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Honda VTEC技術簡易說明 今天終於可以真的瞭解它了|InCar癮車報

2000年左右的經典跑車S2000與2019年Accord還有當代Civic Type R有一個共同點,那就是它們的引擎上都可見到VTEC字樣。VTEC(可變汽門正時與揚程電控系統)的魅力雖然不是人人都會被它所吸引,但對很多人來說在他們心中VTEC所向無敵, MP4/5,RA109A等代號都永遠烙印在心中,也絕對不可能有任何東西可以超越它們在心裡的地位。

所以VTEC到底是什麼? 它如何運作? 首先我們得從引擎開始說起,引擎運作的基本三大要素包含空氣,燃料和壓縮,至於這台Type R引擎和所有汽油引擎你還需要第四樣要素,那就是點火(火星塞)。在引擎運作所需的這四樣要素裡,VTEC是Honda針對進氣的技術。

在我們理解引擎需要這四項要素來運作和工作流程由四個衝程構成。第一衝程是進氣,活賽向下運行,吸入空氣和燃料。第二衝程是壓縮,活賽向上運行,壓縮第一衝程所帶進的燃料與空氣混和物。第三衝程則是火星塞點燃空氣和燃料組成的混和物,並藉由爆炸的力量順勢將活賽向下推。最後的第四衝程就是活賽向上運作,將燃燒後的廢氣排出。VTEC可以在這些衝程中讓氣體流動變得更聰明,在進氣和排出廢氣階段皆發揮作用。在分析Type R引擎前,我們先在(影片1:20)看看影片中這個VTEC的簡化講解,我們看到這個汽缸蓋上面讓空氣在汽缸裡流進和流出的汽門,第一個是進汽門(螢幕右邊),第二個是排汽門,它負責讓廢氣排出(螢幕左邊)。混合油氣和廢氣的流通量和汽門的開關取決於凸輪軸。當凸輪軸轉動時上面的凸輪會壓或頂到汽門並使其開啟,而汽門開啓的幅度取決於凸輪的高度,越大的幅度可讓更多的混合油氣進氣氣缸,也可讓更多的廢氣排出,而更多的空氣和燃油就是更大動力的來源。

Type R引擎有兩根不同的凸輪軸並行著(影片2:15),一支普通的典型凸輪軸會像上面那根,凸輪高度全部相同,下面那根則是VTEC凸輪軸,它的凸輪高度和寬度不一,而我們可以看到負責開關汽門的凸輪有長有短。你可能會問,那為什麼會有短的凸輪呢?什麼時候會派上用場?答案是低轉速時比較短的凸輪可以在比較短的時間內讓空氣進入的頻率變高,同時因為低轉速也不需要那麼大量的空氣,而高頻率進入的空氣會將空氣流動的速度變更快,並能讓燃料和空氣混合的更均勻,而更均勻的混和油氣代表更高的燃燒效率。轉速變高時,你所期待的那強大動力則需要另一支高又寬的凸輪軸來供應更大量的空氣產生更大的動力。

所以VTEC到底如何運作的呢?兩側的低凸輪透過它們上面的搖臂來控制汽門,負責汽門開關(影片3:40)。中間的高凸輪搖臂則與兩側低輪搖臂沒有連接,所以盡管中間的凸輪有在運作,它不會影響到兩個連接著汽門的低凸輪,因為簡單來說它只是在空轉。當轉速與速度提升時,油壓會推動一個小活塞將這些搖臂全部鎖定,也因為這樣所以它並不只是在空轉,它現在跟兩側與汽門連在一起的低凸輪暫時成為一體,並由中間的凸輪負責汽門的開關,因此汽門的開口就變高變大了。(影片4:15)

如果你有專心地在看這個影片和文章,你會知道只有下面那排凸輪軸有VTEC,它只控制汽門。而上面那排進氣凸輪軸的凸輪高度一置,這與Honda之前許多高性能引擎有所不同,因為那些引擎在進氣和排氣的凸輪軸都有VTEC。這顆引擎之所以會只有在排汽門使用VTEC是因為它本身是一顆渦輪增壓引擎,所以將空氣強制輸入引擎的部分已經足夠了,不過燃燒後,因為空氣體膨脹,汽缸內的壓力大幅提升,而高凸輪軸可以提高廢氣排出的效率同時高速的將氣體從渦輪排出。

是不是很有意思呢?歡迎大家一起討論這有趣的技術,如果有任何疑惑也可以提出來,癮車友們可以一起討論喔!

 

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