很詳細的VTEC 引 擎 介 紹

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一 、 前 言

V T E C 全 名 就 是 Variable valve Timing & lift Electronic Control system , 翻 成 " 電 子 控 制 可 變 氣 門 正 時 " 系 統 。

目 前 全 世 界 的 自 然 吸 氣 引 擎 中  很詳細的VTEC 引 擎 介 紹 很詳細的VTEC 引 擎 介 紹 每 公 升 能 發 出 最 大 馬 力 的 ， 非 D O H C V T E C 莫 屬 。 以 日 本 上 市 的 第 六 代 C i v i c 來 說  其 D O H C V T E C 引 擎 每 公 升 能 發 出 1 0 6 . 2 5 匹 馬 力 。 Acura Integra type R 更 高 達 每 升 1 0 8 . 3 3 匹 的 馬 力 輸 出 ， 讓 人 不 禁 對 H O N D A 的 引 擎 科 技 佩 服 不 已 。 接 下 來 我 們 就 來 介 紹 一 下 這 H O N D A 的 獨 門 絕 活 V T E C 可 變 氣 門 正 時 引 擎 ！



二 、 V T E C 引 擎 的 發 展

氣 門 ：
氣 門 就 是 於 汽 缸 內 控 制 著 進 、 排 氣 的 閥 門 。 早 期 的 引 擎 大 多 是 每 缸 二 氣 門 的 ( 四 個 汽 缸 就 有 八 個 汽 門 所 以 稱 為 8 V ) 。

汽 門 的 開 啟 時 間 ：
既 然 汽 門 控 制 著 進 、 排 氣 ， 那 汽 門 開 啟 的 程 度 ( 揚 程 ) 和 時 間  就 決 定 了 進 、 排 氣 量 的 多 寡 。 理 論 上 ， 進 、 排 氣 效 率 愈 好 的 引 擎  其 輸 出 功 率 愈 大 ；就 好 像 一 個 人 其 肺 活 量 愈 大 ， 其 運 動 表 現 也 較 好 一 般 。

當 引 擎 高 轉 速 時 ， 汽 門 的 作 動 愈 快 ， 開 啟 的 時 間 也 愈 短 ， 因 此 二 氣 門 的 引 擎 高 轉 速 時 就 發 生 了 進 氣 量 不 足 的 情 況 ， 所以 車 廠 就 往 汽 門 的 數目 動 腦 筋 ， 發 展 出 了 每 缸 3 汽 門 ( 2 進 1 出 ， 4 缸 共 1 2 V ) 和 每 缸 4 氣 門 ( 2 進 2 出 ， 4 缸 共 1 6 V ) ， 甚 至 是 每 缸 5 汽 門 ( 3 進 2 出 ) 的 引 擎 ， 以 提 高 引 擎 於 高 轉 速 域 的 效 率 。

隨 著材 料 科 學 的 發 展 ， 近 來的 引 擎 能 承 受的 轉 速 限 制 也 愈 來 愈 高 ， 也 發 覺 了 增 加 汽 門 的 數 目 並 不 能 徹 底 解 決 問 題 ， 根 本 之 道 在 於 控 制 汽 門 開 啟 的揚 程 與 時 間 ， 使 之 在 高 轉 速 也 有 較 多 的 進 氣 。 由 於 汽 門 的 開 啟 是 由 凸 輪 軸 所 控 制 的 ， 於 是 H O N D A 想 到 ， 乾 脆 於 引 擎 高 轉 速 時 就 換 一 顆 高 轉 速 用 的 凸 輪 軸 不 就 得 了 ！ 所 以 ， 擁 有 兩 組 可 切 換 凸 輪軸 的引 擎 V T E C 誕 生 了！
  



三 、 V T E C 引 擎 的 原 理 ( 以 三 段 式 V T E C “ Three Stage V T E C ” 為 例 )



V T E C 引 擎 的 構 造 ： 一 般 的 引 擎 設 計 ， 凸 輪 軸 是 直 接 控 制 汽 門 的 ； 而 在 V T E C 引 擎 中 ， 凸 輪 軸 有 多 組 ( Dual Stage V T E C 有 兩 組 凸 輪 軸 ； Three Stage V T E C 則 有 三 組 凸 輪 軸 ) ， 凸 輪 軸 本 身 並 不 直 接 控 制 汽 門 ， 而 是 透 過 一 多 段 式 搖 臂 來 驅 動 汽 門 ， 此 搖 臂 內 有 二 個 受 油 壓 控 制 的 插 銷 ( 上 面 的 插 銷 分 為 二 段 ； 下 面 的 則 分 成 三 段 ) ， 經 由 此 二 個 插 銷 的 移 動 可 控 制 此 搖臂 是 分 成 多 段 移 動 還 是 整 個 移 動 。 ( 請 參 考 下 圖 ) 。 以 此 原 理 來 控 制 某 轉 速 下 適 合 的 凸 輪 軸 作 用 。





V T E C 引 擎 的 作 動 流 程 ( 請 參 考 下 圖 ) ：



( 1 ) . 第 一 段 時 ， 油 壓 室 內 上 下 兩 段 都 沒 有 油 ， 搖 臂 的 三 段 都 可 自 由 作 動 ， 但 是 搖 臂 的 中 間 部 份 因 搖 臂 的 三 段 都 是 獨 立 的 ， 所 以 雖 然 中 間 高 轉 速 用 凸 輪 軸 也 在 轉 動 ， 卻 沒 有 辦 法 控 制 汽 門 。 此 時 ， 兩 個 進 氣 門 開 啟 的 揚 程 與 時 間 不 一 ( 左 邊 的 進 氣 門 受 左 邊 的 凸 輪 控 制 ； 右 邊 的 氣 門 受 右 邊 的 凸 輪 控 制 ) ， 是 為 了 在 汽 缸 內 產 生 渦 流 效 果 ， 促 使 燃 燒 完 全 。

( 2 ) . 第 二 段 時 ， 油 壓 室 上 半 部 以 油 壓 控 制 上 層 的 插 銷 移 動 ， 使 搖 臂 的 最 左 部 份 和 最 右 部 份 相 連 ( 中 間 部 份 仍 是 獨 立 的 ！ 所 以 位 於 中 間 的 凸 輪 仍 沒 有 作 用 ) 。 此 時 ， 位 於 最 右 邊 的 中 轉 速 用 凸 輪 軸 開 始 作 動 ， 兩 進 氣 門 同 時 受 最 右 邊 的 凸 輪 控 制 ， 開 啟 的 揚 程 和 時 間 相 同 。

( 3 ) . 第 三 段 時 ， 油 壓 室 上 、 下 部 各 以 油 壓 控 制 上 、 下 兩 層 的 插 銷 移 動 。 如 此 ， 搖 臂 的 中 間 部 份 便 和 最 右 邊 的 部 份 相 連 ， 最 右 邊 的 部 份 又 和 最 左 邊 的 部 份 相 連 ， 搖 臂 的 三 個 部 份 如 此 便 結 合 成 一 體 。 由 於 中 間 的 凸 輪 較 大 ， 使 其 它 兩 個 凸 輪 碰 不 到 搖 臂 ， 故 此 時 兩 個 汽 門 都 受 中 間 的 高 轉 速 域 凸 輪 軸 控 制 。 汽 門 開 啟 的 揚 程 和 時 間 都 比 第 二 段 時 為 大 。




四、VTEC引擎和其它可變氣門系統的比較


B M W 的 V A N O S 系 統 ： B M W M 系列 所 採 用 的 V A N O S 漸 進 式 可 變 氣 門 正 時 系 統 ， 其 原 理 為 將 油 壓 導 入 凸 輪 軸 頭 端 內 一 個 可 滑 動 的 內 齒 機 構 ， 藉 著 凸 輪 軸 往 復 位 移 關 係 ， 來 ” 無 段 ” 控 制 汽 門 提 前 開 啟 。 其 優 點 是 結 構 簡 單 ， 但 因 為 凸 輪 的 形 狀 是 固 定 的 ， 所 以 汽 門 開 啟 的 揚 程 和 時 間 並 不 會 改 變 ， 只 能 使 氣 門 提 前 開 啟 而 已 。 ( N I S S A N 的 N V C S 也 為 此 類 似 的 設 計 )




ROVER 的 VVC 系 統 ： 利 用 偏 心 軸 原 理 ， 在 凸 輪 軸 的 頂 端 裝 置 了 被 動 輪 與 較 小 的 驅 動 輪 ， 而 以 齒 棒 連 接 驅 動 輪 旋 轉 外 襯 的 齒 牙 ， 並 以 油 壓 驅 動 齒 棒 ， 以 改 變 驅 動 輪 與 被 動 輪 的 圓 心 偏 移 植 ， 造 成 兩 凸 輪 軸 間 的 轉 動 角 度 差 ， 達 到 提 早 開 啟 進 氣 門 以 及 延 遲 關 閉 進 氣 門 的 雙 重 效 果 及 高 轉 速 時 增 加 進 氣 量 的 目 的 。 但 牽 涉 到 每 缸 點 火 時 間 不 同 的 問 題 ， 目 前 只 能 用 在 四 缸 引 擎 中 的 進 氣 門 上 。 說 出 來 會 嚇 你 一 跳 ， V V C 引 擎 的 進 氣 系 統 有 五 根 凸 輪 軸 。
綜 合 上 述 ， V T E C 引 擎 能 調 整 汽 門 的 揚 程 與 開 啟 時 間 ， 卻 無 法 ” 無 段 ” 以 達 成 最 順 暢 的 調 整 值 ； V A N O S 可 無 段 調 整 ， 卻 只 能 讓 汽 門 提 前 開 啟 ； V V C 引 擎 能 無 段 地 調 整 汽 門 開 啟 的 揚 程 與 時 間 ， 卻 結 構 複 雜 。 或 許 ， 就 像 古 人 所 說 ” 有 一 好 沒 兩 好 ” 。 但 就 目 前 來 說 ， 仍 應 屬 V T E C 最 有 效 率 。

jackheqq

不得行，还是要图文并茂才能解释清楚