04.12 技術學堂|本田的黑科技-VTEC

技術學堂|本田的黑科技-VTEC

如今各位汽車愛好者聚在一起,不說說本田的VTEC就好像不懂車一樣。那麼這個VTEC到底有什麼神奇之處呢?

其實,本田公司在上世紀90年代就推出了自行研製的“可變氣門正時和氣門升程電子控制系統”,英文全稱“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System”,縮寫就是“VTEC”,它是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程等兩種不同情況的氣門控制系統。本田的VTEC發動機一直是享有“可變氣門發動機的代名詞”之稱,它不只是輸出馬力超強,還具有低轉速時尾氣排放環保、低油耗的特點,而這樣完全不同的特點在同一個發動機上面出現,就因為它在一支凸輪軸上有多種不同角度的凸輪。

與很多普通發動機一樣,VTEC發動機每缸有4氣門(2進2排)、凸輪軸和搖臂等,但與普通發動機不同的是凸輪與搖臂的數目及控制方法。中、低轉速用小角度凸輪,在中低轉速下兩氣門的配氣相位和升程不同,此時一個氣門升程很小,幾乎不參與進氣過程,進氣通道基本上相當於兩氣門發動機,但是由於進氣的流動方向不通過氣缸中心,故能產生較強的進氣渦流,對於低速,尤其是冷車條件下有利於提高混合氣均勻度、增大燃燒速率、減少壁面激冷效應和餘隙的影響,使燃燒更加充分,從而提高了經濟性,並大幅降低了HC、CO的排放;而在高轉速時,通過VTEC電磁閥控制液壓油的走向,使得兩進氣搖臂連成一體並由開啟時間最長、升程最大的進氣凸輪來驅動氣門,此時兩進氣門按照大凸輪的輪廓同步進行。

與低速運行相比,大大增加了進氣流通面積和開啟持續時間,從而提高了發動機高速時的動力性。這兩種完全不同性能表現的輸出曲線,本田的工程師使它們在同一個發動機上實現了,並且形象地稱之為“平時的柔和駕駛”與“戰時的激烈駕駛”。但是VTEC系統對於配氣相位的改變仍然是階段性的,也就是說其改變配氣相位只是在某一轉速下的跳躍,而不是在一段轉速範圍內連續可變。為了改善VTEC系統的性能,本田不斷進行創新,推出了i-VTEC系統。

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簡單地說,i-VTEC系統是在VTEC系統的基礎上,增加了一個稱為VTC(Variabletimingcontrol“可變正時控制”)的裝置——一組進氣門凸輪軸正時可變控制機構,即i-VTEC=VTEC+VTC。此時,排氣閥門的正時與開啟的重疊時間是可變的,由VTC控制,VTC機構的導入使發動機在大範圍轉速內都能有合適的配氣相位,這在很大程度上提高了發動機的性能。 典型的VTC系統由VTC作動器、VTC油壓控制閥、各種傳感器以及ECU組成。VTC作動器、VTC油壓控制閥可根據ECU的信號產生動作,使進氣凸輪軸的相位連續變化。

VTC令氣門重疊時間更加精確,保證進、排氣門最佳重疊時間,可將發動機功率提高20%。VTC機構的導入,使得氣門的配氣相位能夠“智能化地”適應發動機負荷的改變。綜上所述,由於i-VTEC系統中VTC機構的導入,使得發動機的配氣相位能夠柔性地與發動機的負荷相匹配,在發動機的任何工況下,都能找到最佳的配氣相位,以最佳的氣門重疊角,實現中、低速時低油耗、低排放,高速時高功率、大扭矩,這就象按照人類大腦的要求那樣進行控制,因此被形象地稱之為“智能化”VTEC。

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