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VTEC和i-VTEC技术解析

时间:2023-08-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了改善VTEC系统的性能,本田不断进行创新,推出了i-VTEC系统。VTC作动器、VTC油压控制阀可根据ECU的信号产生动作,使进气凸轮轴的相位连续变化。另外,i-VTEC发动机采用进气歧管在前而排气歧管在后的布置。由于发动机起动后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。

VTEC和i-VTEC技术解析

1.VTEC技术

VTEC系统的全称是可变气门正时和升程电子控制系统,是本田的专有技术,它能随发动机转速、负荷、冷却液温度等运行参数的变化,而适当地调整配气正时和气门升程,使发动机在高、低速下均能达到最高效率。在VTEC系统中,其进气凸轮轴上分别有三个凸轮面,分别顶置摇臂轴上的三个摇臂,当发动机处于低转速或者低负荷时,三个摇臂之间无任何连接,左边和右边的摇臂分别顶动两个进气门,使两者具有不同的正时及升程,以形成挤气作用效果。此时中间的高速摇臂不顶动气门,只是在摇臂轴上做无效运动。当转速不断提高时,发动机的各传感器将监测到的负荷、转速、车速以及冷却液温度等参数送到电脑中,电脑对这些信息进行分析处理。当需要变换为高速模式时,ECM/PCM就发出一个信号打开VTEC电磁阀,使压力机油进入摇臂轴内顶动活塞,则三只摇臂连接成一体,使两只气门都按高速模式工作。当发动机转速降低到气门正时需要再次变换时,ECM/PCM再次发出信号,打开VTEC电磁阀压力开关,使压力机油泄出,气门再次回到低速工作模式。

2.i-VTEC系统

VTEC系统对于配气相位的改变仍然是阶段性的,也就是说其改变配气相位只是在某一转速下的跳跃,而不是在一段转速范围内连续可变。为了改善VTEC系统的性能,本田不断进行创新,推出了i-VTEC系统。

简单地说,i-VTEC系统是在VTEC系统的基础上,增加了一个称为VTC(Variable Tim-ing Control,可变正时控制)的装置——一组进气门凸轮轴正时可变控制机构,即i-VTEC=VTEC+VTC。此时,排气阀门的正时与开启的重叠时间是可变的,由VTC控制,VTC机构的导入使发动机在大范围转速内都能有合适的配气相位,这在很大程度上提高了发动机的性能。

典型的VTC系统由VTC作动器、VTC油压控制阀、各种传感器以及ECU组成。VTC作动器、VTC油压控制阀可根据ECU的信号产生动作,使进气凸轮轴的相位连续变化。VTC令气门重叠时间更加精确,保证进、排气门最佳重叠时间,可将发动机功率提高20%。

VTC机构的导入,使气门的配气相位能够“智能化地”适应发动机负荷的改变。VTC在发动机运转过程中配合VTEC系统的作用,主要运用在三个方面:(www.xing528.com)

(1)最佳怠速/稀薄燃烧区域 在此区域内,VTC系统停止作用,此时气门重叠角最小,由于VTEC的作用,产生强大的涡流,从而使发动机怠速工作稳定。

(2)最佳油耗、排气控制区域 在此区域内,VTEC发挥作用,产生强大的涡流,从而使可燃混合气混合更加均匀,同时VTC的作用使气门重叠角加大,将部分废气重新吸入气缸,起到了EGR的作用,以此达到最佳油耗和排气控制。

(3)最佳转矩控制区域 在此区域内,通过VTC的控制,以最适当的气门重叠角,同时配合VTEC系统的作用,使发动机的输出转矩最大限度地提高。

另外,i-VTEC发动机采用进气歧管在前而排气歧管在后的布置。排气歧管缩短了长度,也就是缩短了与三元催化转化器之间的距离,使三元催化转化器更快进入适当的工作温度,能有效控制废气排放。由于发动机起动后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。

综上所述,由于i-VTEC系统中VTC机构的导入,使发动机的配气相位能够柔性地与发动机的负荷相匹配,在发动机的任何工况下,都能找到最佳的配气相位,以最佳的气门重叠角实现中、低速时低油耗、低排放,高速时高功率、大转矩,这就像按照人类大脑的要求那样进行控制,因此被形象地称为“智能化”VTEC。

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