全可(kě)變氣門(mén)系統能(néng)夠實現(xiàn)氣門正(zhèng)時、開啟(qi)持續期(qī)和升程(cheng)的連續(xu)可變，通(tong)過優化(hua)各個工(gong)況下的(de)氣門升(sheng)程狀态(tai)，從而改(gai)善發動(dong)機的燃(rán)油經濟(jì)性，提高(gāo)輸出扭(niu)矩，降低(di)排放污(wu)染物等(deng)。

UniAir系統(tǒng)也可以(yǐ)看作是(shi)一種VVT/VVL技(ji)術，隻不(bú)過機械(xie)結構裡(lǐ)的氣✍️門(men)由凸輪(lun)軸控制(zhì)變為了(le)電磁液(yè)壓控制(zhi)，這樣不(bú)僅可以(yǐ)有效降(jiàng)低發動(dòng)機的體(tǐ)積和重(zhong)量，還可(kě)以實現(xiàn)發動機(ji)氣♌門相(xiàng)位和升(sheng)程的連(lian)續控制(zhì)調節。

UniAir系統最(zuì)早由德(dé)國Schaeffler集團(tuan)在2001年開(kāi)發，後來(lai)與菲亞(yà)特合作(zuò)開發（Schaeffler稱(chēng)之為UniAir,菲(fei)亞特稱(cheng)之為MultiAir），在(zài)經過長(zhǎng)達七年(nian)的試驗(yan)、驗證後(hòu)，最終🌐于(yu)2009年形成(chéng)了商品(pin)化，在阿(a)爾法MiTo1.4 MultiAir車(che)型上首(shǒu)次亮相(xiang)，目前Multiair系(xi)統已發(fā)展至第(dì)三代(最(zui)新菲亞(yà)特1.3T發動(dòng)機）,除🔱了(le)菲亞🌈特(te)動力，在(zài)捷豹路(lu)虎的✌️Ingenium系(xi)列發動(dong)機發動(dòng)機上也(ye)有應用(yòng)。

UniAir結(jié)構及原(yuan)理

典型的(de)UniAir結構

典(diǎn)型的UniAir結(jié)構如上(shang)圖所示(shì)。UniAir安裝在(zài)凸輪軸(zhóu)和氣門(men)之間，凸(tū)輪♻️軸作(zuò)用于搖(yao)臂，搖臂(bì)作用于(yú)給高壓(yā)腔⑥加壓(yā)的泵體(tǐ)④。根據電(dian)磁閥⑤的(de)位置，油(you)壓通過(guo)活塞作(zuò)用于氣(qì)門或油(yóu)壓減🏒小(xiǎo)流向中(zhōng)壓腔③和(he)儲壓腔(qiāng)①。通過調(diao)整電磁(ci)閥位置(zhì)，使氣門(men)暫時與(yǔ)凸♋輪位(wei)置解👣耦(ou)；再通高(gāo)壓腔的(de)不同🐅壓(yā)力水平(ping)，來💘實現(xiàn)氣門升(shēng)程可變(bian)。出于🔞能(neng)量考慮(lǜ)，一部分(fèn)中壓腔(qiāng)的機油(you)流入儲(chu)壓腔①。發(fā)動🔴機潤(run)滑油路(lù)為UniAir供油(you)系統②供(gòng)油。

高壓腔(qiang)壓力下(xia)降後，氣(qi)門彈簧(huáng)關閉氣(qì)門。在打(dǎ)開氣門(men)的活塞(sāi)導管上(shàng)，有一些(xiē)小孔來(lai)控制機(ji)油流量(liàng)，從而起(qi)到制動(dòng)⑦作用。

另外，為(wéi)了補償(cháng)随溫度(du)變化的(de)機油粘(zhan)度導緻(zhi)的液壓(ya)㊙️效應。需(xū)❓要一個(gè)溫度傳(chuán)感器。所(suǒ)有控制(zhì)UniAir需要的(de)其😘他參(can)數，如♋凸(tū)輪軸轉(zhuan)速，由🏃‍♀️發(fā)動機現(xiàn)有的傳(chuán)感器提(tí)供。

1）電磁(cí)閥

電磁閥(fa)

電磁(cí)閥具有(you)由 PCM 提供(gong)的專用(yòng)電源和(hé)接地，并(bing)且用脈(mo)寬調制(zhi)(PWM) 控制方(fang)式來調(diao)節其位(wei)置。為了(le)讓電磁(ci)閥快速(sù)動✉️作，舍(she)弗勒開(kāi)發了一(yi)💋種具有(you)最小可(kě)能的電(dian)流要求(qiú)的特殊(shu)工作策(cè)略。這導(dao)緻電流(liu)波形分(fèn)為幾個(ge)階段。

靜止時(shi)，電磁閥(fa)處沒有(you)電流供(gòng)應，并且(qiě)處于打(da)開位置(zhì)。在激活(huó)的♌第一(yi)個階段(duan)，電磁閥(fá)得到電(dian)流供應(ying)，在此階(jiē)段，電流(liu)會讓電(diàn)磁閥預(yu)先磁化(hua)，但是不(bú)會讓其(qi)動作。為(wéi)了确保(bǎo)快速準(zhǔn)确地完(wán)成通電(diàn)程序，在(zai)确切的(de)開關時(shí)刻，将會(hui)對其施(shi)加增大(dà)的電流(liú)。該時刻(kè)由 PCM 根據(jù)當前工(gong)作條件(jiàn)的傳🔞感(gǎn)器輸入(ru)确定。在(zài)電磁閥(fá)完全激(ji)活後，電(diàn)流會減(jiǎn)少至保(bao)‼️持電流(liu)，該電流(liú)将電磁(ci)閥保持(chi)在關閉(bì)位置。根(gen)據工作(zuò)條件，PCM 軟(ruan)件将會(huì)再♊次控(kòng)制電磁(cí)閥打開(kai)🐕的時間(jian)點，在這(zhe)一時刻(ke)，系統将(jiāng)👣會完全(quán)斷開保(bǎo)持電流(liú)。

2）制動單(dān)元

制動單(dan)元是一(yī)個從動(dong)缸，用于(yú)通過液(yè)壓氣門(mén)間隙調(diào)節元件(jian)将泵的(de)液壓壓(yā)力轉換(huàn)為進氣(qi)門的移(yi)動。制動(dong)單元的(de)設🔞計不(bú)僅能夠(gou)控制氣(qi)門的關(guan)閉，而且(qie)還能夠(gòu)提供極(jí)快的打(dǎ)開速度(du)，這是因(yīn)為在打(da)開階段(duan)，系統使(shi)用止回(hui)閥來旁(páng)通該🐉單(dān)元的制(zhi)動元件(jiàn)。

3）機油溫(wen)度傳感(gǎn)器

機(jī)油溫度(du)傳感器(qì)

機油溫(wēn)度傳感(gan)器位于(yú)UniAir單元上(shàng)，用于将(jiāng)高壓油(yóu)的溫👈度(dù)反饋給(gěi)PCM。PCM 利用此(ci)信息确(què)定機油(you)粘度，并(bing)在 -40°C (-40°F) 至 150°C (302°F) 的(de)寬發動(dòng)機溫度(du)範圍内(nei)實現🐇準(zhǔn)确的電(dian)磁閥開(kai)關時間(jian)補償。該(gāi)傳感器(qì)有一個(ge)兩針接(jiē)頭，一個(ge)🛀針腳向(xiang) PCM 提供溫(wen)度信号(hào)輸入，另(lìng)一個是(shì)接地🐉連(lian)接。該傳(chuán)感器有(yǒu)一📱個 NTC 元(yuan)件，經過(guo)♉專門校(xiao)準，适用(yòng)于低溫(wen)條件。

UniAir系統的(de)應用并(bìng)不局限(xiàn)于每個(gè)缸一個(gè)進氣門(men)的情況(kuang)❓。每個缸(gang)📧兩個進(jìn)氣門時(shi)，兩個進(jìn)氣門可(ke)以被單(dān)獨⛹🏻‍♀️驅動(dòng)🔅，也可以(yi)用液壓(yā)或機械(xie)橋同時(shi)驅動，如(rú)下圖所(suǒ)🏃‍♂️示，考慮(lü)到成本(běn)原因，推(tuī)薦使用(yong)液壓橋(qiao)方案。但(dàn)是，相比(bi)而言，獨(du)🔅立驅動(dòng)具有更(geng)大的靈(líng)活性。

UniAir工作模(mo)式

UniAir在(zài)氣門升(shēng)程和開(kāi)啟斷面(miàn)調節上(shàng)都能達(dá)到很高(gāo)的自由(you)度。氣門(mén)最大升(shēng)程和最(zui)早開啟(qǐ)點由驅(qu)動系統(tǒng)的凸輪(lun)型線确(que)定，最☎️晚(wǎn)關閉點(dian)也受其(qí)所限。在(zài)凸輪型(xíng)線範❤️圍(wéi)内，通過(guo)控制電(diàn)磁閥可(ke)以實現(xian)各種升(shēng)程變化(huà)。總之就(jiù)是，根據(ju)發動機(jī)運行工(gong)況，可對(duì)氣門開(kai)㊙️啟、關閉(bi)時刻及(jí)氣門升(shēng)程作出(chu)最優化(hua)調整。

1）全(quán)升程模(mo)式：

在(zài)凸輪軸(zhou)的傳統(tǒng)方式控(kòng)制下，氣(qi)門完全(quan)打開和(he)關🈲閉。在(zài)高發動(dòng)機轉速(sù)下使用(yòng)這種模(mó)式，以獲(huo)得最大(dà)發動機(jī)動力。

2）氣門晚(wǎn)開模式(shì)：

在啟(qǐ)動發動(dòng)機和怠(dài)速運轉(zhuan)期間，延(yan)遲進氣(qi)門的打(dǎ)🛀開。氣門(mén)打開較(jiao)短的時(shí)間，并在(zài)較低升(shēng)程中對(dui)進入✏️氣(qi)缸的空(kong)🐅氣量提(ti)供精确(que)的控制(zhi)。因此，在(zài)怠速運(yun)轉📐時燃(ran)油經濟(jì)性得到(dao)了改善(shàn)。在冷啟(qǐ)動期間(jiān)，僅少量(liang)的冷空(kong)氣進入(rù)氣缸，這(zhe)意味着(zhe)發動機(ji)更容易(yi)啟動。

3）氣門(mén)早關模(mó)式：

在(zai)低至中(zhong)等發動(dòng)機轉速(sù)期間激(ji)活。在凸(tu)輪軸輪(lun)廓以正(zheng)常方式(shi)關閉進(jin)氣門之(zhi)前，系統(tǒng)會以液(yè)壓方式(shì)📧關閉進(jìn)氣門。這(zhè)将會😄減(jiǎn)少❌泵氣(qì)損失，提(ti)高發動(dòng)機輸出(chū)并防止(zhǐ)燃油混(hun)合物意(yì)外回流(liú)到進氣(qi)口。

4）零(líng)升程模(mo)式：

在(zài)極低的(de)發動機(jī)轉速和(hé)負載條(tiáo)件下，系(xì)統将會(hui)綜合使(shi)用🐇氣門(men)❓晚開模(mó)式和氣(qì)門晚關(guan)模式，以(yǐ)便實現(xiàn)📐穩定的(de)燃💛燒。

相比機(ji)械系統(tǒng)，UniAir系(xi)統能更(gèng)加靈活(huó)的調整(zhěng)氣門升(sheng)程曲線(xian)，除了在(zài)汽🐪油發(fa)動🈲機上(shang)，也可用(yong)于柴油(yóu)發動機(ji)。它不僅(jin)可以控(kong)制氣🙇🏻門(mén)升⭕程連(lian)♍續可調(diao)，還支持(chí)停缸以(yi)及HCCI均質壓(ya)燃等更(gèng)加先進(jìn)的發動(dong)機技術(shù)。