“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?yàn)樗麄兌及炎詈玫臇|西用在刀刃上。要論到最頂尖的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、最強(qiáng)勁的動(dòng)力輸出，在超級(jí)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(shí)的日系廠商標(biāo)。他們把最好的資源都投入到研發(fā)更能兼顧動(dòng)力和油耗的機(jī)型，以更適應(yīng)消費(fèi)者需求的產(chǎn)品來爭(zhēng)奪市場(chǎng)。日系品牌眾多發(fā)動(dòng)機(jī)在國(guó)內(nèi)有著相當(dāng)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(dòng)機(jī)。下文我們先對(duì)本田的i-VTEC系列發(fā)動(dòng)機(jī)作深入研究。

　　i-VTEC技術(shù)不單只是本田的看家本領(lǐng)，更是各大廠家大同小異的“CVVT”可變氣門正時(shí)技術(shù)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(duì)其在國(guó)內(nèi)的所有車型普及i-VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)。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(biāo)，打開引擎蓋便能看到那銀色的一串英文字母。到底這簡(jiǎn)單的5個(gè)英文字母背后到底包含了什么獨(dú)到技術(shù)呢？

工作原理

　　在中低轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)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(dá)高轉(zhuǎn)速時(shí)便需要更大的進(jìn)氣量來滿足高動(dòng)力輸出的需求，而發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門的相位（開閉的時(shí)機(jī)）和升程（開度的大�。┍闶菦Q定汽缸進(jìn)氣量的最直接因素。普通的發(fā)動(dòng)機(jī)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(yīng)不同轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)進(jìn)排氣的需求。因此，人們希望能夠有這樣一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其凸輪型線（凸輪的輪廓曲線）能夠適應(yīng)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(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。本田公司在1989年推出了自行研制的“可變氣門正時(shí)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(gè)能同時(shí)控制氣門開閉時(shí)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(dòng)機(jī)一樣，VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)每缸有4氣門（2進(jìn)2排）、凸輪軸和搖臂等，但與普通發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)一個(gè)氣門升程很小，幾乎不參與進(jìn)氣過程，進(jìn)氣通道基本上相當(dāng)于單進(jìn)氣門發(fā)動(dòng)機(jī)。而在高轉(zhuǎn)速時(shí)，通過VTEC電磁閥控制液壓油的走向，使得兩進(jìn)氣搖臂連成一體并由開啟時(shí)間最長(zhǎng)、升程最大的進(jìn)氣凸輪來驅(qū)動(dòng)氣門，此時(shí)兩進(jìn)氣門按照大凸輪的輪廓同步進(jìn)行。與低速運(yùn)行相比，大大增加了進(jìn)氣流通面積和開啟持續(xù)時(shí)間，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的動(dòng)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?cè)谕�一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)了。

i-VTEC=VTEC+VTC

　　但是VTEC系統(tǒng)對(duì)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(jìn)行創(chuàng)新，推出了i-VTEC系統(tǒng)。增加了一個(gè)稱為VTC（Variable timing control“可變正時(shí)控制”）的裝置——一組進(jìn)氣門凸輪軸正時(shí)可變控制機(jī)構(gòu)，即i-VTEC=VTEC+VTC。此時(shí)，進(jìn)氣閥門的正時(shí)與開啟的重疊時(shí)間是可變的，由VTC控制，VTC機(jī)構(gòu)的導(dǎo)入使發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的性能。

    不過值得車友們注意的是，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)上同樣打著光亮的i-VTEC標(biāo)志，但東風(fēng)本田思域的R18A1發(fā)動(dòng)機(jī)的i-VTEC卻有著另一層深意。上文的i-VTEC機(jī)構(gòu)的作動(dòng)目的在提高馬力輸出，但這顆R18A1引擎i-VTEC機(jī)構(gòu)的作用是省油。

    上文VTEC切換至高角度凸輪的時(shí)機(jī)，是在引擎達(dá)到4800轉(zhuǎn)以上、水溫高于60度，并在進(jìn)氣歧管內(nèi)的負(fù)壓指數(shù)符合原廠設(shè)定值后，便會(huì)開啟VTEC電磁閥，將油壓導(dǎo)入搖臂內(nèi)以推動(dòng)自由活塞，使高角度凸輪開始介入，延長(zhǎng)進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)間，提高引擎于高轉(zhuǎn)速時(shí)的進(jìn)氣量。

    在R18A1引擎上的VTEC作動(dòng)時(shí)機(jī)，是設(shè)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(jī)構(gòu)皆不會(huì)再作動(dòng)，如此聽來是不是與我們上文所述的VTEC作動(dòng)時(shí)機(jī)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(guān)鍵在于進(jìn)氣阻力的控制。

    一般汽油引擎在高速巡航低負(fù)載時(shí)，因速度不需再提高，駕駛者只會(huì)輕踩油門以保持同樣速度，節(jié)氣門開啟角度相對(duì)縮小（也就是說高速巡航是節(jié)氣門的開度很�。�，減緩新鮮空氣吸入量，但此時(shí)引擎內(nèi)的吸氣阻力，卻會(huì)因節(jié)氣門開度小而增加，并提高活塞于進(jìn)氣行程時(shí)的向下阻力，相對(duì)消耗部分活塞爆炸時(shí)的推力，進(jìn)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(shí)如果能將節(jié)氣門開度變大，就能減緩活塞吸氣阻力進(jìn)而提高效率，使引擎輸出功率全部用在傳動(dòng)系統(tǒng)上，而不會(huì)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)便已消耗掉一部分，進(jìn)而提升高速巡航時(shí)的燃費(fèi)經(jīng)濟(jì)性。

　　R18A1發(fā)動(dòng)機(jī)的i-VTEC系統(tǒng)就是針對(duì)該種情況，在車輛低轉(zhuǎn)速高車速巡航的時(shí)候讓高角度凸輪軸介入，通過加大氣門開度來減少進(jìn)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(shí)提供爆發(fā)的動(dòng)力，而這款R18A1發(fā)動(dòng)機(jī)的i-VTEC系統(tǒng)則反其道而行在低轉(zhuǎn)速時(shí)介入達(dá)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(duì)油耗的技術(shù)，如活塞機(jī)油冷卻噴嘴與可變長(zhǎng)度進(jìn)氣歧管等，這里便不作詳述了。

結(jié)語(yǔ)：

    歸根到底，本田的i-VTEC技術(shù)就是讓本來“一成不變”的進(jìn)排氣門改為能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)擋位升級(jí)到有多個(gè)擋位一樣。

　　但是i-VTEC也有一些明顯的缺點(diǎn)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)噪音在氣門全開時(shí)噪音過大，雖然有人認(rèn)為這種明顯的“VTEC”聲非常吸引，但是畢竟也會(huì)對(duì)行駛舒適性造成一定影響。特別是長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)在高角度凸輪軸的狀態(tài)下油耗會(huì)明顯的增高，例如國(guó)內(nèi)沒有引進(jìn)的高性能版的K20A發(fā)動(dòng)機(jī)，雖然排量?jī)H僅是2.0升，但其在進(jìn)排氣兩側(cè)均有i-VTEC控制的多角度凸輪軸可變換，導(dǎo)致在全速發(fā)力時(shí)的油耗已經(jīng)接近2.5~3.0排量的發(fā)動(dòng)機(jī)。此外，i-VTEC系統(tǒng)需要復(fù)雜的ECU控制單元來配合，而且對(duì)運(yùn)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(gè)思路下，很多汽車廠家都研發(fā)出類似的可變氣門技術(shù)，來應(yīng)對(duì)油耗和動(dòng)力這一對(duì)矛盾。