朱成水

摘 要：自 1886年汽车诞生，在一百多年的发展中，汽车发动机的专家们都在探讨同样的问题：如何使发动机以最低燃油消耗量输出最大的功率。于是发动机从一根凸轮轴的二气门发展到两根凸轮轴的四气门，从吸入式进气发展到渦轮增压进气，从固定转角凸轮发展到 VVT和 VVL，从进气歧管燃油喷射发展到缸内燃油直接喷射，

这些改变都为了低油耗高功率加上低排放。关键词：凸轮轴；气门；VVT；VVL；传统发动机；直喷发动机；电磁阀气门

1 传统无增压汽油发动机的特点分析

传统汽油发动机一般指空燃比为 14.7/1的进气歧管燃油喷射，其特点是低压雾化燃油喷射在进气管内与空气混合，待气门开启购混合气被吸入气缸。这种燃油喷射方式的缺点是喷射的油雾颗粒会沾附在进气歧管的管壁和气门背面上。当进气门开启后，气缸会吸入大颗粒液态燃油，大颗粒燃油会使燃烧不良。

传统汽油发动机的进排气门凸轮轴上的各个凸轮为固定转角和固定轮廓型线，这是发动机设计工程师根据四冲程每一个气缸的进排气门开启的时间要求而设计。每个凸轮转角固定的特点主要根据汽车最常用工况即发动机中转速进气量而设计，这样的凸轮轴不能顾及发动机低转速和高转速的进气工况。

根据传统四冲程发动机配气相位理论（见图1），发动机在排气冲程结束后排气门提前开启，而在进气冲程开始前进气门提前开启，在进气冲程结束后气门会延迟关闭。……