丰田VVT-i可变气门配气相位控制技术：保障汽车发动机的动力性~

丰田VVT-i可变气门配气相位控制技术：通过控制进气时间，稳定空燃比，进而保证汽车发动机的动力性、经济型、排放性~

一、何为配气相位

用发动机曲轴转角表示进、排气门开闭时刻和开启持续时间即为配气相位。

二、配气相位的意义

发动机是根据实际进入气缸的空气量（质量）控制喷油量的，以保证空燃比在14.7:1左右。空燃比过大或过小，都会影响到发动机的动力性、经济性、排放性。

所以，要想使发动机输出更大的功率和转矩，就必须确保进气行程实际进气量更大；

要想增大进气量，就要增加进气行程时间，而发动机配气相位正是利用流体力学的特性、通过进气通道的结构设计最大限度的增大进气时间。

发动机配气相位图

由发动机配气相位图可知：发动机的进气门开启于排气行程末端，关闭于压缩行程开始阶段，实际进气行程为a+180°+β的曲轴转角，远高于180°。

“a”为进气提前角“β”为进气迟后角，两者均是配气相位的重要参数之一。

三、配气相位的劣势

配气相位虽然提高了发动机的进、排气时间，使进气更充分、排气更彻底；

但是它最大的劣势是配气相位不能随着发动机转速和负荷的变化而变化，一定参数的配气相位只能适合发动机某一转速，其它转速下，配气相位的固定不变反而影响到发动机的充气效率。

四、丰田智能可变气门正时控制系统（VVT-i）

VVT-i系统是Variable Valve Timing-intelligence 的简称。该系统主要控制进气凸轮轴气门正时。

基本组成有：发动机各个传感器、ECU、VVT-i控制器、凸轮轴正时机油控制阀等。

VVT-i控制器有叶片式和螺旋槽式两种。

叶片式VVT-i控制器由一正时链条驱动的外壳和固定在进气凸轮轴上的叶片及锁销组成。控制器有气门正时提前室和气门正时滞后室两个液压室。

ECU根据接收的各个传感器信号，通过对正时机油控制阀输出控制信号，凸轮轴正时机油控制阀动作，一定压力的机油沿油道进入液压室，液压室机油压力可以使叶片顺时针或逆时针旋转，连续调整改变气门正时，以获得最佳配气相位。实现发动机动力性、经济性、排放性的最佳控制。

图 配气正时迟后控制

图 配气正时提前控制

五、VVT-i控制系统的优势与不足

VVT-i控制系统通过对进气凸轮轴气门正时进行优化调整，提高了发动机的充气效率，增加了发动机的功率和转矩，提高了燃烧效率。

VVT-i系统的不足之处在于：只调整了进气门的配气相位，没有调整排气门的配气相位，气缸中废气很难排放彻底；

其次，进气凸轮轴和正时链轮的相对偏转角度最大40°，发动机并不能在所有转速下，都能获得最佳的充气效率。