本文以卡罗拉 1.6L 车型为例，它搭载的丰田 1ZR-FE 发动机拥有双VVT-i 进排气系统，最大功率达到了91kW，甚至超过许多普通 1.8 或2.0L 发动机指标；最大扭矩达到了157N·m，具备强大的动力性能。这款具有双 VVT-i 进排气系统的发动机，在急加速时，由于进气量的加大，也使得汽油的燃烧更加完全，实现低油耗、低排放的目的。

双可变配气正时系统（DualVVT-i）的特点是发动机 ECU 可根据发动机的转速、负荷、温度状态及车速信号发出控制指令，通过油压来推动进、排气凸轮轴相对于正时链条转动一个角度，以获得最佳配气正时，从而在所有转速范围内增大扭矩、提

高燃油经济性并减少废气排放。

一、双 VVT-i 系统结构原理

（ 一 ） 主要元件的结构

如图1所示，丰田卡罗拉汽车双VVT-i 系统主要由曲轴位置传感器、空气流量计、节气门位置传感器、进气侧 VVT 传感器、排 气 侧 VVT 传 感器、水温传感器、车速传感器、ECM、进气凸轮轴正时机油控制阀（进气侧 OCV）、排气凸轮轴正时机油控制阀 （排气侧 OCV）和进、排气 VVT-i 控制器等组成。

1.       VVT-i 控制器

丰田汽车的 VVT-i 控制器根据原理不同，可分为叶片式和螺旋齿套式。卡罗拉汽车采用叶片式控制器，其基本组成包括壳体、链轮、叶片和锁销组件。图 2 所示为进气凸轮轴上的控制器，图 3 所示为排气凸轮轴上的控制器。

VVT-i 控制器壳体内加工有 4个叶片槽，叶片固定在凸轮轴上嵌装在叶片槽内，叶片的宽度小于壳体内圆上的叶片槽宽度，与壳体装配后叶片可在壳体的叶片槽内来回转动。每个叶片将壳体上的每个槽隔成 2 个工作腔，即提前工作腔和延迟工作腔。链轮与壳体接合端内侧加工有与工作腔对应的油槽，一端与相应的工作腔连通，另一端通过凸轮轴上的 2条油道与凸轮轴正时机油控制阀连通。链轮与壳体通过螺栓连接为一个整体，由曲轴正时链轮通过正时链条驱动。由以上描述可知，由于凸轮轴与曲轴之间不再是直接通过正时链条相连，凸轮轴可相对于正时链轮转动，即相对于曲轴位置改变凸轮轴位置，从而实现配气正时的改变。

锁销组件由锁销和弹簧组成，锁销和弹簧装在叶片内，当发动机熄火时，叶片处于最大延迟状态，在弹簧力的作用下，锁销的一部分被推入链轮上的锁销孔，将叶片和链轮锁定在一起，保证进气凸轮轴处于最大延迟状态，以维持起动性能及避免发动机刚起动时叶片及外壳之间发生撞击。链轮锁销孔有油道与控制油路相连，发动机工作时，压力机油进入链轮锁销孔，锁销压缩弹簧而退入叶片锁销孔，叶片与链轮之间可相对转动。

2.凸轮轴正时机油控制阀

凸轮轴正时机油控制阀的作用是根据发动机 ECU 的占空比控制指令控制滑阀位置，从而控制通往VVT-i 控制器提前工作腔或延迟工作腔的油流方向和流量。控制阀由柱塞、电磁线圈、滑阀、回位弹簧及套管等组成，进气侧凸轮轴正时机油控制阀的结构如图 4 所示，排气侧机油控制阀的提前侧和滞后侧与此相反。

控制阀套管上有一个与发动机润滑系统主油路相连的进油口、一个通往 VVT-i 控制器提前工作腔的出油口、一个通往 VVT-i 控制器延迟工作腔的出油口及 2 个回油排放口。发动机熄火时，滑阀在弹簧力作用下处于最右端（最延迟状态），则延迟侧出油口与压力油相通，提前侧出油口与左排放口相通；发动机工作时，滑阀往前移动，则延迟侧出油口与右排放口相通，提前侧出油口与压力油相通。

[1] [2]  下一页