VTEC系統(tǒng)結構原理

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i-VTEC系統(tǒng)。

簡單地說，i-VTEC系統(tǒng)是在VTEC系統(tǒng)的基礎上，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，即i-VTEC=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機構的導入使發(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%。

VTEC控制系統(tǒng)由控制部分、執(zhí)行部分和傳感器組成。其中控制部分包括發(fā)動機控制單元ECU和VTEC電磁閥;執(zhí)行部分包括凸輪、搖臂和各個活塞等;傳感器包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器和冷卻液溫度傳感器。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，控制單元ECU根據(jù)各傳感器的信號，判斷是否需要改變配氣相位和氣門升程。

VTC機構的導入，使得氣門的配氣相位能夠"智能化地"適應發(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。

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。

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。

在此區(qū)域內(nèi)，通過VTC的控制，以最適當?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，i-VTEC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?shù)墓ぷ鳒囟?，能有效控制廢氣排放。由于發(fā)動機啟動后i-VTEC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。

綜上所述，由于i-VTEC系統(tǒng)中VTC機構的導入，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.

1.手動檢驗法

①將1缸活塞設在上止點(TDC)位置;

②拆下氣缸蓋罩;

③用手推動1缸語塞上的中間進氣搖臂;

④槍查中間進氣搖臂，該搖臂應能單獨活動;

⑤檢查每一缸活塞處于上止點位置時的中間進氣搖臂能否單獨自由活動。

如果不能移動，將中間進氣搖臂、主進氣搖臂和輔助進氣搖臂作為一體拆下，檢查中間和主搖臂內(nèi)的活塞，活塞應能平滑地移動。如果需要更換搖臂，應將中間、主、輔搖臂作為一體來更換。

2.特殊工具檢驗法

注意:

●在使用專門檢查工具之前應確信接于空氣壓縮機上的氣壓表讀數(shù)超過400kPa。

●在檢查搖臂前，先檢查氣門間隙。

●用毛巾蓋住以保護正時皮帶。

●檢查活塞處于上止點位置時，逐一檢查每一缸的主進氣搖臂。

步驟:

①拆下氣缸蓋罩。

②用專用工具堵住釋氣孔(見圖6)。

③從檢查孔上旋下密封螺栓，然后連接氣門檢查工具(見圖7)。

注意:重新擰緊密封螺栓前，擦去螺栓螺紋和凸輪軸托架螺紋上的油垢。

④松開氣門檢查工具上的調(diào)節(jié)器閥，向搖臂的同步活塞A和B施加400kPa的氣壓。

⑤如圖8所示，將正時板向上推動2-3mm，這時同步活塞就會彈出，使中間、主、輔助進氣搖臂嚙合。查看同步活塞A、B是否嚙合(應嚙合)。

注意:

●可從中間搖臂、主搖臂和輔助搖臂之間的間隙處看到同步活塞。

●將正時板嵌入正時活塞上的凹槽內(nèi)時，活塞便被鎖定在彈出位置。

●向上推動正時板時，用力不要太大。

⑥確信主進氣搖臂和輔助進氣搖臂通過活塞連接在一起，當用手推中間搖臂時，中間搖臂應不能單獨活動。如果中間搖臂能單獨活動，則應將中間搖臂、主搖臂和輔助搖臂作為一體進行更換。

⑦停止向同步活塞A和B施加氣壓，向上推動正時板，這時同步活塞應回到原來位置，同步活塞A和B應脫開嚙合，否則應將進氣搖臂作為一體進行更換。

⑧拆下專用工具。

⑨檢查每個游動件總成能否平滑地移動，如果不能平滑地移動，更換游動件總成。

⑩檢查完畢后，MIL (故障警示燈)應不亮。

VTEC系統(tǒng)全稱是可變氣門正時和升程電子控制系統(tǒng)，是本田的專有技術，它能隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷、水溫等運行參數(shù)的變化，而適當?shù)卣{(diào)整配氣正時和氣門升程，使發(fā)動機在高、低速下均能達到最高效率。+在VTEC系統(tǒng)中，其進氣凸輪軸上分別有三個凸輪面，分別頂動搖臂軸上的三個搖臂，當發(fā)動機處于低轉(zhuǎn)速或者低負荷時，三個搖臂之間無任何連接，左邊和右邊的搖臂分別頂動兩個進氣門，使兩者具有不同的正時及升程，以形成擠氣作用效果。此時中間的高速搖臂不頂動氣門，只是在搖臂軸上做無效的運動。當轉(zhuǎn)速在不斷提高時，發(fā)動機的各傳感器將監(jiān)測到的負荷、轉(zhuǎn)速、車速以及水溫等參數(shù)送到電腦中，電腦對這些信息進行分析處理。當達到需要變換為高速模式時，電腦就發(fā)出一個信號打開VTEC電磁閥，使壓力機油進入搖臂軸內(nèi)頂動活塞，使三只搖臂連接成一體，使兩只氣門都按高速模式工作。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低達到氣門正時需要再次變換時，電腦再次發(fā)出信號，打開VTEC電磁閥壓力開頭，使壓力機油泄出，氣門再次回到低速工作模式。