详解起亚CVVD连续可变气门持续时间技术

说到发动机气门相关的技术，从VVT到DVVT双可变气门正时，再到本田的VTEC可变气门正时和升程电子控制系统，一直以来是厂家宣传的重点，但在近些年，气门技术没有重大突破，直到起亚推出CVVD连续可变气门持续时间技术，这项独创的技术将发动机性能提高，同时降低油耗，如果做到这两点？发动机气门到底是如何工作的？下面我们来详细分析。

气门是什么？

制造发动机的难点在于平衡效率与动力，比如大排量发动机动力强，但油耗高，汽车的凸轮轴是另一个影响平衡的部件，凸轮轴控制流入和流出发动机气缸的空气。为权衡动力与油耗，汽车制造商带来了可变气门正时与可变气门升程技术，而起亚的可变气门持续时间就是终极进化的可变气门正时系统，也是未来量产无凸轮发动机的关键一步。

什么是气门？首先，让我们回到发动机基础知识。四冲程发动机中的每个活塞在每个燃烧循环中有四个冲程，包括向下、向上、向下、向上，对应进气、压缩、燃烧和排气。简而言之，进气门需要在正确的时间打开，以吸入空气，而排气门同样需要在正确的时间打开，将燃烧后的热气排出，以此往复循环。

在实际运转中，进排气阀门在整个四冲程循环中的打开时间不同，甚至有时会重叠。阀门在 360 度旋转的特定点被凸轮轴的偏心叶片推开。调整凸轮轴凸角的形状，就可以改变阀门打开的时间和角度。问题是，适用于高转速高性能运行的气门正时不适合放在怠速或低转速巡航状态，因此出现了可变气门正时技术。

CVVD连续可变气门持续时间技术是什么？

CVVD的核心思路是使用凸轮相位（偏心轴）来提前或延迟气门正时，CVVD中间有一个带槽的旋转调节器，通过驱动电机带动蜗杆让调节器上下移动，以此移动凸轮凸角的接触点。持续时间调节器的移动位置决定了阀门打开的持续时间。听起来很复杂，通俗来讲，VVT可变气门正时就像改变人呼吸的时间，憋气再呼吸，但呼吸开始后的节奏保持一致，比如吸气2秒，呼气2秒；而CVVD可以改变持续期，就像人自由呼吸，深吸气4秒，再呼气2秒，带来更自由的调节。

这样做的好处是，低发动机转速和低负载期间拥有较长的气门持续时间，从而让空气有足够的时间进入气缸，就是慢慢呼吸，深呼吸。在较高的车速下，更短的气门持续时间可最大限度地提高压缩率，从而提高功率，就像人跑步急促呼吸。CVVD也可用于改变有效压缩比，带来阿特金森循环，提高热效率，降低油耗。起亚的CVVD可以增加4%的动力，同时降低5%油耗，排放减少12%。

气门对发动机影响如此之大，为何其他厂家没有采用

不像举例中人的呼吸频率，即使是急促呼吸，也能用秒为单位计算，而在发动机中，从气缸的点火到气门的开合，单位必须以毫秒计算。以某品牌6缸发动机为例，怠速时，0.2秒内完成一次进气、压缩、做功和排气四冲程，简直就是眨眼间，而阀门保持打开的时间更短。当发动机接近其 7000 转/分的最高转速时，整个过程被压缩成怠速时的十分之一，也就是0.02秒。

发动机的进气门正时通过进气凸轮轴移相器控制，该装置可以将凸轮轮廓最多移动 70 度，对于 7000转/分时的单个进气冲程，进气门的总打开时间只有0.006 秒。气门打开后，还需控制气门升程，就像呼吸时口张开的程度。

由于时间很短，发动机进气门和排气门有一段时间同时打开，通过独立控制凸轮轴正时，可以调整进排气气门重叠量。在低负荷、低转速巡航时，重叠时间增加，以允许一部分惰性废气在进气冲程期间回流到气缸中，从而降低燃烧温度。发动机在最高转速运行时，最小化的气门重叠时间仅持续 0.0005 秒，在这样短的时间内控制气门，对结构、材料、耐用度和技术的要求都很高。

选车侦探观点：从这些数据就可以看出，突破气门的技术瓶颈并不容易，起亚依托现代集团庞大的资源和研发实力，搭载了当下最先进的气门技术之一，CVVD真正让发动机自由呼吸，缺点则是增加了发动机的零部件数量和成本，后期维护成本也更高，你还知道哪些气门技术？欢迎讨论。