发动机上的字母都是啥意思？——之"爆高转"的本田VTEC和i-VTEC

​​平时在打开自己爱车发动机盖时，很多人并不会在意发动机上面有什么玄机，还有一些车主是从买车之后就没自己打开过发动机盖看看里面的内容，这可真是把车当做纯粹的工具了。其实发动机上往往都会有一些显示自己特性的细节，除了各品牌的标志之外，还会有一连串的字母，它们代表的正是发动机所采用的技术。例如ECOTEC、D-VVT、VVT-i、TSI、TFSI、FSI、SIDI、Multi-Air、EcoBoost、VTEC、i-VTEC、BLUETEC、SuperCharge、VCM、MDS等等……

​这些看起来很厉害的字母都有着什么含义呢？各自有哪些优缺点？对应的代表车型表现如何？别急，我们准备做一系列的文章来解读发动机技术，第一期就先来说可变气门技术，本篇文章要聊的是大名鼎鼎的本田VTEC和i-VTEC发动机。

在说本田VTEC和i-VTEC之前，先来了解一下可变气门是个什么东西。目前主流的汽油发动机可以分解为两大机构和五大系统，两大机构即配气机构、曲柄连杆机构，五大系统则包括燃料供给系统、润滑系统、点火系统、起动系统、冷却系统。活塞式内燃机早在19世纪60年代就已经诞生，发展到现在各方面都趋于成熟，在没有革命性技术引入的前提之下，给各个厂家提供的升级和优化空间并不大，顶多是在配气系统方面做些改进。

​而发动机的配气机构其实可以理解成是发动机的"肺"，主要职责就是为做功中的发动机换气，通过对进气门和排气门开闭时间以及大小的控制，来让发动机处于相对高效的做工状态。这里可以把发动机的排气和进气理解为我们日常的呼吸，呼吸就要进行呼气（排气）和吸气（进气），在不同状态下呼吸的强度和时长肯定不一样，例如在睡觉时呼吸就会比较浅而且均匀，在剧烈运动时自然会长时间大口呼吸。

​人体如此，发动机其实也一样。在低负荷、低速或者匀速运转时，需要较少的进气量来减少喷油量，从而提升燃油经济性；在高负荷或者高转速运转时需要增加进气量以便提升动力输出。如果像早期的发动机那样，进气门和排气门始终处于"呆板"的固定状态的话，进排气的时间和多少都是恒定的，那么发动机本身并不好受，做功的效率也很差。此时就需要"可变气门"这个东西来大显神通了，气门的开启时间（气门正时）和开启大小（气门升程）都是灵活可变的，发动机的"呼吸"就变得随心所欲了。

​于是各个厂家就开始在发动机的可变气门上做起了文章，毕竟是可以提升发动机效率的事情，大家的着力点基本都在可变气门正时技术（VVT）方面，主要的方法是调节凸轮的相位。不过，向来有"技术宅"之称的本田却并不满足于可变气门正时技术，而是要更进一步，连气门升程也要可变。于是在1989年，本田自己研发了可变气门正时与气门升程电子控制技术，它便是让众多"本田粉"虎躯一震的VTEC（Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System），VTEC也成为了世界上第一个同时控制气门正时和升程的可变气门系统。

​当然，VTEC技术肯定要有发动机作为载体，代号为B16A的1.6L自然吸气发动机也就成了VTEC的"处女秀"，而Integra RSI（DA6）和Integra XSI（DA6/DA8）这两款本田新车则因为VTEC发动机的搭载而被历史铭记。此后的B16A还推出了改进型B16B，和一般的发动机越到高转动力衰退越明显不同，VTEC发动机的魅力就在于高转速区间的动力释放，并且在爆高转时的发动机亢奋声浪极易让耳朵“高潮”（所以有些人会觉得VTEC发动机太吵）。对于追求动力感受的人来说，在涡轮增压发动机尚未大规模普及之时，本田VTEC发动机简直就是"神一般的存在"。

​那么问题就来了，VTEC技术是如何做到让发动机"高潮"的呢？这里就不得不佩服本田的"技术宅"本色，在不大范围改变发动机结构的前提下，本田在凸轮和摇臂的数目、运作上做文章。它使用两组不同大小的凸轮，配合气门摇臂上的同步卡销（三段式VTEC），就可以实现对于气门升程和正时的调节，是一个成本和功效两全其美的方法。

​两组凸轮对应的是发动机的不同状态，在中、低转速用低角度凸轮，此时一个气门升程很小，几乎不起到进气作用，进气通道基本上相当于单进气门发动机。而在高转速时，高角度大凸轮用来提高进气量，进气流通面积和开启持续时间大大增加，给发动输送更多的混合气体，从而实现高转速时的高动力性能。

​不过，VTEC技术好是好，但并非没有缺点。对于在意车厢静谧性的人来说，VTEC发动机在高转速时的声音太吵，影响舒适度；再有就是如果总是"爆高转"的话，气门会长时间位于高角度凸轮的状态，油耗会比非VTEC发动机高不少。这些弱点其实也不算什么，毕竟很多本田车主就是冲着动力才选的VTEC发动机，噪音和油耗都不是事儿。而VTEC技术最大的弱点其实是对于气门的调节仍然是阶段性的，无法在特定转速范围内实现对气门正时和升程的无级调节。

​本田对于这些弱点十分清楚，为此，本田决定对VTEC技术进行升级，主要是解决配气相位无法连续调节的问题。办法就是在VTEC发动机的基础之上，增加一组包含作动器、油压控制阀、各种传感器以及ECU组成的进气门凸轮轴正时可变控制机构，官方的叫法是VTC（Variable timing control），主要负责控制进气阀门的正时与开启的重叠时间，保证进、排气门最佳的重叠时间。有了VTC之后，发动机在大范围的转速内都能有合适的配气相位，这在很大程度上提高了发动机的性能，尤其是中低转速时的扭矩输出，同时燃油经济性也有进步。而这种VTEC发动机+VTC技术的组合，本田给它取了个新的名字，叫做i-VTEC。

i-VTEC？没错，就是在国产众多本田车型上普遍使用的发动机技术，包括1.3L、1.5L、1.8L、2.0L、2.4L等多款汽油发动机，车型则包括飞度、八代思域、九代思域、CR-V、雅阁、奥德赛等等，打开发动机盖都会看到熟悉的i-VTEC字母。这些车型在国内确立了本田的品牌形象和用户口碑，以至于有了"本田是买发动机送车"的说法……

​最早使用i-VTEC技术的正是大名鼎鼎的K20A发动机，作为从F20C演变而来的发动机，i-VTEC技术的加入让K20A发动机的进排气效率大大提升。不过，i-VTEC技术同样有着缺点，首先是依然没能实现气门正时和升程的无级调节，气门调节依旧是分段式，这让发动机的动力输出不够线性；再就是i-VTEC系统的结构比较复杂，ECU、油压控制阀、各种传感器等部件对于加工质量要求较高，后期的维护成本也要考虑。

​关于本田的VTEC和i-VTEC技术就先说这么多，下篇文章我们来看看别的厂家如何在可变气门技术上玩花样。下篇的主角会是菲亚特克莱斯勒的Multi-Air电控液压进气系统，用在了Jeep、克莱斯勒、菲亚特等多款车型上。为了达到同样的目的，Multi-air用了什么另辟蹊径的独特方法呢？先留个悬念。

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