【文章內(nèi)容簡介】 控制），卡銷本身帶有回位彈簧，當(dāng)液壓消失時便能夠自動回位，在發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時，卡銷將卡住滑塊使之不能上下自由移動，挺柱直接推動推桿驅(qū)動氣門搖臂，而當(dāng)發(fā)動機需要關(guān)閉氣缸時，在液壓系統(tǒng)的控讓制執(zhí)行器工作下，卡銷松開，滑塊便能夠上下滑動，挺柱上下移動時滑塊與挺柱發(fā)生相對運動，不再推動推桿，這樣一來氣門就被關(guān)閉，同時ECU停止向該氣缸噴油，便達到了“關(guān)閉氣缸”的效果，實現(xiàn)了“排量可變”。 從技術(shù)角度講兩種技術(shù)的原理相同，都是讓氣門停止工作來切斷發(fā)動機動力輸出。具操作上VCM是靠氣門與凸輪之間的搖臂來實現(xiàn)對氣門的控制；而MDS是通過凸輪和氣門中間的一段活動的套筒挺柱來運作。兩種方式均比較復(fù)雜，可靠性也應(yīng)該差別不大。實際工作中MDS只能提供關(guān)閉一半氣缸的工作模式， 本田VCM技術(shù)更進一步，可通過關(guān)閉個別氣缸的方法， V6引擎可在6缸之間變化，從而大大節(jié)省燃油?？勺儦飧准夹g(shù)的設(shè)計很簡單也容易實現(xiàn)，在早期通用公司就開發(fā)除了自己的可變氣缸技術(shù)，但是它所帶了的負面的影響，在閉缸和重新啟用的瞬間會產(chǎn)生強烈的振動、噪音，以及械部分的動作靈敏度，還有如何解決泵氣損失等等。VCM和MDS都選擇了在閉缸是火花塞照常工作，來保持火花塞的工作溫度，關(guān)閉進排氣門將廢氣封閉在氣缸中，讓廢氣成為一個空氣彈簧來減少泵氣損失。在閉缸時也使用了相同的方法，讓活塞依然動作，來解決由于部分氣缸的使用，部分停用而導(dǎo)致的氣缸活塞的磨損不均勻問題。本田的VCM技術(shù)還設(shè)計了一些輔助技術(shù)來完善和提升VCM技術(shù)。本田雅閣設(shè)計的ACM和ANC技術(shù)解決了振動和噪音的問題，有效的提高了汽車的舒適性。第三章 IVTEC技術(shù)第一節(jié) IVTEC技術(shù)簡介 八代雅閣搭載的是本田公司全面面向二十一世紀而開發(fā)的i系列中的iVTEC發(fā)動機，其目的是為了更好的提高發(fā)動機燃油效率、降低排放，同時又保證有足夠的動力輸出以滿足駕駛樂趣的需要。
iVTEC技術(shù)作為本田公司VTEC技術(shù)的升級技術(shù)，其不僅完全保留了VTEC技術(shù)的優(yōu)點，而且加入了當(dāng)今世界流行的智能化控制理念，在提高燃油效率，降低有害物排放方面堪稱國際水平，這在環(huán)境日益惡化、能源日益枯竭的今天有著特殊的意義。
　　普通的發(fā)動機在制造出來后，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)動機對進排氣的需求。因此，傳統(tǒng)的發(fā)動機設(shè)計人員在考慮凸輪軸型線時都采用折衷方案，既要照顧高速也要考慮低速。但是這種綜合考慮的設(shè)計方案在某種程度上限制了發(fā)動機的性能，已遠遠不能滿足現(xiàn)在車用發(fā)動機的要求。因此，人們希望能夠有這樣一種發(fā)動機，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構(gòu)應(yīng)運而生。在可變配氣相位控制機構(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“可變氣門正時和氣門升程電子控制系統(tǒng)”，英文全“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System”，縮寫就是“VTEC”，是世界上第一個能同時控制氣門開閉時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)動機一直是享有“可變氣門發(fā)動機的代名詞”之稱，它不只是輸出馬力超強，它還具有低轉(zhuǎn)速時尾氣排放環(huán)保、低油耗的特點，而這樣完全不同的特點在同一個發(fā)動機上面出現(xiàn)，就因為它在一支凸輪軸上有多種不同角度的凸輪。
　　與很多普通發(fā)動機一樣，VTEC發(fā)動機每缸有4氣門（2進2排）、凸輪軸和搖臂等，但與普通發(fā)動機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，此時一個氣門升程很小，幾乎不參與進氣過程，進氣通道基本上相當(dāng)于兩氣門發(fā)動機，但是由于進氣的流動方向不通過氣缸中心，故能產(chǎn)生較強的進氣渦流，對于低速，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)濟性，并大幅降低了HC、CO的排放；而在高轉(zhuǎn)速時，通過VTEC電磁閥控制液壓油的走向，使得兩進氣搖臂連成一體并由開啟時間最長、升程最大的進氣凸輪來驅(qū)動氣門，此時兩進氣門按照大凸輪的輪廓同步進行。與低速運行相比，大大增加了進氣流通面積和開啟持續(xù)時間，從而提高了發(fā)動機高速時的動力性。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在同一個發(fā)動機上實現(xiàn)了，并且形象地稱之為 “平時的柔和駕駛”與“戰(zhàn)時的激烈駕駛”。
　　但是VTEC系統(tǒng)對于配氣相位的改變?nèi)匀皇请A段性的，也就是說其改變配氣相位只是在某一轉(zhuǎn)速下的跳躍，而不是在一段轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)連續(xù)可變。為了改善VTEC系統(tǒng)的性能，本田不斷進行創(chuàng)新，推出了iVTEC系統(tǒng)。
　　簡單地說，iVTEC系統(tǒng)是在VTEC系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了一個稱為VTC（Variable timing control“可變正時控制”）的裝置——一組進氣門凸輪軸正時可變控制機構(gòu)，即iVTEC=VTEC+VTC。此時，排氣閥門的正時與開啟的重疊時間是可變的，由VTC控制，VTC機構(gòu)的導(dǎo)入使發(fā)動機在大范圍轉(zhuǎn)速內(nèi)都能有合適的配氣相位，這在很大程度上提高了發(fā)動機的性能。
　　典型的VTC系統(tǒng)由VTC作動器、VTC油壓控制閥、各種傳感器以及ECU組成。VTC作動器、VTC油壓控制閥可根據(jù)ECU的信號產(chǎn)生動作，使進氣凸輪軸的相位連續(xù)變化。VTC令氣門重疊時間更加精確，保證進、排氣門最佳重疊時間，可將發(fā)動機功率提高20%。
　　VTC機構(gòu)的導(dǎo)入，使得氣門的配氣相位能夠“智能化地”適應(yīng)發(fā)動機負荷的改變。VTC在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中配合VTEC系統(tǒng)的作用主要運用在三個方面。
最佳怠速/稀薄燃燒區(qū)域：
　　在此區(qū)域內(nèi)，VTC系統(tǒng)停止作用，此時氣門重疊角最小，由于VTEC的作用，產(chǎn)生強大的渦流，從而使發(fā)動機怠速工作穩(wěn)定。
最佳油耗、排氣控制區(qū)域
　　在此區(qū)域內(nèi)，VTEC發(fā)揮作用，產(chǎn)生強大的渦流，從而使可燃混合氣混合更加均勻，同時VTC的作用使氣門重疊角加大，將部分廢氣重新吸入氣缸，起到了EGR的作用，以此達到最佳油耗和排氣控制。
最佳扭矩控制區(qū)域
　　在此區(qū)域內(nèi)，通過VTC的控制，以最適當(dāng)?shù)臍忾T重疊角，同時配合VTEC系統(tǒng)的作用，使得發(fā)動機的輸出扭矩最大限度地提高。
　　另外，iVTEC發(fā)動機采用進氣歧管在前，排氣歧管在后的布置。排氣歧管縮短了長度，也就是縮短了與三元催化器之間的距離，使三元催化器更快進入適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟?，能有效控制廢氣排放。由于發(fā)動機啟動后iVTEC系統(tǒng)就進入狀態(tài)，不論低轉(zhuǎn)速或者高轉(zhuǎn)速VTC都在工作，也就消除了原來VTEC系統(tǒng)存在的缺陷。
　　由于iVTEC系統(tǒng)中VTC機構(gòu)的導(dǎo)入，使得發(fā)動機的配氣相位能夠柔性地與發(fā)動機的負荷相匹配，在發(fā)動機的任何工況下，都能找到最佳的配氣相位，以最佳的氣門重疊角，實現(xiàn)中、低速時低油耗、低排放，高速時高功率、大扭矩，這就象按照人類大腦的要求那樣進行控制，因此被形象地稱之為“智能化”VTEC。這也就是八代雅閣上配備的iVTEC系統(tǒng)。第二節(jié) IVTEC的結(jié)構(gòu)及工作原理 圖31 VTEC技術(shù)可以實現(xiàn)改變氣門升程，更加的適合不同的工作模式。如圖31所示，可變進氣系統(tǒng)機械部分主要由副進氣搖臂，主進氣搖臂，同步活塞組成。每個搖搖臂都有自己的一個凸輪，每個凸輪的輪廓曲線不同，可以控制氣門不同的開啟時間和開啟時刻，當(dāng)在低速時，同步活塞不動作，副進氣搖臂，主進氣搖臂各自按自己的凸輪型線動作，這時副進氣搖臂B不參與近排氣的控制，實行空負載運動。當(dāng)高速行駛時，VTEC系統(tǒng)發(fā)出指令，在液壓系統(tǒng)的工作下，同步活塞向下移動，使主進氣搖臂，副進氣搖臂A和副進氣搖臂B鎖止，并且同步運動，這時搖臂的動作信息來至三個凸輪在相同凸輪軸轉(zhuǎn)角時的最高的凸輪。VTEC就通過同步活塞是否鎖止三個搖臂，實現(xiàn)階梯型的改變配氣相位及氣門升程，來滿足不同車速下發(fā)動機對近排氣的需求。 圖32 VTC技術(shù)可以在一定范圍內(nèi)線型的改變氣門正時和氣門重疊角，然后結(jié)合VTEC技術(shù)更加精確的控制不同工作狀態(tài)下的配氣。如圖32所示：VTC系統(tǒng)由機油泵，VTC電磁閥，VTC執(zhí)行器構(gòu)成。在進氣凸輪軸的帶輪上做了特殊的設(shè)計，如圖32所示，VCT執(zhí)行器由正時齒鏈驅(qū)動，其外殼與凸輪軸并不是直接硬聯(lián)結(jié)，而其內(nèi)部有正時葉輪，進氣凸輪與葉輪剛性聯(lián)結(jié)，葉輪與鏈輪構(gòu)成了具有兩路不同液壓控制回路的正時提前室和滯后室。當(dāng)VTC電磁閥切換到壓力油到提前室并把滯后室壓力油卸壓時，葉輪便產(chǎn)生與鏈輪相同的轉(zhuǎn)動，此時凸輪軸正時被提前了。當(dāng)VTC電磁閥切換到壓力油到滯后室并把提前室壓力油泄壓時，葉輪便產(chǎn)生與鏈輪相反的轉(zhuǎn)動，此時凸輪軸正時被延后了。通過液壓的控制系統(tǒng)控制VTC執(zhí)行器使葉輪與鏈輪產(chǎn)生相對的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)線性的改變凸輪正時。液壓驅(qū)動如圖32右邊所示，系統(tǒng)專門配備了一個機油泵和機油濾清器，液壓機油是發(fā)動機的潤滑機油。機油泵提供的有一定壓力的機油，發(fā)動機ECU通過各種傳感器確定該狀態(tài)下的氣門重疊角，將指令通過電流的方式控制VTC電磁閥的工作，VTC的具體工作確定進氣門和排氣門相對轉(zhuǎn)過的角度，線型的控制使每一個時刻，發(fā)動機都在最佳的配氣相位下工作。使發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性、排放控制和動力性都有很大的提高。第三節(jié) IVTEC發(fā)動機的特點一般汽車發(fā)動機每個缸的氣門組只由一組凸輪驅(qū)動，而IVTEC系統(tǒng)的發(fā)動機卻有中低速用和高速用兩組不同的氣門驅(qū)動凸輪，再配上VTC的控制線性的改變氣門正時，并可通過電子控制系統(tǒng)的自動操縱，進行自動轉(zhuǎn)換。 采用IVTEC系統(tǒng)，保證了發(fā)動機中低速與高速不同的配氣相位及進氣量的要求，使發(fā)動機無論在何速率運轉(zhuǎn)都達到動力性、經(jīng)濟性與低排放的統(tǒng)一和極佳狀態(tài)。
發(fā)動機的性能往往是各方面性能的集中表現(xiàn)。好的發(fā)動機的設(shè)計應(yīng)該是在低速時可以發(fā)出強勁的扭矩，在高速時可以發(fā)出強大的功率。發(fā)動機某些部件的設(shè)計將會影響發(fā)動機工作的狀況，比如壓縮比、氣門的數(shù)目、進氣歧管調(diào)整機構(gòu)和排氣管的體積和長度等，但是這些都沒有凸輪軸的設(shè)計對發(fā)動機性能的影響大。在凸輪軸上面有許多蛋狀圓形突出的部分，它的作用就是在適當(dāng)?shù)臅r候開啟和關(guān)閉發(fā)動機氣缸的閥門。凸輪軸看起來并不是一個很特別的東西，但是它卻可以稱的上是發(fā)動機的心臟，對凸輪軸的外廓形狀和其初始轉(zhuǎn)角的位置哪怕是微小的改