W1136本田的可变气门装置.PDF

W1136本田的可变气门装置 本田雅阁的发动机可变气门装置多是通过特殊的摇臂机构来实现可变气门正时和气门升程 功能的 ，称为VTEC ，即VariableValveTimingandLift ElectronicControl。 （1）本田VTEC系统的结构 本田的VTEC机构采用了具备有低转速和高转速用凸轮轮廓的凸轮轴 ，根据转速的不同采 用不同的凸轮轮廓 ，而且能够同时改变气门正时和气门升程 ，因此将这种机构称之为两级切换式 可变气门正时机构可能更为恰当。VTEC系统的设计就好像采用了两根不同的凸轮轴 ，一根用于 低速 ，一根用于高速 ，VTEC发动机将这样两种不同的凸轮轴设计在了一根凸轮轴上。VTEC机 构的进气凸轮轴中，除了原有控制两个进气门的一对凸轮（主进气凸轮和辅助进气凸轮 ）和一对 摇臂（主进气摇臂和辅助进气摇臂 ）外 ，在中间还增加了一个高度较大的中间进气凸轮和相对应 的中间进气摇臂 ，3根进气摇臂可以独立运动或连成一体运动 ，到底是独立运动还是连成一体运 动 ，是由装在摇臂内部的由液压驱动的同步活塞进行控制的 ，而控制同步活塞移动的油压 ，则是 由发动机电子控制模块 （PCM）根据发动机转速传感器、进气歧管绝对压力传感器、节气门位 置传感器、车速传感器和发动机冷却液温度传感器等参数 ，通过控制VTEC阀来实现的。 广州本田雅阁车型上装配的F23A3发动机配有VTEC结构（图5-32所示），在低速状况时 ， 主进气门按正常高度打开 ，而辅助进气门则稍打开以预防燃油阻塞于进气口。在高速时 ，主进气 摇臂与辅助进气摇臂连接到中间进气摇臂上 ，以将气门打开至最大。在3个进气摇臂间有一个 同步活塞控制3个摇臂的连接或分离动作。由油压进入油缸后 ，同步活塞贯穿3个进气摇臂 ，3 个进气摇臂连接。当油压降低时 ，一个停止活塞和阻挡弹簧就会将同步活塞移回，3个进气摇臂 分离。采用可变气门正时机构 ，发动机可同时具有省油与高功率输出两种效率。在低速时 ，此系 统能使发动机产生高燃烧效率及低燃油消耗率 ，而在高速对其产生的高功率又可与传统的四气门 发动机相媲美。这种效力是因为在低速时主进气门与辅助进气门升程的差异 ，使气缸中进气气流 产生旋转的结果。 图5-32 F23A3发动机上的VTEC系统结构 （2 ）VTEC控制机构的工作原理 发动机在低速运转状态时 ，正时活塞无油压作用 ，同步活塞的位置如图5-33所示 ，这时主 进气摇臂、辅助进气摇臂均未与中间进气摇臂相连而独立由各自的凸轮驱动（3根进气摇臂分离）， 主进气摇臂、中间进气摇臂和辅助进气摇臂是彼此分离独立动作的。此时 ，主进气凸轮（凸轮A ） 与辅助进气凸轮（凸轮B）分别驱动主进气摇臂和辅助进气摇臂以控制气门的开闭。由于凸轮B 的升程很小 ，因而进气门只稍微打开。虽然此时中间进气摇臂已被中间进气凸轮（凸轮C）驱动 ， 但由于中间进气摇臂与主进气摇臂、辅助进气摇臂是彼此分离的 ，故不影响气门的正常开闭。即 在低速状态 ，主进气摇臂、辅助进气摇臂并未与中间进气摇臂相连 ，分别由A、B两凸轮在不同 的时间与高度下驱动 ，但它在低速状态下对气门开启无任何作用 ，因此主进气门按照正常的时间 和高度开启 ，而辅助进气门则由于辅助进气凸轮的高度小而只稍稍打开 ，以防止燃油阻塞进气口。 所以 ，发动机在低速运转状态时 ，VTEC机构不工作 ，气门的开闭情况与普通顶置凸轮轴式配气 机构的相同。可以说 ，此时发动机基本上是处于单个进气门进气 ，即“单进”工作状态 ，进气升程 小、气门重叠角也小 ，供给的混合气呈涡流状 ，有利于提高混合气的质量和燃烧速度 ，保证低转 速时能产生较大的转矩 ，改善经济性 ，以及工作平稳性和排放净化性。 图5-33 VTEC低速工作状态 当发动机达到某一个设定的高转速状态时 ，PCM输出控制信号 ，使VTEC 电磁阀打开 ，启 动液压系统 ，来自发动机机油泵的油压作用于正时活塞 ，正时活塞在油压的作用下向右移动 ，正 时活塞再推动3根进气摇臂内的同步活塞克服弹簧的张力而向右移动 （如图5-34所示），同步 活塞将3根进气摇臂锁成一体 ，就如同一个元件一样一起动作。此时 ，主进气摇臂、辅助进气 摇臂均由中间进气凸轮 （凸轮C ）驱动 ，控制气门的开启和闭合 ，由于凸轮C比其他进气凸轮 都高 ，升程大 ，进气门开启时间延长 ，从而改变了气门正时 ，增大了进、排气门的重叠角和进气 门的升程 ，适应了发动机高速工况的需要