我們在初中物理課上就學過關于内燃機的工作原理，其中四沖程發動機會有吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。我依稀記得當年老師在講這部分時，曾說過“一台四沖程内燃機發動機能造就無數博士生”，年幼的我不明白為什麼原理這麼簡單的發動機，能難倒這麼多高材生。

當我真正了解了發動機之後，才明白老師當年所說的内容絲毫沒有誇張，且不說有能量轉換的壓縮沖程與做功沖程，就進排氣這兩個沖程，工程師們就沒少下功夫研究，其中可變氣門正時技術與可變氣門升程技術就很能體現工程師們的智慧。

其實發動機的吸氣與排氣跟我們的呼吸道理差不多，其中控制進排氣的機構我們一般稱之為配氣相位機構，它會按照一定時間來開啟和關閉氣缸的進、排氣門，為發動機壓縮與做功做好保障。

之所以叫氣門，是因為它跟普通的門一樣，如果門開啟的時間越長、角度越大，流量自然也就越大，反之亦然。同樣的道理，發動機氣門正時就好比開門時間，氣門升程則說的是就氣門打開的角度。

我們平時跑步時，會本能的根據步伐調整呼吸深度與次數，發動機也一樣，在不同工況下也需要不同的燃料與空氣混合進行燃燒做功，這就需要氣門能根據發動機工況進行實時調整，以滿足發動機在不同轉速和工況時的需要。

一般沒有可變正時技術的普通發動機，氣門通常由凸輪軸帶動，所以進、排氣們開閉的時間都是固定的，而這固定不變的“呼吸”節奏必然會阻礙發動機熱效率的提升，為此工程師就想能不能讓進排氣門的打開時間更長，從而提升進排氣量。

要知道當發動機處在高轉速區間時，一個四沖程發動機完成一個工作沖程僅需千分之幾秒，想要在這麼短的時間内完成發動機進氣與排氣，同時還要避免因出現進氣不足與排氣不淨導緻發動機效率降低的問題，這時就需要通過可變正時技術來調控進、排氣門的早開和晚關，或是通過可變氣門升程技術調控氣門開閉的大小，來彌補這些缺憾。

我們常見車身貼有VVT字母的車型就是配有可變氣門正時技術的車型，原理就是通過在凸輪軸傳動端加裝都一套液力機構，在油壓的作用下實現凸輪軸在一定範圍内的角度調整，進而達到改變氣門的開啟和關閉時刻的目的。

我們以豐田的VVT-i技術為例，這套系統會在不同行駛工況下找到一個對應發動機轉速、進氣量、節氣門位置和冷卻水溫度的最佳氣門正時角度，并控制凸輪軸正時液壓控制閥進行氣門正時調整，同時ECU會通過各個傳感器的信号來感知實際氣門正時是否達到最佳值，若沒有達到，還會再執行反饋控制，補償系統誤差，直到達到最佳氣門正時的位置。有效提升發動機效率與性能同時，還能減少燃油消耗和廢氣排放。

除了開閉氣門時間可變外，氣門升程角度也可變，而說到可變氣門升程技術，則不得不提深受本田粉絲喜愛的i-VTEC技術。本田工程師利通過三根搖臂和三個凸輪即實現了看似複雜的氣門升程變化。當i-VTEC打開的那瞬間，不僅動力更充沛，發動機聲音也跟着高亢起來。

當發動機達到某一個設定的轉速時，電腦即會指令電磁閥啟動液壓系統，推動搖臂内的小活塞，使三根搖臂鎖成一體，一起由高角度凸輪驅動，這時氣門的升程和開啟時間都相應的增大了，使得單位時間内的進氣量更大，發動機動力也更強。

這也是為什麼會有很多本田車主會調侃自己要切二擋，7300轉幹它！因為當發動機轉速提升後，突然的動力爆發也極大的提升了車輛的駕駛樂趣。

沒有什麼能夠阻擋，發動機工程師們對更高效動力的向往。

我們今天所聊的技術并不是目前最新的技術，而且也隻是簡單的了解了主要的原理，具體如何通過電控系統實現，同樣是一門很深的學問。

在如今電控系統更為發達的今天，體積更加小巧，反應更加迅速、精準的電控元件讓工程師們能更好施展才華，讓每一滴燃油都能壓榨出它最大的能效。