【正文】 2021 ［ 3］相關(guān)轎車維修手冊(cè) ［ 4］閔永軍，汽車故障診斷與維修技術(shù)，北京，高等教育出版社， 2021 ［ 5］萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù) ［ 6］清華同方數(shù)據(jù)庫(kù) ［ 7］中國(guó)期刊網(wǎng) ［ 8］汽車技術(shù)網(wǎng)上資料 ［ 9］舒華，姚國(guó)平，《汽車電氣設(shè)備與維修》，北京理工大學(xué)出版社， ［ 10］ 汪立亮，廣州本田雅閣轎車養(yǎng)護(hù)與維修 [M]，北京 ，機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. 指導(dǎo)教師簽名 羅方贊 2021 年 12 月 12 日 專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名 魏小華 2021 年 12 月 12 日 I 本田 VTEC 配氣機(jī)構(gòu)故障診斷與排除 摘 要 可變氣門技術(shù)可以說(shuō)是現(xiàn)代汽油機(jī)的一次重大改進(jìn) ,其中以本田的 VTEC 最為著名。其中機(jī)械機(jī)構(gòu)由 4 個(gè)獨(dú)立氣門（ 2 進(jìn) 2 排）、凸輪軸和搖臂等組成，但與普通發(fā)動(dòng)機(jī)不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法。 其主要原理是通過(guò)每組汽門都幾個(gè)不同的凸輪部所配合方式來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)有充足的扭矩，高轉(zhuǎn)速時(shí)又有充足的輸出功率，達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)完美的動(dòng)力輸出曲線。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)靠節(jié)氣門（也就是俗稱的“油門”）控制空氣與汽油的混合來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)在各功況下工作。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速下節(jié)氣門開(kāi)度很小，怠速的時(shí)候甚至不需要開(kāi)啟節(jié)氣門，只需要一個(gè)很小的旁通氣道就足夠了。 由于傳統(tǒng)的汽油發(fā) 動(dòng)機(jī)燃燒室的進(jìn)排氣是靠開(kāi)閉氣門來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)吸氣沖程時(shí)，進(jìn)氣門打開(kāi)，排氣門關(guān)閉，空氣進(jìn)入汽缸。這看似完美的設(shè)計(jì)卻是存在缺陷的，因?yàn)槠桶l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍寬，在低轉(zhuǎn)速下，需要的空氣量少，而且較少的空氣能與汽油充分混合，混合氣的濃度很高，這樣的好處是可以使發(fā)動(dòng)機(jī)容易啟動(dòng)，并且在汽車起步的時(shí)候有充足的扭矩，起步性能好。這是傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)都會(huì)碰到的問(wèn)題，而且在那個(gè)極限轉(zhuǎn)速時(shí)就算把進(jìn)氣管和節(jié)氣門直徑加大也無(wú)濟(jì)于 事。如果要發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速再往上提升就必須增加氣門的升程或氣門面積，增加氣門面積受到燃燒室本身面積大小的限制，而增加氣門升程之后發(fā)動(dòng)機(jī)可以在高轉(zhuǎn)速下良好工作但卻帶來(lái)了另外一個(gè)負(fù)面影響，氣門升程的增加使得發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速下工作效率下降，汽車的起步性能變差，這對(duì)日常行車來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的缺點(diǎn)。 直到了 1989 年本田汽車公司完美的解決了這個(gè)問(wèn)題。使得原本機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 屬于兩部不同發(fā)動(dòng)機(jī)的特性在同一部發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)了。所以無(wú)論無(wú)法同時(shí)滿足 低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速的工作需要。但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在 6000 轉(zhuǎn)以上時(shí)，之前的毛病又再一次顯現(xiàn)出來(lái)。 HONDA VTEC 發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)明 VTEC 系統(tǒng)的全名是“ Variable Valve Timing and Lift Electronic Control”，中文翻譯過(guò)來(lái)就是“可變氣門相位及升程控制系統(tǒng)”最初裝備的車型是“型格” INTEGRA（ DA6） XSi 和 Rsi［ 5］ 。到現(xiàn)在，本田旗下幾乎所有的車型都裝備有 VTEC 可變進(jìn)氣機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)。 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第二章 VTEC 配氣機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) VTEC 配氣機(jī)構(gòu)的基本組成 本田 VTEC 配氣機(jī)構(gòu)的透視圖 ,如圖 11所示 ［ 8］ 。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(shí)一個(gè)氣門升程很小，幾乎不參與進(jìn)氣過(guò)程，進(jìn)氣通道基本上相當(dāng)于單進(jìn)氣門發(fā)動(dòng)機(jī)。與低速運(yùn)行相比，大大增加了進(jìn)氣流通面積和開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的動(dòng)力性。 圖 12 VTEC功率輸出曲線 上圖 12 就是裝有 VTEC 配氣機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出曲線。直至發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 到斷油轉(zhuǎn)速為止。 其主要原理是通過(guò)每組汽門都幾個(gè)不同的凸輪部所配合方式來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，一般來(lái)講，理想引擎的設(shè)計(jì)就是在一般行駛或低轉(zhuǎn)速時(shí)，有著標(biāo)準(zhǔn)引擎基本性能；然而在高轉(zhuǎn)速時(shí)，卻有著賽車般的引擎輸出曲線 ［ 7］ 。當(dāng)有須要表現(xiàn)高性能時(shí)，負(fù)責(zé)有賽車般性能的中凸輪部開(kāi)始派上 用場(chǎng)，此時(shí)油壓會(huì)施壓在 A活塞左側(cè)，而使得活塞 A、 B 向右側(cè)推進(jìn)，這時(shí)中搖臂便與兩側(cè)之搖臂結(jié)合在一起，而統(tǒng)一由中搖臂所帶動(dòng)，其中負(fù)責(zé)油壓的作動(dòng)便是由 VTEC 控制閥所操作，其 VTEC 控制閥作動(dòng)的條件有下列幾點(diǎn)因素 ［ 9］ ： （由進(jìn)氣壓力感知器所偵測(cè)） 當(dāng)引擎又回到一般的行駛狀態(tài)時(shí)， VTEC 控制閥切斷油壓，此時(shí)固定活塞受到回覆彈簧的力量，向左推進(jìn)，進(jìn)而使得活塞 A、 B 回到原來(lái)之位置，結(jié)果兩側(cè)的搖臂又開(kāi)始獨(dú)立操作了。裝備 VTEC 配氣系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率較同等排量的其他自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)（非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)）都要大的多。之后生產(chǎn)的也是性能最高 的一款 DOHC VTEC 紅頂引擎 F20C，可以為其搭載車輛S2021（ AP1）提供高達(dá) 250 匹的馬力，一臺(tái)排氣量只有 的引擎，升功率達(dá)到了 125 匹 /升的歷史記錄，對(duì)于自己號(hào)稱高性能的歐洲系列引擎而言，不能不說(shuō)是一個(gè)巨大的打擊！ 對(duì)傳統(tǒng)民用自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直是質(zhì)的飛躍。就以 東風(fēng)本田思域的 R18A1發(fā)動(dòng)機(jī)為例， 的排氣量能提供 140 匹的功率，這已經(jīng)接近傳統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)的水平了，但其百公里油耗卻 和傳統(tǒng) 升的發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗相當(dāng)。但它還是有一些缺點(diǎn)的。特別是長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)在高角度凸輪軸的狀態(tài)下油耗會(huì)明顯的增高，例如國(guó)內(nèi)沒(méi)有引進(jìn)的高性能版的 K20A 發(fā)動(dòng)機(jī)，雖然排量?jī)H僅是 升，但其在進(jìn)排氣兩側(cè)均有 iVTEC 控制的多角度凸輪軸可變換，導(dǎo)致在全速發(fā)力時(shí)的油耗已經(jīng)接近 ~ 排量 的發(fā)動(dòng)機(jī)。 VTEC 的升級(jí) iVTEC 本田公司全面面向二十一世紀(jì)而開(kāi)發(fā)的 i 系列中的 iVTEC 發(fā)動(dòng)機(jī)，其目的是為了更好的提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率、降低排放，同時(shí)又保證有足夠的動(dòng)力輸出以滿足駕駛樂(lè)趣的需要。 盡管 VTEC 的進(jìn)氣已經(jīng)很先進(jìn)，但是 VTEC 系統(tǒng)對(duì)于配氣相位的改變?nèi)匀皇请A段性的，也就是說(shuō)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。 簡(jiǎn)單地說(shuō)， iVTEC 系統(tǒng)是在 VTEC 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了