全可變氣門(mén)系統能夠實現(xian)氣門正時、開啟(qi)持續期和升程(cheng)‼️的連續可變，通(tōng)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(gao)輸🌈出扭矩，降低(di)排放污染物等(děng)。

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(zhòng)量，還可以實現(xiàn)發動機氣門相(xiàng)位和升程的連(lián)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(zuo)開發（Schaeffler稱之為UniAir,菲(fei)亞特稱之為MultiAir），在(zai)經過長達七年(nián)的試驗、驗證後(hou)，最終于🈚2009年形成(chéng)了商品化，在阿(a)爾法MiTo1.4 MultiAir車型上首(shou)次亮相，目前Multiair系(xi)統已發展至第(di)三代(最新菲亞(yà)特1.3T發動機）,除了(le)菲亞特動力，在(zài)捷豹路虎的Ingenium系(xi)列發動機發動(dong)機上也有應用(yòng)。

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(shì)。UniAir安裝在凸輪軸(zhóu)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(dian)⛷️磁閥⑤的位置，油(yóu)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(qiāng)①。通過調整電磁(cí)閥位置，使氣門(men)㊙️暫時與凸輪位(wei)置解耦；再通高(gāo)壓腔的不同壓(yā)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(qiang)的機油流入儲(chǔ)壓腔①。發動機潤(rùn)滑油路為UniAir供油(yóu)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(sāi)導管上，有一些(xie)小孔來控制機(jī)油流量，從而起(qi)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(gè)溫度傳感器。所(suo)有控制UniAir需要的(de)其他參數，如凸(tū)輪軸轉速，由發(fā)動機現有的傳(chuán)感器提供。

1）電磁(cí)閥

電磁閥(fa)

電磁(cí)閥具有由 PCM 提供(gòng)的專用電源和(he)接地，并且用脈(mò)㊙️寬調制(PWM) 控🛀制👌方(fang)式來調節其位(wei)置。為了讓電磁(cí)閥快⛱️速動作，舍(she)弗勒開發了一(yī)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(fa)處沒有電流供(gòng)應，并且處于打(da)開位🐇置。在激活(huó)的第一個階段(duan)，電磁閥得到電(dian)流供應，在此階(jiē)段，電流會讓電(diàn)磁閥預先磁化(huà)，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(zai)确切🈲的開關時(shí)刻，将會對其施(shī)加增☂️大的電流(liú)。該時刻由♻️ PCM 根據(ju)當前工作條件(jian)的傳感器輸入(ru)确🈲定。在電磁閥(fá)完全激活後，電(dian)流會減少至保(bǎo)🔴持電流，該電流(liú)将電💯磁閥保持(chi)在關閉位置。根(gen)♊據工作條件，PCM 軟(ruǎn)件将會再次🥰控(kòng)制電磁閥打開(kai)的時間點，在這(zhe)一時刻，系統将(jiang)會完全斷開保(bǎo)持電流。

2）制動單(dān)元

制動單(dan)元是一個從動(dong)缸，用于通過液(ye)壓氣門間隙調(diào)節元🔴件将🆚泵的(de)液壓壓力轉換(huan)為進氣門的移(yí)動。制動單元的(de)設💃計不僅能夠(gòu)控制氣門的關(guan)閉，而且還能夠(gou)提供極快的打(dǎ)開速度，這是因(yīn)👉為在打開階段(duan)，系統使⛷️用止回(huí)閥來旁通該✔️單(dan)元的制動元件(jiàn)。

3）機油溫度傳感(gǎn)器

機(ji)油溫度傳感器(qi)

機油溫度傳感(gǎn)器位于UniAir單元上(shang)，用于将高壓油(yóu)的溫度🌍反饋給(gei)PCM。PCM 利🚩用此信息确(què)定機油粘度，并(bing)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(qi)有一個兩針接(jie)頭，一個☀️針腳向(xiang) PCM 提供溫度信号(hao)♌輸入，另一🛀個是(shi)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(wen)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(ya)或機械橋同時(shí)驅動，如下圖所(suǒ)示，考慮到成本(běn)原因，推薦使用(yong)液壓橋方案。但(dan)是，相比而言，獨(dú)立驅動具💚有更(geng)大的靈活性。

UniAir工作模(mó)式

UniAir在(zai)氣門升程和開(kāi)啟斷面調節上(shang)都能達到很高(gāo)的自🍓由度。氣🈲門(men)最大升程和最(zuì)早開啟點由驅(qū)動系統的凸📱輪(lun)型線确定，最晚(wan)關閉點也受其(qí)所限。在凸輪型(xing)線範🌈圍内，通過(guò)控制電磁閥可(ke)以實✌️現各種升(shēng)程變化。總之就(jiù)是，根據發動機(jī)運行工況，可對(duì)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(mo)式：

在(zài)凸輪軸的傳統(tong)方式控制下，氣(qì)門完全打開和(hé)關閉。在高發動(dong)機轉速下使用(yong)這種模式，以獲(huò)得最大發動機(ji)動力。

2）氣門晚開模式(shì)：

在啟(qǐ)動發動機和怠(dài)速運轉期間，延(yán)遲進氣門的打(dǎ)開。氣門打💔開💞較(jiào)短的時間，并在(zai)較低升程中對(duì)進入氣缸的空(kōng)氣量提供精确(què)☂️的控制。因此，在(zài)怠速運轉時燃(ran)油經濟性得到(dao)了改善。在冷啟(qǐ)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(yì)啟動。

3）氣門(men)早關模式：

在低至中(zhong)等發動機轉速(su)期間激活。在凸(tu)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(shì)關閉進氣門。這(zhè)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(yi)外回✌️流到進🤩氣(qi)口。

4）零(ling)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(xiàn)穩定⭐的燃👣燒。

相比機(jī)械系統，UniAir系(xì)統能更加靈活(huo)的調整氣門升(sheng)程曲線，除了在(zài)汽油發動機上(shang)，也可用于柴油(you)發動機。它不僅(jin)可以控制氣門(mén)升🤞程連續可調(diào)，還支持停缸以(yi)及HCCI均質壓(ya)燃等更加先進(jin)的發動機技術(shu)。