全可變氣門(men)系統能夠實現(xiàn)氣門正時、開啟(qǐ)持續期和升程(cheng)的連續可變，通(tong)過優化各個工(gōng)況下的氣門升(shēng)程狀态，從而改(gǎi)善發動機的燃(rán)油經濟性，提高(gāo)輸出扭矩，降低(di)排放污染物等(deng)。

UniAir系統(tong)也可以看作是(shì)一種VVT/VVL技術，隻不(bu)過機械結構裡(li)的氣🔱門由🔱凸輪(lún)軸控制變為了(le)電磁液壓控制(zhi)，這樣不僅可以(yǐ)🔞有效降低發動(dong)機的體積和重(zhong)量，還可以💋實現(xiàn)發動機氣門相(xiang)位🍉和升程💃的連(lian)續控制調節。

UniAir系統最(zui)早由德國Schaeffler集團(tuan)在2001年開發，後來(lai)與菲亞特合作(zuò)開發（Schaeffler稱之為UniAir,菲(fēi)亞特稱之為MultiAir），在(zài)經過長達七年(nián)的試驗、驗證後(hòu)，最終于2009年形成(chéng)了商品化，在阿(ā)爾法MiTo1.4 MultiAir車型上首(shou)次亮相，目前Multiair系(xi)🙇‍♀️統已📱發展至第(dì)三代(最新菲亞(ya)特1.3T發動機）,除⭐了(le)菲亞特動力🤩，在(zai)捷豹路虎的Ingenium系(xì)列發動機發動(dòng)機上㊙️也有應用(yong)。

UniAir結構及原(yuán)理

典型的(de)UniAir結構

典型的UniAir結(jié)構如上圖所示(shi)。UniAir安裝在凸輪軸(zhou)和氣門之📐間，凸(tu)輪軸作✊用于搖(yao)臂，搖臂作用于(yú)給高壓腔⑥加壓(ya)的泵體④。根據電(diàn)磁閥⑤的位置，油(you)壓通過活塞作(zuò)用于氣門或油(yóu)壓減小流向中(zhong)壓腔✌️③和儲壓腔(qiang)①。通過調整電磁(cí)閥位置，使氣門(mén)暫時與凸輪位(wei)置解耦；再通高(gao)💃壓腔的不同壓(ya)力水平，來實現(xian)氣門升程可變(biàn)。出于♋能量考慮(lǜ)，一部分中壓腔(qiāng)的機油流入儲(chǔ)壓腔①。發動機潤(rùn)滑油路為UniAir供油(you)系統②供油。

高壓腔壓力下(xia)降後，氣門彈簧(huang)關閉氣門。在打(da)開氣門👨‍❤️‍👨的活🔅塞(sai)導管上，有一些(xiē)小孔來控制機(ji)油流量，從而起(qǐ)到制動⑦作用。

另外，為(wéi)了補償随溫度(du)變化的機油粘(zhan)度導緻的液壓(yā)💰效應。需要☎️一個(ge)溫度傳感器。所(suǒ)有控制UniAir需要的(de)其他參數，如凸(tū)輪👌軸轉㊙️速，由發(fa)動機現有的傳(chuán)感器提供。

1）電磁(cí)閥

電磁閥(fá)

電磁(ci)閥具有由 PCM 提供(gong)的專用電源和(hé)接地，并且用脈(mo)寬調制(PWM) 控制方(fāng)式來調節其位(wèi)置。為了讓電磁(ci)閥快速動作，舍(she)☁️弗勒開發♻️了一(yi)💘種具有最小可(ke)能的電流要求(qiu)的特殊工🧑🏾‍🤝‍🧑🏼作策(ce)略。這導緻電流(liu)波🏒形分為幾個(ge)🈲階段。

靜止時，電磁閥(fá)處沒有電流供(gòng)應，并且處于打(dǎ)開位❗置。在✍️激活(huó)的第一個階段(duàn)，電磁閥得到電(dian)流供應，在此階(jie)段，電流會讓電(diàn)磁閥預先磁化(hua)，但是不會讓其(qí)動作。為了确保(bao)快速準确地完(wán)成通電程序，在(zài)确切🔴的開關時(shi)刻，将會對其施(shi)加增大的電流(liú)。該時刻由 PCM 根據(jù)當前工作條件(jiàn)的傳感器輸入(rù)确定。在電磁閥(fá)完全激活後，電(diàn)流會減少至保(bǎo)持電流，該電流(liú)✂️将電磁閥保持(chí)在關閉位置。根(gēn)據工作條件，PCM 軟(ruǎn)件将會再次控(kong)制電磁閥打開(kāi)的時間點，在這(zhè)一時刻，系統将(jiang)會完全斷開保(bao)持電流。

2）制動單(dān)元

制動單(dān)元是一個從動(dong)缸，用于通過液(yè)壓氣門間隙調(diao)節元☔件将泵的(de)液壓壓力轉換(huàn)為進氣門的移(yi)動🍉。制動單元的(de)設計不僅能夠(gòu)控制氣門的關(guān)閉，而且還能夠(gòu)提供極快的打(da)開速度，這是因(yin)為在打開階段(duàn)，系統使用止回(huí)閥🎯來旁通該單(dan)元的制🧑🏽‍🤝‍🧑🏻動元件(jian)。

3）機油溫度傳感(gǎn)器

機(jī)油溫度傳感器(qi)

機油溫度傳感(gan)器位于UniAir單元上(shàng)，用于将高壓油(yóu)的溫🙇🏻度反🌏饋給(gěi)PCM。PCM 利用此信息确(què)定機油粘度，并(bìng)在 -40°C (-40°F) 至 150°C (302°F) 的寬發動(dong)機溫度範✉️圍内(nèi)實現準确的電(dian)磁閥開關時間(jian)補償。該傳感器(qì)有一個兩針接(jiē)頭，一個針腳向(xiàng) PCM 提供溫度信号(hao)輸入，另一個是(shì)接地連接。該傳(chuán)感器有一個 NTC 元(yuán)件，經過專門校(xiào)準，适用于低溫(wēn)條件。

UniAir系統的應用并(bing)不局限于每個(gè)缸一個進氣門(mén)的情況。每個缸(gang)兩個進氣門時(shí)，兩個進氣門可(kě)以被單獨驅動(dong)，也可以用液壓(yā)或機械橋同時(shi)驅動，如下圖所(suo)示，考慮到成本(ben)原因，推✨薦使用(yòng)液壓橋方案。但(dan)是，相比而言，獨(du)立驅動具有更(geng)大的靈活性。

UniAir工作模(mo)式

UniAir在(zai)氣門升程和開(kāi)啟斷面調節上(shàng)都能達到很高(gāo)的自由度。氣門(men)最大升程和最(zui)早開啟點由驅(qu)動系統🏃‍♀️的凸輪(lun)型線确定，最晚(wǎn)關閉點也受其(qí)所限。在凸輪型(xíng)線範📐圍内，通過(guo)控制電磁閥可(kě)以實現各種升(sheng)程🐉變化。總之就(jiù)是，根據🍓發動機(jī)運🌍行工況，可對(dui)氣門開😄啟、關閉(bì)時刻及氣門升(shēng)程作出最優化(huà)調整。

1）全升程模(mó)式：

在(zài)凸輪軸的傳統(tong)方式控制下，氣(qi)門完全打開和(hé)關閉。在高發動(dòng)機轉速下使用(yòng)這種模式，以獲(huo)得最大發動機(jī)動💃🏻力。

2）氣門晚開模式(shì)：

在啟(qi)動發動機和怠(dài)速運轉期間，延(yan)遲進氣門的打(dǎ)開。氣門打開較(jiao)短的時間，并在(zài)較低升程中對(dui)進入氣缸🏃的空(kōng)✂️氣量🌐提供🚶精确(que)的控制。因此，在(zai)怠速運轉時燃(rán)油經濟性👅得到(dao)了改善。在冷啟(qi)動期間，僅少量(liang)的冷空氣進入(rù)氣缸，這意味着(zhe)發動機更容易(yi)啟動。

3）氣門(men)早關模式：

在低至中(zhōng)等發動機轉速(su)期間激活。在凸(tū)輪軸輪廓以正(zheng)💰常方🚩式關閉進(jin)氣門之前，系統(tong)會以液壓方式(shi)♻️關閉⭐進氣門。這(zhe)将會減少泵氣(qi)損失，提高發動(dòng)機輸🌂出并防止(zhi)燃油混合物意(yì)外回流到進氣(qi)口。

4）零(líng)升程模式：

在極低的(de)發動機轉速和(he)負載條件下，系(xì)統将會綜🤟合使(shi)用氣門晚開模(mó)式和氣門晚關(guān)模式，以便實現(xian)穩定的燃燒。

相比機(ji)械系統，UniAir系(xì)統能更加靈活(huo)的調整氣門升(shēng)程曲線，除了在(zai)汽油發動👅機上(shàng)，也可用于柴油(yóu)發動機。它不僅(jin)可以控制氣門(men)升程連續可調(diào)，還♋支持停缸以(yi)及HCCI均質壓(yā)燃等更加先進(jìn)的發動機技術(shù)。