本田VTEC引擎.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流本田VTEC引擎.精品文档. 本田VTEC引擎VTEC为英文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，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。 下面将给大家详细介绍一下

2、本田的VTEC发动机技术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

3、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

4、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

5、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技术，与同排量的发动机相比，性能都有所提高。本田发动机中的VTEC系统作用如果读过汽车发动机工作原理一文，您就会知道，气门的作用是让空气进入发动机并将废气排出发动机。 您还会对控制气门的凸轮轴有所了解。 凸轮轴使用推动气门的旋转凸轮来开启和关闭气门。 这个选自凸轮轴工作原理的动画将有助于您了解凸轮轴是如何开关气门的： HSW凸轮轴开关气门的过程您会发现，在凸轮轴上

6、摇动凸轮的方式与发动机在不同转速（每分钟转数）范围所表现出的性能之间有着密切的关系。 若要了解其中的原因，您可以想像自己正以极慢的速度（仅为每分钟10或20转）转动一台发动机，因此活塞需数秒钟才能完成一个循环周期。 正常的发动机实际上不可能以如此慢的速度运转，但您不妨发挥一下想像力。 您摇动凸轮轴，这样当活塞开始在进气冲程中向下运行时，进气门将开启。 活塞到底时，进气门就会关闭。 活塞在燃烧行程结束时降至最低点，这时，排气门将立即开启，当活塞完成排气冲程时，排气门将关闭。 只要发动机以如此之慢的速度运转，发动机就将很好地工作。 但如果提高转速，凸轮轴的这种配置将无法较好地发挥作用。如果发动机的

7、转速达到4000转/分，气门每分钟开关2000次，即每秒开关30-40次。进气门在进气冲程开始时开启，但在提供的短时间内，活塞很难让空气进入气缸。因此，在较高转速范围内，您希望进气门能在进气冲程开始之前（实际上就是返回到排气冲程）开启，这样，当活塞在进气冲程中开始向下运行时，气门将开启，在整个进气冲程过程中，空气将自由进入气缸。虽然这只是个简化的说法，但这将使您对整个过程有所了解。 若要使发动机在较低转速时发挥最大性能，气门在较低转速时开关的方式应与在较高转速时的开关方式不同。 如果放入一个完好的低速凸轮轴，其性能将在发动机高速运转时受到影响，如果放入一个完好的高速凸轮轴，其性能将在发动机低速

8、运转时受到影响（在极端情形下，将导致发动机极难起动！）。 VTEC（可变气门正时和升程电子控制）是本田发动机中的一种电子机械系统，采用这种系统，发动机能有效拥有多个凸轮轴。当发动机进入不同的转速范围时，发动机的计算机将启动凸轮轴上的备用凸轮，并改变凸轮正时。采用这种方式，一台发动机将同时拥有低速凸轮轴和高速凸轮轴的最佳功能。如果感兴趣，您可以通过下列链接来了解VTEC系统的实际机械结构。 一些发动机制造商正在试验气门正时无限可变系统。例如，想像一下：每个气门上都有一个电磁阀，在计算机控制下，这个电磁阀将开启并关闭气门，而无需依赖凸轮轴。 采用这种类型的系统，发动机在各转速范围内都将能够发挥最大

9、性能。 这值得我们共同期待。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，其它两根摇臂不受它的控制

10、，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。