發動機就和我們的呼吸一樣，在不同的工況下我們要調整它的“呼吸”頻率。而可變氣門正時系統、可變氣門升程技術都是為此而服務的。

傳統的汽油發動機的氣門升程是固定不可變的，也就是凸輪軸的凸輪型線只有一種，這就造成了該升程不可能使發動機在高速區和低速區都得到良好響應。傳統汽油機發動機的氣門升程——凸輪型線設計是對發動機在全工況下的平衡性選擇。其結果是發動機既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩。但得到了全工況下最平衡的性能。簡單的說，就是可以控制氣門開啟大小，從而控制進排氣量。

我們知道所謂的可變氣門正時技術，其功能主要是改變發動機氣門開啟和閉合的時間，以達到更合理的控制相應發動機轉速所需的空氣量，作用主要還是為了降低油耗，提高經濟性。而發動機的實質動力表現卻是和單位時間內進入到汽缸內的氧氣量有關，可變氣門正時系統無法有效改變這一點，因此它對動力的提升幫助不大。可變氣門升程正是利用控制氣門開啟大小，進而控制進氣量，滿足不同工況下對氧氣量的需求。改善發動機高速功率和低速扭矩。

氣門正時是指發動機氣門開啟的時間，而可變氣門正時可以控制發動機氣門開啟時間，是一種用于汽車活塞式發動機中的技術。VVT技術可以調節發動機進氣排氣系統的重疊時間與正時（其中一部分或者全部），降低油耗并提升效率。那么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？

當發動機處在高轉速區間時，四沖程發動機的一個工作沖程僅需千分之幾秒，這么短的時間往往會引起發動機進氣不足和排氣不凈，影響發動機的效率。因此，就需要通過氣門的早開和晚關，來彌補進氣不足和排氣不凈的缺憾。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性能產生較大的影響，那么這個角度多大為宜呢？我們知道，發動機轉速越高，每個氣缸一個工作循環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，就需要延長發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優化，那么發動機的就無法在高轉速下達到較高的峰值功率。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。

雖然可變氣門正時技術在各個廠商的稱謂略有不同，但是實現的方式卻大同小異。以豐田的VVT-i技術為例，其工作原理為：該系統由ECU協調控制，發動機各部位的傳感器實時向ECU報告運轉情況。由于在ECU中儲存有氣門最佳正時參數，所以ECU會隨時對正時機構進行調整，從而改變氣門的開啟和關閉時間，或提前、或滯后、或保持不變。簡單的說，VVT系統就是通過在凸輪軸的傳動端加裝一套液力機構，從而實現凸輪軸在一定范圍內的角度調節，也就相當于對氣門的開啟和關閉時刻進行了調整。

目前，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，即可以控制氣門開啟角度。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。進一步提升動力和降低油耗。

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，對于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，使奔跑欲望降低。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。對于汽車發動機而言，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。

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