其特點是，無需使用節(jié)流閥通過吸氣閥門便可調(diào)節(jié)空氣量，德國寶馬公司已經(jīng)將其作為“ValveTronicS”發(fā)動機投入使用。

       三菱MIVEC發(fā)動機采用在高速旋轉時加大提升量的設計，這樣一來，便可吸入更多的空氣，從而實現(xiàn)輸出功率的提高。另外，還可在低速旋轉時防止泵吸損失，從而就可提高燃效。“其目標是將燃效提高10％左右”。

      VVT是英文縮寫，全稱是“Variable Valve Timing”，中文意思是“可變氣門正時”，由于采用電子控制單元（ECU）控制，因此豐田起了一個好聽的中文名稱叫“智慧型可變氣門正時系統(tǒng)”。該系統(tǒng)主要控制進氣門凸輪軸，又多了一個小尾巴“i”，就是英文“Intake”（進氣）的代號。這些就是“VVT－i”的字面含義了。

     VVT－i是一種控制進氣凸輪軸氣門正時的裝置，它通過調(diào)整凸輪軸轉角配氣正時進行優(yōu)化，從而提高發(fā)動機在所有轉速范圍內(nèi)的動力性、燃油經(jīng)濟性，降低尾氣的排放。

     VVT－i系統(tǒng)由傳感器、ECU和凸輪軸液壓控制閥、控制器等部分組成。ECU儲存了最佳氣門正時參數(shù)值，曲軸位置傳感器、進氣歧管空氣壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、水溫傳感器和凸輪軸位置傳感器等反饋信息匯集到ECU并與預定參數(shù)值進行對比計算，計算出修正參數(shù)并發(fā)出指令到控制凸輪軸正時液壓控制閥，控制閥根據(jù)ECU指令控制機油槽閥的位置，也就是改變液壓流量，把提前、滯后、保持不變等信號指令選擇輸送至VVT－i控制器的不同油道上。

     VVT－i系統(tǒng)視控制器的安裝部位不同而分成兩種，一種是安裝在排氣凸輪軸上的，稱為葉片式VVT－i，豐田PREVIA（大霸王）安裝此款。另一種是安裝在進氣凸輪軸上的，稱為螺旋槽式VVT－i，豐田凌志400、430等高級轎車安裝此款。兩者構造有些不一樣，但作用是相同的。

     葉片式VVT－i控制器由驅(qū)動進氣凸輪軸的管殼和與排氣凸輪軸相耦合的葉輪組成，來自提前或滯后側油道的油壓傳遞到排氣凸輪軸上，導致VVT－i控制器管殼旋轉以帶動進氣凸輪軸，連續(xù)改變進氣正時。當油壓施加在提前側油腔轉動殼體時，沿提前方向轉動進氣凸輪軸；當油壓施加在滯后側油腔轉動殼體時，沿滯后方向轉動進氣凸輪軸；當發(fā)動機停止時，凸輪軸液壓控制閥則處于最大的滯后狀態(tài)。

      螺旋槽式VVT－i控制器包括正時皮帶驅(qū)動的齒輪、與進氣凸輪軸剛性連接的內(nèi)齒輪，以及一個位于內(nèi)齒輪與外齒輪之間的可移動活塞，活塞表面有螺旋形花鍵，活塞沿軸向移動，會改變內(nèi)、外齒輪的相位，從而產(chǎn)生氣門配氣相位的連續(xù)改變。當機油壓力施加在活塞的左側，迫使活塞右移，由于活塞上的螺旋形花鍵的作用，進氣凸輪軸會相對于凸輪軸正時皮帶輪提前某個角度。當機油壓力施加在活塞的石側，迫使活塞左移，就會使進氣凸輪軸延遲某個角度。當?shù)玫嚼硐氲呐錃庹龝r，凸輪軸正時液壓控制閥就會關閉油道使活塞兩側壓力平衡，活塞停止移動。

     現(xiàn)在，先進的發(fā)動機都有“發(fā)動機控制模塊”（ECM），統(tǒng)管點火、燃油噴射、排放控制、故障檢測等。豐田VVT－i發(fā)動機的ECM在各種行駛工況下自動搜尋一個對應發(fā)動機轉速、進氣量、節(jié)氣門位置和冷卻水溫度的最佳氣門正時，并控制凸輪軸正時液壓控制閥，并通過各個傳感器的信號來感知實際氣門正時，然后再執(zhí)行反饋控制，補償系統(tǒng)誤差，達到最佳氣門正時的位置，從而能有效地提高汽車的功率與性能，盡量減少耗油量和廢氣排放

　　本田汽車公司在1989年推出了自行研制的“可變氣門配氣相位和氣門升程電子控制系統(tǒng)”，英文全稱“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System”，縮寫就是“VTEC”，是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程等兩種不同情況的氣門控制系統(tǒng)。與普通發(fā)動機相比，VIEC發(fā)動機同樣是每缸4氣門（2進2排）、凸輪軸和搖臂等，不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法。

雅閣F22B1發(fā)動機進氣凸輪軸為例，除了原有控制兩個氣門的一對凸輪（主凸輪a和次凸輪b）和一對搖臂（主搖臂A和次搖臂B）外，還增加了一個較高的中間凸輪c和相應的搖臂（中間搖臂C），三根搖臂內(nèi)部裝有由液壓控制移動的小活塞。

　　發(fā)動機低速時，小活塞在原位置上，三根搖臂分離，主凸輪a和次凸輪b分別推動主搖臂A和次搖臂B，控制兩個進氣門的開閉，氣門升量較少，情形好像普通的發(fā)動機。雖然中間凸輪c也推動中間搖臂C，但由于搖臂之間已分離，其它兩根搖臂不受它的控制，所以不會影響氣門的開閉狀態(tài)。

　　發(fā)動機達到某一個設定的高轉速（3500轉/分）時，電腦即會指令電磁閥啟動液壓系統(tǒng)，推動搖臂內(nèi)的小活塞，使三根ABC搖臂鎖成一體，一起由中間凸輪c驅(qū)動，由于中間凸輪比其它凸輪都高，升程大，所以進氣門開啟時間延長，升程也增大了。

　　當發(fā)動機轉速降低到某一個設定的低轉速時，搖臂內(nèi)的液壓也隨之降低，活塞在回位彈簧作用下退回原位，三根搖臂分開。

　　整個VTEC系統(tǒng)由發(fā)動機主電腦（ECU）控制，ECU接收發(fā)動機傳感器（包括轉速、進氣壓力、車速、水溫等）的參數(shù)并進行處理，輸出相應的控制信號，通過電磁閥調(diào)節(jié)搖臂活塞液壓系統(tǒng)，從而使發(fā)動機在不同的轉速工況下由不同的凸輪控制，影響進氣門的開度和時間。

　　VTEC系統(tǒng)已經(jīng)有十余年的歷史，面對目益嚴格的排放及動力性能要求，已有一點“力不從心”的感覺。例如VTEC系統(tǒng)的氣門升程和正時的變換動作明顯將發(fā)動機的狀態(tài)劃分為兩個階段，它們之間的轉換不夠平滑，在VTEC系統(tǒng)啟動前后發(fā)動機的表現(xiàn)截然不同，連發(fā)出的聲音也不一樣。為了改善VTEC系統(tǒng)的性能，近年本田推出了i-VTEC系統(tǒng)。

　　簡單地說，i-VTEC系統(tǒng)是在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎上，添加一個稱為“可變正時控制”VTC（Variable timing control），即一組進氣門凸輪軸正時可變控制機構，通過ECU控制程序，控制進氣門的開啟關閉。

　　它的原理是當發(fā)動機低轉速時令每缸其中一只進氣門關閉，讓燃燒室內(nèi)形成一道稀薄的混合氣渦流，結集在火花塞周圍點燃作功。發(fā)動機高轉速時則在原有基礎上提高進氣門的開度及時間，以獲取最大的充氣量。VTC令氣門重疊時間更加精確，達到最佳的進、排氣門重疊時間，并將發(fā)動機功率提高20%。同時，i-VTEC系統(tǒng)發(fā)動機采用進氣歧管放在前，排氣歧管放在后（靠車廂一端）的布置。在進氣歧管上增設了可變長度裝置，低轉速時增長進氣行程提高氣流速度，有利于提升扭矩；而排氣歧管則縮短了長度，也就是縮短了與三元催化器之間的距離，使三元催化器更快進入適當?shù)墓ぷ鳒囟?，能有效控制廢氣排放。由于發(fā)動機一啟動后i-VTEC系統(tǒng)就進入狀態(tài)，不論低轉速或者高轉速VTC都在工作，也就消除了原來VTEC系統(tǒng)存在的缺陷。

   為了順應現(xiàn)今社會對至關重要的"環(huán)保性能"所提出的日益高漲的要求，馬自達從各個方面進行了大量有益的嘗試和不懈努力。同時，馬自達堅持其一貫追求的"Zoom了達成在更高層次上使車輛在具備低油耗、清潔排放的"環(huán)保性能"的同時，又能完美地展現(xiàn)"Zoom-Zoom"的高性能表現(xiàn)，馬自達在2007年上海國際車展上推出了其新開發(fā)出的新一代發(fā)動機--"MZR 2.3L DISI TURBO" MZR 2.3L DISI*直噴渦輪增壓發(fā)動機。

*DISI: Direct Injection Spark Ignition直噴點火

該發(fā)動機以2.3L的較小排量與直噴系統(tǒng)為基礎，加裝高效的渦輪增壓器。在低油耗與清潔排放，保證渦輪增壓器特有的加速動力以及展示可與V6 3.5～4.0L級別發(fā)動機相媲美的平滑扭矩與優(yōu)異的發(fā)動機響應這三方面，達到了前所未有的、更高層次上同步實現(xiàn)。

繼Mazda6 MPS之后，馬自達還將這款具備極佳的環(huán)保性及可充分體驗"Zoom-Zoom" 高性能感受的新一代MZR 2.3L DISI直噴渦輪增壓發(fā)動機搭載在Mazda3 MPS、CX-7以及Mazda MPV等各種不同的車型上。

MZR 2.3L DISI直噴渦輪增壓發(fā)動機發(fā)動機的特點

通過缸內(nèi)直噴系統(tǒng)與渦輪增壓器的組合，彌補了傳統(tǒng)渦輪增壓發(fā)動機的不足，為渦輪增壓發(fā)動機創(chuàng)造了前所未有的新價值。

● 利用催化劑的快速活性化實現(xiàn)清潔的尾氣排放

直噴發(fā)動機可向缸內(nèi)直接噴射霧化燃料，便于在火花塞周邊產(chǎn)生狀態(tài)良好的混合氣體，從而提高點火性能。為此，可在杜絕不發(fā)火的情況下延遲點火時間，使排放的氣體溫度急速上升，從而在發(fā)動機啟動后，使催化劑溫度盡快上升到活性化的水平。同時，由于采用了輕量化的單渦管渦輪增壓器，大幅度降低了排氣系統(tǒng)的熱容量，提高了啟動時的暖機性能，MZR 2.3L DISI直噴渦輪增壓發(fā)動機達到了排放法規(guī)的低排放認定標準。

● 通過高壓縮比實現(xiàn)低油耗

MZR 2.3L DISI直噴渦輪增壓發(fā)動機優(yōu)異的缸內(nèi)冷卻效果提高了耐爆燃性，因此，可在不損失低速扭矩的前提下實現(xiàn)高壓縮比，從而有效提高發(fā)動機單體的燃油經(jīng)濟性。由于這一特性，MZR 2.3L DISI直噴渦輪增壓發(fā)動機在同類高輸出增壓發(fā)動機中實現(xiàn)了9.5的最高壓縮比，為降低油耗作出了積極的貢獻。

● 易于控制的平滑扭矩

霧化燃料以最大11.5MPa的高壓向缸內(nèi)噴射時的汽化潛熱導致燃燒室的溫度下降（缸內(nèi)冷卻效果），從而提高了混合氣體的填充效率。由此，3,000rpm附近的扭矩實現(xiàn)了最大10%的提升，相當于最大扭矩90%的342Nm可在2000～5500rpm的寬廣轉速范圍內(nèi)產(chǎn)生，這一易于控制的平滑扭矩通過單管渦輪增壓器得到了實現(xiàn)。

● 在整個轉速區(qū)域的高速響應

缸內(nèi)冷卻效果提高了加速初期混合氣體的填充量，從而使渦輪增壓器的渦輪及空氣壓縮機轉速出現(xiàn)快速的線性提升，因此，即便采用了單管渦輪增壓器，仍可在2250rpm的低轉速區(qū)間發(fā)揮出最大增壓效果，從而在整個轉速區(qū)間確保了優(yōu)異的發(fā)動機響應，使其能按照駕駛者的操控意圖作出反應。

MZR 2.3L DISI直噴渦輪增壓發(fā)動機

● 對應高動力輸出的最優(yōu)化技術

為了應對伴隨高動力輸出的熱負荷及燃燒壓力的增加，開發(fā)人員對MZR 2.3L DISI直噴渦輪增壓發(fā)動機的各個零部件形狀、材質(zhì)進行了最優(yōu)化設計。首先，經(jīng)過重新設計的汽缸蓋形狀有效地提高了剛性，此外，又通過在汽缸墊與氣門管橋之間設置冷卻水的連接孔，改善了冷卻性能。同時，采用鋼制曲軸，加大了曲軸銷的直徑，而連桿同樣采用鋼材料，并對形狀進行了優(yōu)化設計?；钊N直徑被進一步加大并采用全浮動式，提高了旋轉機構的剛性和強度。

         １９９６年８月，三菱汽車公司在Ｇａｌａｎｔ（華麗）轎車上裝配了ＧＤＩ直噴汽油發(fā)動機，一度成為人們的話題。繼三菱之后，豐田也在８月推出了Ｄ－４直噴汽油發(fā)動機。這是新一代超低油耗發(fā)動機，其排量為１９９８ｍＬ，４缸ＤＯＨＣ，壓縮比為１０。

      該直噴發(fā)動機的基本機理與三菱ＧＤＩ類似。高壓燃料泵和同樣受高壓的噴嘴都成了發(fā)動機中的ｂ肋部件，這是由于在氣缸內(nèi)直接噴射汽油的緣故。低負荷時，在點火之前改變?nèi)剂蠂娚鋾r間，在高負荷時和高轉速域根據(jù)進氣行程和運轉狀況改變?nèi)剂蠂娚鋾r間。另外，一方面要實現(xiàn)超稀薄燃燒，另一方面要進行穩(wěn)定燃燒，則須把活塞頂面設計成凹狀，這一點與三菱的相似。

     和ＧＤＩ不同的地方，首先在超稀薄燃燒運轉時，Ｄ－４發(fā)動機是采取在火花塞附近集中燃燒方式，并選擇了在橫方向產(chǎn)生渦流的方式。而三菱則采用了ＭＶＶ原來在氣缸內(nèi)產(chǎn)生縱方向的吸氣渦流方式。我們把前者稱為成層燃燒，把后者稱為均質(zhì)燃燒。

     Ｄ－４發(fā)動機獨到之處還有，其燃料的噴射壓力設計乎達１０ＭＰａ以上這一非常值。這樣就可以把燃料粒子細化，以更易于燃燒的狀態(tài)送到燃燒室里去。其特點還有，成層燃燒時的空燃比最大約５０。
在Ｄ－４發(fā)動機中還安裝了可變配氣相位結構ＶＶＴ－ｈ根據(jù)吸人空氣需要量的復雜變化能夠靈活反應的電子控制節(jié)流閥等。集中了這些尖端技術的結果，使發(fā)動機與自動變速器相匹配。其燃料經(jīng)濟性較原有發(fā)動機提高３０％以上。在動力性方面，其起動加速或超車加速均提高１０％。

     裝車試乘的第一個印象是無論高速、低速，任何轉速時駕駛員都沒有不自然的感覺。在車內(nèi)噪音、振動與普通發(fā)動機無任何兩樣。如果仔細的觀察就會發(fā)現(xiàn)，特別是在低速經(jīng)濟速度狀態(tài)，稍開節(jié)氣門就可達到加速。 總之，豐田Ｄ－４已達到相當成熟的階段，等到裝載在商品車上，和三菱ＧＤＩ一樣，都將成為今后低油耗發(fā)動機而引起人們關注的中心。

Valvetronic 引擎利用軟體與硬體的組合來取代傳式的節(jié)氣門構造。Valvetronic 一字有電子控制取代傳統(tǒng)的機械控制氣門機構的意思。

　　Valvetronic 修改進氣門的正時與升程，Valvetronic 系統(tǒng)有一支與傳統(tǒng)式引擎一樣的凸輪軸，而且有還有一支偏心軸與滾軸及頂桿的機構，并由步進馬達所帶動著，藉由接收來自油門位置的信號，步進馬達改變偏心凸輪的偏移量，經(jīng)由一些機械傳動間接地改的作動傳統(tǒng)式的氣門機構與 Valvetronic 機構的比較

　　Valvetronic 引擎主要是利用無段可變進氣升程的控制，來取代原有節(jié)氣閥的功能，Valvetronic 有一只獨立的電腦它與引擎管理系統(tǒng)分開，由數(shù)位引擎管理系統(tǒng)結合一40MHz 32 位元的電腦構成網(wǎng)路。

　　Valvetronic 能降低保養(yǎng)維修的費用、增加冷車時的運轉性能、減少排放的廢氣，并且提供引擎較平滑的運轉，Valvetronic

　　引擎由于其燃油的霧化性能相當好，因此不必特別使用某種等級的汽油。Valvetronic 能讓引擎的呼吸更順暢，燃油的消耗約減少10%，在引擎低速運轉有著極為良好的燃油效率，在將來

　　2008 新的二氧化碳規(guī)定中 Valvetronic 將是 BMW 重要的一環(huán)。

　　操作：

傳統(tǒng)的氣門空氣進氣量是由節(jié)氣閥所控制

　　燃油噴射系統(tǒng)監(jiān)視著經(jīng)有流通節(jié)氣閥的空氣流量，來決定引擎燃燒時所須要的燃油量，也就是說當節(jié)氣閥打得愈開時，流入燃燒室的空氣也就愈多。在較輕的節(jié)氣門時，節(jié)氣閥部分甚至接近關閉。在活塞仍在運轉時，部份的空氣進入進氣歧管，這時在燃燒室與節(jié)氣門之間的進氣歧管存在部份的真空，吸力與泵浦抵抗的活塞，浪費能量，工程師將這個現(xiàn)象稱為“泵浦流失”（Pumping loss），當?shù)∷龠\轉，節(jié)氣門只開啟一部份，因此有更多的能量損失。

改進馬達的螺旋齒輪改變偏心軸的旋轉量，帶動中搖臂并傳統(tǒng)的凸輪軸互連動著，再壓傳至搖臂最后才壓下氣門。

　　Valvetronic 能藉由減少氣門的升程，并且進入燃燒室的空氣量，將泵浦流失減至最低。

　　與傳統(tǒng)式的雙凸引擎來比較，Valvetronic 利用一支附加的偏心軸、步進馬達和一些中置搖臂，來控制氣門的啟開或關閉，假如搖臂壓得深一點進氣門就會有較高的升程，Valvetronic就是有辦法自由控制著氣門升降，長進氣就是大的氣門升程，短進氣就是小的氣門升程。

　　作動數(shù)據(jù)：

　　氣門升程的變化 0~9.7mm之間

　　調(diào)整螺旋齒輪至最大與最小之位置只須 0.3 秒

　　結合雙VANOS技術

　　中置搖臂只有0.008mm的公差

　　偏心軸的作動只須幾毫秒

　　優(yōu)點：

　　在 Valvetronic 引擎冷卻水流經(jīng)汽缸蓋，可減少約60%溫度

　　水泵浦大小只須原來的一半，減少動力損失約60%

　　動力方向油快速地被加熱，減少液壓泵浦的動力使用

　　裝置水泵浦及動力泵浦在同一軸上，及在冷卻與機油間的熱交換器，減少溫度30%。

         bluetec技術的柴油發(fā)動機是現(xiàn)今世界上最干凈的一款柴油機。這項技術把柴油機的微粒排放物降低了98%，有害氣體的排放降低了80%?？赡苡腥藢τ谶@些數(shù)字不敏感，換句話說，這樣的指標完全達到了將在2009年實施的歐洲v號標準裝備有同樣清潔柴油機的ml320 cdi以gl320cdi將隨后出現(xiàn)在市場上。在bluetec技術的研發(fā)上，奔馳的工程師花費了兩年多的時間汽車排放的尾氣中，主要有害氣體是一氧化碳（co）、碳氫（hc）以及氮氧化物（nox）等，柴油機還存在顆粒排放物的問題。對付一氧化碳和碳氫比較容易，現(xiàn)今的三元催化器都可以辦到，最為頭疼的就是氮氧化物，因為柴油機氮氧化物的排放量比汽油機多得多。所以奔馳工程師將減少氮氧化物排放作為首要任務，同時必須以高效率和低成本為前提為了達到這一目標，奔馳實施了以下兩方面的計劃：首先是針對柴油機本身的。依然采用原320 cdi柴油機平臺，在此基礎上，優(yōu)化進氣系統(tǒng)和燃燒室形狀設計，采用單缸4氣門技術提高進氣效率。與之匹配的渦輪增壓器帶有可變管口形狀設計，不論在低轉速還是在高轉速都能夠有效控制進氣渦流，便于充分燃燒。其次，320 cdi發(fā)動機采用了第三代柴油共軌直噴壓電噴嘴，這是一項革命性的技術進步。采用bluetec技術的e320 cdi最大功率將達到211馬力，最大扭矩高達540牛•米。如此卓越的性能表現(xiàn)，綜合油耗卻只有6.7升/100公里比同等動力的汽油發(fā)動機節(jié)省30%左右的燃料；而更重要的是，它的尾氣排放比同等級別的汽油機還要清潔得多。這就是bluetec的魅力！

梅賽德斯-奔馳日前發(fā)布了其全球首創(chuàng)的“DiesOtto”汽油發(fā)動機技術，它既具備汽油發(fā)動機的澎湃動力，又擁有先進柴油發(fā)動機的高扭矩、高清潔排放和燃油經(jīng)濟性，向世界展示了汽油發(fā)動機的未來。DiesOtto的研制成功，不僅使基于汽油燃料的動力系統(tǒng)在實現(xiàn)燃油經(jīng)濟性上得到了很大提升，而且又在動力與環(huán)境平衡的現(xiàn)實應用上提供了面向未來的全新解決方案。

         由汽油機與柴油機“聯(lián)姻”產(chǎn)生的DiesOtto概念發(fā)動機，涵蓋了可控點火系統(tǒng)、汽油直噴和可變壓縮比等眾多先進技術。其中，可控自動點火系統(tǒng)（controlled auto ignition）體現(xiàn)了DiesOtto技術的核心：當在發(fā)動機啟動和全速運轉時，將使用傳統(tǒng)火花塞的點火方式；而在中低速運轉狀態(tài)下，發(fā)動機將自動采用可控點火技術，實現(xiàn)類似柴油發(fā)動機的高效燃燒過程，從而極大降低了汽油機的氮氧排放，在帶來高扭矩的同時大幅提高了燃油經(jīng)濟性。DiesOtto發(fā)動機的另一優(yōu)勢在于，從實用性和可發(fā)展性的角度來講，它不需要任何合成燃料，加油站里隨處可見的普通汽油便可讓它彰顯高效能本色。

        在最大化保護環(huán)境和實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展方面，梅賽德斯-奔馳始終致力于高效能動力系統(tǒng)的研究。梅賽德斯-奔馳的眾多前瞻性創(chuàng)新對未來的發(fā)動機技術發(fā)展具有重要的價值，無論是被譽為汽車驅(qū)動方式發(fā)展重要里程碑的BLUETEC清潔柴油驅(qū)動技術，還是以實現(xiàn)高能源密度、高功率、零污染等特性的氫燃料Fuel Cell技術，梅賽德斯-奔馳都在積極探求最優(yōu)化的動力系統(tǒng)。而DiesOtto技術的發(fā)明則又邁出了具有實際意義的一步，展示了汽油發(fā)動機如何在未來實現(xiàn)動力與環(huán)境的完美平衡。