全可變(biàn)氣門系統能(néng)夠實現氣門(mén)正時、開啟持(chí)續期和升程(cheng)🈲的連🧑🏾‍🤝‍🧑🏼續可變(biàn)，通過優化各(gè)個工況下的(de)氣門升程狀(zhuàng)态，從而改善(shan)發動機的燃(ran)油經濟性，提(ti)高輸👣出扭矩(jǔ)，降低排放污(wū)染物等。

UniAir系統也(ye)可以看作是(shi)一種VVT/VVL技術，隻(zhi)不過機械結(jié)構裡的🍉氣門(mén)由凸🏒輪軸控(kong)制變為了電(diàn)磁液壓控制(zhì)，這樣不僅可(ke)以有效降低(di)發動♋機的體(tǐ)積和重量，還(hái)可以實現發(fā)動機氣門相(xiang)位和升程♌的(de)連續控制調(diào)節。

UniAir系統最早由(you)德國Schaeffler集團在(zài)2001年開發，後來(lai)與菲亞特合(hé)作開發（Schaeffler稱之(zhī)為UniAir,菲亞特稱(chēng)之為MultiAir），在經過(guo)長達七年的(de)試驗、驗證後(hòu)，最終于2009年形(xíng)成了商品化(hua)，在阿爾法MiTo1.4 MultiAir車(che)型上首次亮(liang)相，目前Multiair系統(tong)已☀️發展至第(dì)三代(最新菲(fēi)亞特1.3T發動機(ji)）,除了菲亞特(tè)動力，在捷豹(bào)路虎的Ingenium系列(liè)發動機發動(dong)機上🐇也有應(ying)用。

UniAir結(jié)構及原理

典型的UniAir結(jie)構

典型的(de)UniAir結構如上圖(tú)所示。UniAir安裝在(zài)凸輪軸和氣(qi)門之間，凸輪(lun)軸作用于搖(yao)臂，搖臂作用(yong)于給高壓腔(qiang)⑥加壓的泵體(ti)④。根據電磁閥(fá)⑤的位置，油壓(yā)通過活塞作(zuo)用于💞氣門或(huo)油壓減小流(liu)向中壓腔③和(he)儲壓📐腔①。通過(guo)調整電磁閥(fa)位置，使氣門(men)🌍暫時與凸輪(lun)位置解耦；再(zai)通高壓腔的(de)不同🧑🏾‍🤝‍🧑🏼壓力水(shuǐ)平，來實現氣(qi)門升🈲程可變(biàn)。出于能量考(kǎo)慮，一部分中(zhōng)壓腔的機油(you)流入儲壓腔(qiāng)♊①。發動機潤滑(huá)油㊙️路為UniAir供油(you)系統②供油。

高壓腔壓(ya)力下降後，氣(qi)門彈簧關閉(bì)氣門。在打開(kai)氣🤩門的活塞(sai)導管上，有一(yī)些小孔來控(kong)制機油流量(liang)，從㊙️而起到制(zhi)動⑦作用。

另外，為(wei)了補償随溫(wen)度變化的機(jī)油粘度導緻(zhi)的液壓效應(yīng)🈚。需要♻️一個溫(wen)度傳感器。所(suǒ)有控制UniAir需要(yào)的其他參🌈數(shu)，如凸輪軸轉(zhuan)速，由發動機(jī)現有的傳感(gǎn)器提供。

1）電(dian)磁閥

電(dian)磁閥

電磁閥具(jù)有由 PCM 提供的(de)專用電源和(he)接地，并且用(yòng)脈寬調制(PWM) 控(kong)制方式來調(diao)節其位置。為(wéi)了讓電磁閥(fá)快速動作，舍(she)弗勒❤️開發了(le)一種具有最(zui)小可能的電(dian)流💔要求的特(te)殊工作策略(luè)。這導緻👣電流(liu)波形分為幾(ji)個階段。

靜止時(shí)，電磁閥處沒(méi)有電流供應(yīng)，并且處于打(da)開位置。在激(ji)活的第一個(gè)階段，電磁閥(fá)得到電流供(gong)應，在此階🌏段(duan)，電流會讓電(dian)磁閥預先磁(cí)化，但是不會(huì)讓其動作。為(wei)了确保快速(su)準确地完成(cheng)通電程序，在(zài)确切的開關(guan)時刻，将會對(dui)其施加增大(da)的電流。該時(shí)刻由 PCM 根據當(dāng)前工作條件(jiàn)的傳感器輸(shū)入确定。在電(diàn)磁閥完全激(ji)活後🌐，電流會(huì)減少至保持(chí)電流，該電流(liu)将電磁閥保(bao)持在關閉位(wèi)置。根據工作(zuo)條件，PCM 軟件将(jiang)會再次控制(zhi)電磁閥打開(kai)㊙️的時間點，在(zai)這一時刻，系(xi)統将👉會完全(quán)斷❤️開保持電(diàn)流。

2）制動單(dan)元

制動(dòng)單元是一個(ge)從動缸，用于(yu)通過液壓氣(qi)門間隙調節(jie)元件🌈将泵的(de)液壓壓力轉(zhuan)換為進氣門(mén)的移動。制動(dòng)🍉單元的設計(jì)不僅能夠控(kòng)制氣門的關(guān)閉，而且還能(neng)夠提供極快(kuai)的打開速度(dù)，這是因為在(zài)打開階✨段，系(xì)統使🏃‍♂️用止回(hui)閥來旁通該(gāi)⁉️單元的制動(dong)元件。

3）機油(yóu)溫度傳感器(qi)

機(ji)油溫度傳感(gǎn)器

機油溫(wen)度傳感器位(wèi)于UniAir單元上，用(yong)于将高壓油(yóu)的溫度反饋(kui)給PCM。PCM 利用此信(xìn)息确定機油(you)粘度，并在 -40°C (-40°F) 至(zhi) 150°C (302°F) 的寬💔發動機(jī)溫度範😍圍内(nei)實現💰準确的(de)電磁閥開關(guān)時間補償。該(gai)傳感器有一(yi)個兩針接頭(tóu)，一個針腳向(xiang) PCM 提供溫度信(xin)号輸入，另一(yī)個是接地連(lián)接。該傳🙇🏻感器(qi)有一個 NTC 元件(jian)，經過專門校(xiao)準，适用于低(dī)溫條件。

UniAir系統的(de)應用并不局(jú)限于每個缸(gāng)一個進氣門(mén)的情況。每個(gè)‼️缸兩個進氣(qi)門時，兩個進(jìn)氣門可以被(bèi)單獨驅動，也(ye)可以用液壓(yā)或機🔴械橋同(tong)時驅動，如下(xia)圖所示，考慮(lǜ)到成本🧡原因(yīn)，推薦使用液(yè)壓橋方案。但(dan)是，相比而言(yan)，獨立驅動具(ju)有更大的🥵靈(líng)活性。

UniAir工作模式(shì)

UniAir在(zài)氣門升程和(hé)開啟斷面調(diao)節上都能達(da)到很高的自(zi)由度。氣門最(zui)大升程和最(zuì)早開啟點由(yóu)驅動系統的(de)凸輪型線确(què)定，最🈲晚關閉(bì)點也受其所(suo)限。在凸輪型(xing)線範圍内，通(tōng)🈲過控制❗電磁(cí)閥可以實現(xian)各種升程變(bian)化。總之就是(shì)，根據🎯發動機(ji)運行工況，可(ke)對氣門開啟(qi)、關閉時刻♌及(ji)氣門升程🚶‍♀️作(zuò)出最優化調(diào)整。

1）全升程(chéng)模式：

在凸輪軸(zhóu)的傳統方式(shi)控制下，氣門(men)完全打開和(he)關閉💘。在高發(fā)動機轉速下(xia)使用這種模(mó)式，以獲得最(zui)大發動機動(dòng)力。

2）氣門晚開模(mó)式：

在啟動發動(dong)機和怠速運(yùn)轉期間，延遲(chi)進氣門的打(dǎ)開。氣♍門打開(kāi)較短的時間(jiān)，并在較低升(shēng)程中對進入(ru)氣缸的空氣(qi)量提供精确(que)的控制。因此(ci)，在怠速運轉(zhuan)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼時燃油經濟(ji)性💘得到了改(gai)善。在冷啟動(dòng)期間，僅少量(liang)的冷空氣進(jin)入氣缸，這意(yì)味着發動機(ji)更✍️容易啟動(dòng)。

3）氣門早(zǎo)關模式：

在低至(zhì)中等發動機(jī)轉速期間激(jī)活。在凸輪軸(zhou)輪廓以正常(chang)方式關閉進(jìn)氣門之前，系(xì)統會以液壓(yā)方式關閉進(jìn)氣門。這将會(huì)減少✌️泵氣損(sǔn)失，提高發動(dong)機輸出并防(fáng)止燃油混合(hé)物意外回流(liu)到進氣口。

4）零升(shēng)程模式：

在極低(di)的發動機轉(zhuǎn)速和負載條(tiao)件下，系統将(jiang)會綜合🤞使用(yong)氣門晚開模(mo)式和氣門晚(wǎn)關模式，以便(biàn)實現🈲穩定✏️的(de)燃燒。

相比機械(xie)系統，UniAir系(xì)統能更加靈(líng)活的調整氣(qì)門升程曲線(xiàn)，除了在汽油(you)發動機上，也(yě)可用于柴油(you)發動機。它不(bu)僅可以控制(zhì)氣🐆門升程連(lián)續可調，還支(zhī)持停缸以及(ji)HCCI均質壓(ya)燃等更加先(xian)進的發動機(ji)技術。