技术发展日益成熟，该技术备受日本、欧美等国家其他主流汽车厂重视，基于VVT-i基本技术原理进行研发，完善结构与功能，性能提高，开发新应用方案。在2005年，国际市场上该技术发展比较成熟，普遍应用于日本及欧美等国家品牌汽车发动机中，国内自主品牌车企也开始应用该技术，零部企业逐步研发VVT产品，比如富临精工于2006年开始研发VVT产品，双VVT应用是该技术产品的主要特点，有效提高了响应的速度。

近些年，汽车制造企业开始应用效率与压缩比高的双循环发动机，其用奥拓与阿特金森两种循环模式，切换比较自由。阿特金森循环模式下，压缩比降低，进气相位迟后角比较大。因油压与油温比较低的环境下，液压VVT系统运行不正常。为了确保顺利启动发动机，发动机启动时，中期VVT技术将VCP相位利用内置液压锁销锁在预设固定相位，最迟后进气，提前排气，使得VVT正常工作，不能向迟后方向调节进气，排气不能提前方向调节。

为了缓解这一问题，电装、舍弗勒以及博格华纳等汽车零部件企业研发液压中间锁止VVT技术。VCP技术可调节角度比较大，设计特殊锁销机构，结合OCV设计复杂油路，开发新的控制策略，启动或停止发动机，在中间预设为主锁止VCP。正常工作情况下，进气VCP能够向后迟后相位调节，有效解决相位调节更大迟后问题，该技术称之为液压中间锁止式VVT，但其有复杂的结构，较高的制造成本，性价比不高，因而市场应用范围比较小。

综上所述，汽车发动机运行中，可变气门正时与升程是可变气门两个不同的技术系统，两者之间相互关联，共同决定了进气能力与气量大小，广泛应用于汽车发动机系统中。未来汽车发动机研发与生产中，要重视可变气门技术关键环节发展，提高汽车性能，降低尾气排放量，为人们营造良好的居住环境。

易车号作者提供文章