解析宝马Valvetronic电子气门控制系统的工作原理

来源：汽车维修与保养作者：佚名 2019-10-18 09:54:42

发动机功率损失主要是发动机进气以及排气过程中导致的功率损失，是燃烧后的废气从汽缸中排出并将新鲜空气吸入汽缸内所必须消耗的能量。吸气过程中的功率损失主要来自于新鲜空气在节气门和进气门处受到阻力所导致的功率损失。为了减少这部分功率损失，往往采取两种应对策略：一种是通过改变进气门的形状及开度，以减少进气阻力，大多数汽车厂商采用这种策略；另一种是让节气门一直处于全开位置，以减少进气阻力，宝马采取的就是这种应对策略。

宝马采用全可变电子气门控制系统Valvetronis的发动机，在进气过程中，节气门几乎一直完全开启，通过控制气门升程及关闭时刻来实现对进气量的控制，以减少节气门处的进气阻力。与通过节气门控制进气量的传统发动机相比，宝马的Valvetronic发动机进气装置内不会出现真空，也就是说不会因为产生真空而消耗能量，达到通过降低进气过程中的功率损失来提高发动机效率的目的。

宝马B58发动机上采用的是第四代Valvetronic。在第一代和第二代Valvetronic（图1）系统当中，电机驱动偏心轴，再通过偏心轴传感器探测用于全可变气门行程调节装置的偏心轴位置。偏心轴传感器采用冗余设计，两个偏心轴传感器元件安装在一个壳体内，一个偏心轴传感器元件执行控制功能，另一个偏心轴传感器元件执行监控功能。这两个偏心轴传感器元件采用反向运行设计。偏心轴由最小行程变化到最大行程时，控制传感器提供增大角度的信号，基准传感器提供减小角度的信号。

宝马第三代Valvetronic（图2）系统中的偏心轴传感器（图3）集成在Valvetronic伺服电机内，传感器在伺服电机内间接进行偏心轴位置探测。为此围绕伺服电机驱动轴装有霍尔传感器，这些传感器将移动时受方向影响的信号图形传送至DME. DME计算出偏心轴的位置，并进行必要的调整。在发动机每次启动前系统都将进行适配，偏心轴都会移动到上部机械限位位置并被传感器探测到该位置。