1.可变配气正时系统的分类及组成

可变配气正时按调节的种类可以分为单侧调节和双侧调节。单侧调节只调整进气正时或排气正时，双侧调节则同时调整进气和排气的正时。

可变配气正时系统按调节控制器分类主要有两种类型：一种类型是活塞在外齿轮（相当于机壳）和内齿轮（直接附在凸轮轴连接）的螺旋齿条之间作轴向运动，以改变齿轮轴状态。另一种为叶片槽式，本书讲解叶片槽式的类型。

可变气门正时系统主要由ECU（电子控制单元）、叶片槽式调节器、凸轮轴调整电磁阀以及传感器等部分组成。

2.可变配气正时系统工作原理

虽然可变气门正时技术在各个厂商的名称不同，但是实现的方式却大同小异。其工作原理为：该系统由发动机ECU协调控制，发动机ECU以曲轴位置传感器、空气流量计和节气门位置传感器提供的信号为基础，结合发动机冷却液温度传感器和车速传感器信号，根据ECU中储存有气门最佳正时参数，计算出各行驶条件下的最佳气门正时（目标气门正时），并向相应凸轮轴正时机油控制阀传送目标占空比控制信号，控制正时机油控制阀动作，通过改变机油的流向、流量来驱动凸轮轴前端的控制器工作，从而实现配气正时的提前、滞后和保持不变。这套机构就是通过在凸轮轴的传动端加装一套液压机构，从而实现凸轮轴在一定范围内的角度调节，也就相当于对气门的开启和关闭时刻进行了调整。

同时，发动机ECU还根据凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器信号检测实际配气正时，与目标配气正时进行比较，通过反馈控制以达到目标配气正时。图1-3-11为可变配气正时控制原理。

3.可变配气正时系统在发动机各工况下的控制目标

①起动时，进排气门处于最大延迟状态，以提高起动性能；

②怠速时，消除进排气门重叠，以减小进气侧回火，稳定怠速转速，提高燃油经济性；

③低温、低速、低负荷时，消除进排气门重叠，以减小进气侧回火，确保发动机稳定性；

④中负荷时，增加进排气门重叠来提高内部废气再循环，以减小泵气损失，提高燃油经济性，改善排放控制性能；

⑤高负荷时，在低速到中速范围内，减小进气门迟闭角，以提高充气效率，提高低速到中速范围内的扭矩；

⑥高负荷时，在高速范围内，增大进气门迟闭角，以提高充气效率，提高输出功率。

图1-3-11 可变配气正时控制原理

4.可变配气正时油路工作原理

控制阀套管上有一个与发动机润滑系统主油路相连的进油口、一个通往正时控制器提前工作腔的出油口，另一个通往正时控制器延迟工作腔的出油口及两个回油排放口。正时控制器工作油路如图1-3-12所示。发动机熄火时，滑阀在弹簧力作用下处于最右端（最延迟状态），则延迟侧出油口与压力油相通，提前侧出油口与左排放口相通；发动机工作时，滑阀往前移动，则延迟侧出油口与右排放口相通，提前侧出油口与压力油相通。滑阀的移动量取决于ECU发出的占空比指令。

图1-3-12 正时控制器工作油路

（1）配气正时提前

由发动机ECU控制凸轮轴正时调整电磁阀处于图1-3-12a所示位置，压力机油通过凸轮轴、叶片进入提前工作腔，油压推动叶片和凸轮轴向配气正时的提前方向旋转。(www.daowen.com)

（2）配气正时延迟

由发动机ECU所控制的凸轮轴正时机油控制阀处于图1-3-12b所示位置，压力机油通过凸轮轴、叶片进入延迟工作腔，油压推动叶片和凸轮轴向配气正时的延迟方向旋转。

（3）保持

达到目标正时后，发动机ECU控制凸轮轴正时机油控制阀处于中间位置，关闭正时控制器油道保持油压，从而保持当前的配气正时状态直至发动机运转状态改变。

正时控制器叶片的不同工作位置如图1-3-13所示。

图1-3-13 正时控制器叶片的不同工作位置

图1-3-14 正时控制器及锁销结构

5.正时控制器结构及工作原理

正时控制器结构如图1-3-14所示，在控制器壳体内加工有4个叶片槽，叶片固定在凸轮轴上嵌装在叶片槽内，叶片的宽度小于壳体内圆上的叶片槽宽度，与壳体装配后叶片可在壳体的叶片槽内来回转动。每个叶片将壳体上的每个槽隔成两个工作腔，即提前工作腔和延迟工作腔。链轮与壳体接合端内侧加工有与工作腔对应的油槽，一端与相应的工作腔连通，另一端通过凸轮轴上的两条油道与凸轮轴正时机油控制阀连通。链轮与壳体通过螺栓连接为一个整体，由曲轴正时链轮通过正时链条驱动。由以上描述可知，由于凸轮轴与曲轴之间不再是直接通过正时链条相连，凸轮轴可相对于正时链轮转动，即相对于曲轴位置改变凸轮轴位置，从而实现配气正时的改变。

锁销组件由锁销和弹簧组成，锁销和弹簧装在叶片内，当发动机熄火时，叶片处于最大延迟状态，在弹簧力的作用下，锁销的一部分被推入链轮上的锁销子，将叶片和链轮锁定在一起，保证进气凸轮轴处于最大延迟状态，以维持起动性能及避免发动机刚起动时叶片与外壳之间发生撞击。链轮锁销孔有油道与控制油路相连，发动机工作时，压力机油进入链轮锁销子孔，锁销压缩弹簧而退出叶片锁销孔，叶片与链轮之间可相对转动。

当发动机停止时，进气凸轮轴被调整（移动）到最大延迟状态以维持启动性能。在发动机启动后，油压并未立即传到控制器时，锁销便锁定控制器动作，以防撞击产生噪声。

6.凸轮轴正时调整电磁阀工作原理

凸轮轴正时调整电磁阀的作用是根据发动机ECU的占空比控制指令控制滑阀位置，从而控制通往正时控制器提前工作腔或延迟工作腔的油流方向和流量。控制阀由柱塞、电磁线圈、滑阀、回位弹簧及套管等组成，其结构如图1-3-15所示。

图1-3-15 凸轮轴正时机油控制阀结构及外观

某车型排气凸轮轴机油正时控制阀电路如图1-3-16所示。正时机油控制阀的1号端子为占空比信号输入端，与ECU的B31插接器60号端子相连；2号端子为接地端，与ECU的B31插接器61号端子相连。进气凸轮轴正时机油控制阀电路与排气基本相同。

图1-3-16 排气凸轮轴机油控制阀电路