奇瑞E4G16 DVVT VIS技术大揭秘，93KW，160NM的1.6L自然 ...

北京车展上的Acteco1.6的发动机。数据非常漂亮，漂亮到我们都对他产生怀疑。

额定功率(kw/rpm)：93/6150
最大扭距(N.M/rpm)：160/3900

    升功率达到了 58kw/L ，对于一台自然吸气的发动机来说，而且完全是民用级别的，这简直太不可思议了。就像G5跑纽北赛道一
样不可思议。可每每TB总是做到了。可是当你了解到这个发动机所用到的技术之后，这些怀疑就可以打消了。我始终认为好的技术是
造一辆好车的基础。当然这包括设计技术，质量控制的技巧，加工技术等等。

    由于工作的关系，我经常能免费的获取一些资料和文献，今天我在我们单位的数据库平台上。上找到了一些资料恰好可以揭示这
款1.6发动机机为什么这么牛！如果各位有兴趣的话可以去：http://210.73.128.19:8080/cnipr/ 看看！


在这之前我们先了解一些背景资料，看看发动机是如何输出功率，以及通过什么途径可以更高地输出高功率。

燃烧：

    我们都知道，发动机是通过燃烧汽油，将热能转化为机械能。可是一次燃烧到底需要多少空气呢！于是人们引入了一个概念叫做
“空燃比”什么意思呢，就是空气的重量除以汽油的重量用（A/F）表示。这个比值是发动机运转是的一个重要的参数，它不仅对排
放出来的尾气的成分有重要的影响，同时也对发动机的动力和经济性有很重要的影响。

    通过分析汽油的成分，我们发现大多数的汽油当（A/F）在14.8的时候，汽油刚刚好燃烧完成，我们将这个比值称为“理论空燃

比”。如果混合气体中汽油含量过高，我们就称之为“混合气过浓”；如果混合气体中空气的含量过高，我们称为“混合气过稀”。
    当空燃比（A/F）在13.5-14之间的时候，燃烧的火焰温度最高。
    当空燃比（A/F）在16的时候经济性为最好。


汽油和空气的混合气体的燃烧产生推力，推动活塞做功，燃烧是有速度的，燃烧的速度越快，产生的推力越大。我们可以分析一

下燃烧的过程，首先混合气体被压缩，此时火花塞突然跳火，引燃了火花塞附近的燃烧气体，这部分气体燃烧产生大量的热，引起邻近的部分混合气体燃烧，不断向外扩展，从微观上讲，可以看到火花塞附近的火焰传播是逐步扩散开去的，一般将火焰的传播速度叫燃烧速度。由于受到压力的变化，燃烧室中的气体的流动是极其复杂的，一般来讲（A/F）为12-13时燃烧的温度最高，速度最快。

    当空气被压缩的时候，其实就是对空气做功，随着压缩比的增加，空气被压缩的程度越来越高，带来的好处就是单位冲程过程中所产生的功率越来越大，结论是压缩比越高，功率越来越大，但是随着压缩比的增加，混合气体越来越热，在火花塞还没有点燃之前混合气体就燃烧了，那么也就是说这个燃烧是没有规律的是不可控的，我们称这种燃烧为爆炸，在汽车上我们称之为“爆震”。
    为了解决这个的问题，我们有几种方法：
    一、可以提高燃油的标号。
    二、降低进入发动机燃烧室的空气的温度（常用于增压发动机上，这个部件我们叫它为“中冷器”）。
    三、减少喷油量。提高（A/F）值。
    四、增加空气量。提高（A/F）值。
    五、燃油直喷。
    六、分层燃烧。

    空气中不但有氧气，还有氮气，氮气在常温下非常稳定，但是在2000度的条件下会氮气和氧气发生反应，生产氮氧化物，这个化学反应是需要吸收热量的，也就是说当混合气体中氧气越多也就是（A/F）越大，越容易产生氮氧化物，但是这个也不是无限增长的，当（A/F）>16的时候，氮氧化物反而下降了。可以见图2。这一结论是各厂家对于分层稀薄燃烧的理论基础。


发动机的所有的技术用一句话来讲就是：一切皆燃烧。都是千方百计的多让空气进入燃烧室，千方百计地让尾气快点排出去，千方百计地提高燃烧速度。



VVT 和VIS 技术其实都是围绕“四、增加空气量。提高（A/F）值。”来的。
但是在说这个之前又非得说说四冲程，非得说说凸轮轴不可。只有理解了凸轮轴为什么需要设计成这个样子，他们是如何连接起来了之后，他们是如何工作之后我们才有可能理解VVT，才能理解为什么需要这个VVT。
还是那句话：这一切都是为了增加进入燃烧室的空气量。
空气流动是有阻力的，特别是转速非常高的时候由于惯性的影响，空气是非常难进入燃烧室的，为了实现更多的空气进入燃烧室，人们想出了一个办法由原来的2气门改成4气门，增加进气面积。灵外一方面，由于2气门的发动机火花塞布置在缸头的侧面也影响了燃烧的速度。



发动机是由4个冲程组成：分别是，进气，压缩，做功，排气。

对于双凸轮轴发动机来讲，有两个凸轮轴，一个负责进气，一个负责排气，凸轮轴每转动一圈，完成一个4冲程过程。发动机在低转速的情况下，空气阻力比较小，在排气阀关闭的同时，进气阀打开，可是考虑到转速很高的情况下，为了让更多的空气进入燃烧室，我们让排气行程还没有完全结束的时候，进气阀就打开，好让更多的空气进入燃烧室。但是在低转速的时候，进气阀过早的打开的话，由于排气行程还没有结束，会让好不容易吸进来的混合气体又排出去了。为了同时满足低转速和高转速的要求，我们常常需要做一些折中，图五显示了，比较普遍的相位角度的图。


由于如果一个凸轮轴被设计定型了，相位就确定了，人们想是不是可以通过一些装置来改变相位呢，在低转速的时候，进气阀门晚一些打开，在高转速的时候，早一些打开。


还有一个概念就是升程的概念，看下面凸轮轴的图就能发现，凸轮轴越长，升程也就越长，气门开度也就越大，越容易让气体进入燃烧室。


本田公司开始在1990年引入了V-TEC技术。

它的工作原理其实非常简单，就是在轴上引入两个凸轮轴，在低转速的使用用凸轮轴一，在高转速的时候用凸轮轴二。用一个中间摇臂连接，低速时，中间摇臂连接凸轮轴1，高速时连接凸轮轴2.由于是两个凸轮轴，每个凸轮轴都自己固定的相位和升程，就可以实现相位可变，但是这个相位可变，不是连续的，只是2个相位，两个升程。因为只有2个凸轮轴。



三菱的MIVEC技术与本田的V-TEC技术类似。也是由两个凸轮轴构成。


现在主角登场了，我们来看看奇瑞是如何做的。


步进电机拉动摇臂前后移动。



图中有两个状态，红色的“摇臂”是状态2，从中可以看到，相对于凸轮轴的位置，状态2的相位是改变的，而且对于摇臂2 “5”中间有一个凹槽其实就是用来改变升程的。


两个不同的状态



本发明一种新型的可变升程配气系统，其所要解决的技术问题是：针对现
有技术的不足，提供一种能实现气门升程完全可变，满足发动机不同工况对气
门升程和开启时间的要求，可以配合传统的可变气门正时机构，实现升程、包
角、重叠角的柔性变化。ECU可以对可变升程配气系统实行精确的闭环控制的新
型的可变升程配气系统。

        本发明为一种新型的可变升程配气系统，包括液压挺柱，气门，摇臂，所
述的可变升程配气系统还包括传动齿轮，调节杆，步进电机，所述的凸轮轴设
置在摇臂和调节杆之间，所述的凸轮轴的凸轮与摇臂和调节杆接触，所述的调
节杆与传动齿轮连接，所述的传动齿轮与步进电机啮合。

        所述的摇臂设置为一级摇臂和二级摇臂，一级摇臂设置为V型结构，所述
的凸轮轴的凸轮面与一级摇臂滚子贴合，所述的二级摇臂的一端与气门贴合，
另一端与液压挺柱贴合。

        所述的V型结构一级摇臂的两个摇臂端头和V型结构的底部位置均安装一
级摇臂滚子。

        所述的凸轮轴的凸轮面与一级摇臂摇臂端头的一级摇臂滚子贴合。

        所述的一级摇臂V型结构的底部的一级摇臂滚子与二级摇臂的中部位置贴
合。

        所述的调节杆上设置两个凸起块，所述的两个凸起块与调节杆组成框形结
构。

        所述的调节杆的端部与传动齿轮连接，所述的调节杆的端部与传动齿轮之
间通过平键设置为固定连接的结构。

        所述的调节杆的凸起块与凸轮轴的凸轮凸面贴合。

        所述的步进电机设置出斜齿轮结构；所述的传动齿轮为直齿齿轮，所述的
步进电机的斜齿轮与传动齿轮的直齿啮合。

        所述的步进电机与发动机曲轴转速传感器和凸轮位置传感器连接，所述的
发动机曲轴转速传感器和凸轮位置传感器通过ECU控制。

        采用本发明的技术方案，其所带来的有益效果主要包括：

        1、本发明可以配合传统的可变气门正时机构，实现升程、包角、重叠角的
柔性变化，ECU可以对可变升程配气系统实行精确的闭环控制；

        2、本发明适用于气门升程完全可变的配气机构，分为两级摇臂机构，步进
电机可以对调节杆进行旋转，从而改变一级摇臂在二级摇臂顶曲面上的接触点
的变化，实现摇臂比的变化，从而使气门升程可变。

        3、本发明的一级摇臂上的摇臂滚子分别与凸轮轴、二级摇臂构成运动副，
可以进一步降低摩擦，二级摇臂上的弧面是一条运动包络线，保证气门的完全
关闭。

        4、本发明保留节气门设计，通常的发动机运行工况，使节气门全开，最大
限度榨取燃料的能量，降低泵气损失，无节气门工况燃烧。但在冷启动和部分
工况下采用节气门调节负荷，提高系统稳定性。

        5、实现气门升程完全可变，满足发动机不同工况对气门升程和开启时间的
要求；配合采用气门正时机构，实现气门正时随工况的需要而改变，最大化优
化发动机性能；结构简单、紧凑，设计合理；发动机应用该机构改动量小，适
合在生产产品的升级。
图中标记为：1、液压挺柱，2、气门；3、摇臂；4、一级摇臂；5、二级
摇臂；6、凸轮轴；7、传动齿轮；8、平键；9、调节杆；10、步进电机；11、
凸轮凸面；12、一级摇臂滚子；13、凸轮面；14、摇臂端头；15、凸起块。

        下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及
的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及
工作原理等作进一步的详细说明：

        如附图所示，本发明为一种新型的可变升程配气系统，包括液压挺柱1，气
门2，摇臂3，所述的可变升程配气系统还包括传动齿轮7，调节杆9，步进电
机10，所述的凸轮轴6设置在摇臂3和调节杆9之间，所述的凸轮轴的凸轮与
摇臂3和调节杆9接触，所述的调节杆9与传动齿轮7连接，所述的传动齿轮7
与步进电机10啮合。

        所述的摇臂3设置为一级摇臂4和二级摇臂5，一级摇臂4设置为V型结构，
所述的凸轮轴6的凸轮面13与一级摇臂滚子12贴合，所述的二级摇臂5的一
端与气门2贴合，另一端与液压挺柱1贴合。

        所述的V型结构一级摇臂4的两个摇臂端头14和V型结构的底部位置均安
装一级摇臂滚子12。

        所述的凸轮轴6的凸轮面13与一级摇臂4摇臂端头14的一级摇臂滚子12
贴合。

        所述的一级摇臂4的V型结构的底部的一级摇臂滚子12与二级摇臂5的中
部位置贴合。

        所述的调节杆9上设置两个凸起块15，所述的两个凸起块15与调节杆9组
成框形结构。

        所述的调节杆9的端部与传动齿轮7连接，所述的调节杆9的端部与传动
齿轮7之间通过平键8设置为固定连接的结构。

        所述的调节杆9的凸起块15与凸轮轴6的凸轮凸面11贴合。
所述的步进电机10设置出斜齿轮结构；所述的传动齿轮7为直齿齿轮，所
述的步进电机10的斜齿轮与传动齿轮7的直齿啮合。

        所述的步进电机10与发动机曲轴转速传感器和凸轮位置传感器连接，所述
的发动机曲轴转速传感器和凸轮位置传感器通过ECU控制。

        本发明的核心在于配合发动机的运行工况对气门的正时、升程和持续期自动
调节一种先进的配气机构系统。

        本发明的具体实施方式时，当发动机实际运行工况要求较高的气门升程和大
的开启时间即气门从打开1mm到关闭1mm所对应的曲轴转角时，二级摇臂5处
于一级摇臂4的靠右边位置，此时发动机具有较高的气门升程，可以满足发动
机在高速高负荷时的大功率要求。节气门全开。具体的气门升程曲线如图5所
示的高升程的气门升程曲线。

        当工况要求较小的气门升程曲线时，ECU接受到发动机曲轴转速传感器和凸
轮位置传感器等信号，输入到ECU，ECU自动计算步进电机需要前进或后退的步
数，带动传动齿轮7旋转，传动齿轮7和调节杆9之间用平键8或销钉构成刚
性链接。因此，传动齿轮7的动力经调节杆9传递到一级摇臂4机构，在二级
摇臂5上滑动，从而改变气门的升程。通过结构的优化气门升程曲线升程可以
实现从3到10mm的完全调节。

        一级摇臂4经过优化设计，其上装有两个滚针轴承，目的是保证运动传递的
平稳性和小的摩擦，同时本发明实例可以进一步调整机构使两气门由同一个一
级摇臂来驱动，可以根据发动机的结构进行选择，从而实现优化设计。

        当发动机运行工况需要气门升程由小变大时，步进电机接受到ECU提供的反
馈信号，使步进电机向相反的方向移动一定步数，从而使一级摇臂4在二级摇
臂5上的接触点向右移动，从而可以使气门升程变大。图2和图3分别是气门
升程处于最小和最大两个极限位置的结构示意图。

        对气门正时的调节，如传统的发动机，升程和正时都根据ECU标定的工况图
来选择合适的气门升程曲线，即ECU会根据不同工况驱动控制阀和步进电机的
       工作状态来达到气门升程曲线的无级调节。整个运行工况由于气门升程曲线是
完全调节的，负荷的调节将不依赖传统的节气门，而是通过ECU根据转速、扭
矩、负荷等信号来选择合适的气门升程曲线来调节喷油量。

        二级摇臂5，正视图如图6所示，经过优化设计，其上面是一条包络线，以
保证气门的完全关闭，即发动机凸轮轴在基圆位置时，步进电机的动作，可以
保证气门始终在关闭状态。
本发明的应用实例的发动机的负荷控制是调节进气门的升程实现的，但同
时还设有电子节气门，其主要完成以下功能：

        1.辅助燃油蒸气挥发控制和曲轴箱强制通风为了从活性碳罐过滤器抽取燃
油蒸气，从曲轴箱抽取串缸混合气，必须确保进气管中50kPa的恒定真空，此真
空必须有电子节气门节流运行才能完成。

        2.发动机的启动在发动机的冷启动过程中，温度在0～60°之间时，由节气
门调节空气量以便快速暖机。当发动机的机水温达到80℃以上时，空气量的调
节则由进气门来完成。

        3.常规负荷调节功能当全变量气门控制失灵时，则有电子节气门完成发动
机的紧急运行功能，即实行常规负荷调节功能。有些地区使用的汽油特别差，在
工作中会产生大量的积碳，从而使发动机无法完成正常工作，遇到这种情况，
可取消全变气门控制，用诊断仪将进气门的升程调到最大值处，此时与传统配气
机构功用相同。

        本发明的目的是提供一种结构简单并可以实现快速切换的的无级可变配气
机构，应用于四气门汽油、柴油发动机上，其主要机构包括凸轮轴、可变气门
正时机构，可变气门升程机构。而新型的机构，结果简单易于布置，采用步进
电机实现精确的控制，采用本新型的配气机构可以实现在不同的工况下选择合
适的气门开启时间、升程大小和正时，可以实现动力性和经济性、排放的全方
面的匹配。

        本发明的核心在于利用简单的配气机构实现气门升程、包角、正时的完全可 变，可配合其他控制策略可以得到其他应用实例变体。如：无节气门运行工况
的均质冲量压燃的HCCI发动机上，采用HCCI和SI两种工作模式的选择实现均
质压燃和点燃的切换，进一步提高发动机的热效率。同时也可应用于柴油发动
机上满足柴油机不同工况对进气气流运动和进气量的需要。也可以通过优化结
构，采用多个步进电机进行分别控制，实现发动机排量的变换即停缸，如V6、
V8上实现停缸策略进一步降低发动机油耗和排放。

        上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不
受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，
或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的
保护范围内。

这个技术不但可以改变配气升程，而已可以改变相位，而且是无极的改变非常强大。

由于采用了步进电机控制，可以做到非常精确。


所谓可变进气歧管（VIS），也是基于进气效率，具体来讲就是


1、低转速时：进气道越长越好。
2、高转速时：进气道越短越好。


如何实现呢！

我们拿奥迪的可变进气通道来说吧，图纸太复杂了，怕看不懂，我画了一个简单的示意图。


通过阀门控制，低转速时封闭短管，高转速是封闭长管

福特系列一般都是直接开一个短管，在高转速的时候把那个短管阀门打开就可以！

下面看看土鳖的玩意，一定会让你瞠目结舌！哈哈！

先说一些原理吧！

上面我们看到的是都是平面的，土鳖用的是螺旋形状的，类似于弹簧。。。。。

我将原理用简单的示意图的形式表示出来。


A点到C点的距离为最长的进气距离，现在TB用了一个机构，用来改变B的位置，而且B点的位置是可以调节的，也是无极的，动态的，这个就牛大发了。。。。。。。。。。。。会根据实际的发动机工况调节！厉害呀！厉害！
在图1、2、3、4、5所示的实施例中，一种可变长度的螺旋进气管装置，
它包括进气管体1、上体盖4、叶片阀2，共振腔19、短管出口17、长管出口
18及调节叶片阀开闭的装置，其特征在于：进气管体1为螺旋蜗壳形状，短管
出口17与长管出口18之间互相错开设置。

        如图1所示，所述的调节叶片阀开闭的装置是执行器8通过摇臂11带动轴
7转动的曲柄连杆结构，轴7由螺母10并紧，上面安装叶片阀2。在管体上通
过螺栓13固定设置限位块9来限制摇臂11在规定的转动范围，防止损坏叶片
阀及超出规定的位置。

        如图1、4所示，为能使叶片阀2与进气管体的短管出口17有效配合，减
小气体泄漏，在叶片和轴之间加了一定厚度的叶片阀垫块5。同时轴上为了固定
叶片，在安装叶片阀2侧加工一平面，轴上钻有螺纹孔，叶片阀2、叶片阀垫块
5与轴7通过平头螺钉6拧紧，螺钉采用防松螺钉。在轴7上还设置定位销14
来限制轴7的轴向窜动，设置两只“O”形圈12来密封轴和进气管上体之间的
间隙。

        为使螺旋进气管体1与上体盖4密封良好，设置进气管体盖垫片3。

        如图5所示，将短管状态时的短管出口17与长管状态时的长管出口18之
间互相错开，短管出口17可以在垂直于轴7方向上开口很宽，在短管出口17
前设计较长一段进气过度段，使短管状态时进气流顺畅，保持发动机短管状态
时高的充气效率。长管时的长管出口18沿轴7轴向螺旋绕共振腔19的外周至
相邻进气道之间，长度可大于共振腔的外周长。


图片3，图片4，图片5




里只是奇瑞技术的冰山一角，也是我能看懂的出来和大家说道说道。

其实土鳖还有很多很多，技术是非常强的，因为太前沿了，也许我这辈子是看不到它装车了，有些我没办法能看懂，我也就不贴出来了，

我能够找到的，光VVT方案至少有4套。

这些技术比如

电子气门阀：就是以后的发动机不需要凸轮轴了，用电控的方式实现配气，现在的F1在用。
可变压缩比发动机：可以根据你的燃料不同，自动选择不同的压缩比，比如如果你加氢气，或者其他的燃料等等。
透明发动机：就是发动机缸体是透明的，你可以用高速相机来拍摄，每个时刻气缸中气体燃烧的状态。

还要告诉大家的是：从专利的角度来看，从08年-09之间，土鳖有60%多的发明专利是在混合动力和纯电力的发动机方面的。

感谢大家的支持！有不对的地方请斧正！

北京车展上的Acteco1.6的发动机。数据非常漂亮，漂亮到我们都对他产生怀疑。

额定功率(kw/rpm)：93/6150
最大扭距(N.M/rpm)：160/3900

    升功率达到了 58kw/L ，对于一台自然吸气的发动机来说，而且完全是民用级别的，这简直太不可思议了。就像G5跑纽北赛道一
样不可思议。可每每TB总是做到了。可是当你了解到这个发动机所用到的技术之后，这些怀疑就可以打消了。我始终认为好的技术是
造一辆好车的基础。当然这包括设计技术，质量控制的技巧，加工技术等等。

    由于工作的关系，我经常能免费的获取一些资料和文献，今天我在我们单位的数据库平台上。上找到了一些资料恰好可以揭示这
款1.6发动机机为什么这么牛！如果各位有兴趣的话可以去：http://210.73.128.19:8080/cnipr/ 看看！


在这之前我们先了解一些背景资料，看看发动机是如何输出功率，以及通过什么途径可以更高地输出高功率。

燃烧：

    我们都知道，发动机是通过燃烧汽油，将热能转化为机械能。可是一次燃烧到底需要多少空气呢！于是人们引入了一个概念叫做
“空燃比”什么意思呢，就是空气的重量除以汽油的重量用（A/F）表示。这个比值是发动机运转是的一个重要的参数，它不仅对排
放出来的尾气的成分有重要的影响，同时也对发动机的动力和经济性有很重要的影响。

    通过分析汽油的成分，我们发现大多数的汽油当（A/F）在14.8的时候，汽油刚刚好燃烧完成，我们将这个比值称为“理论空燃

比”。如果混合气体中汽油含量过高，我们就称之为“混合气过浓”；如果混合气体中空气的含量过高，我们称为“混合气过稀”。
    当空燃比（A/F）在13.5-14之间的时候，燃烧的火焰温度最高。
    当空燃比（A/F）在16的时候经济性为最好。


汽油和空气的混合气体的燃烧产生推力，推动活塞做功，燃烧是有速度的，燃烧的速度越快，产生的推力越大。我们可以分析一

下燃烧的过程，首先混合气体被压缩，此时火花塞突然跳火，引燃了火花塞附近的燃烧气体，这部分气体燃烧产生大量的热，引起邻近的部分混合气体燃烧，不断向外扩展，从微观上讲，可以看到火花塞附近的火焰传播是逐步扩散开去的，一般将火焰的传播速度叫燃烧速度。由于受到压力的变化，燃烧室中的气体的流动是极其复杂的，一般来讲（A/F）为12-13时燃烧的温度最高，速度最快。

    当空气被压缩的时候，其实就是对空气做功，随着压缩比的增加，空气被压缩的程度越来越高，带来的好处就是单位冲程过程中所产生的功率越来越大，结论是压缩比越高，功率越来越大，但是随着压缩比的增加，混合气体越来越热，在火花塞还没有点燃之前混合气体就燃烧了，那么也就是说这个燃烧是没有规律的是不可控的，我们称这种燃烧为爆炸，在汽车上我们称之为“爆震”。
    为了解决这个的问题，我们有几种方法：
    一、可以提高燃油的标号。
    二、降低进入发动机燃烧室的空气的温度（常用于增压发动机上，这个部件我们叫它为“中冷器”）。
    三、减少喷油量。提高（A/F）值。
    四、增加空气量。提高（A/F）值。
    五、燃油直喷。
    六、分层燃烧。

    空气中不但有氧气，还有氮气，氮气在常温下非常稳定，但是在2000度的条件下会氮气和氧气发生反应，生产氮氧化物，这个化学反应是需要吸收热量的，也就是说当混合气体中氧气越多也就是（A/F）越大，越容易产生氮氧化物，但是这个也不是无限增长的，当（A/F）>16的时候，氮氧化物反而下降了。可以见图2。这一结论是各厂家对于分层稀薄燃烧的理论基础。


发动机的所有的技术用一句话来讲就是：一切皆燃烧。都是千方百计的多让空气进入燃烧室，千方百计地让尾气快点排出去，千方百计地提高燃烧速度。



VVT 和VIS 技术其实都是围绕“四、增加空气量。提高（A/F）值。”来的。
但是在说这个之前又非得说说四冲程，非得说说凸轮轴不可。只有理解了凸轮轴为什么需要设计成这个样子，他们是如何连接起来了之后，他们是如何工作之后我们才有可能理解VVT，才能理解为什么需要这个VVT。
还是那句话：这一切都是为了增加进入燃烧室的空气量。
空气流动是有阻力的，特别是转速非常高的时候由于惯性的影响，空气是非常难进入燃烧室的，为了实现更多的空气进入燃烧室，人们想出了一个办法由原来的2气门改成4气门，增加进气面积。灵外一方面，由于2气门的发动机火花塞布置在缸头的侧面也影响了燃烧的速度。



发动机是由4个冲程组成：分别是，进气，压缩，做功，排气。

对于双凸轮轴发动机来讲，有两个凸轮轴，一个负责进气，一个负责排气，凸轮轴每转动一圈，完成一个4冲程过程。发动机在低转速的情况下，空气阻力比较小，在排气阀关闭的同时，进气阀打开，可是考虑到转速很高的情况下，为了让更多的空气进入燃烧室，我们让排气行程还没有完全结束的时候，进气阀就打开，好让更多的空气进入燃烧室。但是在低转速的时候，进气阀过早的打开的话，由于排气行程还没有结束，会让好不容易吸进来的混合气体又排出去了。为了同时满足低转速和高转速的要求，我们常常需要做一些折中，图五显示了，比较普遍的相位角度的图。


由于如果一个凸轮轴被设计定型了，相位就确定了，人们想是不是可以通过一些装置来改变相位呢，在低转速的时候，进气阀门晚一些打开，在高转速的时候，早一些打开。


还有一个概念就是升程的概念，看下面凸轮轴的图就能发现，凸轮轴越长，升程也就越长，气门开度也就越大，越容易让气体进入燃烧室。


本田公司开始在1990年引入了V-TEC技术。

它的工作原理其实非常简单，就是在轴上引入两个凸轮轴，在低转速的使用用凸轮轴一，在高转速的时候用凸轮轴二。用一个中间摇臂连接，低速时，中间摇臂连接凸轮轴1，高速时连接凸轮轴2.由于是两个凸轮轴，每个凸轮轴都自己固定的相位和升程，就可以实现相位可变，但是这个相位可变，不是连续的，只是2个相位，两个升程。因为只有2个凸轮轴。



三菱的MIVEC技术与本田的V-TEC技术类似。也是由两个凸轮轴构成。


现在主角登场了，我们来看看奇瑞是如何做的。


步进电机拉动摇臂前后移动。



图中有两个状态，红色的“摇臂”是状态2，从中可以看到，相对于凸轮轴的位置，状态2的相位是改变的，而且对于摇臂2 “5”中间有一个凹槽其实就是用来改变升程的。


两个不同的状态



本发明一种新型的可变升程配气系统，其所要解决的技术问题是：针对现
有技术的不足，提供一种能实现气门升程完全可变，满足发动机不同工况对气
门升程和开启时间的要求，可以配合传统的可变气门正时机构，实现升程、包
角、重叠角的柔性变化。ECU可以对可变升程配气系统实行精确的闭环控制的新
型的可变升程配气系统。

        本发明为一种新型的可变升程配气系统，包括液压挺柱，气门，摇臂，所
述的可变升程配气系统还包括传动齿轮，调节杆，步进电机，所述的凸轮轴设
置在摇臂和调节杆之间，所述的凸轮轴的凸轮与摇臂和调节杆接触，所述的调
节杆与传动齿轮连接，所述的传动齿轮与步进电机啮合。

        所述的摇臂设置为一级摇臂和二级摇臂，一级摇臂设置为V型结构，所述
的凸轮轴的凸轮面与一级摇臂滚子贴合，所述的二级摇臂的一端与气门贴合，
另一端与液压挺柱贴合。

        所述的V型结构一级摇臂的两个摇臂端头和V型结构的底部位置均安装一
级摇臂滚子。

        所述的凸轮轴的凸轮面与一级摇臂摇臂端头的一级摇臂滚子贴合。

        所述的一级摇臂V型结构的底部的一级摇臂滚子与二级摇臂的中部位置贴
合。

        所述的调节杆上设置两个凸起块，所述的两个凸起块与调节杆组成框形结
构。

        所述的调节杆的端部与传动齿轮连接，所述的调节杆的端部与传动齿轮之
间通过平键设置为固定连接的结构。

        所述的调节杆的凸起块与凸轮轴的凸轮凸面贴合。

        所述的步进电机设置出斜齿轮结构；所述的传动齿轮为直齿齿轮，所述的
步进电机的斜齿轮与传动齿轮的直齿啮合。

        所述的步进电机与发动机曲轴转速传感器和凸轮位置传感器连接，所述的
发动机曲轴转速传感器和凸轮位置传感器通过ECU控制。

        采用本发明的技术方案，其所带来的有益效果主要包括：

        1、本发明可以配合传统的可变气门正时机构，实现升程、包角、重叠角的
柔性变化，ECU可以对可变升程配气系统实行精确的闭环控制；

        2、本发明适用于气门升程完全可变的配气机构，分为两级摇臂机构，步进
电机可以对调节杆进行旋转，从而改变一级摇臂在二级摇臂顶曲面上的接触点
的变化，实现摇臂比的变化，从而使气门升程可变。

        3、本发明的一级摇臂上的摇臂滚子分别与凸轮轴、二级摇臂构成运动副，
可以进一步降低摩擦，二级摇臂上的弧面是一条运动包络线，保证气门的完全
关闭。

        4、本发明保留节气门设计，通常的发动机运行工况，使节气门全开，最大
限度榨取燃料的能量，降低泵气损失，无节气门工况燃烧。但在冷启动和部分
工况下采用节气门调节负荷，提高系统稳定性。

        5、实现气门升程完全可变，满足发动机不同工况对气门升程和开启时间的
要求；配合采用气门正时机构，实现气门正时随工况的需要而改变，最大化优
化发动机性能；结构简单、紧凑，设计合理；发动机应用该机构改动量小，适
合在生产产品的升级。
图中标记为：1、液压挺柱，2、气门；3、摇臂；4、一级摇臂；5、二级
摇臂；6、凸轮轴；7、传动齿轮；8、平键；9、调节杆；10、步进电机；11、
凸轮凸面；12、一级摇臂滚子；13、凸轮面；14、摇臂端头；15、凸起块。

        下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及
的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及
工作原理等作进一步的详细说明：

        如附图所示，本发明为一种新型的可变升程配气系统，包括液压挺柱1，气
门2，摇臂3，所述的可变升程配气系统还包括传动齿轮7，调节杆9，步进电
机10，所述的凸轮轴6设置在摇臂3和调节杆9之间，所述的凸轮轴的凸轮与
摇臂3和调节杆9接触，所述的调节杆9与传动齿轮7连接，所述的传动齿轮7
与步进电机10啮合。

        所述的摇臂3设置为一级摇臂4和二级摇臂5，一级摇臂4设置为V型结构，
所述的凸轮轴6的凸轮面13与一级摇臂滚子12贴合，所述的二级摇臂5的一
端与气门2贴合，另一端与液压挺柱1贴合。

        所述的V型结构一级摇臂4的两个摇臂端头14和V型结构的底部位置均安
装一级摇臂滚子12。

        所述的凸轮轴6的凸轮面13与一级摇臂4摇臂端头14的一级摇臂滚子12
贴合。

        所述的一级摇臂4的V型结构的底部的一级摇臂滚子12与二级摇臂5的中
部位置贴合。

        所述的调节杆9上设置两个凸起块15，所述的两个凸起块15与调节杆9组
成框形结构。

        所述的调节杆9的端部与传动齿轮7连接，所述的调节杆9的端部与传动
齿轮7之间通过平键8设置为固定连接的结构。

        所述的调节杆9的凸起块15与凸轮轴6的凸轮凸面11贴合。
所述的步进电机10设置出斜齿轮结构；所述的传动齿轮7为直齿齿轮，所
述的步进电机10的斜齿轮与传动齿轮7的直齿啮合。

        所述的步进电机10与发动机曲轴转速传感器和凸轮位置传感器连接，所述
的发动机曲轴转速传感器和凸轮位置传感器通过ECU控制。

        本发明的核心在于配合发动机的运行工况对气门的正时、升程和持续期自动
调节一种先进的配气机构系统。

        本发明的具体实施方式时，当发动机实际运行工况要求较高的气门升程和大
的开启时间即气门从打开1mm到关闭1mm所对应的曲轴转角时，二级摇臂5处
于一级摇臂4的靠右边位置，此时发动机具有较高的气门升程，可以满足发动
机在高速高负荷时的大功率要求。节气门全开。具体的气门升程曲线如图5所
示的高升程的气门升程曲线。

        当工况要求较小的气门升程曲线时，ECU接受到发动机曲轴转速传感器和凸
轮位置传感器等信号，输入到ECU，ECU自动计算步进电机需要前进或后退的步
数，带动传动齿轮7旋转，传动齿轮7和调节杆9之间用平键8或销钉构成刚
性链接。因此，传动齿轮7的动力经调节杆9传递到一级摇臂4机构，在二级
摇臂5上滑动，从而改变气门的升程。通过结构的优化气门升程曲线升程可以
实现从3到10mm的完全调节。

        一级摇臂4经过优化设计，其上装有两个滚针轴承，目的是保证运动传递的
平稳性和小的摩擦，同时本发明实例可以进一步调整机构使两气门由同一个一
级摇臂来驱动，可以根据发动机的结构进行选择，从而实现优化设计。

        当发动机运行工况需要气门升程由小变大时，步进电机接受到ECU提供的反
馈信号，使步进电机向相反的方向移动一定步数，从而使一级摇臂4在二级摇
臂5上的接触点向右移动，从而可以使气门升程变大。图2和图3分别是气门
升程处于最小和最大两个极限位置的结构示意图。

        对气门正时的调节，如传统的发动机，升程和正时都根据ECU标定的工况图
来选择合适的气门升程曲线，即ECU会根据不同工况驱动控制阀和步进电机的
       工作状态来达到气门升程曲线的无级调节。整个运行工况由于气门升程曲线是
完全调节的，负荷的调节将不依赖传统的节气门，而是通过ECU根据转速、扭
矩、负荷等信号来选择合适的气门升程曲线来调节喷油量。

        二级摇臂5，正视图如图6所示，经过优化设计，其上面是一条包络线，以
保证气门的完全关闭，即发动机凸轮轴在基圆位置时，步进电机的动作，可以
保证气门始终在关闭状态。
本发明的应用实例的发动机的负荷控制是调节进气门的升程实现的，但同
时还设有电子节气门，其主要完成以下功能：

        1.辅助燃油蒸气挥发控制和曲轴箱强制通风为了从活性碳罐过滤器抽取燃
油蒸气，从曲轴箱抽取串缸混合气，必须确保进气管中50kPa的恒定真空，此真
空必须有电子节气门节流运行才能完成。

        2.发动机的启动在发动机的冷启动过程中，温度在0～60°之间时，由节气
门调节空气量以便快速暖机。当发动机的机水温达到80℃以上时，空气量的调
节则由进气门来完成。

        3.常规负荷调节功能当全变量气门控制失灵时，则有电子节气门完成发动
机的紧急运行功能，即实行常规负荷调节功能。有些地区使用的汽油特别差，在
工作中会产生大量的积碳，从而使发动机无法完成正常工作，遇到这种情况，
可取消全变气门控制，用诊断仪将进气门的升程调到最大值处，此时与传统配气
机构功用相同。

        本发明的目的是提供一种结构简单并可以实现快速切换的的无级可变配气
机构，应用于四气门汽油、柴油发动机上，其主要机构包括凸轮轴、可变气门
正时机构，可变气门升程机构。而新型的机构，结果简单易于布置，采用步进
电机实现精确的控制，采用本新型的配气机构可以实现在不同的工况下选择合
适的气门开启时间、升程大小和正时，可以实现动力性和经济性、排放的全方
面的匹配。

        本发明的核心在于利用简单的配气机构实现气门升程、包角、正时的完全可 变，可配合其他控制策略可以得到其他应用实例变体。如：无节气门运行工况
的均质冲量压燃的HCCI发动机上，采用HCCI和SI两种工作模式的选择实现均
质压燃和点燃的切换，进一步提高发动机的热效率。同时也可应用于柴油发动
机上满足柴油机不同工况对进气气流运动和进气量的需要。也可以通过优化结
构，采用多个步进电机进行分别控制，实现发动机排量的变换即停缸，如V6、
V8上实现停缸策略进一步降低发动机油耗和排放。

        上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不
受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，
或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的
保护范围内。

这个技术不但可以改变配气升程，而已可以改变相位，而且是无极的改变非常强大。

由于采用了步进电机控制，可以做到非常精确。


所谓可变进气歧管（VIS），也是基于进气效率，具体来讲就是


1、低转速时：进气道越长越好。
2、高转速时：进气道越短越好。


如何实现呢！

我们拿奥迪的可变进气通道来说吧，图纸太复杂了，怕看不懂，我画了一个简单的示意图。


通过阀门控制，低转速时封闭短管，高转速是封闭长管

福特系列一般都是直接开一个短管，在高转速的时候把那个短管阀门打开就可以！

下面看看土鳖的玩意，一定会让你瞠目结舌！哈哈！

先说一些原理吧！

上面我们看到的是都是平面的，土鳖用的是螺旋形状的，类似于弹簧。。。。。

我将原理用简单的示意图的形式表示出来。


A点到C点的距离为最长的进气距离，现在TB用了一个机构，用来改变B的位置，而且B点的位置是可以调节的，也是无极的，动态的，这个就牛大发了。。。。。。。。。。。。会根据实际的发动机工况调节！厉害呀！厉害！
在图1、2、3、4、5所示的实施例中，一种可变长度的螺旋进气管装置，
它包括进气管体1、上体盖4、叶片阀2，共振腔19、短管出口17、长管出口
18及调节叶片阀开闭的装置，其特征在于：进气管体1为螺旋蜗壳形状，短管
出口17与长管出口18之间互相错开设置。

        如图1所示，所述的调节叶片阀开闭的装置是执行器8通过摇臂11带动轴
7转动的曲柄连杆结构，轴7由螺母10并紧，上面安装叶片阀2。在管体上通
过螺栓13固定设置限位块9来限制摇臂11在规定的转动范围，防止损坏叶片
阀及超出规定的位置。

        如图1、4所示，为能使叶片阀2与进气管体的短管出口17有效配合，减
小气体泄漏，在叶片和轴之间加了一定厚度的叶片阀垫块5。同时轴上为了固定
叶片，在安装叶片阀2侧加工一平面，轴上钻有螺纹孔，叶片阀2、叶片阀垫块
5与轴7通过平头螺钉6拧紧，螺钉采用防松螺钉。在轴7上还设置定位销14
来限制轴7的轴向窜动，设置两只“O”形圈12来密封轴和进气管上体之间的
间隙。

        为使螺旋进气管体1与上体盖4密封良好，设置进气管体盖垫片3。

        如图5所示，将短管状态时的短管出口17与长管状态时的长管出口18之
间互相错开，短管出口17可以在垂直于轴7方向上开口很宽，在短管出口17
前设计较长一段进气过度段，使短管状态时进气流顺畅，保持发动机短管状态
时高的充气效率。长管时的长管出口18沿轴7轴向螺旋绕共振腔19的外周至
相邻进气道之间，长度可大于共振腔的外周长。


图片3，图片4，图片5




里只是奇瑞技术的冰山一角，也是我能看懂的出来和大家说道说道。

其实土鳖还有很多很多，技术是非常强的，因为太前沿了，也许我这辈子是看不到它装车了，有些我没办法能看懂，我也就不贴出来了，

我能够找到的，光VVT方案至少有4套。

这些技术比如

电子气门阀：就是以后的发动机不需要凸轮轴了，用电控的方式实现配气，现在的F1在用。
可变压缩比发动机：可以根据你的燃料不同，自动选择不同的压缩比，比如如果你加氢气，或者其他的燃料等等。
透明发动机：就是发动机缸体是透明的，你可以用高速相机来拍摄，每个时刻气缸中气体燃烧的状态。

还要告诉大家的是：从专利的角度来看，从08年-09之间，土鳖有60%多的发明专利是在混合动力和纯电力的发动机方面的。

感谢大家的支持！有不对的地方请斧正！