發動機的配氣相位是指進、排氣門實際開啟到完全關閉所經歷的曲軸轉角。傳統的發動機配氣機構安裝好之后,配氣相位便無法改變。但理想的配氣相位應隨著發動機的轉速、負荷及其他工況而改變。為了使發動機在高轉速時能提供較大的功率,在低轉速時又能產生足夠的轉矩,現代轎車發動機有的已采用了可變配氣系統,它能根據發動機的運行狀況而改變配氣相位角。
LS400發動機是8缸V形排列4氣門式的,有兩根進氣凸輪軸和兩根排氣凸輪軸。在工作過程中,排氣凸輪軸由凸輪軸齒形帶輪驅動,它相對于齒形帶輪的轉角不變。VVT-i系統由傳感器(包括曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器和VVT傳感器)、VVT-i控制器、凸輪軸正時控制閥和電子控制單元(ECU)組成。
發動機工作時,曲軸位置傳感器測量曲軸轉角,凸輪軸位置傳感器測量齒形帶輪轉角,VVT傳感器測量進氣凸輪軸相對于齒形帶輪的轉角。各傳感器信號輸入ECU,ECU則根據轉速和負荷的要求控制進氣凸輪軸正時控制閥,通過控制控制器使進氣凸輪軸相對于齒形帶旋轉一個角度,從而改變進氣門的開、閉角,以充分利用氣流的慣性,提高充氣效率。
VVT-i系統能夠適應發動機工況的需要,自動在50°范圍內調整進氣凸輪軸轉角,改變配氣相位,提高發動機在所有轉速范圍內的動力性、經濟性,并降低排放污染。