广州本田.L VCM发动机技术详解

在广州本田重装推出的第八代雅阁车型中,有一款搭载3.5LVCM发动机的车型。该3.5LVCM发动机采用了V6置式,并且具有3,4,6缸三种工作模式。简单点说,这台3.5L发动机,既可以作为V6发动机工作,也可以同时根据发动机工况需要,“变身”为直列3缸发动机或者V型4缸发动机。 jnd8848汽车维修技术网

VCM发动机jnd8848汽车维修技术网

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借助这三种不同的工作模式,VCM系统能够细致地因地制宜发动机的工作排量,使其随时与动力环境的要求保持同步,大大提高了燃油经济性。同时还可以满足同一部发动机在必要时对最高性能的要求。通常,这两点对常规发动机来说是几乎无法共存的。 jnd8848汽车维修技术网

在发动机启动,加速或者抵挡位爬山时,发动机会启动所有的6个汽缸来运行,这样主要是为了满足发动机启动初期缸体的各个部分加热均匀,或者是满足动力输出的需求。此时,发动机可以以最快速度满足最大功率或者最大扭矩的动力需要。 jnd8848汽车维修技术网

假如当车辆处于中低速的定速巡航或者发动机低负荷需求时(怠速状态下),VCM系统会通过控制VTEC系统关闭发动机一侧的三个汽缸的进,排气以及供油来完成从V6发动机到直列3缸发动机工作模式的切换。此时,这台3.5L发动机的实际工作排量只有1.75L。 jnd8848汽车维修技术网

在中等加速、高速巡航和缓坡行驶时,发动机将会用4个气缸来运转。此时,VCM系统会仅仅保持发动机每一列三个汽缸中最靠近远端的两个汽缸的正常工作状态,相对靠近中心那个汽缸则会被关闭。 jnd8848汽车维修技术网

通过这种对发动机在不同工况下改变工作排量的灵活控制,这一代雅阁所搭载的3.5LVCM发动机相对于上一代雅阁所搭载的3.0L发动机,在燃油经济性上甚至还降低了7%。不过,以上说明的仅仅是工作效果,下面,笔者将对VCM系统的工作原理做更深一步的说明。 jnd8848汽车维修技术网

1、VCM系统是如何通过VTEC系统对发动机进行汽缸的开、闭操作的? jnd8848汽车维修技术网

单侧三缸的VTEC系统和控制摇臂开闭的油压阀门总成jnd8848汽车维修技术网

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首先,在VCM系统对发动机进行变缸操作前,会对节气门开度、车速、发动机转速、自动变速箱挡位以及其它相关的环境因素进行数据测算,以便判断是否应当根据当前的工作环境来启用相应的3缸或者4缸工作方案。此外,该系统还会额外确定发动机机油压力是否支持VCM系统进行工作模式的切换,以及在发动机进行变排量操作后,催化转化器的温度是否仍会保持在适当范围内。在这一个步骤内,VCM系统先后针对环境因素,动力需求以及环保这三个方面的条件在瞬间完成是否变缸工作的判断。 jnd8848汽车维修技术网

如果VCM系统判断发动机变缸,那么VTEC系统会被命令率先调整点火正时、线控节气门的开度以方便气缸开、闭能够平稳过渡。然后VCM通过VTEC系统向电子控制装置发出的指令,使与缸盖内的摇臂轴支架一样起着双重作用的滑阀有选择地将油压导向特定气缸的摇臂同步活塞,完成对摇臂的连接和断开的控制,从而达到对进、排气门的运行与停止的控制。同时,燃油控制模块会自动恢复、切断这些特定气缸的燃油供给。 jnd8848汽车维修技术网

简单点说,这套VCM系统的工作过程就好比是一个杠杆机构,当VCM系统工作的时候,就好比抽走了杠杆下面的“支点”,这样这个杠杆就不会再做“跷跷板”的动作了,也就是说,汽车发动机的气门就不再工作了,从而达到了关闭气缸的目的。当然,想让发动机的某个气缸重新工作,那就只需要把“支点”再给重新装上就可以了。 jnd8848汽车维修技术网

2、如果个别汽缸在特定情况下不工作,是否会造成发动机的磨损不均匀? jnd8848汽车维修技术网

不会,发动机少数汽缸停止工作,仅仅是进,排气门以及燃油供给系统停止工作。但发动机的活塞依然处于正常运转状态。在整个工作过程中,发动机各个缸内的零件磨损状况是一样的。至于摇臂磨损和汽缸零件在不同温度下磨损程度的不同则是非常微小可以忽略的。 jnd8848汽车维修技术网

同时,笔者需要补充一个细节:在该款发动机处于3缸或者4缸任何一种工作状态之下时,非工作缸的火花塞会继续点火,以保证火花塞的温度会在气缸重新投入工作时可以达到工作要求,并防止汽缸内残余的油气混合物造成火花塞油污,而导致点火效率下降。 jnd8848汽车维修技术网

3、在其他的汽车品牌之内,是否还有类似的发动机变排量技术? jnd8848汽车维修技术网

发动机变排量jnd8848汽车维修技术网

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左图:Dodge车型上所采用的5.7LHEMI发动机,不过值得注意的是,该发动机采用了底置凸轮轴设计。右图:HEMI发动机控制单侧汽缸开,闭的阀门。 jnd8848汽车维修技术网

通用的5.3LV8引擎配备了通用自己的DOD,排量可变系统,该系统的工作原理依靠一个特殊设计的气门顶杆来完成,依靠油压的有无,来控制这个气门顶杆的闭合。 jnd8848汽车维修技术网

在美国的GM集团,克莱斯勒集团以及德国的奔驰公司手中,也拥有和本田公司相类似的变排量技术,不过具体如何达到变排量的效果,各个公司的技术原理依然有所不同。在以上三家公司里,只有美国的GM集团所采用的HEMI技术(变排量技术)和本田公司所采用的VCM技术相似程度最大。 jnd8848汽车维修技术网

但是,本田与其他所有的竞争对手有所区别的一点是,本田VCM系统着重应用于中等排量的V6发动机上;但它竞争者的可变排量技术都是应用于更大排量的V8,甚至V12发动机上,并且只有4/8(V8),8/12(V12)等两种可变排量的选择。从民用和推广的角度来讲,本田的VCM技术更加具有实用性。 jnd8848汽车维修技术网

4、VCM系统工作效果如何 jnd8848汽车维修技术网

灵敏度:在发动机处于非6缸工作状态下,仪表板上会有一盏“ECO”灯亮起来提示驾驶者:当前发动机处于3缸或者4缸的“偷懒”工作方式。当驾驶者把油门踩下深一些,想要获得较大的动力输出时,“ECO”灯马上就会熄灭,同时发动机的动力会源源不断地从后推背而来。假如驾驶者把油门踏板松开持续1-3秒的时间后,“ECO”灯又会亮起。可以说,VCM系统是一个相当实用的技术,并不是一个用来“显摆”的花架子。 jnd8848汽车维修技术网

平顺度:根据笔者亲自试驾3.5L车型的经验,无论该款VCM发动机如何在3,4,6缸之间的工作状态中切换,笔者都无法感觉到气缸开闭之间的停顿或者是震颤。可以说,VCM系统对本田来说还是相当成熟的一个技术。jnd8848汽车维修技术网

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