最熟悉的可变气门升程系统可能是本田的i-VTEC,如图1-46所示为带有i-VTEC系统的发动机,本田也是最早将可变气门升程技术发扬光大的厂商。本田的可变气门升程系统的结构和工作原理并不复杂,工程师利用第三根摇臂和第三个凸轮就可以实现看似复杂的气门升程变化。
图1-46 带有i-VTEC系统的发动机
本田公司在1989年推出了自行研制的“可变气门正时和气门升程电子控制系统”,英文全称为Variable ValveTiming and Valve Lift Electronic Control System,缩写就是VTEC,这是世界上第一个能同时控制气门开闭时间和升程两种不同情况的气门控制系统。如图1-47所示,i-VTEC系统是在VTEC系统的基础上增加了一个称为VTC的装置——一组进气凸轮轴正时可变控制机构,即i-VTEC=VTEC+VTC(图1-48)。i-VTEC的英文全称为Variable Valve Timing and Lift Electronic Control with Variable Timing Control。i-VTEC系统在转速控制,使配气正时、气门升程在低转速区和高转速区进行转换的VTEC基础上,进一步融合了能根据发动机负荷对气门相位进行连续控制的VTC。VTC是本田独创的高智能化配气正时、气门升程装置。通过VTEC对进气门升程、VTC对气门重叠(进气门和排气门同时开启的状态)进行了周密的智能化控制,使大功率、低油耗、低排放这3个具有不同要求的特性都得到了提高。
图1-47 VTEC和VTC结构框架
如图1-49所示,VTEC技术与VTC技术的结合为发动机提供了更为强劲的低速和中速范围的动力以及更强的高速行驶时的动力。智能化气门变化保留了原有的VTEC特性,即在发动机由低速运转转换为高速运转时气门升程和延续时间达到最优化,同时增加了根据转速和负荷因素连续改变进气凸轮相位的能力。
当发动机低转速运行时,每缸中一只进气门关闭,让燃烧室内形成一道稀薄的混合气涡流,集结在火花塞周围点燃做功。发动机高转速运行时则在原有基础上提高进气门的开度和时间,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%。通过整体控制VTEC的凸轮和VTC可变凸轮轴的角度,i-VTEC系统可以回应驾驶人踩加速踏板的动作,达到理想的进气控制效果。在所有不同的发动机转速和负荷下,都可以获得理想的燃油效率、转矩、排放、功率和怠速稳定性。
当发动机在中、低转速时,3根摇臂处于分离状态,普通凸轮推动主摇臂和副摇臂来控制两个进气门的开闭,气门升量较小。此时虽然中间凸轮也推动中间摇臂,但由于摇臂之间是分离的,所以两边的摇臂不受控制,也不会影响气门的开闭状态。(www.xing528.com)
图1-48 i-VTEC=VTEC+VTC
发动机达到某一个设定的转速时,计算机即会指令电磁阀起动液压系统,推动摇臂内的小活塞,使3根摇臂锁成一体,一起由高角度凸轮驱动,这时气门的升程和开启时间都相应地增大了,使得单位时间内的进气量更大,发动机动力也更强。这种在一定转速后突然的动力爆发极大地提升了驾驶乐趣。当发动机转速降到某一转速时,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,3根摇臂分开,其工作过程如图1-50所示。
图1-49 i-VTEC介绍
图1-50 i-VTEC系统工作过程
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。