本田：VTEC、i-VTEC

目前市面上的車型中，包括我們熟悉的很多自主品牌，已經(jīng)有大量的發(fā)動機(jī)配備了可變氣門正時系統(tǒng)。雖然各廠商、各車型在技術(shù)水平上還有一定差距，但總的來說，可變氣門正時系統(tǒng)已經(jīng)成為一種流行的技術(shù)，并成為一種習(xí)慣。

但是我們知道，所謂的可變氣門正時技術(shù)，其功能主要是改變發(fā)動機(jī)氣門的開啟和關(guān)閉時間，以實現(xiàn)相應(yīng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速所需的空風(fēng)量的更合理控制，主要是為了降低油耗，提高經(jīng)濟(jì)性。但發(fā)動機(jī)的實際動力性能與單位時間進(jìn)入氣缸的氧氣量有關(guān)，可變氣門正時系統(tǒng)無法有效改變，因此對提高動力幫助不大。

既然可變氣門正時系統(tǒng)什么也做不了，那么這篇文章的主角——可變氣門升程系統(tǒng)就該登場了。相比可變氣門正時，氣門升程系統(tǒng)目前還是比較少見的，尤其是無級可變氣門升程技術(shù)是目前僅有的幾大廠商手中的絕密核心技術(shù)，所以我們能買到的配備可變氣門升程系統(tǒng)的車型并不多。讓我們看看有哪些型號。

預(yù)讀說明:

本文將主要介紹三大廠商的可變氣門升程系統(tǒng)，但由于它們的技術(shù)差異和品牌水平，本文涉及的車型檔次差異較大，因此我們只做技術(shù)分析，沒有進(jìn)行車型之間的對比。請關(guān)注用戶。

本田可變氣門升程技術(shù):VTEC，i-VTEC應(yīng)用車型:所有在中國銷售的本田和謳歌車型。

“本田和謳歌的許多車型的發(fā)動機(jī)都配備了VTEC或i-VTEC系統(tǒng)”

本田是第一個將可變氣門升程技術(shù)應(yīng)用于車載發(fā)動機(jī)的制造商，與其他制造商先使用可變氣門正時，然后添加可變氣門升程技術(shù)不同，本田工程師在研發(fā)項目之初就同步了這兩項技術(shù)。簡單的結(jié)構(gòu)和巧妙的設(shè)計是本田可變氣門升程機(jī)構(gòu)的特點，下面將介紹具體的工作方法。

遺憾的是，雖然已經(jīng)投產(chǎn)多年，但本田的可變氣門升程技術(shù)目前似乎并沒有太大的進(jìn)步，仍然停留在只有兩三個可調(diào)級的水平，而菲亞特、豐田、日產(chǎn)、寶馬等可變氣門升程技術(shù)領(lǐng)域的后來者，都開發(fā)出了自己的連續(xù)可變氣門升程技術(shù)。不過也有消息稱，本田也開發(fā)了自己的連續(xù)可變氣門升程和正時系統(tǒng)AVTEC，但目前還沒有正式使用。

“思域（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）上的R18A單頂置凸輪軸發(fā)動機(jī)”

本文簡要介紹了VTEC和VTEC系統(tǒng)中可變氣門升程機(jī)構(gòu)的工作方式。本田謳歌目前在中國銷售的車型有兩種發(fā)動機(jī):SOHC和雙頂置凸輪軸。雖然都配備了VTEC或者i-VTEC系統(tǒng)，但是具體的實現(xiàn)方法是不一樣的。

飛度（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）、封帆、思域均搭載本田R系列發(fā)動機(jī)，采用SOHC單頂置凸輪軸結(jié)構(gòu)，兩個進(jìn)氣門和兩個排氣門均由一個凸輪軸驅(qū)動。首先，大部分可變氣門升程技術(shù)都用在進(jìn)氣門端，本田的R系列也不例外。

從上圖我們可以看到，在兩個進(jìn)氣門搖臂之間有一個特殊的搖臂，對應(yīng)凸輪軸上的一個大角度凸輪。但在發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速時，兩個進(jìn)氣搖臂和這個特殊的搖臂是分離獨立的，進(jìn)氣搖臂僅由小角度凸輪驅(qū)動，因此進(jìn)氣門開啟的升程較小，有助于提高發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速時的燃油經(jīng)濟(jì)性。但當(dāng)發(fā)動機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時，由電液壓力控制的連桿會將兩個進(jìn)氣搖臂與專用搖臂連成一體。此時，三個搖臂會同時受到大角度凸輪的驅(qū)動，氣門升程也會相應(yīng)增加，從而導(dǎo)致單位時間內(nèi)的進(jìn)氣量更大，從而加強(qiáng)發(fā)動機(jī)動力。

“雅閣（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）和鉑芯的2.4升雙頂置凸輪軸發(fā)動機(jī)”

國產(chǎn)本田的鉑金芯、雅閣、CR-V 2.4L車型除了面向小型車和緊湊型車的R系列外，還搭載了DOHC雙頂置凸輪軸結(jié)構(gòu)的K系列發(fā)動機(jī)，并且還配備了可變氣門升程技術(shù)。此外，本田的VTEC系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)DOHC雙頂置凸輪軸發(fā)動機(jī)進(jìn)氣和排氣端的氣門升程，但該功能并非在所有本田DOHC發(fā)動機(jī)中都可用，僅局限于部分車型。

“本田的可變氣門升程功能可以在進(jìn)氣口和排氣口同時工作，但僅限于某些類型的發(fā)動機(jī)?！?/P>

工作原理與R系列發(fā)動機(jī)進(jìn)氣端完全相同，是通過三個搖臂的聯(lián)動和分離實現(xiàn)的。但是，由于排氣門的升程也可以提高，這意味著在高速時排氣效果會更高，通過與提高效率的進(jìn)氣門更默契的配合，可以增強(qiáng)發(fā)動機(jī)的動力輸出。

通過以上介紹，我們可以看到本田可變氣門升程系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，工程師利用第三搖臂和第三凸輪實現(xiàn)了看似復(fù)雜的氣門升程變化。但是這個原理也是本田可變氣門升程技術(shù)進(jìn)步的瓶頸，因為不可能在凸輪軸上增加更多的凸輪來實現(xiàn)更多層次的調(diào)整，所以日產(chǎn)和寶馬都另辟蹊徑，最終都實現(xiàn)了連續(xù)可變氣門升程。我們來看看日產(chǎn)是怎么做到的。

日產(chǎn)：VVEL

日產(chǎn)可變氣門升程技術(shù):VVEL應(yīng)用車型:菲尼迪G37和菲尼迪FX50。

目前，VVEL技術(shù)僅應(yīng)用于日產(chǎn)高端品牌英菲尼迪的兩款車型。

日產(chǎn)是可變氣門升程領(lǐng)域的后來者，這在日產(chǎn)車型中已經(jīng)多年未見。然而在2021年底，隨著第四代G37的上市，日產(chǎn)終于發(fā)布了自己的可變氣門升程技術(shù)VVEL，首次搭載在G37 VQ37VHR發(fā)動機(jī)上，VQ37VHR也是2021年沃德十佳發(fā)動機(jī)的獲得者。后來上市的FX50的VK50（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）VE發(fā)動機(jī)是第二款使用VVEL的發(fā)動機(jī)。與此同時，日產(chǎn)還計劃將VVEL普及到其低端車型。

本田的VETC使用不同的凸輪來改變不同速度下的氣門升程，而日產(chǎn)則對驅(qū)動氣門運動的搖臂大驚小怪。為了實現(xiàn)連續(xù)變量的功能，有必要開發(fā)一種能夠無級改變工作條件的機(jī)構(gòu)。日產(chǎn)的VVEL系統(tǒng)使用簡單的螺絲和螺絲套來達(dá)到這個目的。

“能夠?qū)崿F(xiàn)VVEL連續(xù)可變氣門升程技術(shù)的獨特?fù)u臂結(jié)構(gòu)”

螺絲可以理解為日常生活中常見的螺栓，而螺套就是擰在螺栓上的螺母。螺母在旋轉(zhuǎn)時可以沿著螺栓的螺紋上下移動。從另一個角度來說，這是一種無級調(diào)節(jié)的方法。日產(chǎn)工程師在發(fā)動機(jī)氣門搖臂上增加了一套螺釘和螺母，使氣門升程連續(xù)可變。

具體實現(xiàn)方法也很簡單，這里不得不佩服這些工程師的奇思妙想。首先，車載電腦根據(jù)當(dāng)前發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速確定螺桿的位置，用黑色DC電機(jī)驅(qū)動螺桿。螺套通過連桿與控制桿連接。螺套的橫向運動可以帶動控制桿轉(zhuǎn)動。當(dāng)控制桿轉(zhuǎn)動時，其上的搖臂也會隨之轉(zhuǎn)動，搖臂與連桿B連接。當(dāng)搖臂逆時針旋轉(zhuǎn)時，會帶動連桿B推動氣門挺桿上端的輸出凸輪，最后輸出凸輪將氣門向上推，改變氣門升程。如果不明白，請結(jié)合以上兩張圖再讀一遍這一段，應(yīng)該不難理解。

日產(chǎn)的VVEL連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)可以在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)無級連續(xù)調(diào)節(jié)，并且對于不同的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速都有相應(yīng)的氣門升程，無疑更加靈活和自主。但目前VVEL系統(tǒng)僅在進(jìn)氣端使用，仍有進(jìn)化空間。日產(chǎn)還宣布將在2010年將VVEL技術(shù)應(yīng)用于其大部分車型，我們對此非常期待。

寶馬：Valvetronic

寶馬可變氣門升程技術(shù):Valvetronic應(yīng)用車型:國內(nèi)銷售的除M3、M5以外的寶馬車型。

“寶馬的Valvetronic配備在大多數(shù)寶馬車型上”

與日產(chǎn)的VVEL相比，寶馬的Valvetronic可變氣門升程技術(shù)更為知名。這是寶馬自己在2021年發(fā)布的可變氣門升程技術(shù)，廣泛應(yīng)用于寶馬發(fā)動機(jī)。目前國內(nèi)銷售的除M3、M5以外的所有寶馬發(fā)動機(jī)都有這個功能。和日產(chǎn)的VVEL一樣，寶馬的Valvetronic也是為數(shù)不多的可以實現(xiàn)氣門升程連續(xù)可變的技術(shù)之一。

寶馬Valvetronic系統(tǒng)還依靠改變搖臂結(jié)構(gòu)來控制氣門升程。大多數(shù)傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)使用凸輪軸上的凸輪擠壓搖臂來驅(qū)動氣門挺桿上下移動。但是，寶馬工程師在凸輪軸和傳統(tǒng)搖臂之間安裝了偏心凸輪軸，通過改變凸輪在偏心凸輪軸上的位置來改變氣門升程。

日產(chǎn)VVEL的工作范圍取決于螺桿長度，而寶馬Valvetronic的氣門升程范圍取決于偏心凸輪的角度和高度。據(jù)官方介紹，這種系統(tǒng)最大可以增加氣門升程10mm，對于高速時增加進(jìn)氣非常有幫助。

更多精彩視頻，均在車載家庭視頻頻道。

為了讓大家更加了解Valvetronic的工作原理，我們來看看上面的視頻。視頻從縱向截面的角度演示了連續(xù)可變氣門升程的工作過程。請注意視頻50秒時左上角銀色攝像頭的變化。這個凸輪就是前面提到的偏心凸輪。計算機(jī)根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制這個凸輪的角度。當(dāng)它向右旋轉(zhuǎn)時，氣門搖臂也被推到最低位置，此時氣門開啟幅度最大。

雖然兩者都改變了凸輪軸和氣門挺桿之間的搖臂機(jī)構(gòu)，但寶馬的Valvetronic和日產(chǎn)的VVEL設(shè)計思路完全不同，可謂相似。但目前有人認(rèn)為寶馬的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有些復(fù)雜，在高速極限狀態(tài)下功能不理想，這也是為什么M3和M5的高速發(fā)動機(jī)不使用Valvetronic的原因。同時，和VVEL一樣，Valvetronic目前也只是用在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣端，所以開發(fā)更強(qiáng)大更輕便的全新Valvetronic系統(tǒng)可能就是寶馬現(xiàn)在正在做的事情。

總結(jié):

除了本文介紹的這三家廠商，菲亞特、奧迪、保時捷、豐田、三菱、斯巴魯也通過自身的技術(shù)探索，實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)可變氣門升程的功能，但總體來說，這項技術(shù)目前在國內(nèi)還遠(yuǎn)未普及。我們希望隨著中國市場的增長，各大合資廠商能夠盡快將最新技術(shù)引入國內(nèi)車型銷售，也希望我們的自主品牌能夠盡快研發(fā)出自己的同類技術(shù)。