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全世界可变气门正时vvt技术大比拼

自然吸气引擎篇---可变气门正时（VVT）技术大比拼

目前国内汽车市场中，涡轮（TUBRO）引擎已经凭借公共奥迪等厂商

的连年尽力有了相当程度的推行，但制造保护本钱更低、更靠得住的自

然吸气（NA）引擎却仍然占据着大部份市场。而提到自然吸气引擎咱们

就不能不适应性的提起三个字母--VVT，这也是本篇文章介绍的重点。

在这之前咱们有必要简单了解一些汽车引擎的大体知识。以咱们在初中物理中学到的内燃机

知识为基础，平常大伙儿常说发动机的排气量是一个最大值。发动机实际工作效率取决于进

气效率，即进入气缸的混合气与排气量的比。气门正时，尤其是进气迟闭角，对发动机充气

效率有直接阻碍。当发动机高转速时，增大进气迟闭角，有利于提高充气效率、提高最大功

率。而当发动机处于低转速时，减小进气迟闭角，能避免气体被推回进气管，有利于提高最

大扭矩，但降低了最大功率。传统的气门机构调整，也就无法进一步提多发动机性能。

20世纪60年代起，工程师们开始致力于VVT（VariableValveTiming）可变气门正时的研

究。最先开发出成型技术的是菲亚特和通用，但受技术和本钱的限制并无量产。1982年的

阿尔法·罗密欧Spider是最先采纳VVT技术的量产车。

厂商总吹嘘自己的可变气门正时技术何等先进，事实真是如此吗？在答

案揭晓之前，先卖个关子，介绍一下VVT技术的相关知识，和VVT

的几个关键词解惑。

VVT对照CVVT

CVVT（持续可变气门正时）确实是拥有“Coutinous”持续能力的VVT，是众多VVT中的

一个种类。目前绝大多数厂商都拥有CVVT技术，一样通过一个凸轮轴位置调剂机构来实

现（本田的i-VTEC是个异类）。从性能上看，CVVT与VVT的最大功率与最大扭矩并无

太大区别，但在中间转速时，CVVT的扭矩更大，且扭矩曲线更为滑腻。

气门升程

气门升程的作用就像一个水龙头，直接决定了发动机的进气速度。在高转速时配合较大的气

门升程能大幅提升发动机的最大功率。低转速时发动机的单位时刻进气量本来就小，也就不

需要很高的进气速度，减小气门升程有助于形成涡流，提高充气效率。将气门升程的持续可

变技术用于量产车的目前仅有宝马一家（注意是“持续”可变，本田也能对气门升程做出调

剂但为时期式可变），作用一样是提升中低转速扭矩，但成效并非明显。

VVT对照VIM

VIM既可变进气歧管技术。在低转速时，细长的进气歧管有助于形成涡流；高转速时，粗

短的进气歧管能增加进气量，保证充沛的空气供给。与VVT相较，VIM只能算是一种辅助。

事实上，很多厂商也只是将VIM作为VVT的配套设备，比如马自达的S-VT+VIS。

VVT对照增压

VVT与增压的关系，就像剑术与刀法，一样是克敌技艺，却是王道与霸道两种截然不同的

风格。VVT通过改善条件提升充气效率，增压（不管是哪一种增压方式）都是以强制进气

来提升充气效率。哪一种方式更好很难说清，就连厂家也是各自有不同的偏向。可是有两点

是能够确信的：一是VVT与增压共存时，发动机性能与单有增压时相差无几；二是从单位

排气量的功率来看，增压的成效要更好。

SOHC对照DOHC

SOHC表示单顶置凸轮轴发动机，即一个进气门一个排气门。低转速时扭据较同排量DOHC

发动机大，暴发力更好，动力一样在4000-4500转或以上暴发。DOHC表示双顶置凸轮轴发

动机，一样每缸有多个气门，普遍是4气门（即2个进气门2个排气门），多气门发动机燃

烧更充分，能让更多新鲜空气进入发动机，排放效率更好，动力暴发点要早一些，大体上处

于2500-3500转左右。相较较而言DOHC技术更先进，SOHC更适合走走停停的城市道路

而且结构简单保护保养本钱更低。

各大厂商的VVT技术（排序按在VVT技术领域的阻碍力）

【本田VTEC】

本田的VTEC技术，是VVT进展史上的里程碑。正是兼顾性能与本钱的VTEC显现，才让

VVT技术开始大行其道。本田VTEC目前已经进展到第三代i-VTEC（智能可变气门正时及

升程电子操纵系统），该系统由一个三段式的VTEC和VTC操纵器组成。VTEC通过凸轮

轴上的高低行程两组凸轮和驱动气门的两级摇臂机构来实现对气门正时和升程的操纵，凸轮

和摇臂共有三种组合，是一种时期式的VVT系统。VTC能依照发动机转速和负荷，调整进

排气正时的重叠角，让i-VTEC具有持续可变正时的性能。目前本田所有成型的i-VTEC引

擎均为同时操纵进排气门。本田自2002年开始在旗下所有车型中全面利用i-VTEC，但需注

意的是本田还有一种SOHCi-VTEC。SOHCi-VTEC以三段式的VTEC为基础，没有VTC

（VTC只能用于DOHC），增加了一个省油模式。在省油模式下，骨气门在低转速也维持

全开，从而提升发动机的进气效率，达到省油的目的。国产的思域和雅阁用的都是这种SOHC

i-VTEC。

【宝马VANOS】

宝马的DoubleVANOS+Valvetronic是目前唯一能做到持续可变气门正时和升程的系统。

VANOS通过一个液压驱动的杯型齿轮，联接凸轮轴和链轮，通过杯型齿轮的动作提早或延

迟凸轮轴的转动，从而实现持续可变气门正时。DoubleVANOS确实是进排气都有VANOS

来操纵。Valvetronic利用液压调整的摇臂来操纵气门升程，不同于其他气门升程调剂机构只

是时期式的，Valvetronic能够做到持续调剂。DoubleVANOS+Valvetronic系统在功能上接

近完美，结构也超级清楚，但对液压部件的要求超级高，因此本钱一直居高不下。

【丰田VVT-i】

丰田最先在1992年的卡罗拉车型上利用了搭载VVT技术的4A-GE发动机，但只是气门正

时二时期可变的。1996年，丰田推出了VVT-i，并沿用至今。VVT-i的结构类似于宝马的

VANOS，不同的是VANOS通过液压机械结构，而VVT-i通过电机提早或延迟凸轮轴的转

动，操纵精度没有VANOS那么高。一样，双VVT-i确实是进排气都有VVT-i。同是日本最

具代表性的汽车厂商，丰田的自然吸气发动机始终不如本田，2001年他们决定反戈一击。

新推出的塞利卡SS-II，利用编号为2ZZ-GE的发动机，该发动机采纳VVTL-i技术，L既

“Left”，表示该技术能对气门升程做出调剂。有趣的是，VVTL-i的气门升程调剂机构与

本田的VTEC超级相似，也仅有两段调剂。国内目前尚未利用VVTL-i技术的丰田车型。

【保时捷VarioCamPlus】

保时捷的VarioCamPlus结合了VTEC和VANOS的特点。在调剂气门正时方面，采纳了与

VANOS近似的做法。但VarioCamPlus没有摇臂机构，而是直接用凸轮轴推动气门，采纳

与VTEC类似的高低行程两组凸轮，达到对气门升程两段调剂的功能。保时捷的车比较稀

少，因此VarioCamPlus在国内名望也不是那么大。听说VarioCamPlus的特性超级类似于

初期的VTEC，在特定转速开启以后能给发动机性能带来质的飞跃。

【通用DVVT】

通用的“VVT”系统（加引号以示区别），是一套持续可变的VVT系统，技术含量较高。

不管关于OHV或OHC形式的发动机都能匹配，是通用VVT系统的最神奇的地方。通用在

其一系列高性能V6发动机（HFV6）中运用了进排气持续可变气门正时和电子骨气门技术，

可是通用并无对这项技术命名。另外HFV6系列发动机为序列式燃油直喷。通用新君威，科

鲁兹搭载源自欧宝的ECOTEC引擎，技术含量仍是很高的。

【日产N-VCT】

1993年日产开始采纳福特的VCT技术，自称N-VCT。N-VCT是最初期的VVT，只能对进

气正时进行时期式的调剂，可是结构简单成效不错，到目前还普遍运用于旗下的发动机，比

如VQ35DE。1997年～2001年，日产在其RB系列发动机上利用了VVL技术，该技术超级

类似VTEC。唯一的区别是，VVL的气门升程和正时是分开操纵的。目前普遍用于日产小

型车的HR16DE、MR20DE发动机（骐达，轩逸所搭载）采纳的是2004年发布的CVTC技

术，该技术类似丰田VVT-i，能对进气正时做持续可变操纵。

【公共奥迪集团】

列位应该很少听说公共的VVT技术，这是因为从技术上说VVT和涡轮增压是相冲突的，

一个需要精准操纵一个是填鸭式的。公共曾在其EA117平台发动机的后期型号利用过保时

捷的VarioCam技术，但涡轮与VarioCam合作的结果却是1+1<2，成效不睬想。就目前的

TSI技术来讲，开发与之配套的VVT系统意义不大，而且本钱较高，因此公共干脆专心于

直喷发动机。另外09年1月国内上市的新一代奥迪A4上装备了奥迪自行研发的AVS（气

门升程操纵系统），其原理与本田的VTEC差不多，这款AVS与增压结合的引擎会表现如

何还有待市场的考验。

【阿尔法·罗密欧Variator】

阿尔法·罗密欧尽管最先量产利用VVT技术汽车，却没有进展更先进的VVT技术。他们

的TwinSpark发动机已经生产了22年，从1994年开始，TwinSpark16v系列的、发动机开

始利用Variator技术。Variator几乎和宝马的VANOS一模一样，从今天看，数据上已经比

较落伍。阿尔法·罗密欧的最新技术来自通用的HFV6发动机。

【马自达S-VT】

马自达的S-VT结构类似于宝马的VANOS。只是马自达通过一系列工作来改善发动机的工

作效率，包括VIS可变进气歧管操纵、VICS可变涡流操纵等，从其他方面完善了发动机的

进气性能。

【福特VCT】

福特一直都在利用自己开发的VCT技术，由于福特并非将VCT作为要紧卖点，连年来也没

有投入太多精力在上面。至于长安福特蒙迪欧-致胜的i-VCT技术，其实确实是马自达的

S-VT，而DuratecHE发动机也确实是稍作修改的马自达MZR发动机。

【标致雪铁龙集团】

PSA与宝马合作开发了一套CVVT系统。整套系统相当于简化版的VANOS，用于一系列小

排量，其中最闻名的当属MiniCooper利用的Prince发动机。

【克莱斯勒】

上面提到的Prince发动机，其前身是克莱斯勒、罗孚和宝马合作开发的Tritec发动机。2005

年克莱斯勒与宝马一拍两散，联合三菱、现代组成GEMC世界发动机联盟，开发“世界”

发动机。咱们很惊奇地看到“世界”一样采纳名为CVVT的技术，从结构上看和PSA的也

没什么区别的。不妨斗胆猜想，其实不管是克莱斯勒、现代起亚集团的CVVT都是源于宝

马的VANOS。

【三菱MIVEC】

三菱的MIVEC因为EvolutionIX而变得超级闻名。MIVEC的结构类似本田的VTEC（注意

没有i）。因此除涡轮增压的EvolutionIX，其他采纳MIVEC技术的发动机性能都较差。

各家VVT技术孰优孰劣

为了量化地评判各家的技术，咱们把结构的先进程度作为评判的要紧指标，并以发动机的升

功率作为辅助的参考指标，将目前市场上要紧的VVT技术分成五个级别。

技术最先进VVT：宝马DoubleVANOS+Valvetronic，这套系统在功能上接近于完美的VVT，

对气门正时、重叠角和升程都能进行持续可变的操纵，且操纵精度精准到毫秒。

性能最强劲VVT：本田VTEC当之无愧，神奇跑车S2000制造的125匹/升（92千瓦/升）

最强升功率世界记录至今没有另外一家厂商能够打破。

技术最靠得住VVT：本田宝马保时捷丰田，当前在量产发动机上拥有最高VVT技术的

厂商。（保时捷VarioCamPlus虽不如另外三家那么出名，但在欧洲也有很多厂商采纳该技

术。）

进排气正时持续可变VVT：目前较为先进的技术，只把握在少数厂商手中（前四家再加通

用）。另外由于国产通用、丰田汽车缺少可变气门升程操纵，因此高转速性能不强。

进气正时持续可变VVT：目前大部份厂商普遍利用的技术。性能相较进排气持续可变系统

稍低，

时期可变VVT：技术比较陈腐，发动机综合表现较差。但在某一方面，比如油耗或高转速

性能，会有独到的优势，且本钱最低。