普通本田的vtec有用吗(本田的VTEC到底是什么厉害的技术)
上世纪90年代,本田推出了一项很有名的技术叫VTEC。嗯!没错就是本田粉心目中的VTEC is best。算起了这项技术已经面世30年了,但在本田粉的心目中,它还和刚刚诞生那样充满兴奋感。不过今天本田发动机上的VTEC与当年相比,意义已经不太不一样了。
VTEC这四个字母倒不是本田工程师一时兴起想的名字,V代表可变、T代表气门正时、E代表电控升程、C代表控制,也就说VTEC是可变气门正时和升程的统称。
做气门正时和升程技术的目的很简单,降低油耗提高动力, 进一步讲是优化发动机进气和燃烧,假设气门升程不可变,那么气门打开大小就完全由凸轮形状决定,然而不同负荷下,发动机对进气的要求不一样。
发动机和人的呼吸一样,要吸入更多空气首先得呼出足够的废气。进排气气门打开高度越高,保持的时间越长,那么发动机的进气量就越多动力随之提高。然而气门开多大完全由凸轮形状决定,如果凸轮像个桃子一样顶端比较尖,那么气门开启高度随之提升。然而要降低油耗,气门开启的重点是提升滚流,也就说低速行驶时发动机并不需要气门开很大,这里就出现了一个矛盾,传统发动机凸轮形状是固定的,不管在什么样的情况下,气门开启高度都一样。本田工程师想出了一个办法,在同一根凸轮轴上设计两种不同形状的凸轮,这就是后来的VTEC。
VTEC 开启本田巅峰时代
什么时候注重油耗?当然是低转速时,那什么时候强调动力?当然是高转速,所以本田就依照转速变化来切换气门升程(气门开启大小),低转速小升程,高转速大升程。VTEC原理并不复杂,发动机每个气缸有四个气门(两个进气和两个排气),那么开启一个缸单侧气门就需要两个凸轮。
本田在原来两个低升程凸轮中间又加了个高升程凸轮,也就说单缸一侧有三个凸轮。但高升程凸轮对应的摇臂有一定自由量,也就说正常情况下高升程凸轮顶摇臂,但摇臂不压气门。只有摇臂里面的锁销同时卡住高低升程凸轮时,高升程凸轮就开始顶动摇臂使气门保值最大开度。
说来说去VTEC最核心的技术就是摇臂结构和油路设计,然而有了VTEC后还不足以让本田粉兴奋,因为摇臂摩擦阻力很大而且重。
本田有一款跑车叫S2000,它的发动机红线转速是9000rpm,也就说它比同排量发动机马力更大。这是怎么做到了呢?其实就是本田在S2000的发动机上使用了重量更轻且摩擦阻力更小的滚动轴承摇臂。
2000年后,本田在VTEC基础上又加了一个VTC技术,也就是根据发动机负载不断改变进气门开关时间,这就是i-VTEC,本田的自吸发动机从此迎来了高光时刻。
VTEC与涡轮的博弈
涡轮增压发动机特点是进气压力大且密度高,也就说你用不用气门可变升程,对进气量的影响都不大,于是本田的增压发动机进气门取消了VTEC,取而代之的是VTC(气门可变正时),有不少本田粉为此感到遗憾,毕竟VTEC一度是本田发动机的骄傲!
进入涡轮增压时代,VTEC是不是就没有用了?当然不是,前面说过,你想吸入更多空气就必须更多的把废气排出去,于是本田就在K20C的排气门上配备了VTEC和VTC。
通过精准控制排气门开启高度和时间,K20C的进气效率得到提升,而且因为废气排的比较彻底,这样能避免发生爆震,换而言之K20C可以使用更高的压缩比,以提高燃油经济性。当然也可以通过控制排气门开启大小和时间来实现EGR,所以排放、油耗和动力都非常优秀。
回头看看本田发动机的升马力,1989年的水平是100Ps/L,这是什么概念?今天丰田最新的2.0L发动机也就是89Ps/L,本田自吸最巅峰的时期,S2000发动机是125Ps/L,而现在TYPE-R的2.0T发动机已经达到了160Ps/L。
发展到今天,VTEC的滚动轴承摇臂已经从当初的铁质变成了现在的铝质,在降低摩擦和重量方面有一定进步。
VTEC进化产物VCM
VTEC技术对发动机而言仍然很重要,但是真正要使发动机足够省油,那就得使用闭缸技术,这就是本田的VCM。VCM看起来好像跟VTEC没什么关系,实际上它是VTEC技术的延伸。
2003年,本田率先在雅阁上采用了VCM技术,VCM与VTEC不同地方是摇臂结构,其原理还是相同。不过当时采用的是SOHC(单顶置凸轮轴)布置,所以结构非常紧凑。
2015年,本田在讴歌RLX的发动机上配备了VTEC VCM技术,它的摇臂更加复杂内部有两个锁止机构,一个用来控制闭缸一个用来控制气门升程,所以油路比以往任何一款本田发动机都复杂。
VTEC终极形态
本田一直希望开发一台大排量高转发动机,而且也在按部就班的研发中,但2008年因为种种原因计划被迫停止,于是就留一下了为5.0L V10发动机开发的VTEC样品。
这款发动机红线转速是8500rpm,为满足动力和排放要求,它也采用了VTEC VCM技术,本田把它称之为D0TEC,随着开发项目终止,DOTEC成了只有本田发动机工程师知道的技术。
写在最后
VTEC对本田来说就发动机的灵魂,随着技术趋势变化,VTEC已经不是当年那个专门用来改变进气量的技术,而是现在用来控制排气,提高充量系数的技术。
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