I-VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)

1、什么是VTEC技術(shù)？   VTEC是Variable Valve Timing and Lift Electronic Control System的縮寫，中文意思為可變氣門正時(shí)及升程電子控制系統(tǒng)。一般汽車發(fā)動(dòng)機(jī)每缸氣門組只由一組凸輪驅(qū)動(dòng)，而VTEC系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)卻有中低速用和高速用兩組不同的氣門驅(qū)動(dòng)凸輪，可通過(guò)電子控制系統(tǒng)的自動(dòng)操縱，進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。  采用VTEC系統(tǒng)，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)中低速與高速不同的配氣相位及進(jìn)氣量的要求，使發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)論在何速率運(yùn)轉(zhuǎn)都達(dá)到動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性與低排放的統(tǒng)一和極佳狀態(tài)。發(fā)動(dòng)

2、機(jī)的性能往往是各方面性能的集中表現(xiàn)。好的發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)該是在低速時(shí)可以發(fā)出強(qiáng)勁的扭矩，在高速時(shí)可以發(fā)出強(qiáng)大的功率。發(fā)動(dòng)機(jī)某些部件的設(shè)計(jì)將會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作的狀況，比如壓縮比、氣門的數(shù)目、進(jìn)氣歧管調(diào)整機(jī)構(gòu)和排氣管的體積和長(zhǎng)度等，但是這些都沒(méi)有凸輪軸的設(shè)計(jì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響大。凸輪軸，在它上面有許多蛋狀圓形突出的部分，它的作用就是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候開啟和關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的閥門。凸輪軸看起來(lái)并不是一個(gè)很特別的東西，但是它卻可以稱的上是發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟，對(duì)凸輪軸的外廓形狀和其初始轉(zhuǎn)角的位置哪怕是微小的改變，都會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)將會(huì)出現(xiàn)完全不同的另一種狀況。在決定凸輪軸的設(shè)計(jì)之前，工程師必需知道什么樣的車采用什么樣的發(fā)

3、動(dòng)機(jī)。很顯然，為牽引機(jī)車設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)需要在低速時(shí)能夠發(fā)出大的扭矩，為運(yùn)動(dòng)型跑車設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)需要在高速時(shí)有更大的功率輸出。變速比、傳動(dòng)裝置和車重都是我們?cè)谶x擇一個(gè)凸輪軸所必需考慮的因素。不正確的使用凸輪軸，不僅會(huì)使汽車性能變差，加速無(wú)力，行動(dòng)遲緩，而且還很耗油，任何人駕駛這種車都將是一件痛苦的事情，正確的設(shè)計(jì)和使用凸輪軸，駕駛對(duì)我們來(lái)說(shuō)就會(huì)是一件愉快的事情了。很難想象，一根看似結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的凸輪軸就可以在低速時(shí)讓發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出大扭矩，在高速時(shí)可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出高的功率。也有些廠家利用可變凸輪定時(shí)機(jī)構(gòu)來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到這種性能。為了在低轉(zhuǎn)速使時(shí)可以得到較大的轉(zhuǎn)矩，此時(shí)的凸輪轉(zhuǎn)角相對(duì)于機(jī)軸會(huì)有一個(gè)相對(duì)提前的角度，

4、這樣氣門就會(huì)比正常情況下提前一段時(shí)間關(guān)閉，增大氣缸的壓力，從而達(dá)到增加轉(zhuǎn)矩的目的。而在高速時(shí)，凸輪軸就會(huì)相對(duì)于機(jī)軸有一個(gè)時(shí)間延遲，氣門比正常情況延遲一段時(shí)間關(guān)閉，可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，從而達(dá)到增加功率的目的?？勺兺馆喺龝r(shí)機(jī)構(gòu)可以解決這個(gè)問(wèn)題，但是本田已經(jīng)跨越了這一步，并找到了一個(gè)更好的辦法。本田對(duì)這種高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的解決方法就是采用了一種叫做VTEC的技術(shù)。VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)是每缸4氣門（2進(jìn)2排）、凸輪軸和搖臂等，不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法。是世界上第一個(gè)能同時(shí)控制氣門開閉時(shí)間及升程等兩種不同情況的氣門控制系統(tǒng)。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的氣門正時(shí)和氣門升程系統(tǒng)，可以大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率和性能。本

5、田公司在它的幾乎所有的車型當(dāng)中都使用了VTEC技術(shù)，從高性能跑車S2000到混和動(dòng)力汽車INSIGHT，都采用了VTEC技術(shù)。在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的98款雅閣轎車中的2.0、2.3、3.0三款發(fā)動(dòng)機(jī)也均采用了VTEC技術(shù)，與同排量的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，性能都有所提高。VTEC的設(shè)計(jì)就好像采用了兩根不同的凸輪軸似的，一根用于低轉(zhuǎn)速，一根用于高轉(zhuǎn)速，但是VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)的不同之處就在于將這樣兩種不同的凸輪軸設(shè)計(jì)在了一根凸輪軸上。本田發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣凸輪軸中，除了原有控制兩個(gè)氣門的一對(duì)凸輪（主凸輪和次凸輪）和一對(duì)搖臂（主搖臂和次搖臂）外，還增加了一個(gè)較高的中間凸輪和相應(yīng)的搖臂（中間搖臂），三根搖臂內(nèi)部裝有由液壓控制移動(dòng)的小活

6、塞。發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，小活塞在原位置上，三根搖臂分離，主凸輪和次凸輪分別推動(dòng)主搖臂和次搖臂，控制兩個(gè)進(jìn)氣門的開閉，氣門升量較少，情形好像普通的發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然中間凸輪也推動(dòng)中間搖臂，但由于搖臂之間已分離，其它兩根搖臂不受它的控制，所以不會(huì)影響氣門的開閉狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到某一個(gè)設(shè)定的高轉(zhuǎn)速時(shí)，電腦即會(huì)指令電磁閥啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，推動(dòng)搖臂內(nèi)的小活塞，使三根搖臂鎖成一體，一起由中間凸輪c驅(qū)動(dòng)，由于中間凸輪比其它凸輪都高，升程大，所以進(jìn)氣門開啟時(shí)間延長(zhǎng)，升程也增大了。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低到某一個(gè)設(shè)定的低轉(zhuǎn)速時(shí)，搖臂內(nèi)的液壓也隨之降低，活塞在回位彈簧作用下退回原位，三根搖臂分開。   整個(gè)VTEC系統(tǒng)

7、由發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元（ECU）控制，ECU接收發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器（包括轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力、車速、水溫等）的參數(shù)并進(jìn)行處理，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，通過(guò)電磁閥調(diào)節(jié)搖臂活塞液壓系統(tǒng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速工況下由不同的凸輪控制，影響進(jìn)氣門的開度和時(shí)間。   本田的VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)已經(jīng)推出了十年左右了，事實(shí)也證明這種設(shè)計(jì)是可靠的。它可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的性能，無(wú)論是低速下的燃油經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)轉(zhuǎn)平順性還是高速下的加速性?？梢哉f(shuō)，在電子控制閥門機(jī)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的凸輪機(jī)構(gòu)之前，本田的VTEC技術(shù)在目前可以說(shuō)是一種很好的方法。Honda VTEC (Variable Valve Timing and

8、 Life Electrical Contral 可變汽門正時(shí)及升程電子控制) 一向是HONDA引以為傲的引擎技術(shù)，是史上最成功的可變閥門機(jī)構(gòu)；VTEC能夠改變氣門開關(guān)的升程(lift)和開關(guān)時(shí)間的長(zhǎng)短(duration)，對(duì)于性能或油耗或者是兩者，都有很大的幫助。一般來(lái)講，理想引擎的設(shè)計(jì)就是在一般行駛或低轉(zhuǎn)速時(shí)，有著標(biāo)準(zhǔn)引擎基本性能；然而在高轉(zhuǎn)速時(shí)，卻有著賽車般的引擎表現(xiàn)?；旧蟅TEC引擎就是截取標(biāo)準(zhǔn)引擎與賽車引擎兩者之利。 VTEC進(jìn)而如果能和進(jìn)排氣門相位角連續(xù)性控制系統(tǒng)(HONDA稱之為Variable Timing Control，VTC)來(lái)相互結(jié)合，則在性能、油耗和污染上就都有更全

9、面性的提升了；基本上來(lái)說(shuō)，VTC強(qiáng)化了VTEC,一般車子走行時(shí),VTEC根據(jù)引擎的轉(zhuǎn)數(shù)不同來(lái)控制氣門開機(jī)的時(shí)機(jī)與升程,而VTC則根據(jù)轉(zhuǎn)速以及負(fù)荷來(lái)連續(xù)改變進(jìn)氣門和排氣門同時(shí)打開的時(shí)機(jī),以便對(duì)氣門做更加精確的調(diào)整。HONDA的i-VTEC指的就是這樣的科技，也就是說(shuō)i-VTEC是VTEC的進(jìn)化版本。由于i-VTEC和VTEC技術(shù)完全相容，故2005年后Honda的全車系都搭載i-VTEC引擎。ps:i-VTEC的“i“為Intelligent(聰明的,智慧的)縮寫. 特別的i-VTEC 這套系統(tǒng)全稱為 SOHC i-VTEC (一般的i-VTEC為DOHC)代號(hào)為J30a的SOHC i-VTEC

10、引擎其實(shí)原理與目前泛用 i-VTEC的K20、K24i-VTEC引擎是完全不同的，到底有什么不一樣呢？K20(K24)i-VTEC采用的是DOHC VTEC+VTC的作動(dòng)式，其被稱為“i“ TOYOTA的VVT-i與i-VTEC比較,事實(shí)上VVT-i是沒(méi)有i-VTEC先進(jìn)的。VVT-i只具有控制氣門正時(shí)卻沒(méi)有控制升程的功能，因此引擎只會(huì)改變吸排氣的時(shí)間差但無(wú)法調(diào)整進(jìn)氣量，并不是豐田沒(méi)有控制升程的技術(shù)，只是無(wú)法降低升程控制技術(shù)的成本，于是只有在TOYOTA的一些高端車型上才看得見VVTL-i(增加了升程控制).Honda所用的其他發(fā)動(dòng)機(jī)以及VTEC技術(shù)詳解第八代雅閣發(fā)動(dòng)機(jī)是本田ACCORD車型五

11、年一次的大換型產(chǎn)品，由2.0L i-VTEC（Intelligent Variable Valve Timing And Lift Electronic Control智能可變氣門正時(shí)及升程控制系統(tǒng) ）、SOHC（Single Overhead Camshaft單頂置凸輪軸）發(fā)動(dòng)機(jī)；2.4L i-VTEC、DOHC（Double Overhead Camshaft雙頂置凸輪軸）發(fā)動(dòng)機(jī)和3.5L i-VTEC、VCM（Variable Cylinder Management System可變汽缸管理系統(tǒng)）、SOHC發(fā)動(dòng)機(jī)組成。新款發(fā)動(dòng)機(jī)在功率和扭矩相對(duì)于第七代雅閣發(fā)動(dòng)機(jī)都有較大幅度提升的同時(shí)，通

12、過(guò)提高進(jìn)排氣效率和燃燒壓力以及對(duì)原有VTC（Variable Valve Timing And Lift Electronic Control）和i-VTEC系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化等手段，使得發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性得到了6% -8%的提升。本田發(fā)動(dòng)機(jī)的VTEC系統(tǒng) 本田汽車公司在1989年推出了自行研制的“可變氣門配氣相位和氣門升程電子控制系統(tǒng)”，英文全稱“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System”，縮寫就是“VTEC”，是世界上第一個(gè)能同時(shí)控制氣門開閉時(shí)間及升程等兩種不同情況的氣門控制系統(tǒng)。與普通發(fā)動(dòng)機(jī)相比，VIEC發(fā)

13、動(dòng)機(jī)同樣是每缸4氣門（2進(jìn)2排）、凸輪軸和搖臂等，不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法。以雅閣F22B1發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣凸輪軸為例，除了原有控制兩個(gè)氣門的一對(duì)凸輪（主凸輪a和次凸輪b）和一對(duì)搖臂（主搖臂A和次搖臂B）外，還增加了一個(gè)較高的中間凸輪c和相應(yīng)的搖臂（中間搖臂C），三根搖臂內(nèi)部裝有由液壓控制移動(dòng)的小活塞。發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，小活塞在原位置上，三根搖臂分離，主凸輪a和次凸輪b分別推動(dòng)主搖臂A和次搖臂B，控制兩個(gè)進(jìn)氣門的開閉，氣門升量較少，情形好像普通的發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然中間凸輪c也推動(dòng)中間搖臂C，但由于搖臂之間已分離，其它兩根搖臂不受它的控制，所以不會(huì)影響氣門的開閉狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到某一個(gè)設(shè)定的高轉(zhuǎn)速（35

14、00轉(zhuǎn)/分）時(shí)，電腦即會(huì)指令電磁閥啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，推動(dòng)搖臂內(nèi)的小活塞，使三根ABC搖臂鎖成一體，一起由中間凸輪c驅(qū)動(dòng)，由于中間凸輪比其它凸輪都高，升程大，所以進(jìn)氣門開啟時(shí)間延長(zhǎng)，升程也增大了。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低到某一個(gè)設(shè)定的低轉(zhuǎn)速時(shí)，搖臂內(nèi)的液壓也隨之降低，活塞在回位彈簧作用下退回原位，三根搖臂分開。整個(gè)VTEC系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)主電腦（ECU）控制，ECU接收發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器（包括轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力、車速、水溫等）的參數(shù)并進(jìn)行處理，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，通過(guò)電磁閥調(diào)節(jié)搖臂活塞液壓系統(tǒng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速工況下由不同的凸輪控制，影響進(jìn)氣門的開度和時(shí)間。VTEC系統(tǒng)已經(jīng)有十余年的歷史，面對(duì)目益嚴(yán)格的排放及動(dòng)力

15、性能要求，已有一點(diǎn)“力不從心”的感覺。例如VTEC系統(tǒng)的氣門升程和正時(shí)的變換動(dòng)作明顯將發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)劃分為兩個(gè)階段，它們之間的轉(zhuǎn)換不夠平滑，在VTEC系統(tǒng)啟動(dòng)前后發(fā)動(dòng)機(jī)的表現(xiàn)截然不同，連發(fā)出的聲音也不一樣。為了改善VTEC系統(tǒng)的性能，近年本田推出了i-VTEC系統(tǒng)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，i-VTEC系統(tǒng)是在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，添加一個(gè)稱為“可變正時(shí)控制”VTC（Variable timing control），即一組進(jìn)氣門凸輪軸正時(shí)可變控制機(jī)構(gòu)，通過(guò)ECU控制程序，控制進(jìn)氣門的開啟關(guān)閉。它的原理是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)令每缸其中一只進(jìn)氣門關(guān)閉，讓燃燒室內(nèi)形成一道稀薄的混合氣渦流，結(jié)集在火花塞周圍點(diǎn)燃作功。發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)

16、速時(shí)則在原有基礎(chǔ)上提高進(jìn)氣門的開度及時(shí)間，以獲取最大的充氣量。VTC令氣門重疊時(shí)間更加精確，達(dá)到最佳的進(jìn)、排氣門重疊時(shí)間，并將發(fā)動(dòng)機(jī)功率提高20%。同時(shí)，i-VTEC系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用進(jìn)氣歧管放在前，排氣歧管放在后（靠車廂一端）的布置。在進(jìn)氣歧管上增設(shè)了可變長(zhǎng)度裝置，低轉(zhuǎn)速時(shí)增長(zhǎng)進(jìn)氣行程提高氣流速度，有利于提升扭矩；而排氣歧管則縮短了長(zhǎng)度，也就是縮短了與三元催化器之間的距離，使三元催化器更快進(jìn)入適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟?，能有效控制廢氣排放。由于發(fā)動(dòng)機(jī)一啟動(dòng)后i-VTEC系統(tǒng)就進(jìn)入狀態(tài)，不論低轉(zhuǎn)速或者高轉(zhuǎn)速VTC都在工作，也就消除了原來(lái)VTEC系統(tǒng)存在的缺陷。2.4L i-VTEC 發(fā)動(dòng)機(jī)該款水冷式汽油機(jī)采用

17、直列4缸、16氣門、雙頂置凸輪軸的設(shè)計(jì)思想，應(yīng)用世界先進(jìn)的智能化可變氣門正時(shí)及升程電子控制（i-VTEC）技術(shù)，通過(guò)樹脂齒輪驅(qū)動(dòng)下置平衡器，使發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)更加緊湊的同時(shí)，具備良好的運(yùn)轉(zhuǎn)平衡性和較低的噪聲。2.0L i-VTEC 發(fā)動(dòng)機(jī)該款水冷式汽油機(jī)采用直列4缸、16氣門、單頂置凸輪軸的設(shè)計(jì)思想，應(yīng)用世界先進(jìn)的智能化可變氣門正時(shí)及升程電子控制（i-VTEC）技術(shù)，通過(guò)樹脂齒輪驅(qū)動(dòng)下置平衡器，使發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)更加緊湊的同時(shí)，具備良好的運(yùn)轉(zhuǎn)平衡性和較低的噪聲。K24A6型(2.4升)i-VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)裝備于多功能轎車新奧德賽的i-VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)，為直列四缸、十六氣門、雙頂置凸輪軸、2.4升水冷式汽油

18、機(jī)。結(jié)合先進(jìn)的VTEC（可變氣門時(shí)及升程電子控制）技術(shù)，和在發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速區(qū)域連續(xù)調(diào)控進(jìn)氣門相位的VTC（可變正時(shí)控制）技術(shù)，通過(guò)智能燃燒控制，同時(shí)兼顧最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)大的扭矩輸出、澎湃的動(dòng)力和敏銳的加速性能。其排放水平相當(dāng)于歐IV標(biāo)準(zhǔn)。L13A3 L15A1裝備于飛度、思迪系列轎車的緊湊型發(fā)動(dòng)機(jī)，現(xiàn)有1.3升、1.5升兩種排量，采用先進(jìn)的i-DSI及VTEC技術(shù)，以快速而充分的燃燒，不僅實(shí)現(xiàn)了更合理的動(dòng)力輸出與燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)合，更憑借超低能耗與排放達(dá)到了更高的環(huán)保水準(zhǔn)。VIEC發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)在哪里“VTEC”是英文Variable Valve Timing and Lift Elec

19、tronic Control System的縮寫，中文意思為：可變氣門正時(shí)及升程電子控制系統(tǒng)。一般汽車發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)缸的氣門組只由一組凸輪驅(qū)動(dòng)，而VTEC系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)卻有中低速用和高速用兩組不同的氣門驅(qū)動(dòng)凸輪，并可通過(guò)電子控制系統(tǒng)的自動(dòng)操縱，進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 采用VTEC系統(tǒng)，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)中低速與高速不同的配氣相位及進(jìn)氣量的要求，使發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)論在何速率運(yùn)轉(zhuǎn)都達(dá)到動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性與低排放的統(tǒng)一和極佳狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)的性能往往是各方面性能的集中表現(xiàn)。好的發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)該是在低速時(shí)可以發(fā)出強(qiáng)勁的扭矩，在高速時(shí)可以發(fā)出強(qiáng)大的功率。發(fā)動(dòng)機(jī)某些部件的設(shè)計(jì)將會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作的狀況，比如壓縮比、氣門的數(shù)目、進(jìn)氣歧管調(diào)整機(jī)構(gòu)

20、和排氣管的體積和長(zhǎng)度等，但是這些都沒(méi)有凸輪軸的設(shè)計(jì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響大。凸輪軸，在它上面有許多蛋狀圓形突出的部分，它的作用就是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候開啟和關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的閥門。凸輪軸看起來(lái)并不是一個(gè)很特別的東西，但是它卻可以稱的上是發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟，對(duì)凸輪軸的外廓形狀和其初始轉(zhuǎn)角的位置哪怕是微小的改變，都會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)將會(huì)出現(xiàn)完全不同的另一種狀況。在決定凸輪軸的設(shè)計(jì)之前，工程師必需知道什么樣的車采用什么樣的發(fā)動(dòng)機(jī)。很顯然，為牽引機(jī)車設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)需要在低速時(shí)能夠發(fā)出大的扭矩，為運(yùn)動(dòng)型跑車設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)需要在高速時(shí)有更大的功率輸出。變速比、傳動(dòng)裝置和車重都是我們?cè)谶x擇一個(gè)凸輪軸所必需考慮的因素。不正確的使用凸輪

21、軸，不僅會(huì)使汽車性能變差，加速無(wú)力，行動(dòng)遲緩，而且還很耗油，任何人駕駛這種車都將是一件痛苦的事情，正確的設(shè)計(jì)和使用凸輪軸，駕駛對(duì)人們就是一件愉快的事情了。很難想象，一根看似結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的凸輪軸就可以在低速時(shí)讓發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出大扭矩，在高速時(shí)可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出高的功率。也有些廠家利用可變凸輪定時(shí)機(jī)構(gòu)來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到這種性能。為了在低轉(zhuǎn)速使時(shí)可以得到較大的轉(zhuǎn)矩，此時(shí)的凸輪轉(zhuǎn)角相對(duì)于機(jī)軸會(huì)有一個(gè)相對(duì)提前的角度，這樣氣門就會(huì)比正常情況下提前一段時(shí)間關(guān)閉，增大氣缸的壓力，從而達(dá)到增加轉(zhuǎn)矩的目的。而在高速時(shí)，凸輪軸就會(huì)相對(duì)于機(jī)軸有一個(gè)時(shí)間延遲，氣門比正常情況延遲一段時(shí)間關(guān)閉，可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，從而達(dá)到增加功率的目的

22、?？勺兺馆喺龝r(shí)機(jī)構(gòu)可以解決這個(gè)問(wèn)題，但是本田已經(jīng)跨越了這一步，并找到了一個(gè)更好的辦法。本田對(duì)這種高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的解決方法就是采用了一種叫做VTEC的技術(shù)。VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)是每缸4氣門（2進(jìn)2排）、凸輪軸和搖臂等，不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法。是世界上第一個(gè)能同時(shí)控制氣門開閉時(shí)間及升程等兩種不同情況的氣門控制系統(tǒng)。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的氣門正時(shí)和氣門升程系統(tǒng)，可以大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率和性能。本田公司在它的幾乎所有的車型當(dāng)中都使用了VTEC技術(shù)，從高性能跑車S2000到混和動(dòng)力汽車INSIGHT，都采用了VTEC技術(shù)。在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的98款雅閣轎車中的2.0、2.3、3.0三款發(fā)動(dòng)機(jī)也均采用了VTEC

23、技術(shù)，與同排量的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，性能都有所提高。VTEC的設(shè)計(jì)就好像采用了兩根不同的凸輪軸似的，一根用于低轉(zhuǎn)速，一根用于高轉(zhuǎn)速，但是VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)的不同之處就在于將這樣兩種不同的凸輪軸設(shè)計(jì)在了一根凸輪軸上。本田發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣凸輪軸中，除了原有控制兩個(gè)氣門的一對(duì)凸輪（主凸輪和次凸輪）和一對(duì)搖臂（主搖臂和次搖臂）外，還增加了一個(gè)較高的中間凸輪和相應(yīng)的搖臂（中間搖臂），三根搖臂內(nèi)部裝有由液壓控制移動(dòng)的小活塞。發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，小活塞在原位置上，三根搖臂分離，主凸輪和次凸輪分別推動(dòng)主搖臂和次搖臂，控制兩個(gè)進(jìn)氣門的開閉，氣門升量較少，情形好像普通的發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然中間凸輪也推動(dòng)中間搖臂，但由于搖臂之間已分離，其它兩根搖

24、臂不受它的控制，所以不會(huì)影響氣門的開閉狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到某一個(gè)設(shè)定的高轉(zhuǎn)速時(shí)，電腦即會(huì)指令電磁閥啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，推動(dòng)搖臂內(nèi)的小活塞，使三根搖臂鎖成一體，一起由中間凸輪c驅(qū)動(dòng)，由于中間凸輪比其它凸輪都高，升程大，所以進(jìn)氣門開啟時(shí)間延長(zhǎng)，升程也增大了。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低到某一個(gè)設(shè)定的低轉(zhuǎn)速時(shí)，搖臂內(nèi)的液壓也隨之降低，活塞在回位彈簧作用下退回原位，三根搖臂分開。整個(gè)VTEC系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元（ECU）控制，ECU接收發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器（包括轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力、車速、水溫等）的參數(shù)并進(jìn)行處理，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，通過(guò)電磁閥調(diào)節(jié)搖臂活塞液壓系統(tǒng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速工況下由不同的凸輪控制，影響進(jìn)氣門的開度和時(shí)

25、間。本田的VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)已經(jīng)推出了十年左右了，事實(shí)也證明這種設(shè)計(jì)是可靠的。它可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的性能，無(wú)論是低速下的燃油經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)轉(zhuǎn)平順性還是高速下的加速性。可以說(shuō)，在電子控制閥門機(jī)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的凸輪機(jī)構(gòu)之前，本田的VTEC技術(shù)在目前可以說(shuō)是一種很好的方法。本田超稀薄燃燒汽油發(fā)動(dòng)機(jī)日本本田技研工業(yè)公司2003年末開始銷售7座"時(shí)韻"(stream)商務(wù)車系列的運(yùn)動(dòng)型車"阿步索特"，該車配裝了本田公司新開發(fā)的超稀薄燃燒i-VTEC I型直噴汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。直噴汽油機(jī)的難點(diǎn)是在實(shí)現(xiàn)排氣凈化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高輸出功率，使汽車同時(shí)具有優(yōu)越的環(huán)保性和行駛動(dòng)力性。過(guò)

26、去的稀薄燃燒汽油機(jī)是燃料從氣缸的斜上方噴入缸內(nèi)，i-VTEC I型發(fā)動(dòng)機(jī)是在原本田i-VTEC(電子控制可變氣門正時(shí))系統(tǒng)，采用新開發(fā)的燃料中央噴射方式，把燃料噴射器放在氣缸中心位置，燃料呈垂直方向噴向缸內(nèi)，并具有防止燃料付著于氣缸側(cè)壁等技術(shù)措施，這一方案使i-VTEC I發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比超出了迄今為止稀薄燃燒40：1的極限，達(dá)到了65:1的超稀薄燃燒。在這樣高的空燃比條件下，仍能和其它2L汽油機(jī)一樣，輸出最大功率116kW，裝阿步索特車的燃料消耗量為6.7L/100km(日本10.15工況法)，較裝i-VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油10%。實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、環(huán)保與高動(dòng)力性雙優(yōu)，該車在日本的零售價(jià)約2.1萬(wàn)美元(

27、不含消費(fèi)稅)?！癡TEC”是英文Variable Valve Timing and Lift Electronic Control System的縮寫，中文意思為：可變氣門正時(shí)及升程電子控制系統(tǒng)。一般汽車發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)缸的氣門組只由一組凸輪驅(qū)動(dòng)，而VTEC系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)卻有中低速用和高速用兩組不同的氣門驅(qū)動(dòng)凸輪，并可通過(guò)電子控制系統(tǒng)的自動(dòng)操縱，進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。采用VTEC系統(tǒng)，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)中低速與高速不同的配氣相位及進(jìn)氣量的要求，使發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)論在何速率運(yùn)轉(zhuǎn)都達(dá)到動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性與低排放的統(tǒng)一和極佳狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)的性能往往是各方面性能的集中表現(xiàn)。好的發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)該是在低速時(shí)可以發(fā)出強(qiáng)勁的扭矩，在高速時(shí)可以發(fā)

28、出強(qiáng)大的功率。發(fā)動(dòng)機(jī)某些部件的設(shè)計(jì)將會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作的狀況，比如壓縮比、氣門的數(shù)目、進(jìn)氣歧管調(diào)整機(jī)構(gòu)和排氣管的體積和長(zhǎng)度等，但是這些都沒(méi)有凸輪軸的設(shè)計(jì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響大。凸輪軸，在它上面有許多蛋狀圓形突出的部分，它的作用就是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候開啟和關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的閥門。凸輪軸看起來(lái)并不是一個(gè)很特別的東西，但是它卻可以稱的上是發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟，對(duì)凸輪軸的外廓形狀和其初始轉(zhuǎn)角的位置哪怕是微小的改變，都會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)將會(huì)出現(xiàn)完全不同的另一種狀況。在決定凸輪軸的設(shè)計(jì)之前，工程師必需知道什么樣的車采用什么樣的發(fā)動(dòng)機(jī)。很顯然，為牽引機(jī)車設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)需要在低速時(shí)能夠發(fā)出大的扭矩，為運(yùn)動(dòng)型跑車設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)需要在高速

29、時(shí)有更大的功率輸出。變速比、傳動(dòng)裝置和車重都是我們?cè)谶x擇一個(gè)凸輪軸所必需考慮的因素。不正確的使用凸輪軸，不僅會(huì)使汽車性能變差，加速無(wú)力，行動(dòng)遲緩，而且還很耗油，任何人駕駛這種車都將是一件痛苦的事情，正確的設(shè)計(jì)和使用凸輪軸，駕駛對(duì)人們就是一件愉快的事情了。很難想象，一根看似結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的凸輪軸就可以在低速時(shí)讓發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出大扭矩，在高速時(shí)可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出高的功率。也有些廠家利用可變凸輪定時(shí)機(jī)構(gòu)來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到這種性能。為了在低轉(zhuǎn)速使時(shí)可以得到較大的轉(zhuǎn)矩，此時(shí)的凸輪轉(zhuǎn)角相對(duì)于機(jī)軸會(huì)有一個(gè)相對(duì)提前的角度，這樣氣門就會(huì)比正常情況下提前一段時(shí)間關(guān)閉，增大氣缸的壓力，從而達(dá)到增加轉(zhuǎn)矩的目的。而在高速時(shí)，凸輪軸就會(huì)相對(duì)于機(jī)軸有一個(gè)時(shí)間延遲，氣門比正常情況延遲一段時(shí)間關(guān)閉，可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，從而達(dá)到增加功率的目的?？勺兺馆喺龝r(shí)機(jī)構(gòu)可以解決這個(gè)問(wèn)題，但是本田已經(jīng)跨越了這一步，并找到了一個(gè)更好的辦法。本田對(duì)這種高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的