菲亚特公司称,汽油燃料有效燃烧的关键是控制好喷油量和进入汽缸的新鲜空气的特征。传统的发动机通过保持进气门持续开启,然后通过节气门开度控制调节上游空气压力来控制进气量,这种方式存在的主要问题是具有泵气损失。
在多气门控制的发动机上,进入汽缸的空气量在进气门处控制,避免了泵气损失。其采用先进的电子控制执行元件调节发动机气门来达到控制进气量的目的,但这仅是菲亚特所声称的这种发动机的燃油经济性能提高25% 的原因之一。
菲亚特的多气门系统的工作原理和上述的进气门控制相似,基本是这样的:一个由机械的进气凸轮轴驱动的活塞直接与进气门通过一个液压腔联接。液压腔及其压力由一个常开的开/闭电磁阀来控制。
当电磁阀关闭时,液压腔具有固体一样的性质。此时进气门按照进气凸轮轴上凸轮的轮廓线来进行动作。当电磁阀开启时,液压腔实现了进气门和进气凸轮轴上凸轮动作的耦合解除。然后气门弹簧会使气门闭合。气门关闭行车的最后一个阶段是由液压制动作用来进行控制的。所有这些措施使得不管发动机处于何种工况,气门都能够平稳安静地关闭。
当发动机要实现最大功率输出时,电磁阀被完全关闭。这使得凸轮轴上的凸轮轮廓线得到最优化的应用,以满足发动机高速运行功率输出。当发动机需要实现低转速的扭矩输出特性时,电磁阀控制着气门直到接近配气凸轮轴凸轮轮廓线的末端时才开启,从而实现了进气门的提前关闭。通过这种方法消除了不想要的进气回流至进气口的现象,最大限度地保证了进入汽缸内的空气量。
当发动机部分负载运行时,电磁阀提早开启,此时进气门部分开启,按照与需求的输出扭矩呈函数关系的方式控制进入汽缸的空气量。也可以在配气凸轮轴轮廓线开始启动之后关闭电磁阀使进气门部分打开。这样具有加快进气流速在汽缸内形成湍流的作用。