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可變氣門正時(shí)和升程電子控制系統(tǒng)VTEC是什么

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可變氣門正時(shí)和升程電子控制系統(tǒng)VTEC是什么

文章插圖
VTEC系統(tǒng)全稱是可變氣門正時(shí)和升程電子控制系統(tǒng)，是本田的專有技術(shù)，它能隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、水溫等運(yùn)行參數(shù)的變化，而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整配氣正時(shí)和氣門升程，使發(fā)動(dòng)機(jī)在高、低速下均能達(dá)到最高效率 。在VTEC系統(tǒng)中，其進(jìn)氣凸輪軸上分別有三個(gè)凸輪面，分別頂動(dòng)搖臂軸上的三個(gè)搖臂，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低轉(zhuǎn)速或者低負(fù)荷時(shí)，三個(gè)搖臂之間無任何連接，左邊和右邊的搖臂分別頂動(dòng)兩個(gè)進(jìn)氣門，使兩者具有不同的正時(shí)及升程，以形成擠氣作用效果 。此時(shí)中間的高速搖臂不頂動(dòng)氣門，只是在搖臂軸上做無效的運(yùn)動(dòng) 。
當(dāng)轉(zhuǎn)速在不斷提高時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的各傳感器將監(jiān)測到的負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、車速以及水溫等參數(shù)送到電腦中，電腦對(duì)這些信息進(jìn)行分析處理 。
當(dāng)達(dá)到需要變換為高速模式時(shí)，電腦就發(fā)出一個(gè)信號(hào)打開VTEC電磁閥，使壓力機(jī)油進(jìn)入搖臂軸內(nèi)頂動(dòng)活塞，使三只搖臂連接成一體，使兩只氣門都按高速模式工作 。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低達(dá)到氣門正時(shí)需要再次變換時(shí)，電腦再次發(fā)出信號(hào)，打開VTEC電磁閥壓力開頭，使壓力機(jī)油泄出，氣門再次回到低速工作模式 。
普通的發(fā)動(dòng)機(jī)在制造出來后，配氣相位和氣門升程就固定不變了，無法適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)進(jìn)排氣的需求 。
因此，傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)人員在考慮凸輪軸型線時(shí)都采用折衷方案，既要照顧高速也要考慮低速 。
但是這種綜合考慮的設(shè)計(jì)方案在某種程度上限制了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)在車用發(fā)動(dòng)機(jī)的要求 。
因此，人們希望能夠有這樣一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其凸輪型線能夠適應(yīng)任何轉(zhuǎn)速，不論在高速還是低速都能得到最佳的配氣相位 。
于是，可變配氣相位控制機(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生 。
在可變配氣相位控制機(jī)構(gòu)中比較有代表性的便是本田公司的VTEC系統(tǒng) 。
本田公司在1989年推出了自行研制的可變氣門正時(shí)和氣門升程電子控制系統(tǒng)”，英文全Variable Valve Timing and Valve Lift 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) 。
本田的VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)一直是享有可變氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的代名詞”之稱，它不只是輸出馬力超強(qiáng)，它還具有低轉(zhuǎn)速時(shí)尾氣排放環(huán)保、低油耗的特點(diǎn)，而這樣完全不同的特點(diǎn)在同一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)上面出現(xiàn)，就因?yàn)樗谝恢馆嗇S上有多種不同角度的凸輪 。
與很多普通發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)每缸有4氣門(2進(jìn)2排)、凸輪軸和搖臂等，但與普通發(fā)動(dòng)機(jī)不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法 。
中、低轉(zhuǎn)速用小角度凸輪，在中低轉(zhuǎn)速下兩氣門的配氣相位和升程不同，此時(shí)一個(gè)氣門升程很小，幾乎不參與進(jìn)氣過程，進(jìn)氣通道基本上相當(dāng)于兩氣門發(fā)動(dòng)機(jī)，但是由于進(jìn)氣的流動(dòng)方向不通過氣缸中心，故能產(chǎn)生較強(qiáng)的進(jìn)氣渦流，對(duì)于低速，尤其是冷車條件下有利于提高混合氣均勻度、增大燃燒速率、減少壁面激冷效應(yīng)和余隙的影響，使燃燒更加充分，從而提高了經(jīng)濟(jì)性，并大幅降低了HC、CO的排放;而在高轉(zhuǎn)速時(shí)，通過VTEC電磁閥控制液壓油的走向，使得兩進(jìn)氣搖臂連成一體并由開啟時(shí)間最長、升程最大的進(jìn)氣凸輪來驅(qū)動(dòng)氣門，此時(shí)兩進(jìn)氣門按照大凸輪的輪廓同步進(jìn)行 。
與低速運(yùn)行相比，大大增加了進(jìn)氣流通面積和開啟持續(xù)時(shí)間，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的動(dòng)力性 。
這兩種完全不同性能表現(xiàn)的輸出曲線，本田的工程師使它們?cè)谕粋€(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)了，并且形象地稱之為 平時(shí)的柔和駕駛”與戰(zhàn)時(shí)的激烈駕駛” 。

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