可变配气正时和气门升程机构
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可变配气正时和气门升程机构
如果配气机构只对低转速工况优化，发动机的就 无法在高转速下达到较高的峰值功率。所以传统的发 动机都是一个折衷方案，不可能在两种截然不同的工 况下都达到最优状态。
可变配气正时和气门升程机构
所以为了解决这个问题，就要求配气相位角大小可以根 据转速和负载的不同进行调节，高低转速下都可以获得理想 的进气量从而提升发动机燃烧效率，这就是可变气门正时技 术开发的初衷。
可变配气正时和气门升程机构
对于汽车发动机而言，这个道理同样适用。可变配气相位 与气门升程技术就是为了让发动机能够根据不同的负载情况 的能够自由调整“呼吸”的时间和深浅程度，从而提升动力 表现，使燃烧更有效率。
可变配气正时和气门升程机构
我们知道，发 动机转速越高，每 个汽缸一个周期内 留给吸气和排气的 绝对时间也越短， 因此想要达到较好 的充气效率，这时 发动机需要尽可能 长的吸气和排气时 间。
可变配气正时和气门升程机构
可变配气正时和气门升程机构
VTEC介绍
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“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System”，缩写就是 “VTEC”，是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程 等两种不同情况的气门控制系统。
可变配气正时和气门升程机构
i-VTEC技术不单只是本田的看家本领，更是各 大厂家大同小异的“CVVT” 可变气门正时技术的鼻祖。 自新一代飞度1.3L车型弃用 i-DSI引擎转投 i-VTEC阵型 后，本田正式对其在国内的 所有车型普及i-VTEC发动机 。小至1.3L的低排量，大到 2.4L排量，无论是两厢小车 还是MPV或者 SUV，只要挂 的是本田商标，打开引擎盖便能看到那银色的一 串英文字母。到底这简单的5个英文字母背后到 底包含了什么独到技术呢？
VTEC
“最贵的东西不一定是最赚钱的，最赚钱的东西不一定是 最好的。”很容易就能在汽车行业内找到这一句话的例证， 大家都说日系车厂精明，是因为他们都把最好的 东西用在刀 刃上。要论到最顶尖的发动机技术、最强劲的动力输出，在 超级跑车的圈子里面似乎不多见日系车的身影。但要论到年 产量的大小，似乎排在前几名都是 我们熟识的日系厂商标。 他们把最好的资源都投入到研发更能兼顾动力和油耗的机型， 以更适应消费者需求的产品来争夺市场。日系品牌众多发动 机在国内有着相当 可观的保有量，而要数最经典的4款莫过 于本田i-VTEC系列、丰田VVT-i系列、日产VQ系列和三菱的 4G系列发动机。下文我们先对本田的i- VTEC系列发动机作 深入研究。
可变配气正时和气门升程机构
在低速和怠速工况下，系统缩小进排气时间使得配气相 位的重叠角减小，从而改善低速下的扭矩表现，而高速下则 适当增加配气相位重叠角以提高提升马力。
可变配气正时和气门升程机构
双顶置凸轮轴
DOHC， Double Overhead Cam 双顶置式凸 轮轴 有两个顶置凸轮放在汽缸体上.第一个 用于带动吸气阀门,第二用于带动排气阀门.
可变配气正时和气门升程机构
VTEC发动机每缸有4气门（2进2排）、凸轮轴和摇臂等，但与 普通发动机不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法。中、低转速用 小角 度凸轮，在中低转速下两气门的配气相位和升程不同，此时一 个气门升程很小，几乎不参与进气过程，进气通道基本上相当于单 进气门发动机。而在高转速时，通过 VTEC电磁阀控制液压油的走 向，使得两进气摇臂连成一体并由开启时间最长、升程最大的进气 凸轮来驱动气门，此时两进气门按照大凸轮的轮廓同步进行。
可变配气正时和气门升程机构
新授 呼吸之道
可变配气相位与气门升程
可变配气正时和气门升程机构
参加过长跑比赛同学都知道，呼吸的快慢以及深浅对体能 发挥的影响——太急促或刻意的屏息都有可能增加疲劳感，使 奔跑欲望降低。所以，我们在长跑比赛时往往需要不断按照奔 跑步伐来调整呼吸频率，以便随时为身体提供充足的氧气。
可变配气正时和气门升程机构
可变ห้องสมุดไป่ตู้门正时与升程
1．本田发动机的VTEC与i-VTEC技术
VTEC全名就是Variable valve Timing & lift Electronic Control system，翻成中文是“电子控制可 变气门正时和升程”系统如图3-20。
可变配气正时和气门升程机构
可变配气正时与 气门升程机构
可变配气正时和气门升程机构
复习回顾：
1、同名凸轮的相对位置？ 2、凸轮轴的轴向定位方式？ 3、液压挺柱的工作原理？
可变配气正时和气门升程机构
同名凸轮相对位置
相关因素 凸轮轴旋转方向 发动机点火顺序 气缸数 作功间隔角
四缸机: 发火顺序 ？ 作功间隔角： ？曲轴转角 ？凸轮轴转角 同名凸轮夹角 90º
可变配气相位
可变配气正时和气门升程机构
当转速越高时，要求的重叠角度越大。也就是说， 如果配气机构的设计是对高转速工况优化的，发动机 容易在较高的转速下，获得较大的峰值功率。
可变配气正时和气门升程机构
但在低转速工况下，过大的重叠角则会使得废气过多的泻 入进气岐管，吸气量反而会下降，气缸内气流也会紊乱，此时 ECU也会难以对空燃比进行精确的控制，从而导致怠速不稳，低 速扭矩偏低。
六缸机: 发火顺序？ 作功间隔角 ？曲轴转角 ？凸轮轴转角 同名凸轮夹角 60º 可变配气正时和气门升程机构
凸轮轴轴向定位
轴向定位 方式 凸肩定 位 止推板 定位 止推螺 钉定位
可变配气正时和气门升程机构
液压挺柱
平面 液压 挺柱
推杆 支座
柱塞
柱塞 腔
单向 阀
套筒 腔
可变配气正时和气门升程机构
滚子 液压 挺柱
液压挺柱工作原理
气门关闭
凸轮基圆接 触挺柱体
柱塞上移 单向阀打开 套筒腔低压
气门开启
凸轮接触挺 柱体
柱塞下移 单向阀关闭 套筒腔压力
升高
可变配气正时和气门升程机构
2）液压挺柱工作示意
液压挺柱特点
零气门间隙 结构复杂 加工精度高 磨损后无法
调整，只能 更换
如果配气机构只对低转速工况优化，发动机的就 无法在高转速下达到较高的峰值功率。所以传统的发 动机都是一个折衷方案，不可能在两种截然不同的工 况下都达到最优状态。
可变配气正时和气门升程机构
所以为了解决这个问题，就要求配气相位角大小可以根 据转速和负载的不同进行调节，高低转速下都可以获得理想 的进气量从而提升发动机燃烧效率，这就是可变气门正时技 术开发的初衷。
可变配气正时和气门升程机构
对于汽车发动机而言，这个道理同样适用。可变配气相位 与气门升程技术就是为了让发动机能够根据不同的负载情况 的能够自由调整“呼吸”的时间和深浅程度，从而提升动力 表现，使燃烧更有效率。
可变配气正时和气门升程机构
我们知道，发 动机转速越高，每 个汽缸一个周期内 留给吸气和排气的 绝对时间也越短， 因此想要达到较好 的充气效率，这时 发动机需要尽可能 长的吸气和排气时 间。
可变配气正时和气门升程机构
可变配气正时和气门升程机构
VTEC介绍
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“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System”，缩写就是 “VTEC”，是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程 等两种不同情况的气门控制系统。
可变配气正时和气门升程机构
i-VTEC技术不单只是本田的看家本领，更是各 大厂家大同小异的“CVVT” 可变气门正时技术的鼻祖。 自新一代飞度1.3L车型弃用 i-DSI引擎转投 i-VTEC阵型 后，本田正式对其在国内的 所有车型普及i-VTEC发动机 。小至1.3L的低排量，大到 2.4L排量，无论是两厢小车 还是MPV或者 SUV，只要挂 的是本田商标，打开引擎盖便能看到那银色的一 串英文字母。到底这简单的5个英文字母背后到 底包含了什么独到技术呢？
VTEC
“最贵的东西不一定是最赚钱的，最赚钱的东西不一定是 最好的。”很容易就能在汽车行业内找到这一句话的例证， 大家都说日系车厂精明，是因为他们都把最好的 东西用在刀 刃上。要论到最顶尖的发动机技术、最强劲的动力输出，在 超级跑车的圈子里面似乎不多见日系车的身影。但要论到年 产量的大小，似乎排在前几名都是 我们熟识的日系厂商标。 他们把最好的资源都投入到研发更能兼顾动力和油耗的机型， 以更适应消费者需求的产品来争夺市场。日系品牌众多发动 机在国内有着相当 可观的保有量，而要数最经典的4款莫过 于本田i-VTEC系列、丰田VVT-i系列、日产VQ系列和三菱的 4G系列发动机。下文我们先对本田的i- VTEC系列发动机作 深入研究。
可变配气正时和气门升程机构
在低速和怠速工况下，系统缩小进排气时间使得配气相 位的重叠角减小，从而改善低速下的扭矩表现，而高速下则 适当增加配气相位重叠角以提高提升马力。
可变配气正时和气门升程机构
双顶置凸轮轴
DOHC， Double Overhead Cam 双顶置式凸 轮轴 有两个顶置凸轮放在汽缸体上.第一个 用于带动吸气阀门,第二用于带动排气阀门.
可变配气正时和气门升程机构
VTEC发动机每缸有4气门（2进2排）、凸轮轴和摇臂等，但与 普通发动机不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法。中、低转速用 小角 度凸轮，在中低转速下两气门的配气相位和升程不同，此时一 个气门升程很小，几乎不参与进气过程，进气通道基本上相当于单 进气门发动机。而在高转速时，通过 VTEC电磁阀控制液压油的走 向，使得两进气摇臂连成一体并由开启时间最长、升程最大的进气 凸轮来驱动气门，此时两进气门按照大凸轮的轮廓同步进行。
可变配气正时和气门升程机构
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可变配气正时和气门升程机构
可变ห้องสมุดไป่ตู้门正时与升程
1．本田发动机的VTEC与i-VTEC技术
VTEC全名就是Variable valve Timing & lift Electronic Control system，翻成中文是“电子控制可 变气门正时和升程”系统如图3-20。
可变配气正时和气门升程机构
可变配气正时与 气门升程机构
可变配气正时和气门升程机构
复习回顾：
1、同名凸轮的相对位置？ 2、凸轮轴的轴向定位方式？ 3、液压挺柱的工作原理？
可变配气正时和气门升程机构
同名凸轮相对位置
相关因素 凸轮轴旋转方向 发动机点火顺序 气缸数 作功间隔角
四缸机: 发火顺序 ？ 作功间隔角： ？曲轴转角 ？凸轮轴转角 同名凸轮夹角 90º
可变配气相位
可变配气正时和气门升程机构
当转速越高时，要求的重叠角度越大。也就是说， 如果配气机构的设计是对高转速工况优化的，发动机 容易在较高的转速下，获得较大的峰值功率。
可变配气正时和气门升程机构
但在低转速工况下，过大的重叠角则会使得废气过多的泻 入进气岐管，吸气量反而会下降，气缸内气流也会紊乱，此时 ECU也会难以对空燃比进行精确的控制，从而导致怠速不稳，低 速扭矩偏低。
六缸机: 发火顺序？ 作功间隔角 ？曲轴转角 ？凸轮轴转角 同名凸轮夹角 60º 可变配气正时和气门升程机构
凸轮轴轴向定位
轴向定位 方式 凸肩定 位 止推板 定位 止推螺 钉定位
可变配气正时和气门升程机构
液压挺柱
平面 液压 挺柱
推杆 支座
柱塞
柱塞 腔
单向 阀
套筒 腔
可变配气正时和气门升程机构
滚子 液压 挺柱
液压挺柱工作原理
气门关闭
凸轮基圆接 触挺柱体
柱塞上移 单向阀打开 套筒腔低压
气门开启
凸轮接触挺 柱体
柱塞下移 单向阀关闭 套筒腔压力
升高
可变配气正时和气门升程机构
2）液压挺柱工作示意
液压挺柱特点
零气门间隙 结构复杂 加工精度高 磨损后无法
调整，只能 更换