在燃油发动机的发展历程中，如何平衡动力性能与燃油经济性一直是工程师们追求的目标。目前，气门正时(VVT)和气门升程(VVL)技术被广泛应用于配气系统，以提升发动机性能。最近，起亚推出的CVVD技术，与丰田的VVT-i技术展开了一场较量。发动机的”呼吸”过程，即进气、压缩、点火做功、排气四个冲程，是将热能转化为机械能的关键。配气机构通过控制气门的开启和关闭，实现气缸的换气补给。而可变气门正时技术，如丰田的VVT-i，通过液力机构调节凸轮轴角度，实现气门开启和关闭时刻的调整，以适应不同工况。然而，VVT-i技术只能改变气门开闭时间，无法调节气门升程，导致发动机在高速和低速区的性能无法达到最佳。为了解决这一问题，工程师们研发出了可变气门升程技术VVL。而起亚的CVVD技术，更是在VVT和VVL的基础上，实现了气门持续期的调节，从而兼顾了性能与燃油效率的平衡。CVVD技术通过控制凸轮轴的旋转速度，改变气门被顶开的持续时间，实现了对进气量的精确控制。这使得发动机可以根据不同的行驶条件，自由选择最适合的循环模式，如奥托循环、阿特金森循环或米勒循环。搭载CVVD技术的发动机，在定速行驶时可降低压缩阻力，提高燃油效率；在加速行驶时，可增加燃烧所需的空气量，提升扭矩和加速性能。与VVT-i相比，CVVD技术不仅实现了其基本功能，还通过控制气门的打开时长，集合了VVT和VVL的优势。官方数据显示，CVVD技术可将发动机性能提高4%以上，燃油效率提高5%以上，尾气排放量减少12%以上。这一创新技术，无疑为传统内燃机的发展带来了新的突破。起亚CVVD技术与丰田VVT-i技术的对比，不仅是一场技术的较量，更是对传统内燃机潜力的深度挖掘。CVVD技术的成功应用，让我们看到了发动机技术进步的无限可能。随着东风悦达起亚凯酷的上市，我们有理由期待CVVD技术在实际应用中带来的卓越表现。
在燃油发动机百年的发展过程中，如何兼顾动力性能与燃油经济性始终是工程师们努力的目标和方向。纵览历年来的经典发动机，我们不难发现从发动机的配气系统上做文章，是一件事半功倍的事情。
目前在配气系统方面主要采用的是气门正时(VVT)和气门升程(VVL)两种技术流派，甚至有一些车型会同时搭载正时和升程两种技术。不过最近亮相的东风悦达起亚全新一代中型车K5凯酷搭载的Smartstream系列1.5T发动机中配备了一项”黑科技”——连续可变气门持续开启时长CVVD。今天我们就来和经典的丰田VVT-i来做一番对比，看看它与CVVT/CVVL究竟有什么不同？
发动机是如何”呼吸”的
发动机和人一样，想要正常工作时需要”呼吸”的，以最常见的四冲程发动机为例，经过进气-压缩-点火做工-排气4个冲程，将热能转化为机械能来产生动力。
而汽油燃烧做功就需要发动机的配气机构提供新鲜空气，并将燃烧后的废气排出，这一套动作就可以看做是人体吸气和呼气的过程。
从工作原理上讲，配气机构的主要功能是按照一定的时间来开启和关闭各气缸的进、排气门，从而实现发动机气缸换气补给的整个过程。一套配气机构一般由凸轮轴和气门组组成，凸轮轴则由气门传动组带动。凸轮的转动就形成了对气门开/闭的控制，也就让发动机能够进行正常的”呼吸”。
气门正时调节技术和它的翘楚——丰田VVT-i
现在我们知道了发动机如何通过气门呼吸，接下来我们就来看看如今的发动机是如何通过控制气门开启时间，来降低油耗并提升效率的。
对于没有可变气门正时技术的普通发动机而言，进、排气门开闭的时间都是固定的，但是这种固定不变的气门正时却很难顾及到发动机在不同转速和工况时的需要。
可变气门正时和升程技术就是为了让发动机在各种负荷和转速下自由调整”呼吸”，从而提升动力表现，提高燃烧效率。下面我们主要来说说丰田的可变气门正时系统——VVT-i。
虽然可变气门正时技术在各个厂商的名称有所不同，但是基本原理大同小异。简单来说就是通过在凸轮轴的传动端加装一套液力机构，从而实现凸轮轴可以在一定范围内的角度调节，这就相当于对气门的开启和关闭时刻进行了调整。
丰田的VVT-i系统由ECU协调控制，发动机各部位的传感器实时向ECU报告运转情况。由于在ECU中储存有气门最佳正时参数，所以ECU会随时对正时机构进行调整，从而改变气门的开启和关闭时间，或提前、或滞后、或保持不变。
当发动机由低速向高速转换时，电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的。
但丰田的VVT-i系统只能实现气门开闭时间节点，气门升程是固定不可变的。也就是说凸轮轴的凸轮型线只有一种，这就造成了该升程不可能使发动机在高速区和低速区都得到良好响应。传统汽油机发动机的气门升程——凸轮型线设计是对发动机在全工况下的平衡性选择。其结果是发动机既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩。但得到了全工况下最平衡的性能，所以这也是为什么很多丰田车主都会觉得自己的车是挺省油，但中高速时开起来总觉得”没劲儿”。
于是为了进一步挖掘传统内燃机的潜力，发动机工程师们在VVT的基础上研发出可变气门升程技术VVL，来实现控制气门开启角度。
韩系的新发明——不同技术路线的CVVD
VVT是控制气门的打开时间，VVL是控制气门打开大小，但它们都无法进行气门持续期的调节，导致不能实现最优化的空气燃烧比，且不能兼顾性能与燃油效率的平衡。
于是起亚掏出了这样一个全球独一无二的技术——CVVD连续可变气门持续期技术。丰田的VVT-i技术，只能改变气门打开的时机，而控制不了打开的时长，时长决定于曲轴和凸轮轴转速的同步率。而VVL则是只能控制气门打开的大小，却不能控制打开的时机。但CVVD技术却通过控制打开气门的时长，同时实现了VVT和VVL的功能。那么起亚是怎么做的呢？
前面我们有提到，凸轮每旋转一圈就会顶起一次气门，如果凸轮轴的旋转速度持续保持恒定，每次气门被顶开的时间也一定是恒定的。但如果凸轮轴旋转时的角速度一直在变化，比如前半圈快后半圈慢，那就可以实现凸轮轴旋转一圈总时长不变的情况下改变气门被顶开的持续时间。
为了让凸轮轴的旋转速度不恒定，起亚在凸轮轴上又增加了一组通过螺纹杆连续调节的偏心机构。当偏心机构的圆心与凸轮轴圆心重合时，凸轮轴旋转速度保持恒定，而一旦圆心不重合，凸轮轴就会以快慢快慢的节奏旋转。
我们知道目前发动机循环分为三种，分别是基本的奥托循环，油耗率优先的阿特金森循环、性能型的米勒循环，通常发动机会选择其中之一来设置固定的气门开启时间。CVVD技术的优势在于突破单一固定的循环模式，可根据定速行驶、加速行驶等行驶条件。CVVD实现了合理控制气门开启持续时间，也就能根据情况自由的实现更适合的发动机循环。
对于应用了CVVD技术的发动机，在发动机输出功率较低的定速行驶情况下，可将吸气气门的开启时间持续至压缩冲程的中后期，以此减少压缩时产生的阻力，有效改善油耗；相反，车辆加速行驶时，CVVD技术将在发动机压缩冲程初期便关闭吸气气门，最大限度地增加燃烧所需的空气量，由此提升发动机扭矩，有效改善加速性能。不仅如此，CVVD技术还能将发动机的有效压缩比在4:1至10.5:1范围内进行灵活调整，实现可变压缩效果，兼顾高效、经济与动力性能。
CVVD与VVT-i：你会的我都会，你不会的我也会
即使起亚的CVVD和丰田的VVT-i，更像是数学中集合的概念，也就是CVVD⊃VVT-i。虽然可能不严谨，但从实际功能和最终效果来看基本是这样的。
因为丰田的VVT-i作为传统的可变正时气门技术，虽然通过电子控制单元(ECU)控制，甚至丰田公司给它取名为”智能可变气门正时系统”，但它仍然只能控制气门打开的时机，而不能控制气门的升程来控制进气量，这也导致丰田VVT-i在中高速区间的动力表现比较一般。而要实现气门升程则需要再结合VVL技术才行，但如此一来配气系统的复杂度和成本就变得不可控了。
而起亚的CVVD技术则在实现了VVT-i基本的打开时机的同时，又通过控制气门的打开时长，实现了对进气量的控制，完美集合了VVT和VVL的功能。
据官方透露，搭载CVVD技术车辆的发动机性能可提高4%以上，燃油效率可提高5%以上，而尾气排放量可减少12%以上。走了一条新路线的起亚CVVD技术，无疑是对丰田VVT-i这样”老学院派”的一种冲击，但这也是技术进步的一项里程碑。CVVD在实际应用中会有怎样的表现？让我们期待一下东风悦达起亚凯酷的到来吧！
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