干货分享：发动机可变气门原理

其实在行驶过程中发动机的实际运转速度并不是一成不变的，而是像人跑步一样，时而急促，时而平缓，爱跑步的人都知道，跑步时调节好自己的呼吸节奏尤其重要，今天我们就来了解一下汽车发动机是怎样“呼吸”的。

凸轮轴的作用

凸轮轴的作用只有一个，就是通过传动机件（摇臂、正时链条、链轮），准确地按一定时间控制气门的开启与关闭，保证发动机按一定规律进行换气。

OHV、OHC、SOHC、DOHC代表什么意思？

在发动机外壳上经常会看到SOHC、DOHC这些字母，这些字母到底表示的是什么意思？OHV（Overhead valve底置凸轮轴）发动机的凸轮轴布局形式。底置凸轮轴的位置在汽缸的腰部（中间的位置），利用推杆顶开气门。OHC是指顶置凸轮轴，也就是凸轮轴布置在气缸的顶部。

SOHC(Single Overhead Camshaft)的中文含义是“单顶置凸轮轴”，与DOHC(Double OverheadCamshaft)双顶置凸轮轴相对。单顶置凸轮轴在气缸盖上用一根凸根轴，直接驱动进、排气门，双顶置凸轮轴汽缸顶部有两根凸轮轴分别负责进、排气门的开关。

配气机构的作用

发动机配气机构（内燃机配气机构）是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和点火顺序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜的可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出 。在压缩与作功行程中，关闭气门保证燃烧室的密封。

什么是气门正时？为什么需要正时？

所谓气门正时，可以简单理解为气门开启和关闭的时刻。理论上在进气行程中，活塞由上止点移至下止点时，进气门打开、排气门关闭；在排气行程中，活塞由下止点移至上止点时，进气门关闭、排气门打开。

为什么要正时呢？其实在实际的发动机工作中，为了增大气缸内的进气量，进气门需要提前开启、延迟关闭；同样地，为了使气缸内的废气排的更干净，排气门也需要提前开启、延迟关闭，这样才能保证发动机有效的运作。

可变气门正时、可变气门升程又是什么？

可变气门正时系统OCV VCT由电磁阀（OCV）和可变凸轮轴相位调节器（VCT）组成，通过调节发动机凸轮相位，使进气量可随发动机转速的变化而改变，从而达到最佳燃烧效率，提高燃油经济性。

可变气门升程简单来说就是气门的开启角度和开启时间是可变的，在低中高转速范围，气门开启角度时间可变，以保证发动机最佳进气量，保证发动机最大功率输出，并达到节油减排的效果。

宝马Valvetronic可变气门升程系统

宝马Valvetronic 系统有一支与传统式引擎一样的凸轮轴，而且有还有一支偏心轴与滚轴及顶杆的机构，并由步进马达所带动著，藉由接收来自油门位置的信号，步进马达改变偏心凸轮的偏移量，经由一些机械传动间接地改变进气门的作动。与传统式的双凸引擎来比较，Valvetronic 利用一支附加的偏心轴、步进马达和一些中置摇臂，来控制气门的启开或关闭，假如摇臂压得深一点进气门就会有较高的升程，Valvetronic就是有办法自由控制著气门升降，长进气就是大的气门升程，短进气就是小的气门升程。

奥迪AVS可变气门升程系统

奥迪的AVS可变气门升程系统，主要通过切换凸轮轴上两组高度不同的凸轮来实现改变气门的升程，其原理与本田的i-VTEC非常相似，只是AVS系统是通过安装在凸轮轴上的螺旋沟槽套筒，来实现凸轮轴的左右移动，进而切换凸轮轴上的高低凸轮。

本田i-VTEC可变气门升程系统

本田的i-VTEC可变气门升程系统的结构和工作原理并不复杂，可以看做在原来的基础上加了第三根摇臂和第三个凸轮轴。它是怎样实现改变气门升程的呢?可以简单的理解为，通过三根摇臂的分离与结合一体，来实现高低角度凸轮轴的切换，从而改变气门的升程。

当发动机处于低负荷时，三根摇臂处于分离状态，低角度凸轮两边的摇臂来控制气门的开闭，气门升程量小;当发动机处于高负荷时，三根摇臂结合为一体，由高角度凸轮驱动中间摇臂，气门升程量大。

丰田VVT-i可变气门正时系统

VVT—i.系统是丰田公司的智能可变气门正时系统的英文缩写，最新款式的丰田轿车的发动机已普遍装置了VVT—i系统。丰田的VVT—i系统可延续调理气门正时，但不能调理气门升程。它的任务原理是：当发动机由低速向高速转换时，电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作用下，小涡轮就相关于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围外向前或向后旋转，从而改动进气门开启的时辰，到达延续调理气门正时的目的。