理论教育 本田VTEC系统:提高动力,平顺与可靠

本田VTEC系统:提高动力,平顺与可靠

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:本田的发动机一般都有VTEC系统,它代表什么意思?对此,本田的解决方案就是VTEC,它使发动机气门在高速时开度大,低速时适当降低,兼顾了低速平顺性和高速动力性。但这并不意味着VTEC发动机的功率“有水分”,事实上,本田用真实可靠的功率、重量比来评估车辆的加速性能。本田发动机用的主要技术VTEC控制的传动机构

本田VTEC系统:提高动力,平顺与可靠

本田发动机一般都有VTEC系统,它代表什么意思?是否有人对它还存在误解?

从字面上看,VTEC是电控可变气门正时和升程的缩写,是发动机中优化空燃比控制的装置。要了解它具体的作用,先让我们从内燃机的工作特性谈起。

内燃机的作用是把燃料的化学能转化成机械动能,其基本原理是可燃混合气在气缸内燃烧,产生的高压推动活塞旋转曲轴,输出转矩。转矩与转速结合,就是发动机的功率。在发动机的工作过程中,大约只有30%的原始能量做了有用功,因此,最大限度地提高发动机的工作效率成为人们长期的奋斗目标。

按照物理学定律,要产生更强的动力,发动机就要消耗更多的燃料。显而易见,增加燃油燃烧的方法之一是加大发动机尺寸,因为大排量的气缸相比小型发动机能燃烧更多的燃油;另一种方法是把可燃混合气进行预压缩,这样在固有的发动机内也能填入更多的燃料。

与上述方法不同,本田在发动机技术上采用了另一条道路:即保留发动机尺寸不变,加快燃油的燃烧速度。也许用下面的例子更能说明问题:用杯子爆米花从甲地运送到乙地,你可以加大杯子的尺寸,也可以压紧杯中之物以加大每次的运送量,或者也可以简单地加快运送的速度,最终的结果是一样的。

随着发动机转速的增加,其“吐纳”的混合气量相应增长,进排气门的开合需要更精密和更宽阔,否则的话,进气阻力将使发动机得不到足够的可燃混合气。

如果只考虑高转速问题,本田不必发展VTEC技术,因为经常在高转速运行的赛车发动机并不需要类似VTEC的装置。但普通汽车就不同了,它们在街道上行驶时发动机经常处于中、低转速,此时气门如果还是大开度的话,将造成发动机工作粗暴和燃油消耗高等问题。

对此,本田的解决方案就是VTEC,它使发动机气门在高速时开度大,低速时适当降低,兼顾了低速平顺性和高速动力性。(www.daowen.com)

本田VTEC技术的应用也引起了某些争论,主要集中在以下三种人之间:其一,认为VTEC只是一种骗局;其二,熟知VTEC的优缺点;其三,坚信VTEC是一个好东西。从争论的内容看,对VTEC还存在一定程度上的误解,主要有:双顶凸轮轴VTEC发动机比同功率的非VTEC发动机转矩低,而转矩是考察汽车加速性的重要指标,所以VTEC发动机的功率值“虚高”。

发动机的转矩与每次循环所燃烧的可燃混合气量直接相关,这意味着排量的增长通常会导致转矩的增加。对于增压发动机来说,由于进气压力升高,实际排量要高于标称排量。不同于增大排量和采用增压的做法,本田VTEC系统利用优化发动机高转速时的进排气系统来达到提升功率的目的,因此,相对于上述提高功率的其他两种方法,VTEC发动机的排量最小,因此转矩输出自然会比同功率的非VTEC发动机小。

但这并不意味着VTEC发动机的功率“有水分”,事实上,本田用真实可靠的功率、重量比来评估车辆的加速性能。一般的误解是因为人们对功率、转矩和加速性的辩证关系缺乏基本的了解,只看转矩来确定车辆的加速性是没有什么意义的。因为转矩在变成推力之前要通过变速器和主减速器放大,但最大功率是一成不变的,也就是说在同样的车上,功率更大的发动机将能提供更大的推力。

当然,转矩曲线的形状还是很有意义的,起步加速时,理想的情况是车轮有片刻的打滑,然后再紧紧地抓住地面,而转矩曲线的峰值出现较早并保持平稳能满足上述要求,这也是大排量的美式汽车在这方面有突出表现的原因。反之,VTEC发动机有非常平滑的转矩上升曲线,起步时轮胎鸣叫不太容易实现,同时这样的转矩线要求加速换档过程中良好地控制“油离”配合,才能保证驱动力的最佳释放,因此,相对于大排量发动机,VTEC发动机的冲刺能力相对弱一些。

本田发动机用的主要技术

VTEC控制的传动机构

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