浅谈本田发动机气门可变技术

浅谈本田发动机气门可变技术

VVT发动机成了多数车型的标准配置，各大汽车厂商也研发了各具特色的VVT 发动机，不但带来了更好的动力体验，也极大的改善了车辆的经济性，在达到技术要求的同时也开始注重环保性能。本田研发的VTEC技术便是其先驱与代表，但是在技术上又有别于普通的VVT技术，经过多年的发展，本田气门可变技术已经得到了更好的升级换代。

关键字：可变气门升程、VTEC、i-VTEC、AVTEC

气门可变技术大致可以分为两种形式，变相与变轴。这也是VTEC与普通VVT 技术的本质区别。在普通的发动机上，进排气门的开闭时间固定不变，很难满足发动机各个转速的工作需求，为了能够兼顾各种工况开发了VVT技术。虽然都属于气门可变技术，但是本田却与众不同，采取了变轴的方式，即通过采用不同形状的凸轮，用以达到不同的气门正时和升程。其改变的不仅仅是气门叠加角更重要的是改变了气门的升程。

VTEC技术:

第一代的VTEC技术在80年代末发表，首先配置在本田的紧凑车思域及跑车CRX和NS-X上，采用两组不同形状的凸轮，其中一组凸轮在正常的转速工况下起作用，和普通的VVT区别不大，但是到了4500rpm以上，另外一组凸轮则在高转速下替换第一组凸轮，这样不仅改善了气门配气正时更是改变了气门的升程，增加了进气量，所以VTEC发动机在4500rpm以下表现的相对温和，但是一旦转速一旦突破便变得暴躁起来，动力性能大大改善，中段加速变的更加凌厉，动力不但不衰减更澎湃。这套系统能够提升峰值玛丽，是发动机能轻易的突破转速红线（在本田

s200上甚至可以达到9000rpm），就像装有竞技凸轮轴一样，可以使1.6L级别的

发动机的马力提升幅度达到30匹。问题随之也出现了，必须要是转速保持在4500rpm以上，是发动机持续开TEC，那么也意味着频繁的换挡。此外，在低转速行驶时并没有什么亮点，而对于普通家用轿车来讲，很少突破4500rpm，所以还是有些差强人意，但是在运动型轿车上就完全不一样了，这或许也是为什么更多配合在S200和NS-X这样纯粹的跑车上了。

VTEC基本工作原理:

VTEC系统的工作原理并不复杂，其实就是通过ECU来感知曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器来感知发动机的转速，到达俗称的“开TEC”转速后向引擎的顶部、分火线圈后的油泵电磁阀发出信号，电磁阀向凸轮轴注入一定的有压力的机油，来推动摇臂内的柱塞完成高低凸轮的转换。但是VTEC不能进行连续的可变，只能对气门升程做两段或者三段的调整，不过在但是来讲已经非常的不容易。其中性能最高的搭载在本田S200上的红顶引擎F20C（DOHO VTEC），排量只有

1997cc，却可以提供高达250匹的马力，升功率达到125匹/升（斯柯达昊锐上的EA888 2.0tsi发动机马力200匹，升功率64匹/升）,值得注意的是F20C是自然吸气发动机。

I-VTEC的问世:

2001年，也就是VTEC发明12年后，得到了革新，本田推出了i-VTEC技术，i是intelligent智能的意思，在原本的VTEC系统上加入了VTC控制系统，一套使用油压控制的花键控制机构，可以将点火提前角提早最大50度，有一些甚至加入了可变气道系统，来改善低扭的不足。不过这一代系统并没有带来大的马力，首先搭载这套系统的CRV 1998c.c也只有158匹马力而已，与红顶名机F20C 相去甚远，但是在后来推出的INTEGRA TYPE-R、CIVIC TYPE-R等几款高性能车上却带来了110匹的既升功率，让人震撼。很有意思的一点是，i-VTEC虽然为VTEC 技术的革新，在更多的本田家用车上采用的还是VTEC技术，这也是为什么本田的发动机多为SOHC，而只有少部分采用DOHC。本田的VTEC发动机因为采用的是变轴的方式，所以在凸轮轴的制造和布置都十分的复杂，即使是采用SOHC也比普通VVT技术的发动机精密，在性能上更是明显的超越了市场上的主流VVT机型。而i-VTEC全部以DOHC为基础采用新的平台来制造，在制造难度和成本上大大的超越了VTEC，并且早期投放的搭载i-VTEC的CRV和中级车雅阁对于普通的车主来说并没有感到好多少，却增加了成本减少了利润，所以现在市场上的i-VTEC并没有采用革新后的技术，更多的是在VTEC技术的基础上进行了改进，虽然本质没变但是性能更好，油耗也进一步的降低了。

HONDA AVTEC变革:

VTEC系统从推出到现在已经20多年，从最初的高性能话的DOHC VTEC到后来为提高燃油经济性的VTEC-E，即在K20A上的i-VTEC，到了现在，本田对VTEC

进行了彻底的进化即HONDA AVTEC系统。AVTEC系统最大的变化就是气门升程变化装置的改变。前面提到VTEC系统的缺点就是不能对气门升程进行连续的调节，只能进行两段或者三段的改变。而本田几次改进VTEC系统却没有对这一不足进行多少改善，第一次改进令每缸的两个进气门可以发生一个半开一个全开或者两个全开的效果，也就是装备在F引擎上的VTEC-E系统；第二次改进加入了可以再凸轮轴传动端做变化的VTC系统，不过在黑顶的i-VTEC上只有进气凸轮具备VTEC系统，而红顶的则进排气均具有，当然并不代表着黑顶i-VTEC不好，对于家用车来讲足以，红顶也主要是配置在追求性能的高性能车上，比如TYPE-R系列。AVTEC的最大不同在于其复杂的气门摇臂机构被大幅度的简化，摇臂机构的功能变得相对单一，内部不在具有柱塞装置，而是将可变部分直接做成一个类似于凸轮轴套的机构包裹的凸轮轴，包裹机构是独立于凸轮轴进行转动的，通过一个简单厚度不相等的滑块实现不同转速下于不同高度的凸轮结合，并将滑块的厚度变化直接传递给摇臂，从而实现气门升程的变化。AVTEC最先装备在K24A引擎上，其油耗量比i-VTEC减少13%，排放比日本05年的排放标准降低了25%。

VTEC系统经过不断的革新已经变得很成熟，在技术性能上远优于同级别的VVT技术，但是在问世的20多年了，被不断的模仿和改进，已经不如问世时来的震撼了，现在三菱、戴姆勒克莱斯勒以及现代汽车共同发展的MIVEC技术，宝马的Valvetronic等都已实现了气门正时可变和改变气门升程。就目前中国市场来看，在低端紧凑车和小型车市场，采用这一技术的还是少数，甚至三菱为许多自主品牌供应的4G15把MIVEC技术去掉了，可见还是有一定竞争力的。