vvt系統透過配備的控制及執行系統，對發動機凸輪的相位或者氣門生程進行調節，從而達到最佳化發動機配氣過程的目的。vvt發動機所採用的技術，即連續可變氣門正時技術，它是能夠對發動機的氣門開啟、關閉時間及進氣量進行連續調節，從而可提高發動機功率，最佳化扭矩曲線,提升產品的動力性、降低減少油耗。BF汽修學校為你服務！

在傳統內燃機上，有一系列動部件協同工作來進行做工，凸輪軸就是其中的一個重要部件。

凸輪軸在發動機中的主要功用就是控制進氣門和排氣門的開關閉時刻，常常位於發動機頂部。不過柯尼塞格有一項技術，則是讓凸輪軸在發動機中徹底消失，發動機可以無需凸輪軸就能正常執行。這項技術被柯尼塞格稱之為FreeValve。

柯尼塞格FreeValve技術

FreeValve是柯尼塞格公司獨有的技術。在FreeValve中，傳統的凸輪軸機構被執行器所取代，每一個進排氣氣門都有單獨的電控執行器。這樣帶來的好處是，工程師可以針對每一個氣門分別設計各自獨立的開啟與關閉時間，從而達到根據實際執行狀況，來精細控制發動機的工作效率。

從上面兩張圖可以看到，執行器取代了原本凸輪軸的位置，安裝在每一個氣門之上。在執行器上，有氣動彈簧來進行精準調整，並且安裝有位置感測器。位置感測器收集到的資訊可用於反饋控制。

與傳統帶凸輪軸的發動機相比，FreeValve發動機也不需要節氣門閥體等構件，這樣就使得發動機內部機構的佈置更加簡化。該項技術似乎為推動內燃機技術走向未來鋪陳了一條康莊大道。不過，目前柯尼塞格公司還沒準備好將該項技術應用到街上的每一輛汽車發動機上。

FreeValve發動機過於昂貴的價格使得其受眾目前還不是大眾汽車市場。雖然如此，有一家汽車公司已經開始嘗試使用這項技術。在2016年的北京車展上，觀致推出了一臺搭載FreeValve引擎的概念車。

觀致搭載FreeValve發動機概念車觀致搭載FreeValve發動機概念車

然而不幸的是，此次搭載FreeValve引擎的概念車一直未能量產，還只是停留在概念階段。不過，如果未來FreeValve技術能夠繼續完善，並證明其自身價值的物超所值，也是能夠引起更多更大型汽車製造商的興趣的。

未來，該無凸輪軸發動機技術能否在常規大眾汽車市場上得以廣泛運用，僅僅是時間和金錢決定的事了。

正時解釋起來要一大段話，我就不說了。簡單的講：

氣門就是氣缸進出氣的口，本來是在正時控制下按規矩開關的。但是大家想到讓操控它，實現一些自相矛盾的作用，發動機缺什麼，就強化一方面功能，能用這個功能去給發動機補補身子，使得發動機更好的執行。

具體的說

單vvt：進氣門可以早開晚開，早關晚關。於是氣可以早進來晚進來，早進不來，或者進來很晚。

早進來可以多吸氣，晚進來可以讓氣缸裡之前爆炸的汽油多工作一會兒，早進不來可以少吸點氣，進來很晚能讓氣在氣缸冷一點以後再進來。

雙vvt：不光進氣門能調，排氣門也能調，排氣也能早出去，晚出去，早出不去，晚出不去。

排氣早出去，還帶著大量熱量，可以熱排氣管裡的三元催化器，晚出去可以多推活塞工作一會兒，早出不去可以捂著加熱氣缸，晚出不去可以讓氣缸裡這些熱氣走的更乾淨徹底。

變頻調速(VVT)從字面意義上講，是指透過某種特殊技術使發動機氣門的切換時間達到變頻調速的調速效果。調整：讓引擎在正確的時間做正確的事

由於發動機的配氣機構就是用來調整發動機的進排氣效果，從而保證在一定的工作條件下提高效率。但發動機的工作條件一直在變化，所以在一定的時間內開啟和關閉氣門肯定不能滿足發動機全工作條件下的進氣效率要求。

因此，可以透過硬體機構實現閥值的提前和延遲變化時間，配合電控系統的精確控制，可實現閥值調整在一定幅度內的智慧化變化。這就是我們通常所說的 VVT可變氣門正時，如果再加上一個電氣控制系統，就是電子可變氣門正時。例如本田的 ivtec，豐田的vvt-i等等。

以下以淺顯易懂的方式分享一下這種方法是怎樣的？你為什麼使用它？

一套完整的四衝程發動機迴圈包括：吸氣、壓縮、做功、排氣，因為每一衝程需要活塞從上到下移動180度完成，因此整個迴圈曲軸實際上要旋轉720度。凸輪是發動機完成配氣的主體，凸輪軸由曲軸透過同步帶驅動，但整個進氣和排氣行程只需開啟一次，因此兩者的齒比固定為2:1。即曲軸轉兩圈，凸輪軸轉一圈即可。

按理說氣門的開關不應該嚴格按照180度的行程來開關嗎？例如，在吸氣行程中活塞開始下降時，開啟氣門，當活塞到達下止點時，上升前的氣門關閉；排氣行程中，在做功行程結束之前，活塞開始上升，以排除廢氣。這種空氣成分理論上不太合適嗎？但是實際情況往往是不允許的，因為發動機的工作是非常複雜和多變的，阻力、摩擦、進氣效率、溫度、壓強、排氣迴圈等因素都會對其綜合性能產生影響。發動機的進氣效率與配氣系統的工作效率有非常大的關係，而配氣系統則與氣門的正時有直接關係。

內燃機的理想工作狀態是吸進足夠的空氣，排出乾淨的空氣，因此，儘管在特定的情況下，固定的氣門開啟和關閉時間非常適合內燃機的配氣需要，但對於多變的內燃機工作狀態，固定的開啟和關閉時間無法滿足不同的需要，總之，內燃機的進氣量無法滿足儘可能多的燃料燃燒，而且廢氣也不能完全排除。因此在 VVT還沒出來的時候，大家都透過改變凸輪結構的方法來延長進、排氣門的關閉時間。

該方法可保證發動機在吸氣開始前氣門提前開啟，吸氣結束後氣門延遲關閉，從而提高充氣效率。提前開啟排氣前的氣門，延遲關閉排氣後的氣門，提高排氣效率。這種情況在此情況下：當排氣門未關閉時，進氣門開啟，而進氣門開啟和排氣門開啟過程中曲軸轉動的角度稱為“氣門重疊角”。

氣門的重合角與 VVT有什麼關係？

在發動機實際工作狀態下，無論進氣效率還是進氣效率都不能達到1的係數(自吸)，因此，氣門重疊角的存在完全是為了與發動機實際工作狀態一致。因此透過這一方法可以儘可能的提高進排氣效率，從而使燃燒效率和排氣效率都能相應的提高。實際中，由凸輪引起的氣門重疊角類似於簡單的“固定氣門正時”效果，它可以保證發動機在全工作條件下實現氣門“早開晚關”的效果。對於如何能使其達到“可變”的效果，下面將介紹可變正時技術，因為可以說 VVT的執行是建立在氣門重疊角的基礎上。

現在已經確定了氣門的重疊角，如果要實現不同轉速工況下的發動機進氣效率都可以達到最大，排氣效率也可以提高，減小泵氣損失，提高 EGR效率，從而使發動機在不同工況下達到不同的效果。例如降低低速時的氣門重疊角，以保證燃燒效率、穩定性、泵氣經濟性損失等；增加氣門重疊角，提高進氣效率，增加功率輸出。

怎樣實現？構造原則

怎樣實現？當凸輪軸在特定條件下提前或延遲旋轉一個角度後，可保證凸輪提前或延遲頂壓汽門頂杆，從而使汽門提前或延遲開閉時間。下面要使用的 VVT相位器，它是一種調節曲軸轉動的作動器。其構造為一扁形圓柱狀密閉式液腔，內有數個獨立液腔，每一獨立液腔由旋翼扇葉分為兩個小液腔，分別為滯後室和提前室。轉子與凸輪軸連線，相位器由電控液壓控制，接收 ECU資訊對滯後室和提前室進行液壓加壓，使一方液壓較大的一側驅動轉子提前或隨後轉動某個角度，最終透過凸輪軸實現氣門開啟時間可變。

例如在高轉速情況下，我需要進氣門提前開啟較大幅度，此時 ECU會向電控系統發出提前開啟指令，電控系統控制液壓油擠壓相位器液腔的提前室，液壓推動扇葉轉動從而帶動凸輪軸正時旋轉一個角度，這時凸輪提前接觸氣門頂杆，慢慢將氣門開啟。

概述： VVT實際上是一種折中方案，它雖然可以提高低速扭矩和高速功率，並且還可以提高燃油經濟性，但在中間狀態下輸出乏力。而且因為凸輪的行程固定，所以顧及開合不能兼顧，最後標定都是經過 N次試驗才得到一個兼顧方案。如今許多汽車公司也裝備了雙 VVT (DVVT)，不僅要照顧到進氣側，還要照顧到排氣側，使進排氣盡可能達到更好的效果，比 VVT更省油，效能提高。

vvt發動機是什麼意思？

vvt是VariableValveTiming的縮寫，意指可變正時氣門系統。vvt發動機是近些年來被逐漸應用於現代轎車上的新技術中的一種,發動機採用可變氣門正時技術可以提高進氣充量,使充量係數增加,發動機的扭矩和功率可以得到進一步的提高。

vvt系統透過配備的控制及執行系統，對發動機凸輪的相位或者氣門生程進行調節，從而達到最佳化發動機配氣過程的目的。vvt發動機所採用的技術，即連續可變氣門正時技術，它是能夠對發動機的氣門開啟、關閉時間及進氣量進行連續調節，從而可提高發動機功率，最佳化扭矩曲線,提升產品的動力性、降低減少油耗。

vvt發動機工作原理:

當發動機由低速向高速轉換時，電子計算機就自動地將機油壓向進氣凸輪軸驅動齒輪內的小渦輪，這樣，在壓力的作用下，小渦輪就相對於齒輪殼旋轉一定的角度，從而使凸輪軸在60度的範圍內向前或向後旋轉，從而改變進氣門開啟的時刻，達到連續調節氣門正時的目的。

所以在上述結構的作用下，可以保證發動機按照不同的路況改變氣門開啟、關閉時間，在保證輸出足夠牽引力的同時提高燃油經濟性。

1、vvt發動機結構組成：

vvt發動機是由以下主要部分組成：vvt相位器、VVT-I控制閥、發動機轉速感測器、凸輪軸位置感測器、發動機ecu、vvt-i控制閥濾網等。

2、vvt-i控制閥

它是由一個三位五通閥，當vvt-i控制閥關閉時，主油道4和限位器延遲室2接通，相位器提前室1和洩油道3接通；當vvt-i控制閥開啟時，主油道4和相位器提前室1接通，相位器延遲室和洩油道5接通；當vvt-i控制閥處於中間位置時，相位器提前室1和相位延遲室2均處於保壓狀態。

3、vvt相位器：

（1）vvt相位器組成：由外殼、轉子、鏈輪、鎖銷、密封銷和彈簧總成等組成。

（2）vvt相位器工作原理：

vvt相位器有兩個液壓室，一個氣門正時提前室和一個氣門正時延遲室。這兩個液壓室位於凸輪軸鏈輪支承殼和凸輪軸轉子之間。油泵為兩室提供機油。由vvt-i控制閥控制兩室的液壓水平，按照發動機執行條件調整凸輪軸鏈輪以及凸輪軸的相應相位，以獲得最優配氣效果。

當發動機停止時，進氣凸輪軸被調整到最大延遲狀態以維持啟動效能。在發動機啟動後，油壓未立即傳到vvt相位器，鎖銷便鎖定vvt相位器和近期凸輪軸，以放撞擊產生噪聲。當延遲室的油壓達到40kpa時，鎖銷便會解鎖。

vvt發動機優缺點:

優點：省油，功升比大

缺點：中端轉速扭矩不足

vvt技術在國際上的應用:

本田的i-VTEC、豐田的VVT-i等也都是源自vvt的發動機控制技術。近幾十年來，基於提高汽車發動機動力性、經濟性和降低排汙的要求，許多國家和發動機廠商、科研機構投入了大量的人力、物力進行新技術的研究與開發。目前，這些新技術和新方法，有的已在內燃機上得到應用，有些正處於發展和完善階段，有可能成為未來內燃機技術的發展方向。

vvt發動機在轎車上的應用:

VVT--i發動機是豐田公司的智慧可變氣門正時系統的英文縮寫。最新款的豐田轎車的發動機已普遍安裝了VVT—i系統。韓系車的VVT是根據日本中的豐田的VVT-I和本田的VTEC技術模仿而來，但是相比豐田的VVT-I可變正時氣門技術，VVT僅僅是可變氣門技術，缺少正時技術，所以VVT發動機確實要比一般的發動機省油，但是趕不上日系車的豐田和本田車省油。

BMW在之前的一代發動機中早已採用該技術，目前如本田的VTEC、i-VTEC、；豐田的VVT-i；日產的CVVT；三菱的MIVEC；鈴木的VVT；現代的VVT；起亞的CVVT等也逐漸開始使用。總的說來其實就是一種技術，名字不同。

對節油很大幫助的可變正時氣門技術得到很廣泛的應用，例如鄭州日產俊風，也應用了此項技術。

可變氣門

可變氣門正時技術幾乎已成為當今發動機的標準配置，為了進一步挖掘傳統內燃機的潛力，工程人員又在此基礎上研發出可變氣門升程技術，當二者有效的結合起來時，則為發動機在各種工況和轉速下提供了更高的進、排氣效率。提升動力的同時，也降低了油耗水平。 配氣相位機構的原理和作用

我們都知道，發動機的配氣相位機構負責向氣缸提供汽油燃燒做功所必須的新鮮空氣，並將燃燒後的廢氣排出，這一套動作可以看做是人體吸氣和呼氣的過程。從工作原理上講，配氣相位機構的主要功能是按照一定的時限來開啟和關閉各氣缸的進、排氣門，從而實現發動機氣缸換氣補給的整個過程。 那麼氣門的原理和作用又應該怎麼理解呢？我們可以將發動機的氣門比作是一扇門，門開啟的大小和時間長短，決定了進出的人流量。門開啟的角度越大，開啟的時間越長，進出的人流量越大，反之亦然。同樣的道理用於發動機上，就產生了氣門升程和正時的概念。氣門升程就好象門開啟的角度，氣門正時就好象門開啟的時間。以立體的思維觀點看問題，角度加時間就是一個空間的大小，它也決定了在單位時間內的進、排氣量。

● 可變氣門正時和升程技術可以使發動機的“呼吸”更為順暢自然 發動機的氣門通常由凸輪軸帶動，對於沒有可變氣門正時技術的普通發動機而言，進、排氣們開閉的時間都是固定的，但是這種固定不變的氣門正時卻很難顧及到發動機在不同轉速和工況時的需要。前面說過發動機進、排氣的過程猶如人體的呼吸，不過固定不變的“呼吸”節奏卻阻礙了發動機效率的提升。 如果你參加過長跑比賽，就能深刻體會到呼吸節奏的把握對體能發揮的重要性——太急促或刻意的屏息都可能增加疲勞感，使奔跑慾望降低。所以，我們在長跑比賽時往往需要不斷按照奔跑步伐來調整呼吸頻率，以便時刻為身體提供充足的氧氣。對於汽車發動機而言，這個道理同樣適用。可變氣門正時和升程技術就是為了讓發動機在各種負荷和轉速下自由調整“呼吸”，從而提升動力表現，提高燃燒效率 可變氣門正時技術

前面說過氣門正時控制著氣門的開啟時間，那麼VVT（可變氣門正時）技術是如何工作的呢？它又是怎樣達到提升效率、節約燃油的效果呢？

——氣門重疊角對發動機效能的影響當發動機處在高轉速區間時，四衝程發動機的一個工作衝程僅需千分之幾秒，這麼短的時間往往會引起發動機進氣不足和排氣不淨，影響發動機的效率。因此，就需要透過氣門的早開和晚關，來彌補進氣不足和排氣不淨的缺憾。這種情況下，必然會出現一個進氣門和排氣門同時開啟的時刻，配氣相位上稱為“氣門重疊角”。

氣門重疊的角度往往對發動機效能產生較大的影響，那麼這個角度多大為宜呢？我們知道，發動機轉速越高，每個氣缸一個工作迴圈內留給吸氣和排氣的絕對時間也越短，因此要達到更高的充氣效率，就需要延長髮動機的吸氣和排氣時間。顯然，當轉速越高時，要求的氣門重疊角度越大。但在低轉速工況下，過大的氣門重疊角則會使得廢氣過多的瀉入進氣端，吸氣量反而會下降，氣缸內氣流也會紊亂，此時ECU也會難以對空燃比進行精確的控制，從而導致怠速不穩，低速扭矩偏低。相反，如果配氣機構只對低轉速工況進行最佳化，那麼發動機的就無法在高轉速下達到較高的峰值功率。所以發動機的設計都會選擇一個折衷的方案，不可能在兩種截然不同的工況下都達到最優狀態。所以為了解決這個問題，就要求配氣相位可以根據發動機轉速和工況的不同進行調節，高低轉速下都能獲得理想的進、排氣效率，這就是可變氣門正時技術開發的初衷。

VVT（可變氣門正時）從字面意思來看就是透過某種特有技術讓發動機氣門的開關時間達到可變調節的正時效果。

正時：讓發動機在正確的時間做正確的事

因為發動機的配氣機構就是用來調節發動機進排氣效果以保證發動機在某些工況的效率。但是發動機的工況是不斷變化的，因此固定時間下氣門的開閉肯定不能滿足發動機全工況下對進氣效率的需求。

所以，可以透過硬體機構實現氣門的提前和延遲改變時間並配合電控系統的精準控制可以實現氣門調節在一定幅度每的智慧可變。這種技術就是我們平時所說的VVT可變氣門正時，如果加上電控系統就是電子可變氣門正時。比如本田的ivtec、豐田的vvt-i等。

它們相對沒有可變氣門正時的發動機主要有以下優點：

提高燃油經濟性

與未搭載VVT的發動機相比燃油經濟性差不多會提高10%-20%，功率提升5%-10%。

四衝程發動機一個完整的迴圈包括：吸氣、壓縮、做功、排氣，由於每個衝程都需要活塞由上止點移動到下止點完成180度，所以整個迴圈曲軸實際上要旋轉720度。

凸輪軸是發動機完成配氣的主體，凸輪軸由曲軸透過正時皮帶驅動，但是一個完整的衝程進氣門和排氣門只需開啟一次所以它們之間齒比固定為2：1。也就是曲軸轉兩圈，凸輪軸只需要轉一圈。

按道理說氣門的開關不是要嚴格按照每180度一個衝程開閉一次？比如吸氣衝程活塞開始下行就開啟氣門，當活塞到達下止點準備上行前氣門關閉；排氣衝程在做功結束前一刻開啟排氣門，活塞上行排除廢氣。理論上這種配氣不是挺合適的？但現實往往不允許，因為發動機的執行是極其複雜和多變的，無論是阻力、摩擦力、進氣效率、溫度、壓強、廢氣迴圈等等各種因素都會影響發動機的效能綜合性。相對於配氣系統來說發動機的進氣效率其執行有著極其重要的作用而配氣系統卻和氣門的正時有著直接關係。

發動機理想工況是吸氣充足而排氣乾淨，因此固定的氣門開閉時間雖然在某一特定情況下非常符合發動機的配氣需求，但是針對變化無常的發動機工況來說固定的開閉時間並不能滿足不同的配氣需求，總得來說就是發動機的進氣量不能滿足燃料儘可能燃燒而廢氣總不能完全排除。所以在VVT沒出來的時候大家都透過改變凸輪結構的方法來延長進、排氣門的開閉時間。這種辦法可以保證在發動機在吸氣開始前氣門提前開啟、吸氣結束後氣門延遲關閉來獲得更多的充氣效率。在排氣前氣門提前開啟排氣後氣門延遲關閉，提高排氣效率。這個時候就會出現一種狀況：排氣門未關閉的時候進氣門就打開了，而進氣門開和排氣門開的過程曲軸旋轉過的角度就被稱為“氣門重疊角”。

氣門重疊角的存在完全是為了符合發動機實際執行工況而設定的，因為實際工況發動機的進氣效率都不可能達到1的係數（自吸）。所以透過這種辦法就儘可能提高了進排氣效率，這樣燃燒效率和排氣效率都會相應提高。實際上凸輪造成的氣門重疊角就類似一個簡單的“固定氣門正時”效果，它能保證發動機在全工況下實現氣門的“早開、晚關”效果。而至於怎麼能讓它達到“可變”的效果就是下面要說的可變正時技術了，因為可以說VVT的執行都是在氣門重疊角基礎之上。

既然氣門重疊角既定，如果我想實現不同轉速公工況下發動機的進氣效率都儘可能最大、排氣效率也提高，減小泵氣損失，提高EGR效率從而讓發動機在不同工況實現不同效果。比如低速時減小氣門重疊角來保證燃燒效率、穩定性、經濟性泵氣損失等；高速時增大氣門重疊角提高進氣效率，提高功率的輸出。

如何實現？如果在特定工況讓凸輪軸提前或者延遲旋轉一個角度後就能保證凸輪提前或者延遲頂壓氣門頂杆，從而提前或者延遲氣門的開閉時間。這裡就要用到VVT相位器，它就是是調節曲軸旋轉的執行機構。結構是一個扁形圓柱體的密閉液腔中有數個獨立液腔，每個獨立液腔由轉子扇葉分開為兩個小液腔分別為滯後室和提前室。轉子和凸輪軸連線，相位器由電控液壓進行控制，接受ECU資訊對滯後室和提前室進行液壓油加壓從而導致液壓大的一側驅動轉子提前或者之後旋轉某一個角度，最終透過凸輪軸實現氣門開啟時間的可變。

比如高轉速工況下我需要進氣門提前開啟更大幅度，此時ECU會對電控系統下達提前開啟指令，電控系統控制液壓油擠壓相位器液腔的提前室，液壓推動扇葉旋轉從而帶動凸輪軸正時旋轉一個角度，這時凸輪就提前接觸氣門頂杆慢慢開啟氣門開度。

總結：VVT其實是一種折中方案，它雖然能提升低速扭矩和高速功率並提高不錯的燃油經濟性但是中段工況輸出乏力。而由於凸輪的行程固定所以照顧到開啟就無法兼顧關閉，最終標定都是經過N次實驗來取一個兼顧方案。現在很多車企也搭載了雙VVT（DVVT），不僅照顧到進氣側也照顧到排氣側使進排氣都儘可能達到更好的效果，相比VVT的節油性和效能提升會更好。