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文档简介

1、什么是VTEC技术?   VTEC是Variable Valve Timing and Lift Electronic Control System的缩写,中文意思为可变气门正时及升程电子控制系统。一般汽车发动机每缸气门组只由一组凸轮驱动,而VTEC系统的发动机却有中低速用和高速用两组不同的气门驱动凸轮,可通过电子控制系统的自动操纵,进行自动转换。  采用VTEC系统,保证了发动机中低速与高速不同的配气相位及进气量的要求,使发动机无论在何速率运转都达到动力性、经济性与低排放的统一和极佳状态。发动

2、机的性能往往是各方面性能的集中表现。好的发动机的设计应该是在低速时可以发出强劲的扭矩,在高速时可以发出强大的功率。发动机某些部件的设计将会影响发动机工作的状况,比如压缩比、气门的数目、进气歧管调整机构和排气管的体积和长度等,但是这些都没有凸轮轴的设计对发动机性能的影响大。凸轮轴,在它上面有许多蛋状圆形突出的部分,它的作用就是在适当的时候开启和关闭发动机气缸的阀门。凸轮轴看起来并不是一个很特别的东西,但是它却可以称的上是发动机的心脏,对凸轮轴的外廓形状和其初始转角的位置哪怕是微小的改变,都会使发动机的运转将会出现完全不同的另一种状况。在决定凸轮轴的设计之前,工程师必需知道什么样的车采用什么样的发

3、动机。很显然,为牵引机车设计的发动机需要在低速时能够发出大的扭矩,为运动型跑车设计的发动机需要在高速时有更大的功率输出。变速比、传动装置和车重都是我们在选择一个凸轮轴所必需考虑的因素。不正确的使用凸轮轴,不仅会使汽车性能变差,加速无力,行动迟缓,而且还很耗油,任何人驾驶这种车都将是一件痛苦的事情,正确的设计和使用凸轮轴,驾驶对我们来说就会是一件愉快的事情了。很难想象,一根看似结构简单的凸轮轴就可以在低速时让发动机发出大扭矩,在高速时可以让发动机发出高的功率。也有些厂家利用可变凸轮定时机构来使发动机达到这种性能。为了在低转速使时可以得到较大的转矩,此时的凸轮转角相对于机轴会有一个相对提前的角度,

4、这样气门就会比正常情况下提前一段时间关闭,增大气缸的压力,从而达到增加转矩的目的。而在高速时,凸轮轴就会相对于机轴有一个时间延迟,气门比正常情况延迟一段时间关闭,可以增加发动机的效率,从而达到增加功率的目的。可变凸轮正时机构可以解决这个问题,但是本田已经跨越了这一步,并找到了一个更好的办法。本田对这种高性能发动机的解决方法就是采用了一种叫做VTEC的技术。VTEC发动机是每缸4气门(2进2排)、凸轮轴和摇臂等,不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法。是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统。通过计算机控制的气门正时和气门升程系统,可以大大提高发动机的燃烧效率和性能。本

5、田公司在它的几乎所有的车型当中都使用了VTEC技术,从高性能跑车S2000到混和动力汽车INSIGHT,都采用了VTEC技术。在国内生产的98款雅阁轿车中的2.0、2.3、3.0三款发动机也均采用了VTEC技术,与同排量的发动机相比,性能都有所提高。VTEC的设计就好像采用了两根不同的凸轮轴似的,一根用于低转速,一根用于高转速,但是VTEC发动机的不同之处就在于将这样两种不同的凸轮轴设计在了一根凸轮轴上。本田发动机进气凸轮轴中,除了原有控制两个气门的一对凸轮(主凸轮和次凸轮)和一对摇臂(主摇臂和次摇臂)外,还增加了一个较高的中间凸轮和相应的摇臂(中间摇臂),三根摇臂内部装有由液压控制移动的小活

6、塞。发动机低速时,小活塞在原位置上,三根摇臂分离,主凸轮和次凸轮分别推动主摇臂和次摇臂,控制两个进气门的开闭,气门升量较少,情形好像普通的发动机。虽然中间凸轮也推动中间摇臂,但由于摇臂之间已分离,其它两根摇臂不受它的控制,所以不会影响气门的开闭状态。发动机达到某一个设定的高转速时,电脑即会指令电磁阀启动液压系统,推动摇臂内的小活塞,使三根摇臂锁成一体,一起由中间凸轮c驱动,由于中间凸轮比其它凸轮都高,升程大,所以进气门开启时间延长,升程也增大了。当发动机转速降低到某一个设定的低转速时,摇臂内的液压也随之降低,活塞在回位弹簧作用下退回原位,三根摇臂分开。   整个VTEC系统

7、由发动机电子控制单元(ECU)控制,ECU接收发动机传感器(包括转速、进气压力、车速、水温等)的参数并进行处理,输出相应的控制信号,通过电磁阀调节摇臂活塞液压系统,从而使发动机在不同的转速工况下由不同的凸轮控制,影响进气门的开度和时间。   本田的VTEC发动机技术已经推出了十年左右了,事实也证明这种设计是可靠的。它可以提高发动机在各种转速下的性能,无论是低速下的燃油经济性和运转平顺性还是高速下的加速性。可以说,在电子控制阀门机构代替传统的凸轮机构之前,本田的VTEC技术在目前可以说是一种很好的方法。Honda VTEC (Variable Valve Timing and

8、 Life Electrical Contral 可变汽门正时及升程电子控制) 一向是HONDA引以为傲的引擎技术,是史上最成功的可变阀门机构;VTEC能够改变气门开关的升程(lift)和开关时间的长短(duration),对于性能或油耗或者是两者,都有很大的帮助。一般来讲,理想引擎的设计就是在一般行驶或低转速时,有着标准引擎基本性能;然而在高转速时,却有着赛车般的引擎表现。基本上VTEC引擎就是截取标准引擎与赛车引擎两者之利。 VTEC进而如果能和进排气门相位角连续性控制系统(HONDA称之为Variable Timing Control,VTC)来相互结合,则在性能、油耗和污染上就都有更全

9、面性的提升了;基本上来说,VTC强化了VTEC,一般车子走行时,VTEC根据引擎的转数不同来控制气门开机的时机与升程,而VTC则根据转速以及负荷来连续改变进气门和排气门同时打开的时机,以便对气门做更加精确的调整。HONDA的i-VTEC指的就是这样的科技,也就是说i-VTEC是VTEC的进化版本。由于i-VTEC和VTEC技术完全相容,故2005年后Honda的全车系都搭载i-VTEC引擎。ps:i-VTEC的“i“为Intelligent(聪明的,智慧的)缩写. 特别的i-VTEC 这套系统全称为 SOHC i-VTEC (一般的i-VTEC为DOHC)代号为J30a的SOHC i-VTEC

10、引擎其实原理与目前泛用 i-VTEC的K20、K24i-VTEC引擎是完全不同的,到底有什么不一样呢?K20(K24)i-VTEC采用的是DOHC VTEC+VTC的作动式,其被称为“i“ TOYOTA的VVT-i与i-VTEC比较,事实上VVT-i是没有i-VTEC先进的。VVT-i只具有控制气门正时却没有控制升程的功能,因此引擎只会改变吸排气的时间差但无法调整进气量,并不是丰田没有控制升程的技术,只是无法降低升程控制技术的成本,于是只有在TOYOTA的一些高端车型上才看得见VVTL-i(增加了升程控制).Honda所用的其他发动机以及VTEC技术详解第八代雅阁发动机是本田ACCORD车型五

11、年一次的大换型产品,由2.0L i-VTEC(Intelligent Variable Valve Timing And Lift Electronic Control智能可变气门正时及升程控制系统 )、SOHC(Single Overhead Camshaft单顶置凸轮轴)发动机;2.4L i-VTEC、DOHC(Double Overhead Camshaft双顶置凸轮轴)发动机和3.5L i-VTEC、VCM(Variable Cylinder Management System可变汽缸管理系统)、SOHC发动机组成。新款发动机在功率和扭矩相对于第七代雅阁发动机都有较大幅度提升的同时,通

12、过提高进排气效率和燃烧压力以及对原有VTC(Variable Valve Timing And Lift Electronic Control)和i-VTEC系统进行改进、优化等手段,使得发动机燃油经济性得到了6% -8%的提升。本田发动机的VTEC系统 本田汽车公司在1989年推出了自行研制的“可变气门配气相位和气门升程电子控制系统”,英文全称“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System”,缩写就是“VTEC”,是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统。与普通发动机相比,VIEC发

13、动机同样是每缸4气门(2进2排)、凸轮轴和摇臂等,不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法。以雅阁F22B1发动机进气凸轮轴为例,除了原有控制两个气门的一对凸轮(主凸轮a和次凸轮b)和一对摇臂(主摇臂A和次摇臂B)外,还增加了一个较高的中间凸轮c和相应的摇臂(中间摇臂C),三根摇臂内部装有由液压控制移动的小活塞。发动机低速时,小活塞在原位置上,三根摇臂分离,主凸轮a和次凸轮b分别推动主摇臂A和次摇臂B,控制两个进气门的开闭,气门升量较少,情形好像普通的发动机。虽然中间凸轮c也推动中间摇臂C,但由于摇臂之间已分离,其它两根摇臂不受它的控制,所以不会影响气门的开闭状态。发动机达到某一个设定的高转速(35

14、00转/分)时,电脑即会指令电磁阀启动液压系统,推动摇臂内的小活塞,使三根ABC摇臂锁成一体,一起由中间凸轮c驱动,由于中间凸轮比其它凸轮都高,升程大,所以进气门开启时间延长,升程也增大了。当发动机转速降低到某一个设定的低转速时,摇臂内的液压也随之降低,活塞在回位弹簧作用下退回原位,三根摇臂分开。整个VTEC系统由发动机主电脑(ECU)控制,ECU接收发动机传感器(包括转速、进气压力、车速、水温等)的参数并进行处理,输出相应的控制信号,通过电磁阀调节摇臂活塞液压系统,从而使发动机在不同的转速工况下由不同的凸轮控制,影响进气门的开度和时间。VTEC系统已经有十余年的历史,面对目益严格的排放及动力

15、性能要求,已有一点“力不从心”的感觉。例如VTEC系统的气门升程和正时的变换动作明显将发动机的状态划分为两个阶段,它们之间的转换不够平滑,在VTEC系统启动前后发动机的表现截然不同,连发出的声音也不一样。为了改善VTEC系统的性能,近年本田推出了i-VTEC系统。简单地说,i-VTEC系统是在现有系统的基础上,添加一个称为“可变正时控制”VTC(Variable timing control),即一组进气门凸轮轴正时可变控制机构,通过ECU控制程序,控制进气门的开启关闭。它的原理是当发动机低转速时令每缸其中一只进气门关闭,让燃烧室内形成一道稀薄的混合气涡流,结集在火花塞周围点燃作功。发动机高转

16、速时则在原有基础上提高进气门的开度及时间,以获取最大的充气量。VTC令气门重叠时间更加精确,达到最佳的进、排气门重叠时间,并将发动机功率提高20%。同时,i-VTEC系统发动机采用进气歧管放在前,排气歧管放在后(靠车厢一端)的布置。在进气歧管上增设了可变长度装置,低转速时增长进气行程提高气流速度,有利于提升扭矩;而排气歧管则缩短了长度,也就是缩短了与三元催化器之间的距离,使三元催化器更快进入适当的工作温度,能有效控制废气排放。由于发动机一启动后i-VTEC系统就进入状态,不论低转速或者高转速VTC都在工作,也就消除了原来VTEC系统存在的缺陷。2.4L i-VTEC 发动机该款水冷式汽油机采用

17、直列4缸、16气门、双顶置凸轮轴的设计思想,应用世界先进的智能化可变气门正时及升程电子控制(i-VTEC)技术,通过树脂齿轮驱动下置平衡器,使发动机的结构更加紧凑的同时,具备良好的运转平衡性和较低的噪声。2.0L i-VTEC 发动机该款水冷式汽油机采用直列4缸、16气门、单顶置凸轮轴的设计思想,应用世界先进的智能化可变气门正时及升程电子控制(i-VTEC)技术,通过树脂齿轮驱动下置平衡器,使发动机的结构更加紧凑的同时,具备良好的运转平衡性和较低的噪声。K24A6型(2.4升)i-VTEC发动机装备于多功能轿车新奥德赛的i-VTEC发动机,为直列四缸、十六气门、双顶置凸轮轴、2.4升水冷式汽油

18、机。结合先进的VTEC(可变气门时及升程电子控制)技术,和在发动机不同转速区域连续调控进气门相位的VTC(可变正时控制)技术,通过智能燃烧控制,同时兼顾最佳的燃油经济性,实现了强大的扭矩输出、澎湃的动力和敏锐的加速性能。其排放水平相当于欧IV标准。L13A3 L15A1装备于飞度、思迪系列轿车的紧凑型发动机,现有1.3升、1.5升两种排量,采用先进的i-DSI及VTEC技术,以快速而充分的燃烧,不仅实现了更合理的动力输出与燃油经济性的结合,更凭借超低能耗与排放达到了更高的环保水准。VIEC发动机的特点在哪里“VTEC”是英文Variable Valve Timing and Lift Elec

19、tronic Control System的缩写,中文意思为:可变气门正时及升程电子控制系统。一般汽车发动机每个缸的气门组只由一组凸轮驱动,而VTEC系统的发动机却有中低速用和高速用两组不同的气门驱动凸轮,并可通过电子控制系统的自动操纵,进行自动转换。 采用VTEC系统,保证了发动机中低速与高速不同的配气相位及进气量的要求,使发动机无论在何速率运转都达到动力性、经济性与低排放的统一和极佳状态。发动机的性能往往是各方面性能的集中表现。好的发动机的设计应该是在低速时可以发出强劲的扭矩,在高速时可以发出强大的功率。发动机某些部件的设计将会影响发动机工作的状况,比如压缩比、气门的数目、进气歧管调整机构

20、和排气管的体积和长度等,但是这些都没有凸轮轴的设计对发动机性能的影响大。凸轮轴,在它上面有许多蛋状圆形突出的部分,它的作用就是在适当的时候开启和关闭发动机气缸的阀门。凸轮轴看起来并不是一个很特别的东西,但是它却可以称的上是发动机的心脏,对凸轮轴的外廓形状和其初始转角的位置哪怕是微小的改变,都会使发动机的运转将会出现完全不同的另一种状况。在决定凸轮轴的设计之前,工程师必需知道什么样的车采用什么样的发动机。很显然,为牵引机车设计的发动机需要在低速时能够发出大的扭矩,为运动型跑车设计的发动机需要在高速时有更大的功率输出。变速比、传动装置和车重都是我们在选择一个凸轮轴所必需考虑的因素。不正确的使用凸轮

21、轴,不仅会使汽车性能变差,加速无力,行动迟缓,而且还很耗油,任何人驾驶这种车都将是一件痛苦的事情,正确的设计和使用凸轮轴,驾驶对人们就是一件愉快的事情了。很难想象,一根看似结构简单的凸轮轴就可以在低速时让发动机发出大扭矩,在高速时可以让发动机发出高的功率。也有些厂家利用可变凸轮定时机构来使发动机达到这种性能。为了在低转速使时可以得到较大的转矩,此时的凸轮转角相对于机轴会有一个相对提前的角度,这样气门就会比正常情况下提前一段时间关闭,增大气缸的压力,从而达到增加转矩的目的。而在高速时,凸轮轴就会相对于机轴有一个时间延迟,气门比正常情况延迟一段时间关闭,可以增加发动机的效率,从而达到增加功率的目的

22、。可变凸轮正时机构可以解决这个问题,但是本田已经跨越了这一步,并找到了一个更好的办法。本田对这种高性能发动机的解决方法就是采用了一种叫做VTEC的技术。VTEC发动机是每缸4气门(2进2排)、凸轮轴和摇臂等,不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法。是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统。通过计算机控制的气门正时和气门升程系统,可以大大提高发动机的燃烧效率和性能。本田公司在它的几乎所有的车型当中都使用了VTEC技术,从高性能跑车S2000到混和动力汽车INSIGHT,都采用了VTEC技术。在国内生产的98款雅阁轿车中的2.0、2.3、3.0三款发动机也均采用了VTEC

23、技术,与同排量的发动机相比,性能都有所提高。VTEC的设计就好像采用了两根不同的凸轮轴似的,一根用于低转速,一根用于高转速,但是VTEC发动机的不同之处就在于将这样两种不同的凸轮轴设计在了一根凸轮轴上。本田发动机进气凸轮轴中,除了原有控制两个气门的一对凸轮(主凸轮和次凸轮)和一对摇臂(主摇臂和次摇臂)外,还增加了一个较高的中间凸轮和相应的摇臂(中间摇臂),三根摇臂内部装有由液压控制移动的小活塞。发动机低速时,小活塞在原位置上,三根摇臂分离,主凸轮和次凸轮分别推动主摇臂和次摇臂,控制两个进气门的开闭,气门升量较少,情形好像普通的发动机。虽然中间凸轮也推动中间摇臂,但由于摇臂之间已分离,其它两根摇

24、臂不受它的控制,所以不会影响气门的开闭状态。发动机达到某一个设定的高转速时,电脑即会指令电磁阀启动液压系统,推动摇臂内的小活塞,使三根摇臂锁成一体,一起由中间凸轮c驱动,由于中间凸轮比其它凸轮都高,升程大,所以进气门开启时间延长,升程也增大了。当发动机转速降低到某一个设定的低转速时,摇臂内的液压也随之降低,活塞在回位弹簧作用下退回原位,三根摇臂分开。整个VTEC系统由发动机电子控制单元(ECU)控制,ECU接收发动机传感器(包括转速、进气压力、车速、水温等)的参数并进行处理,输出相应的控制信号,通过电磁阀调节摇臂活塞液压系统,从而使发动机在不同的转速工况下由不同的凸轮控制,影响进气门的开度和时

25、间。本田的VTEC发动机技术已经推出了十年左右了,事实也证明这种设计是可靠的。它可以提高发动机在各种转速下的性能,无论是低速下的燃油经济性和运转平顺性还是高速下的加速性。可以说,在电子控制阀门机构代替传统的凸轮机构之前,本田的VTEC技术在目前可以说是一种很好的方法。本田超稀薄燃烧汽油发动机日本本田技研工业公司2003年末开始销售7座"时韵"(stream)商务车系列的运动型车"阿步索特",该车配装了本田公司新开发的超稀薄燃烧i-VTEC I型直喷汽车发动机。直喷汽油机的难点是在实现排气净化的同时实现高输出功率,使汽车同时具有优越的环保性和行驶动力性。过

26、去的稀薄燃烧汽油机是燃料从气缸的斜上方喷入缸内,i-VTEC I型发动机是在原本田i-VTEC(电子控制可变气门正时)系统,采用新开发的燃料中央喷射方式,把燃料喷射器放在气缸中心位置,燃料呈垂直方向喷向缸内,并具有防止燃料付着于气缸侧壁等技术措施,这一方案使i-VTEC I发动机的空燃比超出了迄今为止稀薄燃烧40:1的极限,达到了65:1的超稀薄燃烧。在这样高的空燃比条件下,仍能和其它2L汽油机一样,输出最大功率116kW,装阿步索特车的燃料消耗量为6.7L/100km(日本10.15工况法),较装i-VTEC发动机节油10%。实现了节能、环保与高动力性双优,该车在日本的零售价约2.1万美元(

27、不含消费税)。“VTEC”是英文Variable Valve Timing and Lift Electronic Control System的缩写,中文意思为:可变气门正时及升程电子控制系统。一般汽车发动机每个缸的气门组只由一组凸轮驱动,而VTEC系统的发动机却有中低速用和高速用两组不同的气门驱动凸轮,并可通过电子控制系统的自动操纵,进行自动转换。采用VTEC系统,保证了发动机中低速与高速不同的配气相位及进气量的要求,使发动机无论在何速率运转都达到动力性、经济性与低排放的统一和极佳状态。发动机的性能往往是各方面性能的集中表现。好的发动机的设计应该是在低速时可以发出强劲的扭矩,在高速时可以发

28、出强大的功率。发动机某些部件的设计将会影响发动机工作的状况,比如压缩比、气门的数目、进气歧管调整机构和排气管的体积和长度等,但是这些都没有凸轮轴的设计对发动机性能的影响大。凸轮轴,在它上面有许多蛋状圆形突出的部分,它的作用就是在适当的时候开启和关闭发动机气缸的阀门。凸轮轴看起来并不是一个很特别的东西,但是它却可以称的上是发动机的心脏,对凸轮轴的外廓形状和其初始转角的位置哪怕是微小的改变,都会使发动机的运转将会出现完全不同的另一种状况。在决定凸轮轴的设计之前,工程师必需知道什么样的车采用什么样的发动机。很显然,为牵引机车设计的发动机需要在低速时能够发出大的扭矩,为运动型跑车设计的发动机需要在高速

29、时有更大的功率输出。变速比、传动装置和车重都是我们在选择一个凸轮轴所必需考虑的因素。不正确的使用凸轮轴,不仅会使汽车性能变差,加速无力,行动迟缓,而且还很耗油,任何人驾驶这种车都将是一件痛苦的事情,正确的设计和使用凸轮轴,驾驶对人们就是一件愉快的事情了。很难想象,一根看似结构简单的凸轮轴就可以在低速时让发动机发出大扭矩,在高速时可以让发动机发出高的功率。也有些厂家利用可变凸轮定时机构来使发动机达到这种性能。为了在低转速使时可以得到较大的转矩,此时的凸轮转角相对于机轴会有一个相对提前的角度,这样气门就会比正常情况下提前一段时间关闭,增大气缸的压力,从而达到增加转矩的目的。而在高速时,凸轮轴就会相对于机轴有一个时间延迟,气门比正常情况延迟一段时间关闭,可以增加发动机的效率,从而达到增加功率的目的。可变凸轮正时机构可以解决这个问题,但是本田已经跨越了这一步,并找到了一个更好的办法。本田对这种高性能发动机的

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