可变气门技术历史发展与利用车型的详细介绍

2024年1月7日发(作者：上汽大众系列)

可变气门技术历史发展和利用车型的详细介绍

在此刻的轿车发动机上，咱们常常可以看见像VVT-i、i-VTEC、VVL、VVTL-i等技术标号。这些显赫的标号都代表了它们的不同凡响——普通的发动机不一样，这些发动机都采用了发动机可变配气的技术。

可变配气技术，从大类上分，包括可变气门正时和可变气门行程两大类，有些发动机只匹配可变气门正时，如丰田的VVT-i发动机；有些发动机只匹配了可变气门行程，如本田的VTEC；有些发动机既匹配的可变气门正时又匹配的可变气门行程，如丰田的VVTL-i，本田的i-VTEC。

为何先进的发动机都要采用这种技术呢？这些技术的工作原理是什么？它能给发动机带来什么益处呢？

1)可变气门正时

为了能更好的说清楚可变气门正时的原理，首先有必要简单解释一下发动机相关的几项工作原理。大家都知道，气门是由发动机的曲轴通过凸轮轴带动的，气门的配气正时取决于凸轮轴的转角。在普通的发动机上，进气门和排气门的开闭时间是固定不变的，这种固定不变的正时很难兼顾到发动机不同转速的工作需求，可变气门正时就是解决这一矛盾的技术。

咱们在简单回顾一下“气门叠加角”的概念——在发动机运转的时候，咱们需要让更多的新鲜空气进入到燃烧室，让废气能尽可能的排出燃烧室，最好的解决方式就是让进气门提前打开，让排气门推延关闭。这样，在进气行程和排气行程之间，就会发生进气门和排气门同时打开的情况，

这种进排气门之间的重叠被称为气门叠加角。当发动机处于不同转速时，气门叠加角的要求也是不同的。没有任何一种固定的气门叠加角设置能让发动机在高地转速时都能完美输出的，若是没有可变气门正时技术，发动机只能按照其匹配车型的需求，选择最优化的固定的气门叠加角。例如，赛车的发动机一般都采用较小的气门叠加角，以有利于高转速时候的动力输出。而普通的民用车则采用适中的气门叠加角，同时兼顾高速和低速是的动力输出，但在低转速和高转速时会损失很多动力。而可变气门正时技术，就是通过技术手腕，实现气门叠加角的可变来解决这一矛盾。

采用了可变气门正时技术，发动机的功率和扭力输出将会加倍线性，同时兼顾高低转速的动力输出。引擎的转速能够设计得更高，因此取得更多的功率输出。例如，尼桑的2升Neo VVL发动机比没有配备VVT的相同结构的发动机，可以提供超过25％的动力输出。

采用了可变气门正时技术，发动机在低转速时能增加扭力输出，大大增强驾驶的操纵灵活性。例如，菲亚特 Barchetta’s 1.8 VVT发动机，能在2000rpm～6000rpm之间输出90％的扭力。

需要说明的是，发动机采用可变气门正时技术取得上述益处的同时，没有任何负面影响，换句话说，就是没有对于发动机的工作强度提出更高的要求。

2)可变气门行程

咱们知道，发动机的气门行程是受凸轮轴转角长度控制的，在普通的发动机上，凸轮轴的转角长度固定，气门行程也是固定不变的。类似于不可变气门正时的发动机，这种气门行程固定不

变的发动机，它采用的气门行程设计也是按照发动机的需求设定，赛车发动机采用长行程设计，以取得高转速是壮大的功率输出，但在低转速的时候会工作不稳定；普通民用车则采用兼顾高低转速的气门行程设计，但会在高低转速区域损失动力。而采用可变行程技术的发动机，气门行程能随发动机转速的改变而改变。在高转速时，采用长行程来提高进气效率，让发动机的呼吸更顺畅，在低速时，采用短行程，能产生更大的进气负压及更多的涡流，让空气和燃油充分混合，因此提高低转速时的扭力输出。

下面，咱们就依照上文的分类，用实例来解释这些可变配气系统的工作原理及益处

可变气门正时

可变气门正时技术，在整个可变配气技术里，属于结构简单本钱低的机构系统，它通过液压和齿轮传动机构，按照发动机的需要动态调骨气门正时。由于结构简单，增加的本钱有限，这个技术此刻已经配备在大多数主流发动机上。

可变气门正时不能改变气门开启持续时间，只能控制气门提前打开或推延关闭的时刻。同时，它也不能像可变凸轮轴一样控制气门开启行程，所以它对提升发动机的性能所起的作用有限。不过这种技术是结构简单，本钱低廉的可变配气技术，因为它只需要一套液压装置，就可以调整凸轮轴相位，而不像其他系统那样，在每一个气缸都需要布置一个液压机构。

可变气门正时的简单分类

持续可变气门正时和不持续可变气门正时

简单的可变配气相位VVT只有两段或三段固定的相位角可供选择，一般是0度或30度中的一个。更高性能的可变配气相位VVT系统能够持续可变相位角，按照转速的不同，在0度-30度之间线性调教配气相位。显而易见，持续可变气门正时系统更适合匹配各类转速，因此能有效提多发动机的输出性能，特别是发动机的输出平顺性。

进气可变气门正时和排气可变气门正时

有一些设计，像BMW的双可变配气相位系统（Double Vanos system），它能同时改变进气凸轮轴和排气凸轮轴的相位角，从而取得与转速更匹配的气门叠加角，因此其拥有效率更高的配气效率。这就是为何BMW M3 3.2发动机（升功率为100匹） 拥有比前一代仅配备了进气门可变相位系统的M3 3.0发动机（升功率为95匹）更高的性能。

在E46的3系中，双可变配气相位进气门可变相位0-40度之间调节，排气门可变相位在0-25度之间调节。

长处：结构简单本钱低，持续可变 VVT 改善了整个转速范围段的扭力输出

缺点:不能改变气门行程和气门开闭持续时间，因此与可变气门行程发动机相较，峰值功率输出较弱

利用可变气门车型介绍

大部份主流车型都配备该系统：

? 奥迪 2.0 ——进气凸轮轴持续可变

? 奥迪 3.0 V6 ——进气凸轮轴持续可变，排气凸轮轴分两段可调

? 奥迪 V8 ——进气凸轮轴分两段可调，排气凸轮轴不可变

? 宝马 Double Vanos ——进排气均持续可变

法拉力 360 Modena ——排气分两段可调?

菲亚特 ( 阿尔法 ) SUPER FIRE ——进气分两段可调?

? 福特 Puma 1.7 Zetec SE ——进气分两段可调

? 福特 Falcon XR6\'s VCT ——进气分两段可调

? 捷豹 XJ-V6 and updated XJ-V8 ——进气持续可调

? 兰博基尼 Diablo V12 since SV ——进气分两段可调

? 马自达 MX-5\'s S-VT ——进气持续可调

梅塞德斯 V6 and V8 ——进气分两段可调?

? 日产 QR four-pot and V8 ——进气持续可调

? 日产 VQ V6 ——进气持续可调

? 日产 VQ V6 since Skyline V35 ——进气电子调教

? 保时捷 Variocam ——进气分三段可调

PSA /? 雷诺 3.0 V6 ——进气分两段可调

? 雷诺 2.0-litre ——进气分两段可调

? 斯巴鲁 AVCS ——进气分两段可调

? 丰田 VVT-i ——大部份为进气持续可变，有些也配备了排气持续可变

? 沃尔沃 L4 、 L5 、 L6 发动机平台——进气持续可调

? 公共 VR6 ——进气持续可调

? 公共 ( 奥迪 ) W8 and W12 ——进气持续可调，排气分两段可调

实例分析:宝马 丰田 本田 所利用的可变气门技术

从图上可以看出宝马的 Vanos的工作原理。

在凸轮轴的结尾装配了一个斜线齿轮。在斜线齿轮外衣有一个壳体，在壳体内侧也加工了相同的斜线花键与之相配合。若是将壳体向靠近凸轮轴方向或远离凸轮轴方向移动，凸轮轴的转角就被改变了。因为在斜线齿轮的作用下，壳体不能与凸轮轴平行移动，若是壳体向凸轮轴方向运动，凸轮轴的转角将会提前，若是壳体向远离凸轮轴的方向运动，那么凸轮轴的转角将被推延。

无论是推仍是拉，都是在液压的作用下运动的。在壳体上有两个液压缸，里面充满了液压油（在图中别离用黄色和绿色表示）。活塞把这个液压缸分成两个腔，一个与壳体相连，一个与凸轮轴相连。液压油在电池阀的控制下，可以改变这两个液压缸的压力差。当发动机管理系统打开电磁阀，让绿色的液压缸与高压油路相连，那么活塞会向凸轮轴方向运动，随之而来的是凸轮轴的转角被提前。

这种结构可以很容易实现持续可变气门正时，以实现与发动机各个转速的完美匹配。

丰田的VVTI

丰田在很多车型都配备了VVTI（Variable Valve Timing – Intelligent）系统，从Vitz到Supra。它的机械结构与宝马的Vanos很相似，也是持续可变设计。

但是，VVTI中的“I”（Integillent）强调的是智能控制，系统不仅能按照发动机的转速改变气门正时，还能考虑到如加速度、上坡、下坡等其他因素。

可变气门行程

本田是提倡在民用车上利用可变配气技术的前驱。在80年代末，本田推出了它著名的VTEC系统（Valve Timing Electronic Control），并率先运用在其Civic, CRX 和 NS-X车型上。以后，VTEC成了本田旗下全系列车型的标准配备。在采用了VTEC技术的发动机上，咱们能在一根凸轮轴上看到两组凸轮，它们会让气门产生不同的气门持续开启时间和气门行程。其中一组在低于4500rpm转速下工作，另一组在高转速下工作。很明显，这样的设计不能实现持续的可变配气——在4500rpm以下，VTEC发动机与普通发动机一样，表现很平常，但一旦冲破4500rpm，VTEC发动机的动力就会像野兽一样暴发出来，产生壮大的后段加速度，给人以后劲十足的感觉。

这套系统改善了峰值功率，他能让发动机的红线达到8000rpm以上（s2000能达到9000rpm的高转速），就像赛车发动机采用的凸轮轴一样，VTEC系统能让1.6升的发动机增加超过30匹的功率输出。要想充分发挥这样的发动机性能，就需要让发动机在近乎疯狂的高转速运转，而且变速器需要采用较大的齿轮比来取得更多的扭力（普通的民用发动机多采用0-6000rpm的转速范围，而VTEC发动机在0-4500 rpm的转速范围都采用低速凸轮轴驱动气门）。采用这套系统的发动机匹配的车型，带来的运动感十足的操控性给人留下深刻印象，由此可见，可变凸轮轴系统最适合匹配在运动车型上。

以后，本田将两段可调式VTEC系统改良成三段可调式，因此它拥有更多的调节范围，扭矩能在更广的转速范围内取得释放，其性能接近于无级可变凸轮轴系统。虽然可变凸轮轴系统不是无极可调的，但它却是可变配气系统系统中一项很先进的设计。要知道，多数的可变配气系统都是不能改变气门行程的。

长处：可以改变气门行程，峰值功率输出强劲

缺点:只能实现 2 段或 3 段控制，不能实现持续控制，所以扭力输出不线性；结构复杂

利用车型：Honda VTEC, Mitsubishi MIVEC, Nissan Neo VVL.

实例分析 1)本田的三段可调式VTEC

在日本，本田的三段可调式VTEC系统被应用在SOHC发动机的Civic上，它每组气门由三个拥有不同气门开启持续时间和气门行程的凸轮驱动。这三个凸轮的尺寸各有不同，中间的凸轮为高速凸轮（高速开启持续时间，长行程），；右边的的凸轮相对较小（标准开启持续时间，中段行程）；左侧的凸轮尺寸最小（标准开启持续时间，短行程），其控制进程如下：

第一段（低转速时）：3个摇臂各自独立，因此左侧的摇臂带动左侧的进气阀运动，它被低速凸轮驱动，右边的摇臂带动右边的进气阀运动，它被中行程的凸轮驱动，两个凸轮的正时比中部的摇臂慢。

第二段（发动机中等转速时）：液压（图中桔红色的部份）他能将左右两个摇臂链接在一路，可是并非干与中间摇臂的工作。由于右边的凸轮比左侧的凸轮行程更长，因此连接在一路的摇臂实际是被右边凸轮驱动的，其结果是两个进气阀以中等行程和标准正时打开。

第三段（发动机高转速时）： 液压将三个摇臂连接在一路，中间的凸轮行程最长，因此两个进气门被中间的长行程凸轮驱动，从而取得高速正时和长开启行程。

可变气门正时+可变气门行程 (丰田VVTL-i本田I-VTEC 保时捷Variocam Plus 罗孚独特的VVC)

可变气门正时+可变气门行程

可变气门正时+可变气门行程，能知足结尾动力输出和高低转速时候动力输出的线性，可是结构极为复杂。

实例分析：

一、丰田的VVTL-i

丰田的VVTL-I是采用了最多见的VVT设计，它壮大的功能包括：

持续可变气门正时

分两段可变气门行程和气门打开持续时间

进排气都可变

虽然结构与本田不同，但这套系统实际是结合了现有的VVTI技术和本田的VTEC技术。

像VVTI一样，这套可变气门正时系统也是通过发动机的管理系统按照发动机的转速、加速度、上坡、下坡等参数，计算出适合的气门正时，并通过布置在凸轮轴结尾的一个液压机构来控制。另外其相位角能在0-60度范围内持续可变。因此气门正时能与发动机的工作完美匹配。

VVTL-I与传统的VVTI相较，多出的这个“L”代表的是气门行程。

正如VTEC一样，丰田的这套系统采用了一组摇臂设计，它位于两个进气门之间（或排气门）。它也有两个不同形状的凸轮来驱动摇臂，其横切面有着不同的形状，一个有较长的气门打开时间（用于高转速时），另一个有较短的气门打开时间（用于低转速时）。在低转速时，低速凸轮通过转动轴承驱动摇臂运动（为了减小摩擦阻力）。高转速时，由于这个凸轮与下面的液压顶杆之间留有足够的间隙，无法直接驱动摇臂。

当转速增加到极限的时候，滑块在液压的作用下，被推到液压顶杆的间隙中。高速凸轮开始有效的工作。在高速凸轮的驱动下，气门开启的持续时间更长，此时行程也更长（就像本田的VTEC一样，气门开启行程和打开持续时间都取决于凸轮轴的形状）。

很明显，这是一套分两段可变气门开启持续时间的设计，不像罗孚VVC的持续可变设计。但是，与本田VTEC的设计相类似，VVTL-I的可变气门行程能提多发动机高转速时的功率输出。三菱和日产设计也是这样的。丰田的该系统还拥有持续可变气门正时设计来适应发动机从高转速到低转速的扭力输出，从这里可以看出，它是现今世界上最先进的VVT系统。但是，它的结构也是极为的复杂，大量的本钱花费在设计和制造工艺上。

长处 :持续可调的 VVT 系统，改善了整个转速范围段内的扭力输出，可变气门行程和开启持续时间能取得更大的功率输出

缺点：本钱高，结构复杂

利用车型：丰田 1.8-litre 190 的的赛利卡 GT-S 和花冠

二、保时捷Variocam Plus

Variocam Plus采用液压调节配气相位和气门行程

保时捷的Variocam Plus是从Variocam 的基础上发展来的，该系统被应用在Carrera 和Boxster上。Variocam技术在1991年的968车型上被第一次应用。它利用正时链条改变凸轮轴的相位角，因此它能分三段改变气门正时。996Carrera和Boxster也采用了该系统。这是保时捷的专利技术，可是其性能要次于用液压机构驱动的其他车型，特别是不能实现大范围的其气门相位角的转变方面。

因此，在新一代911 Turbo上采用的Variocam Plus用液压机构取代了链条机构。保时捷的工程师门改变了过去分两段可调的可变气门正时系统，开发出持续可变气门正时系统。

但是，所谓“Plus”指的是增加了可变气门行程设计，它是由液压顶杆来实现的，如图，每一个气门被三个凸轮控制，很明显中间的凸轮带来较小的气门行程（仅3毫米）和较短的气门开启时间，咱们叫他低速凸轮。外部的两个凸轮形状相同，它带来的是高速正时和更长的行程（10毫米），凸轮由气门顶部的液压机构顶杆来选择，在气门顶的内部，布置有液压顶杆，他们能在液压的作用下，把气门和气门顶锁在一路，通过这种方式，可使高速凸轮轴驱动气门。若是气门与气门顶没有锁在一路，那么气门则被中间的低速凸轮直接驱动，气门顶的运动与气门无关。

这套可变气门行程机构结构简单，占用空间小。可变气门顶比普通的可变气门行程机构占用更少的空间。

可是目前Variocam Plus仅在进气系统上配备。

长处：VVT 改善了中低转速时的扭矩输出，可变行程和气门开启时间提高了高转速时的功率输出

缺点：结构复杂本钱高

利用车型：保时捷 911 Turbo, 911 Carrera 3.6

3、本田的I-VTEC

若是你了解VTEC和VVTI的工作原理，那么你就很容易想象这两套机构结合在一路能带来的益处，本田称之为I-VTEC，就像丰田的VVTL-i一样，它有以下功能：

持续可变气门正时

分两段可调气门行程和气门开启持续时间

被同时应用在进气门和排气门的控制上

大体上，i-VTEC的凸轮轴与VTEC的不同在于，它是分两段可调气门行程和开启时间的，同时，在凸轮轴结尾设置有液压机构它能按照需要持续改变凸轮轴的配气相位。

i-VTEC首先被采用在时韵mpv上，但仅在进气系统上配备了i-VTEC，理论上讲，它能同时运用在进气和排气凸轮轴上，可是本田似乎没有丰田慷慨，仅在Integra Type R上配备了进排气系统都运用了i-VTEC的发动机。

长处：持续可变 VVT 改善了整个转速范围内的扭力输出；可变气门行程和持续时间提高了高转速时的功率输出

缺点： 结构复杂本钱高

利用车型： 2.0 i-VTEC 运用在时韵 , Civic, Integra 等车型上

4、罗孚独特的VVC系统

1995年MGF成罗孚这套系统为VVC（Variable Valve Control）。许多专家以为它是最好的VVT，与单一的可变气门行程不同，它能持续可变正时，因此改善了中低转速时的扭力输出，与简单的可变气门正时不同，它能持续延长气门打开持续时间，从而取得更多的动力。

VVC利用了一套怪僻的转盘来驱动每两个气缸的进气门。这种怪僻的外形造成了非线性的旋转，气门开口各式各样。弄不明白吗？那就对了！任何精妙的机械设计都是很复杂也很难理解的。

不过有趣的是，罗孚并无给它旗下任何量产车型配备该系统。

VV：每两个相邻的气缸有一套嗣服机构，一个六缸发动机需要4个这样的机构，而且它并非廉价，V8也需要4套这样的机构，而V12则不可能配备改系统，因为它没有足够的空间在两个气

缸之间布置偏心盘和齿轮驱动系统。

长处：持续可变气门正时和气门开启持续时间既改善了操纵灵活性和高转速时的功率输出

缺点：没有最终实现可变凸轮轴，因为它不能改变气门行程；在 V6 和 V8 上利用该系统价钱昂贵， V12 则无法实现

利用车型：MGF 的罗孚 1.8 VVC 发动机， Caterham 和莲花 Elise 111S

可变配气技术的在节能和环保方面的优势

可变配气技术在大幅度提升发动机性能的同时，在节能和环保方面也有其独特的优势。

咱们知道，EGR（废气再循环）是一套普通的用于降低排放和提高燃烧效率的系统，二可变配气技术则能发挥EGR更大的潜能。

理论上说，进排气的混合需要按照发动机转速的不同与之相配合。当汽车在公路上中速行驶的时候，发动机的负荷很小，长时间的叠加角可能会有利于减小燃料消耗和降低废气排放。排气门延时关闭直到进气门打开，一部份废气同时被引入到气缸中，与新鲜混合气混合燃烧。因为废气里主要为不可燃烧的成份，引入新鲜混合气以后，可以降低混合气的浓度，达到减小燃油消耗和降低废气排放的目的。

以上说到的可变配气技术都是汽油机，柴油机很少采用这种技术。这主如果因为这种技术主如果在发动机高转速的时候作用明显，柴油机的转速一般比较低，这种技术运用在柴油机上意义不大。

可变配气技术带来的优势是显而易见的，这种技术将慢慢成为先进发动机的标准配备。随着这一

技术的普及，不配备这种技术的发动机在大多数领域将面临淘汰。或许有一天，咱们会惊喜的发现，连入门级最低价的微型车也配备了配备这一系统。

技术扫盲:可变气门技术

首先让咱们回顾一下有关气门正时（valve timing）的问题。

咱们都知道，进、排气门的动作都必需和活塞运动相配合：以一台四冲程汽油机的某个气缸为例，开始进气冲程时活塞正处于上止点，此时进起门开放，排气门关闭；曲轴运转180度后，活塞抵达下止点，进气门也关闭，开始了紧缩冲程；曲轴又运转180度后活塞重回上止点，点火，进入做功冲程；另一个180度后活塞再次抵达下止点，排气门开放，进入排气冲程，直至再过180度，活塞又回到上止点，排气门关闭，进气门开放，进入下一循环的进气冲程……。

考虑排气门开启的机会：若是比活塞抵达下止点提前一点排气门就开启会怎么样呢？从直觉上，这时废气仍可推动活塞做功，若是打开排气门开始排气，此时缸内压强就会降低，能量的利用率也就降低了，发动机性能也会随之下降。真的是这样吗？其实也不必然。想一想看，到了排气冲程活塞还要压迫废气从而反过来对废气做功，这个进程会消耗一部份发动机已经取得的能量。若是在做功冲程末期，提前一点开启排气门，使缸内压强自由下降，排气时就会更顺畅，从而可以减少能量消耗。那么这样一来究竟是利大仍是弊大呢？其实活塞在上、下止点周围时，相对处于行程中段时，曲轴转动特定角度，活塞本身的位移会比较小，故此，若是做功冲程提前一点打开排气门，损失的功未必多，节省的消耗还要更多些！

考虑进气门关闭的机会：若是在转入紧缩冲程时，活塞越过下止点必然角度后再关闭进气门又如何呢？直观的感觉可能是，这时活塞已经开始上升，方才吸入的可燃混合汽岂不是又要被排出去一部份？性能会不会下降？答案是：只要机会适当，这样做反而可以增加吸气量，提高充气效率。因为在吸气冲程，可燃混合汽被活塞抽入汽缸，进气门周围的气流速度可以高达每秒两百多米，

而咱们前面说过，在下止点周围活塞运动相对缓慢，换句话说，此时汽缸内体积转变率并非大，若是延迟关闭进气门，虽然活塞已经开始上升，进气岐管内的可燃混合汽仍是会凭惯性继续冲入气缸的！

考虑排气门关闭的机会：若是排气门也在活塞越过上止点必然角度以后再关闭会有什么效果呢？若是这样可以延长排气的时间，是废气排出的更完全，或许可以增加充气效率哈？慢着！此时进气门应该已经开启了，若是排气门却尚未关闭，废气岂不是就会涌入进气岐管了吗？这可不好吧？好不好是后话，来看看有无办法避免这种情况的发生先。容易想象，排气时一样会形成高速气流，若是排气门也在活塞越过上止点必然角度以后再关闭，虽然活塞已经开始下降，排气门周围的废气仍就会继续排出。实际上，若是将进、排气门相对设置，燃烧室内的废气涡流的方向就决定了废气短时间内是不会流向反向的进气门的，于是，一边进气一边排气的局面是完全可能实现的！

考虑进气门开启的机会：读者可能已经猜到。由于大部份废气在排气冲程中前期就已排出，而且在排气岐管中形成了高密度的高速气流，冲向排气管方向。这部份废气越是远离气缸，对于缸内尚未排出的废气来讲，其需要填充的体积就越大，相应的平均压强也就越低。可能低到什么程度？低到活塞尚未抵达上止点之前，缸内压强可能就已经低于进气岐管内可燃混合汽的压强了！如此看来，进气门也可以提前一点开启。

前面关于进气岐管，排气岐管内的气流的描述都属于粗略的理解。更严格的，应当考虑为气体密度波动。前述现象可以用波动模型更科学地解释，气流的这种波动对汽缸吸气和排气都有着很大的影响，而波动的各类参数则与进气岐管、排气岐管的长度、口径等都有着密切关系。这也是利用可变进气岐管、可变排气岐管等技术的重要原因嘛！不过，在这个系列中咱们主要不是为了讨论这些技术，所以仍是暂且一笔代过吧。

前边讲到了进气门和排气门同时打开的情况，也就是进气门和排气门的重叠。重叠持续时间的长

度可以用其间曲轴运行的角度来衡量，这样就可以够抛开转速，把它作为系统的固有特性看待了。重叠角度通常都很小，可是对发动机性能的影响却相当大。那么这个角度到底以多大为宜呢？咱们知道，发动机转速越高，每一个汽缸一次循环内留给吸气和排气的绝对时间也越短，增大重叠角度则有机缘取得更多的进、排气时间。另一方面，此时前面讲到的（进气岐管或排气岐管内的）气流也越快，更快的气流就意味着废气不容易乘此时窜入进气岐管，也就有利于增大重叠角度的做法。那还犹豫什么？固然，重叠角度也不能太大。一般来讲，转速越高，要求的重叠角度也就越大；相反，低转速下重叠角度就应该小一点。可是，咱们知道，进、排气门何时开闭都是由相应的凸轮决定的，所以对利用传统的配气机构的发动机来讲，重叠角度在各类工况下都是相同的。换句话说，若是配气机构的设计是对高转速工况优化的，发动机就容易患到较高的最大转速，也就容易取得较大的峰值功率。但在低转速工况下，这样的系统重叠角度肯定就偏大了，乃至会造成过量的废气泻入进气岐管，吸气量下降，气缸内气流也会变得紊乱，使ECU难以对喷油量进行精准的控制，最终致使怠速不稳，低速扭矩偏低，严重时进气岐管内还可能发生回火现象。相反，若是配气机构只对低转速工况优化，发动机的峰值功率就会偏低。所以传统的配气机构只能是一个折衷，不可能在各类截然不同的工况下都达到最优状态。

前面说了一大堆，核心都是放在发动机的动力性方面了，其实重叠角度对经济性和排放特性一样也很重要。不知道大家是不是记得，在以前的一些讨论中咱们谈到过汽油机的油耗转速特性，负荷必然，油耗转速特性曲线通常都是马鞍形，因为转速太低，进气流速太慢，汽油和空气混合得就不够充分，而且此时发动机的润滑往往也不够充分，这些都会致使经济性的降低。而转速高过了必然的范围，机件因摩擦损失的机械能比例增大，而且随着每冲程的时间缩短，可燃混合汽的燃烧也会越发的不充分，所以发动机的经济性一样也会下降，一样理由，此时的排放特性也会随之恶化。尤其是现在发达国家的环保法规日趋严格，排放的问题也变得加倍严重。很多厂商都在采用复杂的废气再循环（EGR）技术来改善发动机的经济性和排放特性。顾名思义，EGR装置

的作用就是使部份废气从头进入下一个工作循环，使其中的尚未燃烧的可燃物质有机缘继续燃烧，部份有害中间产物得以分解。回到气门重叠角度问题，不难想象，针对某一转速，若是将重叠角度调得高一点，略微超过原来讨论的此转速下的（对动力性来讲的）最优值，不就会有部份废气和新鲜的可燃混合汽混合，进入下一个工作循环了吗？这样一来也有助于提多发动机的空燃比，使燃烧更充分，排放更清洁。简直就是不需要额外装置的EGR技术嘛！但是不幸的是，你只能针对某一转速。

前面咱们提到了各种的两难窘境（类似的两难问题还很多，后面咱们还会陆续的讨论到），使得工程师们在配气机构的设计方面不能不小心的平衡着各类因素，高转，低转，高转……，头疼啊。实际上，长期以来，配气机构的设计水平就成了左右一部发动机综合性能的最主要的几大因素之一。赛车或高性能跑车发动机或许可以更多的关注高转速工况的优化，相反，重载卡车或越野车发动机则可能更多的为低转速工况进行优化。但轿车发动机呢？随着性能要求的提高，改良工作变得愈来愈困难，于是工程师开始寻求冲破——对，是需要转变的时候了！对于进、排气岐管的问题，出现了各式各样的可变岐管技术；对于气门重叠角度问题，则需要在凸轮上下功夫，于是可变气门正时(VVT)技术出现了。

说到VVT，其实可以有很多不同的实现方式，整体上可以分为几大类别。最容易想到，实现起来也是最简单的方式就是改变凸轮轴的相位了。而改变凸轮轴相位，又可以许多不同的具体方式。最简单的：想象一台直列的DOHC发动机，在正时皮带（或链条）上增加一种位置可调的滑轮（或齿轮）控制装置，作为张紧器。该张紧器改变位置的时候，可以起到调节正时皮带上的各轮组相对相位的作用。比如说，若是让曲轴和进气凸轮轴正时轮组之间的皮带长度改变，实际上进气凸轮轴相对于曲轴的相位也就改变了，于是进气门开闭的相位也就变了，它们与相应的排气门的重叠角度固然也随之改变。不要小看这种方案！VVT技术第一次被带入到民用汽车发动机上正是借助于这个看似超级简单的方案。那仍是1980年，让咱们向Alfa Romeo致敬！利

用这种办法，实际上咱们可以只改变DOHC发动机的进、排气凸轮轴的其中之一的相位，也可以二者都加以调节。不过大多数利用这种方案的VVT技术通常都选择仅改变一种凸轮轴的相位，比如Porsche的VarioCam就只对进气凸轮轴的相位进行调整。这样做的效果会比两种凸轮轴都调整来得弱一些，但毕竟调骨气门重叠角度的主要目的已经达到，而系统却加倍简单。除结构简单，本钱低，这种方案还有一个益处：适合对原有的发动机设计进行升级改造，因为它乃至不需要对原有缸盖（包括凸轮轴）做任何的改动！举个大家最熟悉的例子，VW的1.8T系列发动机最初并无利用VVT技术，可是在后期的一些型号上，咱们则可以看到这种类型的VVT技术的应用。/*说到这里需要指出的是，涡轮增压等主动进气技术又是改良发动机性能的一条重要途径，而它们与VVT这样的技术并非矛盾，但毕竟进、排气方面的很多特性都发生了重大改变，VVT用在这样的发动机上很多特点也会与在自然吸气(NA)发动机上时有所不同，这里咱们就不去追究这些细节了，本系列将主要结合NA发动机开展讨论，也是因为相对来讲，可变气门技术对于NA发动机可能显得更重要一些。若是确要了解有关1.8T发动机上的VVT技术的更多细节，可以咨询有这人总奸。

前文书说到利用外部张紧器改变凸轮轴相位的VVT技术。话说那种VVT的缺点也明显：正时控制有时不够精准，可调节的角度范围较为有限，反映速度也慢，而且出于机械上的原因，这种张紧器通常只能提供有限的几个位置选择，因此气门正时的调整也只能是分阶段地进行，而不能针对所有的转速条件进行持续调节。比如前例中的VarioCam就只提供三阶段调节，而在Ford等厂商的一些VVT发动机上，则只提供了两阶段调节。为了进一步提高VVT系统的效能，一些工程师开始把目光直接投到了凸轮轴本身。通过增加一个可以调节凸轮轴及其正时轮之间的相位关系的控制机构，就容易在调整凸轮轴相位的时候取得更大的自由度。这样的控制机构可以纯机械式的，也可以是电磁作动的，固然，最多见的仍是液控系统。千变万化，改变气门正时的大体原理终归仍是一样的。这种凸轮轴相位调节技术一般可以统称为气门正时控制（VTC）技术，可能

最先源于Peugeot的叫法。初期的VTC一样只能提供分阶段的调节能力，实际上，这种非持续VTC直到此刻仍在被众多欧洲车厂利用，而且多用于进气凸轮轴（值得一提的是，欧洲的主要经济型轿车生产商长期以来在柴油机方面投入的精力较多，最近几年来又把注意力放在了汽油直喷技术上，对于汽油机配气机构的优化方面则似乎比较依赖传统方式，在VVT的发展方面则显得步伐有些滞后，它们的VVT机型往往也多是把重点放在了改善排放特性方面，而不是动力性。这些做法可能可以追溯到欧盟的排放法规和欧洲汽油的特点吧:）。Fiat/Alfa Romeo/Lancia，Renault等厂商的一些机型上装备有两阶段进气凸轮轴相位调整系统。Peugeot的VTC也类似，但最多可以提供四阶段调节，不过仅用在了206 GTi等少数车型的发动机上，更多的工作状态使得这种系统相对更易兼顾到高转速功率。欧洲的一些跑车厂商则一样惯用这种非持续VTC，虽然它们的系统更注重高转速功率的提升。例如，Lamborghini从Diablo系列开始就利用了两阶段进气凸轮轴VTC，为了进一步增强效果，目前的Murcielago上则又增加了两阶段排气凸轮轴VTC。而Ferrari 360系列的发动机则仅利用了两阶段排气凸轮轴VTC。

VTC相对于张紧器而言，系统更为复杂，本钱也高，可是毕竟效果要更好，尤其是这种设计较容易实现气门正时的持续可调。固然，持续调节本钱就更高了，一套持续式VTC装置价值可能超过$250（具体说来，这些玩意各大车厂通常都不会自己生产，也是从一些专业厂商采购来的，所以说，看一个国家的汽车工业，更多的应该是看这种基层的专业厂商的研发能力、工艺水准。象德国、日本、美国、意大利……，乃至澳大利亚，都活跃着大量这样的厂商，而所谓汽车产量大国诸如我国和巴西就差一些了。这样你手里没有技术，终究不能成为真正的汽车强国）。不过只有做到持续调节才有可能使进、排气门重叠角度等变量能够按照转速（及负荷）持续调整，从而达到对任意工况都做到优化的效果，发动机的扭矩转速特性也会比分阶段调节要来得光滑。所以，较高的本钱可能也是值得的。举个持续式VTC的典型例子：Toyota的VVT-i（这种VVT-i发动机实际上是Yamaha设计的吧）对这种技术大家都很熟悉了吧？(i代表智能调节：它的凸

轮轴相位的调节不仅要按照发动机的转速，还要参考其负荷状态，比如是不是需要加速，是上坡仍是下坡）VVT-i这样的技术对ECU的控制程序就提出了更高的要求，初期的VVT-i就因为控制软件不够成熟，是系统常常表现的智能过了头，画蛇添足。不过通过几代的发展，目前VVT-i已经成为Toyota家族的主流VVT技术，普遍应用于各类车型、各类排量，各类结构的发动机上。对于不同的应用，该系统也可以灵活配置，比如，用于Lexus LS430的V8上，就是进、排气门凸轮轴都可以取得调节，而用于我国产的威兹等车上的版本则只调节进气门凸轮轴相位。

持续式VTC属于目前VVT技术的主流，所以咱们仍是多举几例。除VVT-i，BMW的VANOS应该是最著名的例子了吧？它采用了电液控制系统，1992诞生之初只用来调节进气凸轮轴相位，后来进化为进、排气凸轮轴相位都可持续调节，称为Double VANOS，目前几乎所有的BMW发动机上你都能够看到Double VANOS的应用（欧阳LM：宝马！我顶！瞎子：对不起，BMW的技术我托的晚了，后面必然大大的托！[转身，微声]顶什么顶？当我不知道，你Y装成bimmer迷，实际上是日托吧？托BMW无非是想用来扁VW嘛，不厚道！不过看你也不容易，这个秘密我就不告知他人了:）。由于优化的范围广，发动机输出光滑，目前大多数奢华车发动机采用的都是这种VVT。除前面提到的Lexus、BMW，还有Audi的各类主流V六、V8及其同集团VW的VR六、W八、W12，用于Lamborghini Gallardo的V10，用于Bugatti Veyron的W16，Jaguar的新V六、V8及其同集团Ford/Lincoln的某些轿、跑车发动机，Cadillac的新V6和Northstar V8，Infiniti的V8等等。前文提到过，对于增压发动机，VVT的意义相对要小一些，不过Volvo的涡轮增压发动机上也仍是配置持续式VTC，可是所有发动机都为涡轮增压机型的Saab却尚未利用任何VVT技术（不过其主打的Eco Power系列机型都是自GM的Ecotec家族发动机改良而来，而后者目前正在酝酿利用某种VVT的下一代机型，所以未来的Saab发动机应当也会具有VVT技术，各人估量，应当也是VTC类方案）。咱们再来看看持续式VTC的实效：Jaguar的V8从4.0L拓缸到4.2L后峰值功率增加了5hp，可是由于增加了VTC系统，油

耗反而较以前有了必然的下降。/*关于VW的VR或W型发动机，其配气机构的设计很独特，哪位DX愿意写点东西谈一谈？*/

再来看看经济车型，这个领域利用持续式VTC技术则还只在日本厂商中较为普遍（非日系经济车型差不多就只有VW在用了，比如它的VR6系列，FSI直喷家族）。大家较为熟悉的例子除Toyota的VVT-i，还有效在Mazda 6上的S-VT。其实Mazda 6利用的实际上应该算Ford

Duratec家族发动机，不过一来Duratec本身就带有Mazda血统，再有它的VVT技术也是Mazda自己开发的，属于一种进气凸轮轴持续式VTC。该家族发动机以后也会慢慢向整个Ford系统内推行。另一家族可能会在国内亮相的当属Nissan的VQ系列，它采用的也是进气凸轮轴持续式VTC，与它的可变进气岐管技术结合，整套方案合称CVTC。说到VQ发动机上采用VTC的历史，有一件事值得一提，就是在该技术应用于VQ后，曾有两代反而得而复失，直到目前这代又失而复得。为何？盖因初期的VTC系统靠得住性不高，油路常出故障。所以利用新技术虽好，但有时不够成熟也可能会带来副作用的啊。其它此类例子还有Subaru的AVCS技术，利用在它的多款水平对置发动机上，也是只调节进气凸轮轴相位。

有心的读者可能会注意到，迄今咱们提到的所有VVT发动机都是DOHC机型！道理很简单，迄今咱们的讨论还局限于通过调节凸轮轴相位来调整气门正时的第一类VVT的范围内。VVT最主要的目标就是要能调节进排气门重叠角度，对于这种VVT来讲，若是用于SOHC发动机，凸轮轴相位一变，进、排气凸轮的相位同步向一样的方向移动了一样的角度，那重叠的角度仍是没有改变嘛。这一条同时也是DOHC对SOHC的重要优势。至于古老的OHV结构，自然就更不能和VVT相容了？对吧，终归市场上的确没有一部OHV发动机利用任何一种VVT技术的。市场上的OHV乃至都没有多气门的确切的讲是OHV汽油机，OHV柴油机则有很多都采用了4气门设计，这个暂且不谈）。其实，多气门，带VVT的汽油机也是有的，比如GM的XV8概念机，它为了利用OHV紧凑，本钱低等优势，同时又去向其不容易利用多气门，无法兼容VVT等缺

憾，采用了双凸轮轴设计，由于进、排气凸轮轴得以分开，使得多气门，VVT等技术都容易与OHV结构相结合（对于一部普通的SOHC V8来讲，两列气缸各要利用一支凸轮轴，若是是DOHC，那就是四支了！而OHV V8则总共只需一支，即便用双凸轮轴设计也比DOHC V8少两支。SOHC V8虽然也是两支，但它反到难以和VTC兼容）。XV8还结合了汽油直喷，歇缸等多种其它技术！下一代C6 CorvetteZ06的OHV发动机估计将会应用大量XV8上验证过的设计，包括双凸轮轴，VVT。

刚说过OHV都可以配合凸轮轴相位调节式VVT，那SOHC固然也行，人的想象力是无穷的嘛（柳下会：WK，刚不说不行吗？晃点我！瞎子：我哪敢呢？适才秀逗了嘛！[NND，以后啥都不写就是老意思]适才又到柳下会谁去了，你？嘿嘿，随意秀一下你就信啊？逗你玩呢！）！Ford在F-150和新Mustang GT的SOHC V8上采用的VCT技术就是现成的（可能也是目前唯一的）例子。作为SOHC，凸轮轴相位虽然可变，正象咱们前面分析的，气门重叠角度仍是不会改变。这样一来VVT的效果按说会打折扣，毕竟咱们说重叠角度是超级重要（可能是最重要）的，不过虽然如此，毕竟进、排气门的开闭机会转变对发动机的工作状态仍是会产生必然的影响，有胜于无。据Ford的工程师解释，它们的方案可以在维持传统的VVT大部份效果的同时，使发动机得以兼容低排放的三气门SOHC技术。另外一个问题就是，目前利用最多的VTC，仍是作用于DOHC发动机中进、排气凸轮轴二者之一。其中以调节进气凸轮轴相位的为多，仅调节排气凸轮轴的除以前提到的Ferrari 360的V8外，还有GM直列Vortec DOHC系列，和两家日本微型车生产商Suzuki和Daihatsu的VVT技术，而后面提到的这几种均属于持续式VTC，调教主要针对排放特性和经济性问题。

都什么年代了，你要没有VVT，都不好意思说是发动机！Mercedes长期以来偏爱排放特性较好三气门SOHC机型，所以并无利用VTC之类的技术，另外，它的发动机多采用双火花塞技术，若是采用四气门缸盖也会显得有些复杂。Mercedes的部份V8和V12机型采用了另外一种重要

的技术——歇缸。同集团的Chrysler的主打机型HemiOHV V8一样也以双火花塞和歇缸技术为主要特点。/*双火花塞和歇缸也是超级重要的技术，它们对改善发动机的经济性和排放特性有着超级庞大的影响，双火花塞技术暂且不做进一步讨论，留给众位DX，歇缸在广义上则应该也算是一种可变气门技术，后面咱们会有更多的讨论*/不过世事无绝对，Mercedes在其新的E200K等车型上装备的1.8L机械增压发动机，和新款SLK350的V6，都转向了主流四气门DOHC机构，因此也去除通向VVT的障碍：它们的进、排气凸轮轴都安装了类似Double VANOS的持续式VTC装置。实际上，在Mercedes的一些研究机型上，利用过很多相当复杂和先进的VVT设计。Chrysler家族目前则仍然没有带有VVT技术的量产机型。另外就是象Aston Martin这样的跑车品牌，也没有利用VVT的习惯，前面咱们提到过，对于跑车而言，做出不利用VVT而是仅面向高转速做优化的决定可能会来的容易一些。

前面说了一大堆，都是围绕着凸轮轴相位调节类VVT，此刻说的差不多了，也该做个总结了。这一大类可以说是VVT技术进化树上的主枝，目前也居于主流地位。它在系统本钱、复杂度增加相对不多的情况下明显的改善发动机综合性能，其中VTC技术还可以做到对气门正时进行持续的调节，使得各类工况下发动机都取得无缝的优化。不过可能有人已经注意到了，在本系列一开篇的时候，咱们就讨论过有关气门正时的两个问题：排气门的开启和进气门的关闭，而直到此刻这些内容似乎还都没有和VVT挂上钩，是不是？其实不是。第一类VVT的一个特点是，每一个气门整个开放进程中，除相位其它的什么都不可变，升程（lift）没变，以角度计的话，持续时间（duration）也没变。换种描述方式：若是咱们以气门开放的升程为纵坐标，时序（以角度为单位）为横坐标，作图说明气门的整个动作进程，咱们会发现，对于第一类VVT而言，描述各气门动作的整条曲线形状都没有转变，可变的只能是各自的相位（从而重叠角度也可能转变）。问题来了，既然气门开放的持续时间没有变，那么若是需要增加重叠角度，比如说，通过调节进气凸轮轴相位来做到这一点，那么实际上进气门的关闭也必然随着提前。一样，若是想通

过调节排气凸轮轴相位来增加重叠角度，排气门开启则会相应推延。

继续前面的话题，这里举个例子，比如一台只调控进气凸轮轴相位的VVT-i发动机，高转速工况下，为了取得更大的重叠角度，进气门开启提前了，于是关闭也会提前。回忆一下开篇的讨论，高转速时进气岐管内的气流较快，进气门其实更有条件关闭的晚一些才对啊！好，Toyota可以通过利用轮廓（profile）更具扩张性的凸轮把气门开放的持续时间延长一些，这样在高转速下气门就可以关闭的足够晚了，对不对？可是低转速时呢？关闭的就太晚了，一部份已经吸入的可燃混合汽又要被压出汽缸了！容易想象，若是只调节排气凸轮轴的相位，一样也不能避免类似的为难。这就损害了VVT的最终效果。若是两个凸轮轴都调节呢？那样虽然留给设计师的自由度要高一些，却仍是不能从根本上解决问题，仍然不能不针对不同的工况进行无奈的平衡、折衷。折衷的还不只是气门开放的持续时间，咱们再看看气门升程。高转速时的主要问题是进气的绝对时间太短，因此进气系统越通畅应该越好，进气门升程自然就应该大一些。但这样的设计到了低转速时就不适合了。低转速时进气岐管内的气流流速较慢，无益于汽油和空气的充分混合，因此若是咱们将进气门的升程设计的小一点，让通过进气门的气流加速，在汽缸内制造理想的涡流，就可以够解决油气混合的问题。显然，对于上面提到的几种两难问题，第一类VVT已经无能为力了。这里可能需要对凸轮的轮廓做些进一步的说明，回忆前面提到的描述气门开放进程的曲线，它的形状、宽度，乃至包括相位，都可以理解为是由驱动它的凸轮的轮廓决定的。

前文始终没有提到Honda的情况。若是前面不首先分析一下凸轮轴相位调节类VVT技术的得失，而直接讨论VTEC的话，可能并非适合。咱们前面既然把前一种VVT称为第一类，那么VTEC就可以够算是第二类VVT了。它走的道路全然不同。前面的讨论中已经蕴藏了一种想法：若是改变凸轮的轮廓，咱们一样能够调整气门正时，也就是实现VVT，不仅如此，咱们还可以做到同时调整气门开放的持续时间，升程等多种变量，那不就解决以前说到过的那些两难矛盾了吗？！（铁托：改变凸轮的轮廓？太弄了吧？难不成发动机里安几个扳手，到时候那么一钳，

凸轮形状就变了。你不是想神化本田吧？瞎子：我还没说完呢。凸轮轮廓本来是不容易改变的，不过Honda可利用一组不同的凸轮啊，不同场合切换一下，不就相当于改变凸轮轮廓了？[]扳手？还“钳”呢，那么容易钳，你Y当凸轮是橡皮泥捏的呢？）若是是安排一组凸轮来回切换，那么咱们大致可以推断出：该系统要比VTC复杂，技术难度更大，本钱可能也更高，却不可能实现对更变量的持续调节。那么这么说这岂不是一个失败的技术方案了？完全不是，别忘了，毕竟它能控制更多的变量，解决更多的两难问题，留给工程师更多的自由度来针对不同应用设计相应的发动机。不然VTEC怎么能够成为最为著名的VVT方案之一呢？实际上，以对动力性的优化来讲，应用第一类VVT通常提高10%-15%，而第二类则可贡献25%以上！必需指出的是，VTEC不仅是一种VVT技术，同时也是一种可变气门升程（VVL）技术，或咱们可以合称它是一种VVTL技术。那是1989年，世界上第一种利用VVTL技术的量产汽车发动机出自Honda，请允许我在此向Honda表示敬意。

前面说过，切换凸轮组的VVT方案系统复杂性更高，这话看怎么说，比如VTEC，凸轮轴肯定要更复杂，可是别忘记，第一类VVT不太适合用在SOHC发动机上，但第二类则没有这个问题。尤其对于V型发动机，这就意味着可以省去两条凸轮轴，有赚头！（神探：原来你是本田的托啊！瞎子：偶冤！让偶讲完啊！公共的VR6用的是一种VTC技术，可也是只有两根凸轮轴啊！[]其实VR6的缸盖很特别，更像一部I6呢，别看总共只有两支凸轮轴，可它仍是DOHC啊。Accord的那台V6则是SOHC，不一样啊。）固然，VTEC一样也可以用于DOHC，没有问题。不过无法持续调节确实就是一个缺点了，象VTEC，用于某些机型是两阶段调节（通常作用对象包括全数进、排气门），有些则是三阶段调节（通常仅作用于进气门）。若是要想取得较为光滑的扭矩曲线，各组凸轮相应的气门升程不同就要小一些，如此一来就限制了对高转功率的压榨；若是高速凸轮扩张性过度，最大功率上去了，但它与低速凸轮的不同也就拉大了，而且因为适用的转速太高，只有到了超级高转的时候才能切换，如此一来扭矩曲线就变得很不光滑。其它的此类VVT

还包括Mitsubishi的MIVEC，通常配合SOHC机型，类似两阶段型的VTEC。而Nissan用在Infiniti G20等车上的SR20系列的发动机则利用过一种此类VVT，称为Neo VVL，它可以对进、排气门进行两阶段的调节，可是通过对不同的进、排气门状态的组合，在整体上表现为一种三阶段调节的系统。

既然切换凸轮组的VVT技术无法实现持续调节，那咱们是不是能另找方式来持续的改变凸轮轮廓呢？答案应该是肯定的。Ferrari曾研究过一种方式，它采用的凸轮轮廓和常规的凸轮完全不同：沿凸轮轴的方向，轮廓是不同的（想象一下这样的凸轮的3D形状：）。于是，只要让凸轮能够沿凸轮轴滑动，对于气门杆来讲，凸轮的相位就转变了，于是持续调节就成为现实！不过，这套系统目前并非改变气门的开放持续时间和升程，而是类似第一类VVT。Enzo等车的V12发动机上利用的进、排气门正时持续调节装置是不是就是用的这种技术我也没有去进一步考证，不过我估量应当不是，因为若是仅仅用于相位调节，这套系统性价比就太低了。那样特种凸轮绝对本钱其高。这种技术应该更多的是作为一个研究项目，因为理论上，它可以实现对气门的开放持续时间和升程也进行持续的调节。

总结一下，前文中咱们已经讨论过两类VVT技术各自的优缺点了。通过连年的发展，两类技术也开始了彼此融合。首先是Toyota推出了VVTL-i（再一次b4头要大，真TMD的会起名字！），也加入了类似两阶段型VTEC利用的那种可变凸轮系统，用于调骨气门升程。虽然气门升程的调节是两阶段式的，仍是可能存在扭矩曲线不光滑的弱点，但因为气门正时可以取得持续调节，可以在必然程度上弥补气门升程调节的不持续性，从而取得比VTEC那样的发动机更光滑的输出，而动力性能的优化又较VVT-i更明显。Honda也推出了VTEC的改良版i-VTEC，它是成立在两阶段式的DOHC VTEC之上，加上了持续型进气凸轮轴VTC。比较一下VVTL-i和i-VTEC，惊人的相似！不谋而合？殊途同归？不过我还要花点时间看一下i-VTEC的一些特点。首先，在低转速工况下，它实际上可以完全关闭一个进气门。这在原理上对于切换凸轮组型的VVT系统

来讲并非困难，实际上，某些VTEC发动机就具有一样的能力。不过这种能力又可以干掉一个两难问题：多气门发动机低转速性能问题（对此问题大家应当比较熟悉了，我就不多废话了）。而且对于直喷机或稀燃汽油机，低转低负荷时对进气涡流有着特殊要求，关闭一侧进气门（或两进气门升程不等）正有助于制造所需的涡流。i-VTEC结合Honda的直喷技术而成i-VTEC I发动机中就利用了i-VTEC的这种能力（而VTEC也有和i-DSI双火花塞技术结合的机型）。/*需要指出的是，持续型VTC也只能在必然程度上弥补VTEC之类的系统的不持续缺憾，若是是快、慢凸轮参数相差过远，这个问题依旧会凸现出来，就比如RSX Type-S的2.0L i-VTEC，为了达到200hp的功率，它的高转气门升程较大，直到超过6000转才会切换到高转凸轮，此转速周围出现的扭矩跃升就仍然超级明显*/

继续前面的话题。通过切换凸轮组实现VVL，再结合VTC的VVTL方案除VVTL-i和i-VTEC外，还包括Porsche的VarioCam Plus。不同于VarioCam利用的张紧器，在VarioCam Plus中VVT是由进气凸轮轴VTC实现的，多数介绍该技术的资料中都以为该VTC仍是一个两阶段型的装置，但听说Porsche的工程师说他们用的是持续型VTC。凸轮组切换方式和VTEC的有所不同，它采用了一种相当精致的方式来改变气门杆长度，别离匹配快、慢凸轮轮廓。另外的例子可能还包括比Porsche还要加倍执迷于水平对置发动机的Subaru最近推出的AVLS，该技术属于一种VVL，具体方案我还不太清楚，但应该属于切换凸轮组型的系统。VVT部份则由原有的AVCS负责。新款Legacy/Outback上的3.0L NA F6发动机借助AVCS和AVLS可以取得很健康的250hp功率。

很多人以为Accord的V6不如其2.4L i-VTEC好，我感觉不能这么说。车也好，发动机也罢，都是综合性很强的东西，并非是说i-VTEC是比VTEC更新的技术就必然会更好，还要综合起来看发动机的实际表现。别的不说，I4的NVH能和V6比吗？不过Honda最近在新款Inspire上真的推出了一种SOHC i-VTEC V6。咱们多次讨论过，VTC用在SOHC上效果要打折扣（目

前只有Ford在这么干）。那这种i-VTEC V6又是怎么回事呢？实际上，此i-VTEC非彼i-VTEC^_^ 这里的i指的是“智能”歇缸。歇缸咱们前面提到过，其实就是在低负荷工矿下关闭部份气缸，或说减小工作排量，以达到节油的效果。原则上，只要对部份气缸断油，就应该可以实现歇缸了。实际上，问题没有这么简单，歇缸涉及包括配气机构在内的很多系统，论复杂性，技术难度，比VVT要愈甚。80年代Cadillac就利用过歇缸技术，但因技术不够成熟，早已放弃。90年代后期则主如果Mercedes一家在用（慕容LM：偶家大奔就是厉害！瞎子：那是固然！[]厉害？厉害怎么新一代V12反倒把歇缸功能撤掉了？）。一款具有歇缸功能的发动机成功与否，很大程度上取决于歇缸系统的响应速度，看它可否随时迅速从歇缸状态中恢复出来。一个关键就是要维持休眠气缸的热度，不能过冷，另外，不工作的汽缸若是照旧呼吸，会因为泵吸损耗而影响歇缸的效果。综合起来，实现歇缸一样也需要配气机构的参与，将休眠的汽缸的进、排气门完全关闭。经太长期的探索，近来歇缸技术已经取得一些冲破，这里我想咱们仍是把注意力放在配气机构方面。Honda的i-VTEC V6就是利用VTEC的能力帮忙实现歇缸功能的。具体的效果目前我尚未看到测试或媒体的评论。不过在Chrysler 300C的Hemi V8上利用的MDS歇缸技术则取得媒体的普遍好评（就不更多的介绍了，只看一下配气机构）。这种V8是OHV（或叫推杆式），实现歇缸时反倒比较容易：推杆上增加了一种装置，锁止时凸轮只能紧缩推杆而不能通过它驱动气门，相应的气门则被关闭。GM近来也打算在Vortec V8和Vette V8等几个系列的发动机上从头引入歇缸技术，方案可能与Chrysler的相似。

前面谈到了i-VTEC V6上VTEC帮忙实现歇缸功能的问题，其实VVT技术对很多其他发动机技术都有所助益。简单举一例，Toyota的汽油电力混合动力系统中的VVT-i汽油机。查阅相关资料，Toyota会告知你它是一台Atkinson循环发动机。而咱们知道普通的汽油机都属于Otto循环发动机。与Otto发动机不同，经典的四冲程Atkinson发动机因为连杆和曲轴的连接方式特别，曲轴每转一圈，各气缸都可以完成全数四个冲程；另一个特点就是其紧缩冲程活塞的行程要

比做功冲程来的短。不过你万万不要相信Toyota的Atkinson发动机真是曲轴每转一圈各气缸都会做功一次。它实际上并非真正的Atkinson发动机，而是Miller发动机。因为Mazda已经利用过Miller发动机，Miller循环本身又是Atkinson循环的变体，Toyota出于某种目的就把它的机型称作Atkinson发动机了（这种事Toyota干出来不稀奇吧？）。说白了，Miller发动机就是利用普通Otto发动机，通过特别的配气策略来模拟Atkinson发动机上紧缩和做功冲程活塞行程不等的效果，连杆和曲轴的连接方式则维持和普通的Otto发动机一致。提及来很神秘，实际上却不难，只要进气门关闭的异样晚就好了。如此一来，充气效率固然会降低，升功率下降，但是只要进气门维持开放，实际上紧缩冲程并非会真正开始，最终，其有效紧缩比降低，同时花费在紧缩冲程的功也节省了。做功冲程活塞的行程则不变，这样膨胀比就会擅长有效紧缩比（理论上，Miller发动机的热效率主要决定于膨胀比，因此工程师们可以采用较大的膨胀比，而因为有效紧缩比要小得多，直接结果是工作压强并非会太高，从而不会引发爆震等问题。若是是普通的Otto发动机，因为膨胀比和紧缩比相等，若是利用那么大的膨胀比，相应的高紧缩比将致使发动机无法正常工作）。如上所述，对于Miller发动机来讲，要效率，功率会下降，反亦反之。当初Mazda是通过机械增压来改善这个问题。对NA发动机来讲就需要借助VVT技术来调节了，前面的油电混动就是例子。不过由于VTC不能改变气门开放持续时间，实际可以调节的范围还不够大，理论上VTEC之类的技术更适合这个角色。

直到目前为止，咱们尚未说到气门升程持续可变的技术，到底有了没有？有，Valvetronic，BMW的看家本领。Valvetronic最重要的特征就是在历史上第一次在汽油机上取消了骨气门。大家知道，汽油机的负荷取决于可燃混合汽的吸入量，传统上，控制这个吸入量的主要装置就是骨气门。中、低负荷下，由于骨气门开度小，发动机的吸气量较小，但是，进气岐管内的真空度反而较大，活塞吸气时也会相应的花费更多的力气，骨气门开度越小，浪费的能量也越多，乃至怠速时，发动机在这方面浪费的能量比例是相当高的。这也是汽车在走走停停的城市工况下油耗

偏高的一个重要原因。既然Valvetronic发动机有了细腻的进气门升程持续调节能力，为何不去掉可恶的骨气门，直接通过进气门的升程转变调节吸气量呢？这正是BMW工程师的想法。城市工况下，Valvetronic技术可以节油10%-15%。实际利用中Valvetronic都是和Double

VANOS配合利用的。Double VANOS咱们已经很熟悉了，那么Valvetronic又是如何实现对气门升程的持续调节的呢？BMW为此增加了一种额外的偏心轴，凸轮轴则又通过一个额外的摇臂系统驱动传统的气门摇臂，而且该附加摇臂与气门摇臂的接触的角度取决于附加偏心轴的相位。附加偏心轴的相位可以由一个ECU控制下的调节装置来调整，从而使附加摇臂的角度发生转变，这样，对于相同的凸轮运动，传递到气门摇臂上的反映就可以够不同，气门的升程也就会相应发生转变。Valvetronic长处虽然明显，但缺点也很突出：除去本钱较高外，系统过于复杂一来无益于高转功率的发掘，二来太高过重的缸盖也升高了发动机的重心。总之，目前它还不是很适用于真正的运动引擎上，比如新M5的V10就并无采用这种技术。

咱们再来看一个加倍另类的系统：Rover VVC。Rover的工程师选择了将气门开放持续时间作为调控的目标。在VVC中，由于凸轮可以受设计独特的偏心轮驱动，其转动并非匀速，这样一来，在调整气门正时的同时，气门开放的持续时间也发生了改变（虽然升程并无转变）。VVC系统相当复杂，我也没见过具体的结构图，对其具体原理不太清楚，只知道它通常只用于调节进气门，而且可以做到持续的改变进气门正时和开放持续时间。不过这个系统看来算不上很成功，并无成为主流技术的趋势。未来的主流，个人估量应该是某种无凸轮轴设计，比如类似Mercedes的一款研究机型顶用的那种电磁气门驱动系统：各气门的动作由专门的电磁装置驱动，直接受ECU支配，可谓为所欲为，VVT，VVL，歇缸……，All In One！所有的变量完全可调！