全可變氣(qì)門系統能夠實現(xiàn)氣門正時、開啟持(chi)續期和升程⭐的連(lian)續可變，通過優化(huà)各個工況下的氣(qi)門🧑🏽‍🤝‍🧑🏻升程狀态，從而(ér)😄改善發動機的燃(ran)油經濟性，提高輸(shū)📧出扭矩🏃🏻，降低排放(fang)污染📐物等。

UniAir系統也可以看(kan)作是一種VVT/VVL技術，隻(zhī)不過機械結構裡(li)的氣門🏃‍♀️由💯凸❌輪軸(zhóu)控制變為了電磁(ci)液壓控制，這樣不(bu)僅可以有效降低(di)發動機的體積和(he)重量，還可以實現(xiàn)發動機氣門相位(wei)☁️和升程的連續控(kong)制調節。

UniAir系統最早由德國(guó)Schaeffler集團在2001年開發，後(hou)來與菲亞特合作(zuò)開發（Schaeffler稱之為UniAir,菲亞(ya)特稱之為MultiAir），在經過(guo)長達七年的試驗(yàn)、驗證🚶後，最終于2009年(nián)形成了商品化，在(zài)阿爾法MiTo1.4 MultiAir車型上首(shou)次亮相，目前Multiair系統(tǒng)已發展至第三代(dài)(最新菲亞特1.3T發動(dòng)機）,除了菲亞特動(dòng)力，在捷豹路虎的(de)☎️Ingenium系列發動機☔發動(dong)機上✉️也有應用。

UniAir結構及原理

典型的UniAir結構

典型的(de)UniAir結構如上圖所示(shi)。UniAir安裝在凸輪軸和(he)氣門之間，凸輪軸(zhóu)作用于搖臂，搖臂(bi)作用于給高壓腔(qiāng)⑥加壓的泵體④。根據(ju)電🔅磁閥⑤的位置，油(you)壓通過活塞作用(yong)于氣門或油壓減(jian)小流向🈚中壓腔🆚③和(he)儲壓腔①。通過調整(zhěng)電磁閥位✌️置，使氣(qì)門暫時與凸輪位(wei)置解耦；再通高壓(ya)腔的不同壓力水(shuǐ)平，來實現氣門升(sheng)程可變。出于能量(liang)考慮，一部分中壓(ya)腔的機🚶‍♀️油流入儲(chu)壓腔①。發動機潤滑(huá)油路為UniAir供油系統(tǒng)②供油。

高壓腔(qiāng)壓力下降後，氣門(men)彈簧關閉氣門。在(zai)打開氣門㊙️的活🧑🏾‍🤝‍🧑🏼塞(sai)導☔管上，有一些小(xiao)孔來控制機油流(liu)量，從而起到制動(dòng)⑦作用。

另(lìng)外，為了補償随溫(wen)度變化的機油粘(zhān)度導緻的液壓效(xiào)應🙇🏻。需要一個溫度(du)傳感器。所有控制(zhi)UniAir需要的其🔞他參數(shù)，如凸輪軸轉😘速，由(yóu)發動機現有的傳(chuán)感器提供。

1）電磁閥

電磁閥

電磁閥具有由(you) PCM 提供的專用電源(yuán)和接地，并且用脈(mo)寬調制(PWM) 控制方式(shì)來調節其位置。為(wéi)了讓電磁閥快速(sù)動作，舍🥵弗勒開發(fā)了一種具有最小(xiǎo)可能的電流要求(qiu)的特殊工作策略(luè)。這導緻電流波形(xing)分為幾個階段。

靜止時，電(diàn)磁閥處沒有電流(liu)供應，并且處于打(dǎ)開位置。在激活的(de)第一個階段，電磁(ci)閥得到電流供應(ying)，在此階段，電流會(hui)讓電磁閥💞預先磁(ci)化，但是不會讓其(qí)😍動作。為了确保快(kuai)速準💜确地完成通(tong)電程序，在确切的(de)開關時🚶刻，将會對(dui)🔴其施加增大的電(diàn)流。該時刻由 PCM 根據(ju)當前工作條件的(de)傳感器輸入确定(dìng)。在電磁閥完全激(jī)活後，電流會減少(shao)至保持電流，該電(diàn)流将電磁閥保持(chi)🥰在關閉位置。根據(ju)工作條件，PCM 軟件将(jiāng)會再次控制電磁(cí)閥打開✂️的時間點(diǎn)，在這一時刻，系統(tong)将會完全斷開保(bao)持電流。

2）制動單元

制動單元是一(yi)個從動缸，用于通(tong)過液壓氣門間隙(xi)調節元件将泵的(de)液壓壓力轉換為(wéi)進氣門的移動。制(zhì)動單元⛹🏻‍♀️的設計不(bu)僅能夠控制氣門(mén)的關閉，而且還能(neng)夠提供極快的打(dǎ)開速度，這是因為(wéi)在打開階段，系統(tong)使用止回閥🌈來旁(pang)通該單元的制動(dòng)元件。

3）機油溫度傳感(gǎn)器

機油(yóu)溫度傳感器

機油溫(wen)度傳感器位于UniAir單(dan)元上，用于将高壓(yā)油的溫度反饋給(gěi)PCM。PCM 利用此信息确定(dìng)機油粘度，并在 -40°C (-40°F) 至(zhi) 150°C (302°F) 的寬發動機溫度(du)範圍内實現🌂準确(què)的電磁閥開關時(shi)間✏️補償。該傳感器(qì)🙇🏻有一個兩針接頭(tóu)，一個⚽針腳向 PCM 提供(gong)㊙️溫度信号輸入，另(lìng)一個是接地❗連接(jiē)。該傳💃🏻感器有一個(gè) NTC 元件，經過專門校(xiào)準，适用于低溫條(tiáo)件。

UniAir系統(tong)的應用并不局限(xian)于每個缸一個進(jin)氣門的情況。每個(gè)缸兩個進氣門時(shi)，兩個進氣門可以(yǐ)被單獨驅動，也可(ke)以用液壓🔞或機💚械(xiè)橋同時驅動，如下(xià)圖所示，考慮到成(chéng)本原因，推薦使用(yong)液壓橋方案。但是(shì)，相比而言，獨💞立驅(qū)動具有更大的靈(ling)活性。

UniAir工(gōng)作模式

UniAir在氣門升程和開(kai)啟斷面調節上都(dou)能達到很高的自(zì)由度。氣門最大升(sheng)程和最早開啟點(diǎn)由驅動系統的凸(tū)輪型線确定，最晚(wan)關閉點也受其所(suǒ)限。在凸輪型線範(fan)圍内，通過控制⭐電(diàn)磁閥⁉️可以實現各(ge)種升程變化。總之(zhī)就是，根據發動機(ji)運行工況，可對氣(qì)門開啟、關閉時刻(ke)及氣門升程作出(chu)最優化調整。

1）全升程(cheng)模式：

在(zài)凸輪軸的傳統方(fang)式控制下，氣門完(wan)全打開和關⚽閉。在(zài)高發動機轉速下(xià)使用這種模式，以(yǐ)獲得最大發動機(jī)動力。

2）氣(qì)門晚開模式：

在啟動發動(dòng)機和怠速運轉期(qi)間，延遲進氣門的(de)打開😄。氣門打開🚶較(jiao)短的時間，并在較(jiào)低升程中對進入(ru)👅氣缸的空氣量提(ti)供精确的控制。因(yin)此，在怠速運轉時(shí)燃油🥰經濟性得到(dào)了⭕改善。在冷啟動(dòng)期間，僅少量的冷(lěng)空氣進入氣缸，這(zhè)意味着👄發動機更(geng)容易啟動。

3）氣(qi)門早關模式：

在低至中等(deng)發動機轉速期間(jiān)激活。在凸輪軸輪(lun)廓以正常方式關(guan)閉進氣門之前，系(xi)統會以液壓方式(shì)關閉🛀🏻進氣🏃‍♀️門。這将(jiāng)會減少泵氣損失(shī)，提高發動機輸💃🏻出(chū)并防止燃油混合(hé)物意外回流到進(jin)💔氣口。

4）零(líng)升程模式：

在極低的發動(dong)機轉速和負載條(tiáo)件下，系統将會綜(zōng)👉合使用氣門晚開(kāi)模式和氣門晚關(guan)模式，以便實現🚶穩(wěn)定的燃燒。

相比機械系統(tǒng)，UniAir系統能更加(jiā)靈活的調整氣門(mén)升程曲線，除了在(zai)汽油發動機上，也(yě)可用于柴油發動(dòng)機。它不僅可以控(kòng)制氣門升程連續(xu)可調，還支持停缸(gang)以及HCCI均質壓(ya)燃等更加先進的(de)發動機技術。