Honda VTEC技术简易说明 今天终于可以真的瞭解它了

2000年左右的经典跑车S2000与2019年Accord还有当代Civic Type R有一个共同点,那就是它们的引擎上都可见到VTEC字样。

VTEC(可变汽门正时与扬程电控系统)的魅力虽然不是人人都会被它所吸引,

但对很多人来说在他们心中VTEC所向无敌, MP4/5,RA109A等代号都永远烙印在心中,也绝对不可能有任何东西可以超越它们在心里的地位。

所以VTEC到底是什么? 它如何运作? 首先我们得从引擎开始说起,引擎运作的基本三大要素包含空气,燃料和压缩,至于这台Type R引擎和所有汽油引擎你还需要第四样要素,那就是点火(火星塞)。在引擎运作所需的这四样要素里,VTEC是Honda针对进气的技术。

VTEC的圖片搜尋結果

在我们理解引擎需要这四项要素来运作和工作流程由四个冲程构成。第一冲程是进气,活赛向下运行,吸入空气和燃料。第二冲程是压缩,活赛向上运行,压缩第一冲程所带进的燃料与空气混和物。第三冲程则是火星塞点燃空气和燃料组成的混和物,并藉由爆炸的力量顺势将活赛向下推。最后的第四冲程就是活赛向上运作,将燃烧后的废气排出。

VTEC可以在这些冲程中让气体流动变得更聪明,在进气和排出废气阶段皆发挥作用。在分析Type R引擎前,我们先在(影片1:20)看看影片中这个VTEC的简化讲解,我们看到这个汽缸盖上面让空气在汽缸里流进和流出的汽门,第一个是进汽门(萤幕右边),第二个是排汽门,它负责让废气排出(萤幕左边)。

混合油气和废气的流通量和汽门的开关取决于凸轮轴。当凸轮轴转动时上面的凸轮会压或顶到汽门并使其开启,而汽门开启的幅度取决于凸轮的高度,越大的幅度可让更多的混合油气进气气缸,也可让更多的废气排出,而更多的空气和燃油就是更大动力的来源。

VTEC的圖片搜尋結果

Type R引擎有两根不同的凸轮轴并行着(影片2:15),一支普通的典型凸轮轴会像上面那根,凸轮高度全部相同,下面那根则是VTEC凸轮轴,它的凸轮高度和宽度不一,而我们可以看到负责开关汽门的凸轮有长有短。你可能会问,那为什么会有短的凸轮呢?什么时候会派上用场?

答案是低转速时比较短的凸轮可以在比较短的时间内让空气进入的频率变高,同时因为低转速也不需要那么大量的空气,而高频率进入的空气会将空气流动的速度变更快,并能让燃料和空气混合的更均匀,而更均匀的混和油气代表更高的燃烧效率。

VTEC的圖片搜尋結果

转速变高时,你所期待的那强大动力则需要另一支高又宽的凸轮轴来供应更大量的空气产生更大的动力。

所以VTEC到底如何运作的呢?两侧的低凸轮透过它们上面的摇臂来控制汽门,负责汽门开关(影片3:40)。

中间的高凸轮摇臂则与两侧低轮摇臂没有连接,所以尽管中间的凸轮有在运作,它不会影响到两个连接着汽门的低凸轮,因为简单来说它只是在空转。

VTEC的圖片搜尋結果

当转速与速度提升时,油压会推动一个小活塞将这些摇臂全部锁定,也因为这样所以它并不只是在空转,它现在跟两侧与汽门连在一起的低凸轮暂时成为一体,并由中间的凸轮负责汽门的开关,因此汽门的开口就变高变大了。(影片4:15)

如果你有专心地在看这个影片和文章,你会知道只有下面那排凸轮轴有VTEC,它只控制汽门。而上面那排进气凸轮轴的凸轮高度一置,这与Honda之前许多高性能引擎有所不同,因为那些引擎在进气和排气的凸轮轴都有VTEC。

这颗引擎之所以会只有在排汽门使用VTEC是因为它本身是一颗涡轮增压引擎,所以将空气强制输入引擎的部分已经足够了,不过燃烧后,因为空气体膨胀,汽缸内的压力大幅提升,而高凸轮轴可以提高废气排出的效率同时高速的将气体从涡轮排出。

是不是很有意思呢?欢迎大家一起讨论这有趣的技术,如果有任何疑惑也可以提出来,瘾车友们可以一起讨论喔!

參考來源

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