日产VVEL可变气门升程技术

2024年3月30日发(作者：红旗越野车suv报价2020款)

谁的发动机最强悍？也许你会说是宝马，或本田，或是保时捷，因为，它们都有可变气门升程技术，

拥有非常优秀的升功率。现在，别忘了加上日产，它也有了自己的可变气门升程技术VVEL，用奇妙的设

计激发了发动机更强动力。

此前，如果说宝马的Valve Tronic，是世界上唯一可连续调节气门升程的技术，那现在，这个“唯一”

只能用“率先”取代，因为日产最近也公布了它的VVEL技术，和宝马一样，可以连续调节气门升程，成为

仅有的几个拥有此技术的车厂之一。

对于可变气门正时，大家可能比较熟悉，无论发动机转速高低，气门的开启升程只有一个固定的大

小，改变正时，对性能的提升并不明显。但对于可变气门升程，它在必要的时候，可以扩大气门开度的80

％，气缸进气量显著增加，因此，动力提升也很明显，这便是可变气门升程的优越所在。

事实也是，本田发动机的威名，正是从VTEC开始的，这是世界上第一个可变气门升程技术，也是

高达125bhp升功率量产发动机的缔造者，迄今为止，没有超越；宝马的Valve Tronic，相比VTEC，可以

连续调节气门升程，难怪宝马的发动机不但动力强劲，动力输出也更加平顺；还有保时捷，拥有全球最简

便的可变气门升程机构VCP，结构简单，动力惊人，用在跑车那有限空间里，再合适不过了。

4、5年之后，现在，日产、丰田等也相继发明了自己的一套可变气门升程技术，时间上虽说迟了一

些，但性能上，似乎后生更可畏，相比本田和保时捷的两段式调节，日产的VVEL是连续线性调节气门升

程技术，比它们更平顺，相比宝马的Valve Tronic，VVEL在设计上有更迅速的反应时间，气门调节的响应

更快，而且设计独特，匪夷所思，完全不同于先前几个车厂的设计思维。具体原理，详见我们后面的图示

说明。

在VVEL之前，日产的VQ系列发动机也是鼎鼎有名的，凭借充足动力、平顺运转、低噪音、低油

耗等，多次跻身世界十大发动机行列。在VQ发动机上，大多都装备了日产的C-VTC可变气门正时技术，

但这似乎还显现不出VQ发动机的优越性。现在，日产在英菲尼迪G37轿跑车的VQ37发动机上，首次装

备了VVEL可变气门升程，配合C-VTC，就像本田的i-VTEC，宝马的VANOS＋Valve Tronic一样，让发

动机的气门控制更接近理想化。

VVEL技术的应用，除了显著增加发动机动力外，在很多方面都有好处。在中低转速时，可以控制气

门比普通发动机更小的开度，这样既节油，又可以减小凸轮轴的摩擦力，增加发动机低转扭力。随着发动

机转速升高，气门的开启角度也渐渐增大，转入动力优先模式。整体上来说，发动机排放要比没有VVEL

技术时低10％以上，它使得动力、经济性、排放和平顺度都达到了高度均衡。

VQ37是VVEL的首次应用，这台3.7升发动机，最大马力是330bhp，升功率达89.2bhp，峰值扭

力也达到38.1kgm，相比宝马搭载在3系、5系上最新的3.0发动机的升功率，还要高一些，不过，相比

宝马在M系列上的设定，日产的这个动力设定，就显得保守不少。但据VQ发动机的良好平台，以及VVEL

的结构原理分析，它的潜力远不止如此，日常可能要留在合适的时机来表现它的威力，比如下一代350Z

上。

因为VVEL的在动力和排放控制上都大有进步，日产把它列入了2010绿色计划，也就是在2010年

前，日产所有车型的排放都将严格控制，汽油机的二氧化碳排放量，争取达到柴油机水平，因此，在日产

计划中，VVEL要尽快普及在日产的大排量发动机上。

可变气门正时和升程的区别

可变气门升程和可变气门正时，很容易混淆，实际上，它们的差别很大。可变气门正时技术，各大

车厂，各种叫法五花八门，比如VVT、CVVT、VANOS、S-VT、VVT-i、CVTC等，就差叫CCTV了。简

而言之，如果把气门比作控制气缸进气流的闸门，那可变气门正时不改变闸门的开度大小，只改变闸门开

闭的时机，可以让气缸的进气量最优化，只是不明显。但可变气门升程技术，却可以改变闸门的开度大小，

在需要的时候，可以显著增加进气量，提升动力。这是少数几家车厂的宝贝技术，目前只有本田、宝马、

保时捷和丰田拥有。对于各种可变气门正时，虽叫法不同，但结构原理大同小异，而可变气门升程技术，

却被各车厂严格的专利保护起来，以至于到目前为止，还没有哪两个近似，由此可见，可变气门升程技术

的重要地位。

VVEL结构和原理

可变气门升程，需要根据发动机不同转速、负荷，改变气门的打开角度，也就是升程，让我们来看

看日产的VVEL是如何实现这一功能的。普通发动机的气门驱动组，由气门、凸轮轴、凸轮、摇臂等组成。

日产的VVEL系统相当特别，凸轮轴上的凸轮，全都改由偏心轮设计，摇臂也是套在偏心轮上，也正是这

样独特的设计，才使得可变气门升程得以实现吧。

VVEL系统额外增加了摇臂控制机构，摇臂通过偏心轮套在控制轴上，而控制轴可以在直流马达带动

下，旋转一定角度。当发动机在高转速或者大负荷时，如图所示：直流马达带动螺杆转动，套在螺杆上的

螺套向马达这边横向移动，与螺套联动的机构使得控制轴逆时针旋转一定角度。由于摇臂套在控制轴的偏

心轮上，因此摇臂的旋转中心下移，也就相当于摇臂位置距离气门更近，所以，凸轮轴旋转时，可以让摇

臂上Link B点下移更多位置，气门的开启角度也就更大。

当发动机转入中、低转速或者小负荷，马达在电脑指令下，驱使螺套向远离马达方向移动，联动机

构使控制轴顺时针方向旋转，偏心轮的圆心上移，摇臂的旋转中心也就上移，整个摇臂距离气门的距离变

远，凸轮轴旋转时，摇臂上Link B点下移距离变短，气门的开启角度也就变小。由于马达的转动是线性的，

它可以控制气门在最大升程和最小升程之间连续变化，因此，这种设计可以让发动机动力输出平滑，不会

有突兀感