全可變氣門系統(tǒng)能夠實現氣門正(zhèng)時、開啟持續期和(hé)升程的連續可變(bian)，通過優化各個工(gong)況下的氣門升程(chéng)狀态，從而改善發(fa)動機的燃油經濟(ji)性，提高輸出扭矩(jǔ)，降低排放污染物(wu)等。

UniAir系統(tǒng)也可以看作是一(yi)種VVT/VVL技術，隻不過機(ji)械結構裡的氣門(mén)由凸輪軸控制變(bian)為了電磁液壓控(kòng)制，這樣不僅可以(yǐ)有效降低發動機(jī)的體積和重量，還(hái)可以實現發動機(jī)氣🚶‍♀️門相位和升程(chéng)的連續控制調節(jiē)。

UniAir系統最(zui)早由德國Schaeffler集團在(zai)2001年開發，後來與菲(fēi)亞特合作開發（Schaeffler稱(cheng)之為UniAir,菲亞特稱之(zhi)為MultiAir），在經過長達七(qi)年的試驗、驗證✌️後(hou)✌️，最👉終于2009年形成了(le)商品化，在阿爾法(fa)MiTo1.4 MultiAir車型上首📐次亮相(xiàng)，目前Multiair系統已發展(zhǎn)🆚至第三代(最新菲(fēi)亞特1.3T發動機）,除了(le)菲亞🎯特動力，在捷(jié)豹路虎的Ingenium系列發(fa)動機發動機上🔅也(yě)有應用。

UniAir結構及(jí)原理

典型的(de)UniAir結構

典型的UniAir結構如(ru)上圖所示。UniAir安裝在(zài)凸輪軸和氣門之(zhī)間🚶‍♀️，凸輪軸作🔞用于(yu)搖臂，搖臂作用于(yú)給高壓腔⑥加壓的(de)泵🔅體④。根👨‍❤️‍👨據電🈲磁閥(fa)⑤的位置，油壓通過(guo)活塞作用于氣門(men)或油壓減小流向(xiàng)中壓腔🌈③和儲壓⛹🏻‍♀️腔(qiang)①。通過調整電磁閥(fa)位置，使氣門暫時(shi)與凸❓輪位置解耦(ǒu)；再通高🧡壓腔的不(bu)同壓力水平，來實(shí)現氣門升程可變(biàn)。出于🔅能量考慮，一(yī)部分中壓腔的機(jī)油流入儲壓腔🍉①。發(fa)動機潤滑油路為(wei)UniAir供油系統㊙️②供油。

高壓腔壓力下(xià)降後，氣門彈簧關(guān)閉氣門。在打開氣(qì)♊門的活塞導管上(shang)，有一些小孔來控(kòng)制機油流量，從而(ér)起到制動⑦作用。

另外，為了(le)補償随溫度變化(huà)的機油粘度導緻(zhì)的液壓效應❤️。需要(yào)一個溫度傳感器(qì)。所有控制UniAir需要的(de)其他參⛱️數，如凸輪(lun)軸轉速，由發動機(ji)現有的傳感器提(tí)供。

1）電磁閥

電磁(cí)閥

電磁(cí)閥具有由 PCM 提供的(de)專用電源和接地(dì)，并且用脈寬調制(zhì)(PWM) 控制方式來調節(jiē)其位置。為了讓電(dian)磁閥快♈速動作，舍(she)♻️弗勒開發了一👣種(zhong)具有最小可能的(de)電流要求的🏒特殊(shū)工作策略🚶‍♀️。這導緻(zhì)電流波形分為幾(ji)個階段。

靜止時，電磁閥處(chu)沒有電流供應，并(bìng)且處于打開位置(zhì)。在激活的第一個(gè)階段，電磁閥得到(dao)電流供應，在此階(jiē)段，電流會讓電磁(ci)閥預先磁化，但是(shi)不會讓其動作。為(wéi)了确保快速準确(què)地完成通電程序(xù)，在确切的開關時(shi)刻，将會對⚽其施加(jiā)增大的電流。該時(shi)刻由 PCM 根據當前工(gong)作條件的傳感器(qì)輸入确👉定。在電磁(cí)閥完全激活後💋，電(dian)流會減少至保持(chi)電流，該電流将電(diàn)🚶磁閥保持在關閉(bì)位置。根據工作條(tiáo)件，PCM 軟件将會再次(cì)控制電磁閥打開(kāi)的時間點，在這一(yi)時刻，系統将會完(wán)全斷開保持電流(liu)。

2）制(zhi)動單元

制動(dong)單元是一個從動(dòng)缸，用于通過液壓(yā)氣門間隙🌂調🐆節♻️元(yuán)件将🐪泵的液壓壓(ya)力轉換為進氣門(men)的移動。制動單元(yuán)的設計不僅能夠(gòu)控制氣門的關閉(bì)，而且還能夠提供(gòng)極快的打開速度(dù)⭕，這是因為在打開(kai)階段，系統使👅用止(zhi)回閥來旁通該單(dān)元的制動元件。

3）機油(you)溫度傳感器

機油溫度傳(chuan)感器

機油溫度傳感(gan)器位于UniAir單元上，用(yòng)于将高壓油的溫(wēn)度反饋給PCM。PCM 利用此(ci)信息确定機油粘(zhān)度，并在 -40°C (-40°F) 至 150°C (302°F) 的寬發(fa)動機溫度範圍内(nei)實現準确的電磁(ci)閥開關時間補償(chang)。該傳感器有一個(gè)兩針接頭，一個針(zhēn)腳向 PCM 提供溫度信(xin)号輸入，另一個是(shì)接地連接。該傳👄感(gǎn)器有一🈲個 NTC 元件，經(jīng)過🥵專門校準，适用(yong)于低溫條件。

UniAir系統的應用(yòng)并不局限于每個(ge)缸一個進氣門的(de)情況。每個缸兩♈個(ge)進氣門時，兩個進(jìn)氣門可以被單獨(du)驅動，也可以用液(yè)壓或機🚩械橋同時(shi)驅動，如下圖所💚示(shi)，考慮到成本原因(yīn)，推薦使用🌐液壓橋(qiao)‼️方案。但是，相🐉比而(er)言，獨立驅動具❤️有(yǒu)更大的靈活性。

UniAir工作模式(shi)

UniAir在氣門(men)升程和開啟斷面(mian)調節上都能達到(dào)很高的自由度。氣(qi)門最大升程和最(zuì)早開啟點由驅動(dong)系統的凸輪型線(xian)确定，最晚關閉點(dian)也受其所限。在凸(tū)輪🏃‍♂️型線範圍内，通(tōng)過控制♻️電磁閥可(kě)以實🔴現各種升程(cheng)變化。總之就是，根(gēn)據發動機運行工(gōng)況，可⛱️對氣門開啟(qǐ)、關閉時刻🥵及氣門(men)升程作出最優化(huà)調整。

1）全升程模式：

在凸輪軸(zhou)的傳統方式控制(zhi)下，氣門完全打開(kāi)和關閉。在高💃發動(dong)機轉速下使用這(zhe)種模式，以獲得最(zui)大發動機動力。

2）氣門晚開(kāi)模式：

在(zài)啟動發動機和怠(dài)速運轉期間，延遲(chí)進氣門的打開。氣(qì)門打開較短的時(shí)間，并在較低升程(chéng)中對進入氣缸的(de)空氣量提供精确(què)的控制。因此，在怠(dai)速運轉時燃油經(jing)濟性得到了✍️改善(shan)。在冷啟動期間，僅(jǐn)少量的冷空氣✏️進(jìn)入氣缸，這意味着(zhe)🚩發動機更容易啟(qǐ)動。

3）氣門早關(guan)模式：

在(zài)低至中等發動機(ji)轉速期間激活。在(zài)凸輪軸輪廓⭐以正(zhèng)常方式關閉進氣(qì)門之前，系統會以(yi)液壓方式關閉進(jin)氣門。這⭐将會減少(shǎo)泵氣損失，提高發(fā)動機輸📧出并防止(zhǐ)燃油混合物意外(wai)回🌐流到進氣口。

4）零升程模(mo)式：

在極(jí)低的發動機轉速(su)和負載條件下，系(xi)統将會綜合使用(yong)氣‼️門晚開模式和(he)氣門晚關模式，以(yǐ)便實現穩定的燃(rán)燒。

相比(bǐ)機械系統，UniAir系(xi)統能更加靈活的(de)調整氣門升程曲(qu)線，除了在汽油發(fa)動機上💛，也可用于(yu)柴油發動機。它不(bú)僅可以控制氣門(men)升程連續可調，還(hái)支持停缸以及HCCI均質壓燃等更(gèng)加先進的發動機(ji)技術。