第二节 本田发动机特点

本田发动机的主要技术分述如下:

VTEC和i-VTEC技术

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:

(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。

智能化双火花塞顺序点火i-DSI系统

智能化双火花塞顺序点火i-DSI系统,把通常1个气缸1个火花塞控制的点火方式改为在1个气缸上安装2个火花塞,分别设在进气侧和排气侧,缩短了燃烧室内火焰传播的时间,实现了全域范围内的急速燃烧,同时降低了爆燃的倾向,使大幅度提高压缩比成为可能,实现了高输出功率、高输出转矩及低油耗。

i-DSI系统的主要功能是使ECU能根据发动机转速及进气歧管压力来控制进排气侧火花塞的点火相位,具体如下:(1)怠速时 两点同时点火,通过加快燃烧速度降低油耗。(2)低速、低负荷 燃烧室内温度较低的进气侧先点火,以促进燃烧,降低油耗。(3)低速、大负荷 进气侧为点火提前角、排气侧为点火延迟角,增大转矩,防止爆燃。(4)高速时 两点同时点火,通过加快燃烧速度提高功率。