技术描述

汽车中的阀门通常由从发动机曲轴驱动的凸轮进行操作。凸轮的设计提供了阀门行为特征，从而产生所期望的发动机的经济性和动力性。阀门正时、持续时间和提升力是阀门行为的三个主要特征；阀门持续时间随发动机转速直接变化，但是阀门正时和提升力往往保持不变，无论发动机转速如何。为获得最佳的发动机的动力性，这些阀门特征在低和高发动机转速和负载之间进行变化；因此，改变曲轴和凸轮轴之间的关系可以提高某个转速和负载下的动力性，但是通常会导致另一转速和负载下的经济性降低。
汽车制造商表示有兴趣开发适应阀门行为的装置，以保证汽车经济性和动力性的变化。已经尝试解决与阀门行为相关的问题，包括结合阀门正时变化或无凸轮设计，以允许不同时间内发动机阀门在曲轴位置打开和闭合。但是这两种方法均未取得巨大成功。需要一种新型的阀门致动方法。
UW-Madison研究人员已开发出一种阀动器，可以在不使用凸轮轴的情况下，对发动机阀门进行可变和单独控制。阀动器利用能源再生原理，当阀门加速时，将能源输送到阀门，而阀门减速时，则对能源进行回收。可变阀门正时致动器包括阀门、弹簧充电器组件、至少一个弹簧及至少一个闩锁。
阀门通过闩锁固定，当阀门开始打开或关闭时，该闩锁脱离。闩锁允许阀门在其打开或闭合位置自动锁定，而无需控制输入；而且，不需要能源将阀门保持在指定位置。弹簧对阀门施加开启力，一旦阀门打开，反向的弹簧将对阀门施加闭合力。因此，通过简单地改变闩锁状态可以影响阀门通过整个循环的运动，这使弹簧将阀门推动到打开或闭合位置。
技术优势

1) 提高内燃机的效率
2) 提高燃油经济性 
3) 减少有害物质排放
4) 降低系统的能耗
5) 阀门的打开和闭合时间可以独立变化