①相当于废气再循环，使NOx排放减少。
②燃烧室有害容积中的未燃烃HC主要在排气行程后期排放出来，则排气行程后期残存或倒流入气缸内的废气HC含量高，可再次燃烧，同时降低到了HC的排放。 2）进气行程的泵气功减少
当进气门打开后，排气门未关闭，新鲜充量被吸入的同时，废气在排气压力下倒流入气缸，导致进气初期缸内压力较高，减少了泵气功的损失。 3）进气门迟闭的影响
有论文认为，进气门迟闭尽管可以减少泵气功，但也减少了有效的压缩比，使燃烧速度减慢，难以降低比油耗。
但采用双等相位可变气门定时，由于缸内残余废气量增加，使可燃混合气初始温度增加，补偿了由于有效压缩 4）排气门晚开的影响
排气门晚开比早开膨胀功损失小，但泵气功损失大。因此与排气门早开相比，损失差不多。 排气门晚开可以让未燃HC在缸内多停留一点时间进行化学反应，对减少HC的排放有利。 试验表明，将配气相位推迟后，燃油经济性提高2.8%，HC和NOx排放分别降低12%及8%。 第六节 可变排量技术
一、 概 述
随着汽车电子技术的发展，可变排量技术日趋成熟。20世纪90年代，日本三菱汽车公司在日本市场推出了搭载可变排量技术发动机的汽车，后因增加的成本过高而淘汰。德国奔驰汽车公司也曾小批量生产使用可变排量技术的豪华S级轿车。 1、可变排量技术
发动机部分负荷时切断部分气缸的供油而使工作气缸的负荷提高以改善发动机性能的技术称为可变排量技术，也称停缸技术。
当汽车在部分负荷工况下工作时，发动机的功率利用率极低，燃油消耗显著增加，浪费大量能源。可变排量发动机则能够把稀薄燃烧、分层燃烧、节气门方式的各个优点集中于一身，按照负荷的变化改变发动机的排量，因而能够大幅度降低泵气损失，确保空燃比一定，从而降低车辆燃油消耗，同时能够高精度净化排放气体，达到节能、环保目标。
理想的状况是发动机排量能够连续变化，但是实际情况是在目前气缸数量有限的发动机上是不可能实现的。不过，汽车发动机往往低负荷运转工况多，所以采用可变排量来降低泵气损失，仍不失为具有相当效果的一种措施。
实现发动机可变排量的方法就是将发动机气缸分成常工作和间歇工作两部分，低负荷时使间歇工作的一组气缸不工作，而加大常工作气缸的负荷率，使之经常保持在中、大负荷的经济燃油消耗区运转，达到节油的目的。
从应用发展的状况看，实现可变排量的方法有三种: 仅仅停止供油(简称断油);
停止气门运动和断油(简称停阀机);
在断油的同时将废气引入到不做功的气缸内(断油回流)。 2、可变排量技术的发展与应用
世界上最初采用停缸执行机构的可变排量发动机是198O年通用汽车公司的凯迪拉克6LV8发动
机，根据发动机负荷工况，v8发动机停止2缸或4缸工作时，只有6个缸或4个缸在工作。这种停缸执行机构的顶置式气门的摇臂支点是滑动式的，如图10-1所示，当需要停缸时，电磁阀使支点移动，挺杆就不能通过摇臂压下气门。由于电磁阀体积过大，这种可变排量发动机没有获得用户好评很快遭到淘汰。
2002年，本田在VFR800车型上搭载了H-VTEC可变排量发动机，其停缸执行机构采用了根据发动机转速变化利用发动机液压切换气门工作的装置，每缸4气门中有两个进气门和两个排气门，一组进、排气门在低、中速范围(6400r/min以下)内停止工作，仅剩另一组进、排气门工作;在高速范围(6400r/min以上)两组进、排气门全部工作。
如图10-4所示，滑销保持器安装在停止工作的气门的气门挺柱与气门之间，它由滑销、复位弹簧、限位销构成，当滑阀处于关闭状态时，凸轮轴动作只对气门挺杆、滑销保持器和外气门弹簧起作用，使其工作，此时一组进、排气门不被压下，成为2气门发动机。当滑阀工作时，滑销保持器中的滑销在液压作用下被挤出，在气门杆上端移动，此时凸轮轴的动作作用于气门，所有进、排气门均工作。
2005年，克莱斯勒发布了全新的5.7LHEMI V-8可变排量发动机。HEMI发动机采用的可变排量技术称为MDS，这个系统能使发动机在4缸运行模式和8缸运行模式之间相互转化，从而让发动机可以兼顾高性能和低油耗两方面要求，气缸运行模式之间的转换是通过收缩液压挺柱，使气门保持关闭，从而关闭气缸，两种模式的转换可在40ms内完成。其停缸执行机构是一种设有气门挺杆的可变机构(图10-5)。
在顶置气门驱动机构中位于凸轮与推杆之间有一圆柱形部件，在其内部设有可变机构，这种装置与H-VTEC不同，在气门挺杆内部有两根销作往复运动，夹紧弹簧作对向配置，由于液压作用两根销可以做进出运动，从而进行气门开闭与停缸工况的切换。当两根销处于外移位置时，销被牵引到销体内面的阶梯状部位，凸轮升程被传递到推杆，气门被压下工作。当两根销受到液压作用时，销就向内部方向移动，与销体内面的阶梯状部位不接触，此时凸轮升程不会向推杆传递。
通用汽车采用可变排量技术DOD(Displacement On Demand)。ECU会根据各数码传感器收集到的信息进行综合分析判断，在发动机负荷较小的情况下，能将发动机的所有缸燃烧智能切换成半数缸燃烧，达到节省燃油、降低排放的双重功效；当急加速或爬坡需要加大动力时，DOD又会迅速起动所有气缸，快速提升发动机的动力输出能量。由于其切换速度以毫秒计，从而不会影响发动机的转速，驾驶者不会感觉到发动机切换的变化。如图10-6a所示，停缸是由一个特殊设计的气门顶杆来完成的，依靠油压的有无，来控制此气门顶杆的闭合。
如图10-6b所示，要切换到半数缸工作时，电磁阀控制高压油通过挺柱两侧的油口作用在锁止机构上，锁销被往里压入并与外壳脱离。由于挺柱上是有负荷的，这个负荷是气门弹簧力通过摇臂、推杆传递而来的，只有当凸轮轴在基圆上时锁销才能从外壳脱开。在这种情况下，内壳和柱塞从外壳脱开并保持脱开状态，这样连续的气门系被切断。外壳继续随凸轮运动并在挺柱顶部失动弹簧的作用下始终保持和凸轮接触。失动弹簧通过一个弹簧保持器固定在内壳上，弹簧保持器为弹簧提供了必要的作用面。当要回到全部缸工作模式时，油压降低，当锁销回到凸轮轴基圆上时锁销和外壳重新接合。
二、 本田雅阁VCM可变排量技术
2008年本田推出的第八代雅阁轿车大量采用了本田最新科技，其中最瞩目的是搭载了雅阁品牌迄今为止动力最强劲的3.5L VCM V6i-VTEC发动机，该款发动机拥有先进的VCM可变排量技术，真正实现了动力“随需而变”，燃油消耗和排放指标都达到了世界领先水平。 1、本田雅阁VCM可变排量技术
VCM(Variable Cylinder Management)意为可变气缸管理。本田第一代VCM技术只能在3气缸工作模式和6气缸工作模式之间进行切换，也就是在全负荷工况和半负荷工况之间进行切换。在针对第一代VCM的使用调查中发现，在大部分城市道路上，更多时候并不需要6气缸工作模式满负荷运作，而3气缸的省油工作模式又不能完全满足复杂道路的驾驶需求，因此增加一个4气缸工作模式可谓是最佳解决办法——既满足大部分路况的动力需求，又解决了燃油消耗过多的问题。
当需要动力时，VCM系统会自动以6气缸工作模式运行，以提供最大性能。
借助这三种工作模式，VCM系统能够准确地确定发动机的工作排量，使其随时与行车要求保持一致。由于系统会自动关闭非工作缸的进气门和排气门，所以可避免与进、排气相关的吸排损失(泵气损失)，并进一步提高燃油经济性。
VCM通过VTEC系统关闭进、排气门，以中止特定气缸的工作，与此同时，由动力传动系统控制模块切断这些气缸的燃油供给。非工作缸的火花塞会继续点火，以尽量降低火花塞的温度损失，防止气缸重新投入工作时因不完全燃烧造成火花塞油污。
VCM系统采用电子控制，并采用专用的一体式滑阀，这些滑阀与缸盖内的摇臂轴支架一样起着双重作用。根据系统电子控制装置发出的指令，滑阀会有选择地将油压导向特定气缸的摇臂。然后，该油压会推动同步活塞，实现摇臂的连接和断开。
如图10-8所示，VCM系统对节气门开度、车速、发动机转速、自动变速器挡位选择及其他因素进行监测，以针对各种工作状态确定适宜的气缸启用方案。此外，该系统还会确定发动机机油压力是否适合VCM进行工作模式的切换，以及三元催化转化器的温度是否仍会保持在适当范围内。为了使气缸启用或停用时的过渡能够平稳进行，系统会调整点火正时、线控节气门的开度，并相应地启用或解除变矩器锁定。最终，3气缸、4气缸和6气缸工作模式间的过渡，会在驾驶人觉察不到的状态下完成。
2、本田雅阁3.5LV6发动机VCM可变排量系统的工作原理 (1)断缸执行机构
VCM将VTEC系统作为断缸执行机构(图10-10)。1号至4号气缸的摇臂配有两种类型的摇臂，各有一个主摇臂和一个辅助摇臂。主摇臂随凸轮动作，辅助摇臂压缩气门弹簧。同步活塞锁止两个摇臂，使它们能关闭和打开阀门(图10-11)。当ECM、PCM确定车辆巡航时，机油压力使同步活塞滑动至辅助摇臂。在活塞销存放备用的情况下，阀门升程和主摇臂不再连接(图10-12)。结果，凸轮的举升动作不再传送到阀。
如图10-16所示，在没有阀门升程的情况下，气缸保持密封。滞留在气缸内部的气体就像一个弹簧，随活塞的上下移动而膨胀和压缩。因为停用的气缸内没有发生进气或排气，泵气损失最多减少65%。
当发生如机油压力过低或同步活塞卡滞的气缸怠速故障时，气缸怠速运行被停用，且发动机默认为6气缸工作模式运行。此时发动机故障灯被点亮，并设置一个和动力系统相关的故障码。
如图10-17所示，当行驶情况需要额外动力时，一旦被ECM、PCM指令，伺服阀调节机油泵的油压，油压从摇臂轴的油路进入辅助摇臂。同步活塞滑至主摇臂，使主摇臂、辅助摇臂锁止。锁止两个摇臂会将举升的主摇臂的驱动力传送至对阀门进行操作的辅助摇臂。
如图10-18所示，当行驶情况允许气缸怠速时，ECM、PCM指令伺服阀使机油流至凸轮轴主摇臂侧的油路。此时，油压进入主摇臂，且同步活塞滑至辅助摇臂侧。这使主摇臂和辅助摇臂分离，且凸轮轴的驱动力不再传送到阀门，阀门不再举升，从而减少了燃油消耗。 (2)主动控制发动机支座(ACM)
传统的发动机支座能隔离发动机产生的大多数振动，但会留下小振动，这些小振动被传送至车架，且通常不会被驾驶人感觉到。当可变排量发动机为了降低燃油消耗，采用两个或三个气缸
保持怠速时，发动机的振动会增大。此时如仍使用传统发动机支座，则额外的振动会超出发动机支座隔离振动的能力，传送到车架，且这些额外振动能被驾驶人感觉到。
为确保乘坐舒适性，本田配有附加系统以降低振动。图10-20所示为主动控制发动机支座，该系统通过上推和下拉发动机来消除大多数传送至车架的额外发动机振动，使得气缸能在不让驾驶人注意到发动机振动增加的情况下被禁用。
图10-23所示为主动控制支座，它是一个充液式发动机支座，分为一个上密封液体室和一个下线性电磁阀驱动室，内部有如下部件:一个控制支座内油液流动的柱塞总成，一个阻碍油液流动的振动板，一个操作柱塞总成的线性电磁阀。它由ACM控制单元控制，驱动电磁阀，使为密封液体加压和减压的柱塞移动。通过向与发动机振动相反的相位执行该程序，使被传送到车身的发动机振动最小化。 如图10-28所示，ANC工作原理为:ANC单元使用其内置传声器接收进入驾驶室内的发动机噪声，并根据此信号，通过音响扬声器传送声波，以消除进入驾驶室内的部分发动机噪声。ANC系统独立于音响运行，打开或关闭音响时都不会受到影响。同样，在正常情况和气缸怠速模式下ANC系统都运行，当气缸怠速模式启用，且发动机转速在150O-25OOr/min时，ANC系统起动变更以消除驾驶室中产生的低频噪声。如果安装了第三方扬声器，则不能保证原来的性能。 除了可变配气相位之外，还有多气门分别投入工作、可变进气道等可变进气系统。 一、多气门分别投入工作
实现多气门分别投入工作的结构方案有两种： （1）通过凸轮或摇臂控制气门按时开关。
（2）在气道中设置旋转阀门，按需要打开或关闭该气门的进气通道。
二、进气惯性增压电子控制
进气惯性增压利用进气的惯性效应来提高充气效率，从而提高发动机的动力性和经济性。 进气惯性效应与进气压力波传播路线的长度有关，不同的转速要求不同的长度。
要改变进气压力波传播路线的长度，以适应不同转速惯性增压的需要，对过去化油器式发动机是比较困难的。
现在，在电子控制的汽油机中，可以通过改变进气管的长度、截面积，或改变压力波的波长来实现。
1.可变进气管长度惯性增压系统电子控制
奥迪V6发动机在发动机的进气歧管内设置进气转换阀，它接受ECU的控制。 可变长度进气道
可随负截变化调节进气路程长短，来提高低速区的扭矩和高速区时保持最大功率。 低速进气门开、关时刻
发动机转速低时，进气管内混合气随活塞运动慢 。 进气门应提前关闭，以避免混合气回流进气管。 发动机低速时，进气凸轮轴相位应提前调整。 高速进气门开、关时刻
发动机转速高时，进气管内气流快，活塞在向上运动过程中，混合气应可继续涌入气缸，为增加混合气量，进 气门延迟关闭。
2.可变波长惯性增压系统(ACIS)电子控制
丰田皇冠车型ZJZ—GE发动机即采用ACIS系统。该发动机进气管长度虽不能变化，但由于在进气管中部加设了一个大容量的空气室和电控真空阀，实现了压力波传播路线长度的改变，从而兼顾了低速和高速的进气增压效果。 三、进气控制
(一)进气管节流控制
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