本田125CC发动机节油型改造设计
本田125CC发动机节油型改造设计[20191208101141]
摘要
面对环保的挑战，Honda不断自我超越， 从50年前，Honda研发出轻便、节能的Supercub引擎开始，从不间歇、挑战极限，在上世纪八十年代，成功地将1升汽油的行驶距离从105公里提升至180公里。本论文就是在这种情况下立题的，旨在不降低发动机功率的情况下提高发动机的燃油经济性，提高能源的利用率。
本文在对发动机的结构研究后决定对发动机的进排气系统进行改造，通过使用可变进气升程来实现发动机的节油效果。
关键字:本田发动机；节油；可变气门升程
目 录
1前言 6
1.1发动机节油技术现状 6
1.2研究思路和技术方法 6
2可变气门升程机构的分析和拟定 8
2.1本田可变气门升程技术：Vtec/i-Vtec 8
2.2日产可变气门升程技术：VVEL 8
2.3宝马可变气门升程技术：Valvetronic 9
3凸轮轴的分析与拟定 10
4可变气门升程原理 11
5参数的计算 13
5.1凸轮轴的刚度 13
5.2挺柱的接触刚度 13
5.3气门座的刚度 14
5.4阀面当量盘刚度的计算 14
5.5气门升程的计算和实例的参考 15
6装配图 19
7总结 21
参考文献 23
1前言
1.1发动机节油技术现状
1、当前世界的能源形势
能源是世界人类社会经济发展的重要物质基础，是生产力发展的主要动力。世界经济发展历史充分表明：能源的增长速度与GDP同步增长，呈正相关。战后50～70年代世界费本主义经济大发展与充足的廉价能源供给，特别是石油供给密切相关。为此．能源供给引起世界的普遍关注。能源是人类社会发展的重要基础瓷源。但由于世界能源资源产地与能源消费中心相距较远，特别是随着世界经济的发展、世界人口的尉增和人民生活水平的不断提高，世界能源需求量持续增大，由此导致对能源资源的争夺日趋激烈、环境污染加重和环保压力加大。由此可以断定,在未来生活中,节能减排这个话题将不会减弱,相反的,反而会被越来越多的人所关注,而节能减排最终会成为一个永久的话题被人们所认识和对待。
2、节能汽车概况
节能汽车指的是低能耗、低污染、新能源、新动力汽车。节能汽车的宗旨就是在满足需求的前提下尽可能少的耗费能源，同时减少污染气体的产生。由于能源危机和环境问题的日益严重性,越来越多的汽车厂家开始研制节能型汽车,不仅从汽车整体结构入手,节能型发动机的研究更是其中的重中之重。目前世界上的节能型汽车主要有三种类型，一是纯电动汽车。二是混合动力汽车，三是燃料电池汽车。
自从发动机的发明产生以来，石油的危机和温室气体的排放问题愈演愈烈，不断威胁着人类的生存和发展，越来越多的汽车在给人们带来方便快捷的同时也不断的耗费能源和排放废气。在世界石油资源的日益衰竭的危机下，节能型发动机的研究成为人类研究的课题。各国政府对此十分重视，每年都不断的有更新更好的节能车型在出现，高效率的节能车势必给整个世界带来巨大的经济和社会效益。越是排量小，耗油少的车就越是受欢迎，这已成为当代汽车设计的主流理念。
3、当代发动机节能新技术
毫无疑问，在当今世界的大环境下，节油减排依然是不变的热点话题。汽车行业主要面临着两个选择，一种是开发并逐步实践新能源车型，如纯电动、氢燃料等。另一种是对现有的内燃发动机技术做进一步的优化。尽管二者的节油思路不同，但是它们的技术核心前提只有一个——动力系统。现在的节油技术主要有发动机启停、缸内直喷、可变排量和可变配气技术。(1)怠速启停，发动机怠速启停在长时间堵车、红灯的情况下，将怠速运转的发动机熄火，交通正常后自动地启动，从而减少因怠速而造成的油耗减少尾气排放。(2)无怠速工况，从启动快速的过渡到小负荷工况，缩短怠速工况时间，改善因怠速造成的油耗和排放。(3)变排量技术，即在发动机的部分工况比如小负荷、高转速的情况下控制部分汽缸停止工作，从而来减少油耗，改善排放。(4)缸内直喷技术，是目前大众车上采用较多的，如大众1.4TSI，将燃油直接喷入汽缸，实现稀薄燃烧，从而降低油耗改善排放。(5)可变气门正时与升程，本设计研究的为可变气门升程技术。
1.2研究思路和技术方法
一、 气缸改造
（1）对汽缸盖上汽缸接触面进行面磨削及研磨，同时，通过使用薄汽缸垫能提高压缩比。
（2）优化进气岐管的长度，提高惯性吸气充填效果。
（3）将排气管直管化并调节其长度，提高惯性排气量。
（4）发动机油为比赛期间的消耗品，采取自然落下式，卸下既有的润滑系统减轻重量。
（5）通过研磨吸气·排气口内部，减低供气排气摩擦阻力。
（6）由于发动机的驱动时间较少，为保温可去掉冷却风扇，这样也可减轻重量。
（7）使用填隙料密封吸气部的各个接合部提高气密性。
二、气门的改造
由于有些改造技术的不可行性，比如需要重新设计结构，适用于多缸发动机等等因素，所以最适合应用的技术就只有可变配气技术，而发动机可变进气技术中，又有可变气门正时和可变气门升程两种技术。经调研与分析使用可变气门升程技术。
配气相位调整方法有以下 几种：
① 气门提前打开推迟关闭
活塞到达进气终了位置时，由于进气负压的存在，气缸内气体压力此时低于1bar，在负压的作用下可燃混合汽进入到气缸。因此，进气门推迟关闭可以增加可燃混合气的体积。 进气门的提前打开，可使可燃混合气提前进入燃烧室，这样增加了可燃混合气的量。
在开始排气行程之前，排气门提前打开，利用作功后气缸内的殘余压力使废气高速冲出气缸。排气门提早打开，虽然会造成活塞做功的损失，但因气缸压力已经较低，损失的功率并不大，而排气门提早打开同时可以减少排气过程的功率消耗，并且有利于废气的排出气缸体。
进气门提早打开：延长了进气时间，减小进气阻力，增加了进气量。进气门推迟关闭：同样延长了进气时间，在大气压力和气体惯性力的共同推动下，增加了可燃混合气的进气量。排气门提早打开：借助气缸内的残余压力将废气排出，大大减小了排气阻力，使废气排除干净。排气门推迟关闭：延长了废气排出的时间，在气缸残压和废气惯性力的推动下，使废气排气心底。气门的提早打开和推迟关闭对于改善发动机性能具有重要的作用
② 气门重叠
由于进气门提早打开，排气门推迟关闭，在同一时间内使得进、排气门同时打开。把进、排门同时打开时间相对于的曲轴转角叫作气门重叠角。在这段时间内，可燃混合气和废气在理论上可能会相通，但并非如此， 进气、排气气流在各自的流动方向、并保持着流动惯性，而进、排气门打开重叠时间不长，两种气体无法混合，吸入气缸的可燃混合气不会与排气相通，废气也不会经进气门倒流入进气管； 在燃烧室内进气门附近有降压作用，有利于可燃混合气的进入。
③气门的实际开闭时刻和延续时间的控制
进气开始时刻和延续时间：在排气行程快要结束时，活塞到达排气上止点前，即曲轴转到离上止点还差一个角度α，进气门便提前打开，进气行程直到活塞从下止点上行β，进气门才关闭。整个进气过程延续时间相当于曲轴转角α+β+180°。
α- 进气提前打开角度 一般α=15°～25°
β- 进气延迟关闭角度 一般β=50°～70°
这样进气过程曲轴转角为240°～270°
实际废气排出开始时刻和延续时间：做功行程接近终了时，活塞在到达下止点之前排气门便提前打开，提前打开的角度γ一般为50°～70°，活塞在上止点后δ角度时排气门关闭，δ一般为15°～35°，整个排气过程相当曲轴转角γ+δ+180°。
γ- 排气提前打开角度 一般γ=50°～70°
δ- 排气延迟关闭角度 一般δ=15°～30°
这样排气过程曲轴转角为240°～280°
气门重叠角α+δ=30°～55°
发动机的动力性、经济性与排放与发动机工作循环内汽缸的进气量、排气量，配气机构工作顺序来控制进、排气门打开和关闭的时间，而气门升程则代表的是气门打开高度的量，可变气门正时技术(vvt)也是通过改变进、排气门开启与关闭的时间，从而进气与排气量来改善发动机的动力性、经济性与排放，实际上气门打开与关闭的顺序只能延长或者缩短气门打开时间，不能有效地改善汽缸内工作循环的进气量，因此对于可变气门正时技术对于发动机动力性、经济性和排放只是有一定的改善。如果气门打开与关闭大小也可以实现可变调节，就可以针对不同的转速使用合适的气门打开与关闭的行程大小，从而改善发动机在各种工况内的动力性能、经济性与排放，这就是和可变气门正时技术相近的可变气门升程技术。正如在用气管通气时，当我们将皮管口的面积变小后，从皮管中空气压力将变大，空气压力也将不同，发动机可变气门升程技术利用的就是这种原理，让混合气的雾化更加的充分，燃烧也更完全。从而达到降低油耗，增加扭矩，减少污染排放的目的。通常发动机出厂后，气门机构的正时和升程便不能改变，这就造成发动机有些工况不能在最佳的状态下，动力性、经济性和排放达到最佳状况。而可变气门升程技术根据不同的工况来调整气门的升程，使发动机的性能得到相应的改善。[2]
2可变气门升程机构的分析和拟定
可变气门升程按照其控制效果分类：两可调式可变升程和连续可变升程。
目前市场上使用具有可变气门升程技术发动机的生产厂家大致有四家，分别是丰田、本田（Vtec/i-Vtec）、日产（VVEL）和宝马（Valvetronic）。[2]
?2.1本田可变气门升程技术：Vtec/i-Vtec??
日本本田公司是最早把可变气门升程技术应用到小型汽油发动机上，而且区别于其它厂家先使用可变气门正时技术，之后又增加可变气门升程技术的办法，本田的技术人员在刚开始研发此技术的时就将这两种气门正时与升程技术相结合。设计方案要求具有结构简单、控制方便、异响小、设计精细特点。虽然本田公司也是较早使用这种技术的汽车厂家，但没有太多的改进，依然停留在只有部分的气门升程可调，而像德国宝马、日产和丰田的厂家开发并使用这套技术的时间要晚一些，但是已经开始使用连续可变气门升程技术。目前，日本的本田及讴歌公司在国内销售的轿车有单顶置凸轮轴(SOHC)、四阀及双顶置凸轮轴(DOHC)四或五阀两种结构的发动机，它们都配有VTEC或i-VTEC系统进、排气可调机构。日本的本田飞度、锋范以及思域配装的发动机是本田的发动机，采用的是单顶置凸轮轴(SOHC)结构技术，两个进气气门和两个排气气门四个阀门均由一根凸轮轴驱动。值得注意的是目前大部分可变气门升程技术都被应用在进气气门端，排气端较少，日本本田的跑车发动机也采用了此类气门升程与气门正时技术。
2.2日产可变气门升程技术：VVEL
日产 <%20http://car.autohome.com.cn/price/brand-63.html%20>的VVEL系统中包括一个螺丝、一个螺杆，并通过螺丝与螺杆的配合来驱动和改变配气凸轮轴的位置进而来改变气门的升程。其工作原理为：首先发动机电控单元根据发动机转速传感器信号确定螺丝的所在位置，直流电机用来驱动螺丝的运动。螺丝与一根传动杆相连，螺丝的移动带动传动杆转动，通过传动杆转动带动气门摇臂转动，气门摇臂与一侧的传动杆相连，摇臂反向旋转带动另一侧传动杆作用配气凸轮上，从而改变气门 <%20http://www.autohome.com.cn/dic/word-150.html%20>挺杆上端的配气凸轮轴的位置，在配气凸轮的作用下会顶起气门 <%20http://www.autohome.com.cn/dic/word-150.html%20>从而改变气门 <%20http://www.autohome.com.cn/dic/word-150.html%20>升程。[3、4]
日产 <%20http://car.autohome.com.cn/price/brand-63.html%20>的这套VVEL连续可变气门 <%20http://www.autohome.com.cn/dic/word-150.html%20>升程系统在一定范围内（这个范围的大小由螺杆的行程和输出凸轮的角度来决定）可实现连续改变气门的升程，对于不同的发动机转速具有有相应的气门 <%20http://www.autohome.com.cn/dic/word-150.html%20>升程，不过目前VVEL系统只应用在进气门的升程调节，排气门上没有使用，因此还存在进一步开发的余地。
2.3宝马 <%20http://car.autohome.com.cn/price/brand-15.html%20>可变气门 <%20http://www.autohome.com.cn/dic/word-150.html%20>升程技术：Valvetronic
宝马的气门电子控制系统同样是依靠改变摇臂结构来控制气门升程。传统的发动机大多都是利用凸轮轴上的凸轮推动摇臂带动气门挺杆来使气门上下运动，而宝马的技术人员在配气凸轮轴与气门摇臂间增设了一根具有偏心凸轮轴类部件，利用偏心凸轮轴上的凸轮位置的改变来实现气门升程的改变。[5、6]
图2-1宝马可变气门升程技术原理
日产的VVEL的作用范围取决于螺杆行程，而宝马的气门升程电子控制装置的气门升程范围则由偏心凸轮的角度及高度而定，据技术人员介绍，气门升程调整装置可以将气门升程最大增加8-10mm，这对高转速下增大进气、排气量是很有帮助的。?
3凸轮轴的分析与拟定
本文是利用不同的凸轮形状来实现不同转速下气门升程的改变，通过凸轮块的高速工况凸轮和普通工况凸轮的改变气门摇臂的幅角而实现气门上下升程的改变。
设计装置中包括带花键的传动轴，凸轮轴为空心套内有与传动轴花键相配套花键齿，凸轮轴套装在传动轴上，并能够沿传动轴做轴向移动；花键齿齿数为6齿，模数6mm；凸轮轴上具有两个凸轮，高、低凸轮，高凸轮凸轮行程为9mm,低凸轮行程6mm；高、低凸轮的两侧一体成型设有两个调节凹槽，凹槽宽度为6mm,深度为3mm，凹槽轨迹曲线相对；凸轮轴两侧装有回位弹簧，凸轮轴轴向移动的两个端部装有定位装置；还包括两个电磁顶杆，顶杆端头与凹槽配合，顶杆具有两个位置，一个位置与凹槽分离，凸轮轴保持原来位置，另一个位置与凹槽接合而相对顶杆与凹槽分离，推动凸轮轴沿轴向移动，到达端部位置后顶杆与凹槽分离。
摘要
面对环保的挑战，Honda不断自我超越， 从50年前，Honda研发出轻便、节能的Supercub引擎开始，从不间歇、挑战极限，在上世纪八十年代，成功地将1升汽油的行驶距离从105公里提升至180公里。本论文就是在这种情况下立题的，旨在不降低发动机功率的情况下提高发动机的燃油经济性，提高能源的利用率。
本文在对发动机的结构研究后决定对发动机的进排气系统进行改造，通过使用可变进气升程来实现发动机的节油效果。
关键字:本田发动机；节油；可变气门升程
目 录
1前言 6
1.1发动机节油技术现状 6
1.2研究思路和技术方法 6
2可变气门升程机构的分析和拟定 8
2.1本田可变气门升程技术：Vtec/i-Vtec 8
2.2日产可变气门升程技术：VVEL 8
2.3宝马可变气门升程技术：Valvetronic 9
3凸轮轴的分析与拟定 10
4可变气门升程原理 11
5参数的计算 13
5.1凸轮轴的刚度 13
5.2挺柱的接触刚度 13
5.3气门座的刚度 14
5.4阀面当量盘刚度的计算 14
5.5气门升程的计算和实例的参考 15
6装配图 19
7总结 21
参考文献 23
1前言
1.1发动机节油技术现状
1、当前世界的能源形势
能源是世界人类社会经济发展的重要物质基础，是生产力发展的主要动力。世界经济发展历史充分表明：能源的增长速度与GDP同步增长，呈正相关。战后50～70年代世界费本主义经济大发展与充足的廉价能源供给，特别是石油供给密切相关。为此．能源供给引起世界的普遍关注。能源是人类社会发展的重要基础瓷源。但由于世界能源资源产地与能源消费中心相距较远，特别是随着世界经济的发展、世界人口的尉增和人民生活水平的不断提高，世界能源需求量持续增大，由此导致对能源资源的争夺日趋激烈、环境污染加重和环保压力加大。由此可以断定,在未来生活中,节能减排这个话题将不会减弱,相反的,反而会被越来越多的人所关注,而节能减排最终会成为一个永久的话题被人们所认识和对待。
2、节能汽车概况
节能汽车指的是低能耗、低污染、新能源、新动力汽车。节能汽车的宗旨就是在满足需求的前提下尽可能少的耗费能源，同时减少污染气体的产生。由于能源危机和环境问题的日益严重性,越来越多的汽车厂家开始研制节能型汽车,不仅从汽车整体结构入手,节能型发动机的研究更是其中的重中之重。目前世界上的节能型汽车主要有三种类型，一是纯电动汽车。二是混合动力汽车，三是燃料电池汽车。
自从发动机的发明产生以来，石油的危机和温室气体的排放问题愈演愈烈，不断威胁着人类的生存和发展，越来越多的汽车在给人们带来方便快捷的同时也不断的耗费能源和排放废气。在世界石油资源的日益衰竭的危机下，节能型发动机的研究成为人类研究的课题。各国政府对此十分重视，每年都不断的有更新更好的节能车型在出现，高效率的节能车势必给整个世界带来巨大的经济和社会效益。越是排量小，耗油少的车就越是受欢迎，这已成为当代汽车设计的主流理念。
3、当代发动机节能新技术
毫无疑问，在当今世界的大环境下，节油减排依然是不变的热点话题。汽车行业主要面临着两个选择，一种是开发并逐步实践新能源车型，如纯电动、氢燃料等。另一种是对现有的内燃发动机技术做进一步的优化。尽管二者的节油思路不同，但是它们的技术核心前提只有一个——动力系统。现在的节油技术主要有发动机启停、缸内直喷、可变排量和可变配气技术。(1)怠速启停，发动机怠速启停在长时间堵车、红灯的情况下，将怠速运转的发动机熄火，交通正常后自动地启动，从而减少因怠速而造成的油耗减少尾气排放。(2)无怠速工况，从启动快速的过渡到小负荷工况，缩短怠速工况时间，改善因怠速造成的油耗和排放。(3)变排量技术，即在发动机的部分工况比如小负荷、高转速的情况下控制部分汽缸停止工作，从而来减少油耗，改善排放。(4)缸内直喷技术，是目前大众车上采用较多的，如大众1.4TSI，将燃油直接喷入汽缸，实现稀薄燃烧，从而降低油耗改善排放。(5)可变气门正时与升程，本设计研究的为可变气门升程技术。
1.2研究思路和技术方法
一、 气缸改造
（1）对汽缸盖上汽缸接触面进行面磨削及研磨，同时，通过使用薄汽缸垫能提高压缩比。
（2）优化进气岐管的长度，提高惯性吸气充填效果。
（3）将排气管直管化并调节其长度，提高惯性排气量。
（4）发动机油为比赛期间的消耗品，采取自然落下式，卸下既有的润滑系统减轻重量。
（5）通过研磨吸气·排气口内部，减低供气排气摩擦阻力。
（6）由于发动机的驱动时间较少，为保温可去掉冷却风扇，这样也可减轻重量。
（7）使用填隙料密封吸气部的各个接合部提高气密性。
二、气门的改造
由于有些改造技术的不可行性，比如需要重新设计结构，适用于多缸发动机等等因素，所以最适合应用的技术就只有可变配气技术，而发动机可变进气技术中，又有可变气门正时和可变气门升程两种技术。经调研与分析使用可变气门升程技术。
配气相位调整方法有以下 几种：
① 气门提前打开推迟关闭
活塞到达进气终了位置时，由于进气负压的存在，气缸内气体压力此时低于1bar，在负压的作用下可燃混合汽进入到气缸。因此，进气门推迟关闭可以增加可燃混合气的体积。 进气门的提前打开，可使可燃混合气提前进入燃烧室，这样增加了可燃混合气的量。
在开始排气行程之前，排气门提前打开，利用作功后气缸内的殘余压力使废气高速冲出气缸。排气门提早打开，虽然会造成活塞做功的损失，但因气缸压力已经较低，损失的功率并不大，而排气门提早打开同时可以减少排气过程的功率消耗，并且有利于废气的排出气缸体。
进气门提早打开：延长了进气时间，减小进气阻力，增加了进气量。进气门推迟关闭：同样延长了进气时间，在大气压力和气体惯性力的共同推动下，增加了可燃混合气的进气量。排气门提早打开：借助气缸内的残余压力将废气排出，大大减小了排气阻力，使废气排除干净。排气门推迟关闭：延长了废气排出的时间，在气缸残压和废气惯性力的推动下，使废气排气心底。气门的提早打开和推迟关闭对于改善发动机性能具有重要的作用
② 气门重叠
由于进气门提早打开，排气门推迟关闭，在同一时间内使得进、排气门同时打开。把进、排门同时打开时间相对于的曲轴转角叫作气门重叠角。在这段时间内，可燃混合气和废气在理论上可能会相通，但并非如此， 进气、排气气流在各自的流动方向、并保持着流动惯性，而进、排气门打开重叠时间不长，两种气体无法混合，吸入气缸的可燃混合气不会与排气相通，废气也不会经进气门倒流入进气管； 在燃烧室内进气门附近有降压作用，有利于可燃混合气的进入。
③气门的实际开闭时刻和延续时间的控制
进气开始时刻和延续时间：在排气行程快要结束时，活塞到达排气上止点前，即曲轴转到离上止点还差一个角度α，进气门便提前打开，进气行程直到活塞从下止点上行β，进气门才关闭。整个进气过程延续时间相当于曲轴转角α+β+180°。
α- 进气提前打开角度 一般α=15°～25°
β- 进气延迟关闭角度 一般β=50°～70°
这样进气过程曲轴转角为240°～270°
实际废气排出开始时刻和延续时间：做功行程接近终了时，活塞在到达下止点之前排气门便提前打开，提前打开的角度γ一般为50°～70°，活塞在上止点后δ角度时排气门关闭，δ一般为15°～35°，整个排气过程相当曲轴转角γ+δ+180°。
γ- 排气提前打开角度 一般γ=50°～70°
δ- 排气延迟关闭角度 一般δ=15°～30°
这样排气过程曲轴转角为240°～280°
气门重叠角α+δ=30°～55°
发动机的动力性、经济性与排放与发动机工作循环内汽缸的进气量、排气量，配气机构工作顺序来控制进、排气门打开和关闭的时间，而气门升程则代表的是气门打开高度的量，可变气门正时技术(vvt)也是通过改变进、排气门开启与关闭的时间，从而进气与排气量来改善发动机的动力性、经济性与排放，实际上气门打开与关闭的顺序只能延长或者缩短气门打开时间，不能有效地改善汽缸内工作循环的进气量，因此对于可变气门正时技术对于发动机动力性、经济性和排放只是有一定的改善。如果气门打开与关闭大小也可以实现可变调节，就可以针对不同的转速使用合适的气门打开与关闭的行程大小，从而改善发动机在各种工况内的动力性能、经济性与排放，这就是和可变气门正时技术相近的可变气门升程技术。正如在用气管通气时，当我们将皮管口的面积变小后，从皮管中空气压力将变大，空气压力也将不同，发动机可变气门升程技术利用的就是这种原理，让混合气的雾化更加的充分，燃烧也更完全。从而达到降低油耗，增加扭矩，减少污染排放的目的。通常发动机出厂后，气门机构的正时和升程便不能改变，这就造成发动机有些工况不能在最佳的状态下，动力性、经济性和排放达到最佳状况。而可变气门升程技术根据不同的工况来调整气门的升程，使发动机的性能得到相应的改善。[2]
2可变气门升程机构的分析和拟定
可变气门升程按照其控制效果分类：两可调式可变升程和连续可变升程。
目前市场上使用具有可变气门升程技术发动机的生产厂家大致有四家，分别是丰田、本田（Vtec/i-Vtec）、日产（VVEL）和宝马（Valvetronic）。[2]
?2.1本田可变气门升程技术：Vtec/i-Vtec??
日本本田公司是最早把可变气门升程技术应用到小型汽油发动机上，而且区别于其它厂家先使用可变气门正时技术，之后又增加可变气门升程技术的办法，本田的技术人员在刚开始研发此技术的时就将这两种气门正时与升程技术相结合。设计方案要求具有结构简单、控制方便、异响小、设计精细特点。虽然本田公司也是较早使用这种技术的汽车厂家，但没有太多的改进，依然停留在只有部分的气门升程可调，而像德国宝马、日产和丰田的厂家开发并使用这套技术的时间要晚一些，但是已经开始使用连续可变气门升程技术。目前，日本的本田及讴歌公司在国内销售的轿车有单顶置凸轮轴(SOHC)、四阀及双顶置凸轮轴(DOHC)四或五阀两种结构的发动机，它们都配有VTEC或i-VTEC系统进、排气可调机构。日本的本田飞度、锋范以及思域配装的发动机是本田的发动机，采用的是单顶置凸轮轴(SOHC)结构技术，两个进气气门和两个排气气门四个阀门均由一根凸轮轴驱动。值得注意的是目前大部分可变气门升程技术都被应用在进气气门端，排气端较少，日本本田的跑车发动机也采用了此类气门升程与气门正时技术。
2.2日产可变气门升程技术：VVEL
日产 <%20http://car.autohome.com.cn/price/brand-63.html%20>的VVEL系统中包括一个螺丝、一个螺杆，并通过螺丝与螺杆的配合来驱动和改变配气凸轮轴的位置进而来改变气门的升程。其工作原理为：首先发动机电控单元根据发动机转速传感器信号确定螺丝的所在位置，直流电机用来驱动螺丝的运动。螺丝与一根传动杆相连，螺丝的移动带动传动杆转动，通过传动杆转动带动气门摇臂转动，气门摇臂与一侧的传动杆相连，摇臂反向旋转带动另一侧传动杆作用配气凸轮上，从而改变气门 <%20http://www.autohome.com.cn/dic/word-150.html%20>挺杆上端的配气凸轮轴的位置，在配气凸轮的作用下会顶起气门 <%20http://www.autohome.com.cn/dic/word-150.html%20>从而改变气门 <%20http://www.autohome.com.cn/dic/word-150.html%20>升程。[3、4]
日产 <%20http://car.autohome.com.cn/price/brand-63.html%20>的这套VVEL连续可变气门 <%20http://www.autohome.com.cn/dic/word-150.html%20>升程系统在一定范围内（这个范围的大小由螺杆的行程和输出凸轮的角度来决定）可实现连续改变气门的升程，对于不同的发动机转速具有有相应的气门 <%20http://www.autohome.com.cn/dic/word-150.html%20>升程，不过目前VVEL系统只应用在进气门的升程调节，排气门上没有使用，因此还存在进一步开发的余地。
2.3宝马 <%20http://car.autohome.com.cn/price/brand-15.html%20>可变气门 <%20http://www.autohome.com.cn/dic/word-150.html%20>升程技术：Valvetronic
宝马的气门电子控制系统同样是依靠改变摇臂结构来控制气门升程。传统的发动机大多都是利用凸轮轴上的凸轮推动摇臂带动气门挺杆来使气门上下运动，而宝马的技术人员在配气凸轮轴与气门摇臂间增设了一根具有偏心凸轮轴类部件，利用偏心凸轮轴上的凸轮位置的改变来实现气门升程的改变。[5、6]
图2-1宝马可变气门升程技术原理
日产的VVEL的作用范围取决于螺杆行程，而宝马的气门升程电子控制装置的气门升程范围则由偏心凸轮的角度及高度而定，据技术人员介绍，气门升程调整装置可以将气门升程最大增加8-10mm，这对高转速下增大进气、排气量是很有帮助的。?
3凸轮轴的分析与拟定
本文是利用不同的凸轮形状来实现不同转速下气门升程的改变，通过凸轮块的高速工况凸轮和普通工况凸轮的改变气门摇臂的幅角而实现气门上下升程的改变。
设计装置中包括带花键的传动轴，凸轮轴为空心套内有与传动轴花键相配套花键齿，凸轮轴套装在传动轴上，并能够沿传动轴做轴向移动；花键齿齿数为6齿，模数6mm；凸轮轴上具有两个凸轮，高、低凸轮，高凸轮凸轮行程为9mm,低凸轮行程6mm；高、低凸轮的两侧一体成型设有两个调节凹槽，凹槽宽度为6mm,深度为3mm，凹槽轨迹曲线相对；凸轮轴两侧装有回位弹簧，凸轮轴轴向移动的两个端部装有定位装置；还包括两个电磁顶杆，顶杆端头与凹槽配合，顶杆具有两个位置，一个位置与凹槽分离，凸轮轴保持原来位置，另一个位置与凹槽接合而相对顶杆与凹槽分离，推动凸轮轴沿轴向移动，到达端部位置后顶杆与凹槽分离。
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