易車原創·易看就知道燃燒效率是燃油發動機的命門，爲了提高對發動機進氣的精確控制，發展出可變氣門正時技術，幾乎已經成爲當今發動機的標配，而現代起亞集團把CVVD連續可變氣門持續期的技術進行量產，今天我們就來就當今燃油發動機最先進的黑科技之一CVVD的核心技術進行一次深入淺出的解析。

最新款的現代索納塔和起亞K5凱酷的推出，帶出了現代集團新一代車型的兩項技術亮點——i-GMP平臺和CVVD發動機技術。CVVD技術首先出現在1.6TGDiSamrtStream直噴渦輪增壓發動機上。

北京現代索納塔

起亞K5凱酷

目前國內市場在售的現代索納塔和起亞K5凱酷的270T車型，搭載的1.5T發動機同樣使用CVVD技術，有了CVVD技術發動機性能可提高4%以上，燃油率可提高5%以上，而尾氣排放量可減少12%以上。

未來北京現代全新名圖、途勝L的入門級動力車型都將使用此款1.5T發動機，北京現代即將推出的全新MPV車型也將使用該款發動機。

首先我們先了解一下氣門對於活塞式發動機的作用，以便後面更好的理解"連續可變氣門持續期"技術的意義。

以單個2閥氣缸的工況爲例，2閥代表2氣門結構，一個負責氣缸的進氣，另一個負責氣缸向外排氣。現在大部分發動機的氣缸都爲爲4氣門結構，我們減少數量，以便更易理解。

1.進氣：進氣門打開/排氣門關閉/活塞下行；

2.壓縮：進氣門/排氣門同時關閉/活塞上行壓縮空氣；

3.做功：進氣門/排氣門同時關閉/火花塞點燃缸內氣體推動活塞下行做功；

4.排氣：進氣門關閉/排氣門打開/活塞上行排氣。

完成這四步便是單個活塞完成一次做功的循環。

凸輪軸的頂端經過氣門時，將氣門頂開即爲開，頂端滑過氣門之後氣門即會關閉，爲了在不同工況下得到更高的燃燒效率，就要實現更精準的氣門控制，從而進化出了可變氣門正時技術（控制氣門"早開早關"和"晚開晚關"）和可變氣門升程的技術（控制氣門"開大"和"開小"）；都是爲了對氣缸內進氣實現更精準的控制。

VVT旨在改變固定的進排氣時間，在高轉速工況下調整缸內配氣，提升發動機的燃燒效率；VVL旨在不改變氣門正時的請況下，改變氣門升程，在同樣的開啓時間內換來更大的進氣量，在高轉速工況下達到高性能，低轉速時提高效率。但是這二者都不能改變氣門打開的時長。

氣門凸輪軸的轉速是與發動機曲軸的轉速匹配，這種匹配極爲精確，出現偏差會造成發動機嚴重的損壞。因此在很長一段時間內，只能做到氣門早開或晚開，即正時可變（VVT）；或者氣門開度大小，即升程可變（VVL）；雖然這兩種在氣門位置微小的調整變化，但已經爲發動機調教帶來了極大的性能/效率的提升，但是爲了更精準的進氣控制，這兩種方式還是具有一定的瓶頸——凸輪軸的轉速不能改變則鎖定了氣門開啓的時長。

現在，現代的CVVD連續可變氣門持續期技術正是在這一方面得到了解決，在發動機性能和油耗上可以更進一步得到兼顧和提升。

氣門正時系統解釋起來比較龐大，因此我們在此篇文章中不展開贅述，只剝離出現代CVVD技術的不同之處，爲大家解析這項技術的核心奧義。即通過偏心旋轉的原理改變了凸輪軸的轉速，從而實現了氣門開啓時間的可變，也就是可變氣門持續期。下面我們看圖說話，來看看CVVD結構的妙處。

先來拆解一下結構，在不考慮凸輪軸的前提下，一根旋轉的軸承如何可以改變轉速？這裏我們看示意圖（下圖），中央區域的黑色圓形爲一個定速旋轉的軸，通過紫色的機構與外部的綠色圓環相連，同心旋轉時二者的旋轉速度相同。

當紫色機構推動綠色圓環上下移動時，從而製造出不同的旋轉半徑。那麼由於旋轉的半徑不同了，黑色圓形旋轉速度不變的前提下，半徑短的一側旋轉速度會比較慢，半徑長的一側旋轉速度則比較快。這裏涉及到一個線速度與角速度的關係。

我們先引入一個抽象的公式：線速度等於半徑乘以角速度V=rω。

再來舉一個生活中的具象案例：旋轉木馬想必大家都玩過，當你坐在轉盤的邊緣時，你會明顯覺得眩暈感強烈，因爲離圓心較遠位置旋轉的速度更快，當你在靠近轉盤中間坐下，你的眩暈感就沒有那麼強烈，因爲你離圓心較近位置旋轉的速度較慢，但此時圓心的轉速是沒有變化的，而你的速度卻因爲半徑的變化有了改變。

瞭解了線速度和半徑有關，而與角速度無關的基礎概念之後，我們可以繼續向下討論。

如果到這裏還沒有被繞暈的朋友，我們繼續在此基礎上增加一個凸輪部件。這個橙色凸輪通過紅色的機構與綠色的圓環相連接，與黑色的中心不直接相連。

如圖（上圖）所見，橙色的凸輪旋轉速度實際是受綠色圓環影響，通過綠色圓環的偏心運動，橙色凸輪軸和黑色圓心可以實現不同的旋轉速度，當橙色凸輪的頂端滑過下方時實現了不同的速度。下方動圖更加直觀。

最左側開啓時間最長，最右側開啓時間最短，綠色圓環的軸心改變由電機驅動蝸輪蝸桿的實現調節，這個變化過程和幅度都非常的微小和迅速。這項技術可將氣門開啓的持續期做到在40mS到60mS之間無極可變，將發動機壓縮比在4:1至10.5:1內進行靈活調整，不同工況下壓縮比的改變也意味着更高的燃油效率和更低的油耗。

以上我們所淺析的是CVVD可變持續期技術的獨到之處，它是在可變氣門正時（VVT）和可變氣門升程（VVL）的基礎上將二者的優點融合，實現奧拓循環-阿特金森循環-米勒循環三者間的自由切換。現在市面上的發動機都只能實現奧拓循環-阿特金森循環或者奧拓循環-米勒循環，二者中間的切換。

CVVD在不改變氣門升程的情況下，通過持續期的調整，來實現VVT的可變正時和VVL的改變進氣量。除了CVVD技術，還要配合缸內直噴技術、渦輪增壓廢氣循環、更低運轉阻力等技術和工藝相疊加，才能做到一臺效率高、油耗低、排放合格的優秀髮動機。

現代第十代索納塔

CVVD技術打破了VVT和VVL技術都無法實現的氣門持續期調節，現今內燃機發動機技術可以講登峯造極，每向上進一步一小步都是極大的突破，現代的這項CVVD技術實現了更精準更自由的配氣調節，值得尊敬。

起亞K5凱酷

但它可能有些生不逢時，從結果論的角度來講，現階段內燃機技術的提升可能對於消費者遠不如電動車那瞬間爆發的扭矩來的直觀，也不如電動車不定期的新系統推送讓人期待。

不過作爲內燃機技術的擁躉，筆者還是期待着現代/起亞CVVD、馬自達SKYACTIVX壓燃這樣百尺竿頭更進一步的突破。

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