发动机技术 - 汽车维修与保养

新 车 新 技 术NEW CAR TECH揭 秘 第 八 代 本 田 雅 阁发 动 机 技 术发 动 机 技 术 ( 上 )激 烈 的 市 场 竞 争 迫 使 汽 车 制 造 企 业 每一 次 的 车 型 换 代 几 乎 都 要 进 行 发 动 机 技 术的 升 级 , 广 州 本 田 也 不 例 外 , 第 八 代 雅 阁Accord( 图 1) 在 动 力 系 统 方 面 搭 载 了2.0、2.4 和 3.5L 排 量 的 i-VTEC 发 动 机 , 前i-VTEC 技术 为 核 心的 新 型 发动 机 系 列在 燃 料 经图 1 第 八 代 雅 阁 轿 车济 性 方 面 得 到 了 较 大 改 善( 图 2), 对 于 大 排 量 发 动机 , 还 把 i-VTEC 技 术 运 用到 了 大 排 量 3.5 L V6 具 有可 变 汽 缸 管 理 功 能 VCM(Variable CylinderManagement) 的 发 动 机上 , 在 经 济 性 方 面 VCM 发图 2 本 田 i-VTEC 技 术 发 展 示 意 图动 机 比 以 前 的 同 排 量 V 形发 动 机 提 高 16%。两 款 属 于 上 一 代 同 排 量 发 动 机 的 升 级 产品 , 而 后 者 (3.5L i-VTEC VCM) 则 是 一款 全 新 的 发 动 机 , 这 是 本 田 公 司 首 次 在Accord 车 系 上 装 备 这 种 大 排 量 的 高 性 能发 动 机 。本 田 公 司 在 新 型 发 动 机 研 发 方 面 取 得了 引 人 注 目 的 成 就 , 尤 其 以 VTEC(VariableValve Timing and Lift Electronic Control,意 为 可 变 气 门 正 时 升 程 控 制 ) 为 标 识 的 发 动一 、 第 八 代 本 田 雅 阁 Accord 发动 机 主 要 技 术 参 数本 田 公 司 为 美 国 市 场 的 第 八 代 雅 阁Sedan( 轿 车 ) 和 Coupe ( 双 门 跑 车 ) 车型 提 供 了 6 款 发 动 机 。132kW 的 2.4L i-VTEC( 图 3) 发 动 机 装 备 于 Accord LX /LX-S Sedan,142kW 的 2.4L i-VTEC 发动 机 装 备 于 Accord EX /EX-L Sedan 和LX/EX /EX-L Coupe ;Accord EX V6/EX-L V6 Sedan 和 EX V6/EX-L V6 Coupe 则搭 载 了 3.5L V6 i-VTEC(VCM) 发 动 机( 图 4), 而 EX-L V6 6-Speed Coupe 搭载 的 是 3.5L V6 i-VTEC。 广 州 本 田 公 司 除了 选 择 其 中 的 2.4L i-VTEC 和 3.5L V6 i-VTEC(VCM) 之 外 , 还 装 备 了 与 日 本 市场 Accord 20EL、20A 相 同 排 量 的 2.0L i-VTEC 发 动 机 , 但 中 国 市 场 只 有 AccordEX /EX-L Sedan 版 的 2.4L 和3.5L V6 车 型 。 第 八 代 雅 阁 发 动 机 主 要 技术 参 数如 表 1 所示 。 本 文将 重 点机 几 乎 成 了 高 性 能 和 高 可 靠 性 汽 车 动 力 的 代介绍名 词 。 自 1983 年 VTEC 技 术 被 发 明 并 首 次2.4Li-运 用 于 CBR400( 当 时 称 为 HYPER VTEC)VTEC 和至 今 , 该 技 术 发 展 衍 生 出 了 DOHC VTEC 、3.5L V6SOHC VTEC 、SOHC VTEC-E 、DOHCVTEC-DI 、3-Stage VTEC 、i-VTEC 、i-VTEC I 和 最 先 进 的 Advanced VTEC。 以图 3 本 田 i-VTEC 2.4L 发 动 机图 4 本 田 i-VTEC 3.5L V6 VCM发 动 机i-VTEC(VCM)发 动 机 。10PDF 文 件 使 用 "pdfFactory Pro" 试 用 版 本 创 建 www.fineprint.cn

新 车 新 技 术NEW CAR TECH表 1 第 八 代 本 田 雅 阁 发 动 机 主 要 技 术 参 数 一 览 表车 型 2.0L Accord LX/LX-S EX/EX-L LX/EX/EX-L EX V6/EX-L EX V6/EX-L EX-L V6Sedan Sedan Coupe V6 Sedan V6Coupe 6-Speed Coupe所 在 市 场 中 国 、 日 本 美 国 中 国 美 国 中 国 美 国 美 国美 国发 动 机 系 列 K20A K24Z3 K24Z3 J35Z2 J35A排 量 (cc) 1998 2350 2350 3471 3471内 径 × 行 程 86 × 86 87 × 99 87 × 99 89 × 93 89 × 93(mm)压 缩 比 9.8:1 10.5:1 10.5:1 10.5:1 10.0:1变 速 器 5MT/5AT 5MT/5AT 5AT 5MT/5AT 5AT 6MT发 动 机 i-VTEC DOHC i-VTEC DOHC i-VTEC DOHC i-VTEC SOHC i-VTEC SOHC型 式 直 列 4 缸 直 列 4 缸 直 列 4 缸 V 型 6 缸 (VCM) V 型 6 缸功 率 115kw/6300r/min 132kw/6500r/min 132kw/6500r/min 142kw/7000r/min 200kw/6200r/min 200kw/6200r/min扭 矩 189Nm/4300r/min 218Nm/4300r/min225Nm/4500r/min220Nm/4400r/min 336Nm/5000r/min 336Nm/5000r/minVCT( 可 变 用 于 进 气 凸 轮 轴 用 于 进 气 凸 轮 轴 用 于 进 气 凸 轮 轴 无 无正 时 控 制 ) 相 位 调 整 相 位 调 整 相 位 调 整i-VTEC 有 , 用 于 进 气 门两 阶 段 气 门 升程 切 换有 , 用 于 进 气门 两 阶 段 气 门升 程 切 换有 , 用 于 进 气 门 两 阶 段 气 门 升 程切 换 ( 美 国 PZEV 版 进 、 排 气 门均 有 气 门 升 程 切 换 功 能 )有 ,i- VTEC 机 构 不 用 于 气门 升 程 切 换 , 用 于 气 门 的 燃 烧 /闭 缸 切 换有 , 用 于 进 气 门两 阶 段 气 门 升程 切 换排 放 标 准 欧 4 SULEV-2/PZEV 欧 4 SULEV-2/ 欧 4 SULEV-2/ SULEV-2PZEVPZEVVCM 无 无 无 有 ,6 - 4 - 3 模 式 切 换 无注 :SULEV (Super Ultra Low Emission Vehicle), 超 低 尾 气 排 放 标 准 ;PZEV (Partial Zero Emissions Vehicle) 部 份 零 污 染 车 。二 、Accord EX/EX-L Sedan2.4L i-VTEC 发 动 机1. 发 动 机 机 械 构 造缸 体 用 全 铝 合 金 材 料 压 力 铸 造 而 成 ,独 立 式 主 轴 承 座 设 计 的 特 点 提 高 了 缸 体 的安 装 刚 性 , 利 于 降 低 曲 轴 运 转 的 噪 声 和 振动 ( 图 5)。 缸 套 内 衬 层 以 旋 模 (Spincasting)成 型 工 艺 铸 造 , 延 长 了 其 使 用 寿命 。 锻 钢 曲 轴 的 每 一 个 轴 承 表 面 经 过 微 抛光 处 理 (micropolished), 降 低 了 摩 擦 力 。汽 缸 盖 由 轻 质 铝 合 金 以 压 力 铸 造 而 成 ( 如图 6 所 示 ), 每 缸 4 气 门 的 双 顶 置 凸 轮 轴 由齿 形 链 驱 动 , 这一 驱 动 装 置 在 整个 使 用 期 内 免 维护 。配 气 机 构采 用 i-VTEC 双顶 置 凸 轮 轴 , 进气 凸 轮 轴 具 有i - V T E C(intelligent图 5 i-VTEC2.4L 发 动 机 缸 体 结 构 示 意 图图 7 2.4L i -VTEC 发 动 机 的 电 控 系 统 组 成 VTEC) + VTC(1)- 曲 轴 位 置 传 感 器 ( CKP);(2)- 上 止 点 传 感 器 ( TDC);(3)- 爆 震 传 感 器 ;(4)- 进 气 温 度 传 感 器 ;(5) 上 游 氧 传 感 器 ;(Variable Timing(6)- 进 气 歧 管 绝 对 压 力 传 感 器 (MAP);( 7 ) - 下 游 氧 传 Control) 功 能 。感 器 ;( 8 ) - 冷 却 水 温 度 传 感 器 (ECT);( 9 ) - 制 动 助 力 器 2. 电 控 系 统压 力 传 感 器 ;( 10)- 排 气 温 度 传 感 器 ;( 11)- 诊 断 器 ;( 12)-EGR 阀 ;( 13)- 节 气 门 体 (DBW);( 14)- 点 火 线 圈 ;2.4-liter(15)- 燃 油 压 力 传 感 ;( 16)- 喷 油 嘴 ;( 17)- 油 压 调 整 器 DOHC i-VTEC发 动 机 的 电 控 系图 6 i-VTEC2.4L 发 动 机 缸 体 结 构 示 意 图统 组 成 如 图 7 所1212PDF 文 件 使 用 "pdfFactory Pro" 试 用 版 本 创 建 www.fineprint.cn

新 车 新 技 术NEW CAR TECH图 8 2.4L i -VTEC 发 动 机 的 燃 油 系 统 组 成准 。智 能 型 线 控 节 气 门 系 统DBW(Drive-by-WireThrottle System) 系 统 以 电 子信 号 取 代 了 传 统 的 节 气 门 控制 , 除 了 能 接 收 加 速 踏 板 需 求信 号 并 使 发 动 机 做 出 及 时 响应 外 , 系 统 还 对 发 动 机 响 应 与驾 驶 状 态 进 行 了 优 化 , 通 过 监控 油 门 踏 板 位 置 、 节 气 门 开 度位 置 、 车 速 、 发 动 机 转 速 和 发动 机 真 空 度 , 这 些 信 息 最 终 确免 除 用 户 对 于 标 准 和 严 酷 工 作 状 态 的 猜测 , 提 醒 信 息 在 仪 表 板 上 显 示 出 来 ( 图 9),并 指 示 何 时 更 换 机 油 、 空 气 滤 清 器 (AirFilter)、 变 速 器 油 ( ATF oil)、 火 花 塞 (SparkPlugs) 和 冷 却 液 (Coolant) 及 进 行 轮 胎换 位 (Tire Rotation) 等 。6.Accord EX/EX-L Sedan 2.4 L i-VTEC 机 构 工 作 原 理i-VTEC 最 早 出 现 在 2001 年 本 田 K 系列 四 缸 发 动 机 上 , 具 有 i-VTEC + VTC 的功 能 , 即 智 能 气 门 升 程 和 可 变 正 时 控 制 ,前 者 的 气 门 升 程 和 开 启 持 续 时 间 由 两 个 完示 。 程 序 控 制 燃 料 喷 射 PGM-FI 系 统 随 时监 控 各 种 输 入 传 感 器 的 信 号 , 如 节 气 门 位置 、 进 气 温 度 、 冷 却 液 温 度 、 进 气 压 力 、 废气 空 燃 比 、 曲 轴 / 凸 轮 轴 位 置 等 , 经 过 重 新编 程 (reprogrammed) 的 PGM-FI 确 定 最佳 燃 油 喷 射 量 和 点 火 时 刻 , 使 功 率 、 油 耗及 排 放 达 到 了 更 高 标 准 , 全 新 升 级 的K24Z3 发 动 机 比 上 一 代 K24A8 功 率 提 高 8%, 燃 油 消 耗 降 低 4%, 排 放 达 到 欧 IV 标定 节 气 门 控 制 灵 敏 度 , 使 发 动 机 既 具 有 良好 的 动 力 响 应 又 具 有 与 其 它 系 统 良 好 的 协调 性 。3. 燃 油 系 统该 发 动 机 的 燃 油 供 给 系 统如 图 8 所 示 。 新 型 喷 油 器 的 喷 射油 粒 直 径 比 上 一 代 产 品 减 小 了34%, 改 善 了 汽 油 在 燃 烧 室 内的 雾 化 质 量 , 火 焰 传 播 速 度 也有 一 定 提 高 , 进 一 步 促 进 了 燃烧 质 量 并 降 低 了 废 气 排 放 率 。4. 排 放 系 统K24Z3 排 气 系 统 采 用 了 最新 型 紧 耦 合 式 催 化 转 化 器(close-coupled catalyticconverters)。 第 一 个 催 化 转 化全 不 同 轮 廓 的 凸 轮 控 制 , 后 者 由 液 压 气 门正 时 执 行 器 控 制 。 其 实 K 系 列 发 动 机 也 有一 种 被 称 之 为 经 济 型 的 i- VT EC(economy i-VTEC), 搭 载在 2003 年 的RSX Type S 、TSX 等 车 型 上 ,这 种 系 统 基 本上 与 B16A 发动 机 的 DOHCVTEC 相 同 , 每一 汽 缸 的 进 、排 气 门 都 有 3个 凸 轮 , 但 没有 进 气 凸 轮器 安 装 在 紧 靠 汽 缸 盖 的 每 个 排 图 11 VCT 结 构 简 图 VTC。 第 八 代图 9 本 田 车 辆 保 养 提 醒 系 统图 10 2.4L DOHC i-VTEC 组 成 示 意 图气 出 口 , 这 样 尽 可 能 地 利 用 废气 热 量 , 尤 其 是 当 发 动 机 启 动 后 可 极 快 把催 化 转 化 器 激 活 起 燃 ; 第 二 个 催 化 转 化 器也 安 装 在 较 接 近 第 一 个 催 化 转 化 器 的 下 游位 置 , 高 效 率 的 废 气 后 处 理 能 力 使 K24Z3发 动 机 实 现 欧 IV 高 排 放 标 准 。 此 外 , 两 个催 化 转 化 器 均 采 用 一 种 新 的 薄 壁 设 计(thin-wall), 以 增 加 内 部 反 应 面 积 和 提 高反 应 效 率 。5. 车 辆 保 养 提 醒 系 统 (MaintenanceMinder System)雅 阁 的 车 辆 保 养 提 醒 系 统 根 据 驾 驶 状态 计 算 发 动 机 的 调 整 间 隔 (Tune-UpIntervals), 由 该 系 统 自 动 确 定 保 养 间 隔 能Accord 的K24Z3 采 用 了 进 气 门 两 阶 段 i-VTEC+ 进气 凸 轮 轴 VTC 功 能 的 配 气 机 构 ( 图 10)。在 美 国 市 场 上 , 满 足 加 州 严 格 排 放 的 第 八代 Accord 2.4L DOHC i-VTEC PZEV 发 动机 除 了 进 气 凸 轮 轴 有 i-VTEC + VTC 功 能外 , 排 气 凸 轮 轴 也 装 备 了 具 有 两 种 模 式 的气 门 升 程 控 制 的 i-VTEC, 当 发 动 机 转 速低 于 2500r/min 时 , 仅 仅 开 启 一 个 排 气 门 ,由 此 产 生 的 强 烈 旋 转 涡 流 在 废 气 中 建 立 了所 谓 的 热 反 应 堆 (thermal reactor), 降 低了 低 转 速 时 的 碳 氢 化 合 物 排 放 , 当 转 速 高于 2500r/min 时 ,i-VTEC 便 切 换 到 驱 动 两个 排 气 门 同 时 开 启 状 态 。14PDF 文 件 使 用 "pdfFactory Pro" 试 用 版 本 创 建 www.fineprint.cn