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VTEC

最貴的東西不一定是最賺錢的，最賺錢的東西不一定是最好的。很容易就能在汽車行業(yè)內(nèi)找到這一句話的例證，大家都說日系車廠精明，是因為他們都把最好的東西用在刀刃上。要論到最頂尖的發(fā)動機技術、最強勁的動力輸出，在超級跑車的圈子里面似乎不多見日系車的身影。但要論到年產(chǎn)量的大小，似乎排在前幾名都是我們熟識的日系廠商標。他們把最好的資源都投入到研發(fā)更能兼顧動力和油耗的機型，以更適應消費者需求的產(chǎn)品來爭奪市場。日系品牌眾多發(fā)動機在國內(nèi)有著相當可觀的保有量，而要數(shù)最經(jīng)典的4款莫過于本田i-VTEC系列、豐田VVT-i系列、日產(chǎn)VQ系列和三菱的4G系列發(fā)動機。下文我們先對本田的i-VTEC系列發(fā)動機作深入研究。

i-VTEC技術不單只是本田的看家本領，更是各大廠家大同小異的CVVT可變氣門正時技術的鼻祖。自新一代飛度1.3L車型棄用i-DSI引擎轉(zhuǎn)投i-VTEC陣型后，本田正式對其在國內(nèi)的所有車型普及i-VTEC發(fā)動機。小至1.3L的低排量，大到2.4L排量，無論是兩廂小車還是MPV或者SUV，只要掛的是本田商標，打開引擎蓋便能看到那銀色的一串英文字母。到底這簡單的5個英文字母背后到底包含了什么獨到技術呢？

工作原理

在中低轉(zhuǎn)速時，發(fā)動機需要的混合氣量并不高，以保持轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定以及減少燃油消耗和污染物排放。但到達高轉(zhuǎn)速時便需要更大的進氣量來滿足高動力輸出的需求，而發(fā)動機進氣門的相位（開閉的時機）和升程（開度的大?。┍闶菦Q定汽缸進氣量的最直接因素。普通的發(fā)動機在制造出來后，配氣相位和氣門升程就固定不變了，無法適應不同轉(zhuǎn)速下發(fā)動機對進排氣的需求。因此，人們希望能夠有這樣一種發(fā)動機，其凸輪型線（凸輪的輪廓曲線）能夠適應任何轉(zhuǎn)速，不論在高速還是低速都能得到最佳的配氣相位。于是，可變配氣相位控制機構(gòu)應運而生。本田公司在1989年推出了自行研制的可變氣門正時和氣門升程電子控制系統(tǒng)，英文全Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System，縮寫就是VTEC，是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程等兩種不同情況的氣門控制系統(tǒng)。

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單進氣門發(fā)動機。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。

i-VTEC=VTEC+VTC

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)。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(gòu)，即i-VTEC=VTEC+VTC。此時，進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(gòu)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。

不過值得車友們注意的是，雖然發(fā)動機上同樣打著光亮的i-VTEC標志，但東風本田思域的R18A1發(fā)動機的i-VTEC卻有著另一層深意。上文的i-VTEC機構(gòu)的作動目的在提高馬力輸出，但這顆R18A1引擎i-VTEC機構(gòu)的作用是省油。

上文VTEC切換至高角度凸輪的時機，是在引擎達到4800轉(zhuǎn)以上、水溫高于60度，并在進氣歧管內(nèi)的負壓指數(shù)符合原廠設定值后，便會開啟VTEC電磁閥，將油壓導入搖臂內(nèi)以推動自由活塞，使高角度凸輪開始介入，延長進氣門關閉時間，提高引擎于高轉(zhuǎn)速時的進氣量。

在R18A1引擎上的VTEC作動時機，是設定在1000～3500rpm之間的任一轉(zhuǎn)速域內(nèi)，皆有介入的可能性，且超過此范圍外不論轉(zhuǎn)速多高VTEC機構(gòu)皆不會再作動，如此聽來是不是與我們上文所述的VTEC作動時機大不相同呢？且為何提早切換至高角度凸輪，可獲得節(jié)省油耗的目的呢？關鍵在于進氣阻力的控制。

一般汽油引擎在高速巡航低負載時，因速度不需再提高，駕駛者只會輕踩油門以保持同樣速度，節(jié)氣門開啟角度相對縮?。ㄒ簿褪钦f高速巡航是節(jié)氣門的開度很?。瑴p緩新鮮空氣吸入量，但此時引擎內(nèi)的吸氣阻力，卻會因節(jié)氣門開度小而增加，并提高活塞于進氣行程時的向下阻力，相對消耗部分活塞爆炸時的推力，進而降低引擎輸出功率，就像吸管變小，需用更多的吸力飲料才能吸到嘴里的道理是相同的。此時如果能將節(jié)氣門開度變大，就能減緩活塞吸氣阻力進而提高效率，使引擎輸出功率全部用在傳動系統(tǒng)上，而不會在運轉(zhuǎn)時便已消耗掉一部分，進而提升高速巡航時的燃費經(jīng)濟性。

R18A1發(fā)動機的i-VTEC系統(tǒng)就是針對該種情況，在車輛低轉(zhuǎn)速高車速巡航的時候讓高角度凸輪軸介入，通過加大氣門開度來減少進氣阻力。文章開頭提到的i-VTEC系統(tǒng)能夠在引擎高轉(zhuǎn)速時提供爆發(fā)的動力，而這款R18A1發(fā)動機的i-VTEC系統(tǒng)則反其道而行在低轉(zhuǎn)速時介入達到節(jié)油的效果。

除了巧妙地反其道而行外，思域身上的R18A1引擎上還有著多種針對油耗的技術，如活塞機油冷卻噴嘴與可變長度進氣歧管等，這里便不作詳述了。

結(jié)語：

歸根到底，本田的i-VTEC技術就是讓本來一成不變的進排氣門改為能夠根據(jù)發(fā)動機及車輛工況來調(diào)節(jié)，這種改變的好處是可想而知的，就像變速箱由只有一個擋位升級到有多個擋位一樣。

但是i-VTEC也有一些明顯的缺點，例如發(fā)動機噪音在氣門全開時噪音過大，雖然有人認為這種明顯的VTEC聲非常吸引，但是畢竟也會對行駛舒適性造成一定影響。特別是長期運轉(zhuǎn)在高角度凸輪軸的狀態(tài)下油耗會明顯的增高，例如國內(nèi)沒有引進的高性能版的K20A發(fā)動機，雖然排量僅僅是2.0升，但其在進排氣兩側(cè)均有i-VTEC控制的多角度凸輪軸可變換，導致在全速發(fā)力時的油耗已經(jīng)接近2.5~3.0排量的發(fā)動機。此外，i-VTEC系統(tǒng)需要復雜的ECU控制單元來配合，而且對運作部件的加工質(zhì)量要求高，所以需要廠家在質(zhì)量保證方面下更多的功夫。

在這一個思路下，很多汽車廠家都研發(fā)出類似的可變氣門技術，來應對油耗和動力這一對矛盾。