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(gong)況下的氣門升(sheng)程狀态，從而改(gai)善發動機的燃(ran)油經濟性，提高(gao)輸出扭矩，降低(dī)排放污染物等(deng)。

UniAir系統(tǒng)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(lun)軸控制變為了(le)電磁液壓控制(zhì)，這樣✊不僅可以(yǐ)有效🌈降低發動(dòng)機的體積和重(zhong)量，還可以實現(xian)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(lái)與菲亞特合作(zuo)開發（Schaeffler稱之為UniAir,菲(fei)亞特稱之為MultiAir），在(zài)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(xì)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(zai)捷豹路虎的🤩Ingenium系(xi)列發動機發動(dòng)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(jie)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(yáo)臂，搖臂作用于(yu)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(you)壓減小流向中(zhōng)壓腔③和儲壓腔(qiāng)①。通過調整電磁(ci)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(xiàn)氣門升程可變(bian)。出于♻️能量考慮(lü)，一🌂部🌂分中壓腔(qiāng)的機油流入儲(chu)壓腔①。發動機潤(run)滑油路為UniAir供♋油(yóu)系統②供油。

高壓腔壓力下(xià)降後，氣門彈簧(huang)關閉氣門。在打(dǎ)開氣門的活✔️塞(sāi)♊導🙇🏻管上，有一些(xiē)小孔來控制機(ji)油流量，從🐉而起(qi)到制動⑦作用。

另外，為(wei)了補償随溫度(dù)變化的機油粘(zhan)度導緻的液壓(ya)效👅應🐉。需要一個(gè)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(fa)

電磁(cí)閥具有由 PCM 提供(gòng)的專用電源和(hé)接地，并且用脈(mo)寬調制(PWM) 控制方(fang)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(yī)種具有最小可(ke)能的電流要求(qiú)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(dǎ)開位置。在✂️激活(huó)的第一個階段(duan)，電磁閥得到電(diàn)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(qi)👉動作。為了确保(bǎo)快速準确地完(wán)成通電程序，在(zai)确切的開關時(shi)刻，将會對其施(shi)加增大的電流(liu)。該時刻由 PCM 根據(ju)當前工作條件(jiàn)的傳🈲感器輸入(ru)确定。在電磁閥(fa)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(chi)在關閉位置。根(gēn)據工作條件，PCM 軟(ruan)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(bǎo)持電流。

2）制動單(dān)元

制動單(dan)元是一個從動(dòng)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(huàn)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(gòu)提供極快的打(da)🈚開速度💁，這是因(yin)為在打開階段(duan)，系統使用止回(hui)閥來旁通該單(dān)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(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(que)定機油粘度，并(bìng)在 -40°C (-40°F) 至 150°C (302°F) 的寬發動(dòng)機溫🔴度範圍内(nèi)實現準确的電(diàn)磁閥開關時間(jiān)✂️補償。該傳感器(qì)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(chuan)👉感器有一個 NTC 元(yuan)件，經過👨‍❤️‍👨專門校(xiao)準，适用于低溫(wen)條件。

UniAir系統的應用并(bing)不局限于每個(ge)缸一個進氣門(men)的情況。每個缸(gāng)兩個進氣門時(shí)，兩個進氣門可(ke)以被單獨驅動(dòng)💛，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(běn)原因，推薦使用(yòng)🌂液壓橋方案。但(dàn)是，相♋比而言，獨(du)立驅動具有更(gèng)大的靈活性。

UniAir工作模(mó)式

UniAir在(zài)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(qu)動系統的凸輪(lún)型線确定，最晚(wǎn)關閉點也受其(qi)所限。在凸輪型(xíng)線範圍内，通過(guò)控制電磁閥可(ke)以實現各種升(sheng)程變化。總之就(jiu)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(sheng)程作出最優化(hua)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(dong)機轉速下使用(yong)這種模式，以獲(huo)得最大發動機(ji)動力。

2）氣門晚開模式(shì)：

在啟(qi)動發動機和怠(dai)速運轉期間，延(yán)遲進氣門的打(da)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(ran)油經濟性得到(dao)了改善。在💯冷啟(qǐ)動🌐期間，僅少量(liàng)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(mén)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(zhèng)常方式關閉進(jin)氣門之前，系統(tǒng)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(dong)機輸出并防🈚止(zhi)燃油🌈混合物意(yì)外回流到進氣(qì)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(guan)模式，以便實現(xiàn)穩定的燃🈲燒。

相比機(ji)械系統，UniAir系(xì)統能更加靈活(huó)的調整氣門升(sheng)程曲線，除了在(zài)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(mén)升程連續可調(diao)，還支持停缸以(yǐ)及HCCI均質壓(ya)燃等更加先進(jin)的發動機技術(shù)。