传统发动机的气门正时系统,是一种配气相位即气门开启关闭一成不变的机械系统,这种配气系统很难满足发动机在多种工况对配气的需要,不能满足发动机在各种转速工况下均输出强劲的动力要求。而可变气门正时系统是一种改变气门开启时间或开启大小的电控系统,通过在不同转速下为车辆匹配更合理的气门开启或关闭时刻,来增强车辆扭矩输出的均衡性,提高发动机功率并降低车辆的油耗。
从配气相位图上可以看出活塞从上止点移到下止点的进气过程中,进气门会提前开启和延迟关闭。当发动机做功完毕,活塞从下止点移到上止点的排气过程中,排气门会提前开启和延迟关闭。
这种延长气门开启时间的做法,必然会出现一个进气门和排气门同时开启的时刻,配气相位上称为“重叠阶段”,可能会造成废气倒流。这种现象在发动机的转速仅1 000 r/min以下的怠速时候最明显(怠速工作下的“重叠阶段”时间是中等速度工作条件下的7倍)。这容易造成怠速工作不畅顺,振动过大,功率下降等现象。尤其是采用四气门的发动机,由于“帘区”值大,“重叠阶段”更容易造成怠速运转不畅顺的现象。设计师为了消除这一缺陷,就以“变”对“变”,采用了“可变式”的气门驱动机构。
可变式气门驱动机构就是在发动机急速工作时减少气门行程,缩小“帘区值”,而在发动机高速工作时增大气门行程,扩大“帘区值”,改变“重叠阶段”的时间,使发动机在高转速时能提供强大的功率,在低转速时又能产生足够的扭力,从而改善了发动机的工作性能。气门可变驱动机构能根据汽车的运行状况,随时改变配气相位,改变气门升程和气门开启的持续时间。