[發動機深入研討系列] 寶馬Valvetronic技術

　　BMW 之 Valvetronic 深入探討

　　Valvetronic 引擎利用軟體與硬體的組合來取代傳式的節氣門構造。Valvetronic 一字有電子控制取代傳統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 系統有一支與傳統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，經由一些機械傳動間接地改變進氣門的作動。

　 傳統式的氣門機構與 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，來取代原有節氣閥的功能，Valvetronic 有一只獨立的電腦它與引擎管理系統分開，由數位引擎管理系統結合一40MHz 32 位元的電腦構成網路。 　　Valvetronic 能降低保養維修的費用、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 新的二氧化碳規定中 Valvetronic 將是 BMW 重要的一環。 　　操作：

　　傳統的氣門空氣進氣量是由節氣閥所控制

　　燃油噴射系統監視著經有流通節氣閥的空氣流量，來決定引擎燃燒時所須要的燃油量，也就是說當節氣閥打得愈開時，流入燃燒室的空氣也就愈多。在較輕的節氣門時，節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，工程師將這個現象稱為“泵浦流失”（Pumping loss），當怠速運轉，節氣門只開啟一部份，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。 　　作動數據： 　　氣門升程的變化 0~9.7mm之間 　　調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 　　優點： 　　在 Valvetronic 引擎冷卻水流經汽缸蓋，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%。 　　Valvetronic 原設計草圖：