可变气门升程技术可以在发动机不同转速下匹配合适的气门升程，使得低转速下扭矩充沛，而高转速时功率强劲。低转速时系统使用较小的气门升程，这样有利于增加缸内紊流提高燃烧速度，增加发动机的低速扭矩，而高转速时使用较大的气门升程，则可以显著提高进气量，进而提升高转速时的功率输出。

1.本田i-vtec

本田的可变气门升程系统（结构见图1-3-17），利用第三根摇臂和第三个凸轮即实现了看似复杂的气门升程变化。当发动机在中、低转速时，三根摇臂处于分离状态，普通凸轮推动主摇臂和副摇臂来控制两个进气门的开闭，气门升量较小。此时虽然中间凸轮也推动中间摇臂，但由于摇臂之间是分离的，所以两边的摇臂不受它控制，也不会影响气门的开闭状态。

图1-3-17 本田的可变气门升程系统工作原理

发动机达到某一个设定的转速时，电控单元即会指令电磁阀启动液压系统，推动摇臂内的小活塞，使三根摇臂锁成一体，一起由高角度凸轮驱动，这时气门的升程和开启时间都相应地增大了，使得单位时间内的进气量更大，发动机动力也更强。这种在一定转速后突然的动力爆发极大地提升了驾驶乐趣。当发动机转速降到某一转速时，摇臂内的液压也随之降低，活塞在回位弹簧作用下退回原位，三根摇臂分开。

这项技术在本田车型上的普及度较高，但是分段式的气门调节方式还是令发动机的动力输出不够线性。

2.奥迪AVS

奥迪的AVS可变气门升程系统在设计理念上与本田的i-vtec有着异曲同工之妙，只是在实施手段上略有不同。这套系统为每个进气门设计了两组不同角度的凸轮，同时在凸轮轴上安装有螺旋沟槽套筒。螺旋沟槽套筒由电磁驱动器加以控制，用以切换两组不同的凸轮，从而改变进气门的升程。奥迪的AVS可变气门升程系统结构如图1-3-18所示。

图1-3-18 奥迪AVS可变气门升程系统结构

奥迪AVS可变气门升程系统高低速切换原理如图1-3-19所示。发动机在高负荷的情况下，AVS可变气门升程系统将螺旋沟槽套筒向右推动，使角度较大的凸轮得以推动气门。在此情况下，气门升程可达到11mm，以提供燃烧室最佳的进气流量和进气流速，实现更加强劲的动力输出。当发动机在低负荷的情况下，为了追求发动机的节油性能，此时AVS可变气门升程系统则将凸轮推至左侧，以较小的凸轮推动气门。

图1-3-19 奥迪的AVS可变气门升程系统高低速切换原理

AVS可变气门升程系统凸轮轮廓曲线如图1-3-20所示，两条深色线是普通凸轮的轮廓曲线，两条浅色线是高角度凸轮的轮廓曲线，可以看到驱动同一气缸的两个进气门凸轮在升程和相位上存在差别。(www.daowen.com)

奥迪AVS可变气门升程系统中发动机在700～4000r/min之间工作，当发动机处于中间转速区域进行定速巡航时，AVS可变气门升程系统可以为车辆提供很好的节油效果。

奥迪这套系统的气门升程依然是两段式的，没有做到气门升程的无级调节，所以对进气流量的控制还不够精确。然而一个巧妙之处在于对同一气缸内两个进气门采用不同步的开启和关闭时间，从而实现油、气的充分混合。

图1-3-20 奥迪AVS可变气门升程系统凸轮轮廓曲线

3.BMW的Valvetronic电子气门技术

BMW的Valvetronic系统在传统的配气相位机构上增加了一根偏心轴、一台步进电动机和中间推杆等部件，该系统借由步进电动机的旋转，再在一系列机械传动后很巧妙地改变了进气门升程的大小。系统结构如图1-3-21所示。

图1-3-21 BMW的Valvetronic系统结构

图1-3-22 BMW的Valvetronic系统工作原理

当凸轮轴运转时，凸轮会驱动中间推杆和摇臂来完成气门的开启和关闭，如图1-3-22所示。当电动机工作时，蜗轮蜗杆机构会首先驱动偏心轴发生旋转，然后中间推杆和摇臂会产生联动，偏心轴旋转的角度不同，最终凸轮轴通过中间推杆和摇臂顶动气门产生的升程也会不同。在电动机的驱动下，进气门的升程可以实现从0.18～9.9mm之间的无级变化。

BMW的Valvetronic技术已经覆盖了旗下的多款发动机，包括目前陆续推出的涡轮增压新动力。该技术能够让发动机对驾驶员的意图做出更迅捷的反馈，同时通过发动机管理系统对气门升程的准确控制，实现了车辆在各种工况和负荷下的最佳动力匹配。

BMW的这项技术已经十分成熟，而且通过不断的优化，Valvetronic技术也突破了转速的限制，可以应用在M-power的V8双涡轮增压发动机上。如何保证在正确的时间使气门升程处在合适的位置是这项技术的最大难点，不过它的确做到了对发动机进行更为准确和细致的调控管理。

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