第二章 發動機系統

第一節 發動機類型及其結構特點

一、發動機分類

發動機通常可按下列特征進行分類：點火方式（圖2-1）、沖程數（圖2-2）、缸數及排列方式（圖2-3）、冷卻、工作方式（圖2-4）。

汽油自燃溫度高，采用火花塞強制點火，汽油發動機為點燃式發動機。

柴油自燃溫度低，采用高壓縮比壓燃，柴油發動機為壓燃式發動機。

二沖程發動機：曲軸旋轉一周完成一個工作循環。雖然換氣不徹底，經濟性較差，但結構簡單，因此在摩托車上廣泛使用。

四沖程發動機：曲軸旋轉二周完成一個工作循環。四沖程發動機有獨立的進氣和排氣沖程，換氣徹底，在汽車上廣泛使用，并已逐漸用于摩托車。

轉子發動機采用三角轉子旋轉運動來控制壓縮和排放，與傳統的活塞往復式發動機的活塞直線運動迥然不同，因為取消了無用的直線運動，所以同樣功率的轉子發動機尺寸較小，重量較輕，而且振動和噪聲較低，具有較大優勢。三角轉子把氣缸分成三個獨立空間，三個空間各自先后完成進氣、壓縮、做功和排氣，三角轉子轉一周，發動機點火做功三次。但是目前還存在氣密性、潤滑和磨損等一系列技術難題。

二、發動機常用術語

① 上止點：活塞在氣缸里作往復直線運動時，當活塞向上運動到最高位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉中心最遠的極限位置。

② 下止點：活塞在氣缸里作往復直線運動時，當活塞向下運動到最低位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉中心最近的極限位置。

③ 活塞行程：活塞運行在上下兩個止點間（即上止點和下止點）的距離。

④ 燃燒室容積：活塞在上止點時，活塞頂部上方整個空間的容積。

⑤ 工作容積：活塞從上止點到下止點所讓出的空間容積。

⑥ 總容積：工作容積與燃燒室容積之和。

⑦ 壓縮比（圖2-5）：

三、雅閣車用發動機

第八代雅閣車用發動機是本田ACCORD車型五年一次的大換型產品，由2.0 L i- VTEC（Intelligent Variable Valve Timing And Lift Electronic Control，智能可變氣門正時及升程控制系統）、SOHC（Single Overhead Camshaft，單頂置凸輪軸）發動機；2.4L i-VTEC、DOHC（Doub-le Overhead Camshaft，雙頂置凸輪軸）發動機和3.5 L i-VTEC、VCM（Variable Cylinder Man-agement System，可變氣缸管理系統）、SOHC發動機組成。

新款發動機在功率和扭矩相對于第七代雅閣車用發動機都有較大幅度提升的同時，通過提高進排氣效率和燃燒壓力以及對原有VTC（Variable Valve Timing And Lift Electronic Control，可變氣門正時及升程電控）和i-VTEC系統進行改進、優化等，使得發動機燃油經濟性得到了6%～8%的提升。

2.0L和2.4L發動機均采用直列四缸、16氣門的設計思想，3.5L發動機在原有V形（60°）、24氣門的理念基礎上增加了VCM可變氣缸管理系統，可以在三缸、四缸和六缸的工作狀態下自由切換。

三種不同排量的發動機都采用了PGM-FI（Programmed Fuel Inj ection System，程序控制多點燃油噴射系統），裝配高霧化汽油噴射器和高精度空燃比控制單元、i-VTEC智能可變氣門正時及升程控制系統和帶前后氧傳感器的三效催化轉換器構成的閉環ECU（Electronically Control Unite，電控單元）排放控制系統，對發動機的工作狀態進行有效的優化、控制，在保證發動機高輸出功率的前提下，使得低油耗和低排放等多項指標兼顧的世界性重大課題得到完美地解決。2.0L和3.5L發動機裝備了先進的EGR（Exhaust Gas Recirculation，廢氣再循環）廢氣再循環控制裝置。2.4L和3.5L發動機使用了雙級TWC（三效催化轉化控制系統）。目前上述發動機的排放水平可以輕松地滿足GB18352.3—2005（國Ⅳ）和98/69/EC法規要求。在此基礎上，裝備以上三款發動機的部分車型配備了先進的OBD隨車診斷系統，可對整個使用周期的車輛狀態進行監控。

1. 2.0L i-VTEC雅閣車用發動機

該款水冷式汽油機采用直列4缸、16氣門、單頂置凸輪軸的設計，應用世界先進的智能化可變氣門正時及升程電子控制（i-VTEC）技術，通過樹脂齒輪驅動下置平衡器，在使發動機的結構更加緊湊的同時，具備良好的運轉平衡性和較低的噪聲，如圖2-6所示。

2. 2.4L i-VTEC車用發動機

該款水冷式汽油機采用直列4缸、16氣門、雙頂置凸輪軸的設計，應用世界先進的智能化可變氣門正時及升程電子控制（-i VTEC）技術，通過樹脂齒輪驅動下置平衡器，在使發動機的結構更加緊湊的同時，具備良好的運轉平衡性和較低的噪聲，如圖2-7所示。

3. 3.5L VCM車用發動機

該款水冷式汽油機在原有V形（60°）、24氣門的理念基礎上增加了VCM可變氣缸管理系統，可以在三缸、四缸和六缸的工作狀態下自由切換。在車輛起步、加速或爬坡等需要大功率輸出的情況下，六個氣缸全部投入工作；在中速巡航和低發動機負荷工況下，系統僅運轉一個氣缸組，即三個氣缸；在中等加速、高速巡航和緩坡行駛時，發動機將會用四個氣缸來運轉，從而大大降低了燃油消耗，如圖2-8所示。

4．雅閣車用發動機技術參數（表2-1）

四、奧德賽車K24Z2型（2.4L）i-VTEC發動機

裝備于多功能轎車新奧德賽的i-VTEC發動機，為直列四缸、16氣門、雙頂置凸輪軸、2.4L水冷式汽油機。結合先進的VTEC（可變氣門時及升程電子控制）技術，和在發動機不同轉速區域連續調控進氣門相位的VTC（可變正時控制）技術，通過智能燃燒控制，同時兼顧最佳的燃油經濟性，實現了強大的扭矩輸出、澎湃的動力和敏銳的加速性能。其排放水平可以輕松地達到國Ⅳ標準。

奧德賽車用發動機與雅閣車2.4L發動機屬于同一款型，均為K24Z2型。

五、鋒范車用發動機

09款鋒范（CITY）系列轎車裝備先進的1.5L和1.8L直列四缸、16氣門、SOHC單頂置凸輪軸水冷發動機。

該系列發動機采用了HONDA的PGM-FI程序控制多點燃油噴射系統（裝配高霧化汽油噴射器和高精度空燃比控制系統）、i-VTEC智能可變氣門正時及升程控制系統和帶有前后氧傳感器的三效催化器構成的閉環ECU排放控制系統，一同控制發動機的燃料的供應和燃燒，把整車的排放，如NOX、CO和HC等廢氣控制在最低值。

09款CITY使用的i-VTEC發動機，通過對發動機進氣和排氣系統的改進和優化，提高了發動機在各工況條件下的進、排氣效率；通過改良發動機內部的冷卻水流動方式，實現了冷卻水的流向集中化，從而提高了發動機的冷卻效率；在此同時，通過對活塞進行重新優化設計，使得活塞頭部結構更加緊湊，讓氣體不易在此殘留，從而減少了發動機在低速高扭矩的工況下發生爆震的傾向。

1.1.5L發動機

為了能使各氣缸的脈動波產生共鳴效果，09款CITY車用1.5 L發動機配備了優化改進的進氣歧管，使得整車駕駛過程中的暢快感得到明顯提升。

09款CITY車裝用的1.5 L發動機使用了雙級TWC三效催化轉化控制系統（圖2-9）。目前上述發動機的排放水平可以輕松地滿足GB18352.3—2005（國Ⅳ）法規要求。實現了在不同工況下高動力、低油耗與清潔排放的高度和諧。

2. 1.8L發動機

09款CITY車裝用的1.8L發動機采用了VIM可變進氣歧管技術，該技術可以使發動機在不同轉速下具有不同進氣路徑，從而滿足發動機在不同工況下對進氣量的不同需求。

VIM可變進氣歧管技術在發動機低轉速時，為了提高發動機的扭矩，采用較長的進氣路徑；在發動機高速運轉時，發動機被允許的充氣時間較短，為了提高發動機的功率輸出，此時采用較短的進氣路徑。采用可變進氣歧管技術的目的是優化發動機整個轉速范圍內的扭矩曲線的同時改善加速性能和響應性，從而使發動機在不同工況下的動力性、燃油經濟性和排放水平達到和諧、統一，如圖2-10所示。

3．鋒范車用發動機技術參數（表2-2）

六、飛度車用發動機

裝備于廣州本田08款飛度（FIT）系列轎車的緊湊型發動機，由1.3L、1.5L兩種排量組成，均采用直列四缸、16氣門、SOHC單頂置凸輪軸、液冷、i-VTEC智能可變氣門正時及升程控制系統的設計。

新款發動機通過改善液態冷卻系統的介質循環路徑、增大氣門的直徑、優化活塞的形狀、采用高強度的連桿和鋁質搖臂和DBW電子線控節氣門系統以及全球首創的活塞花紋涂層等先進技術，使得新款發動機的功率和扭矩都有較大幅度提升，同時，發動機燃油經濟性也得到了進一步的提高。

新款發動機采用緊耦合雙級TWC三效催化尾氣轉化控制系統，第一級催化轉化器直接與缸蓋排氣側相連，使發動機輕量化、緊湊化的同時提高了發動機的低溫冷啟動排放控制性能。

新款發動機不僅實現了更合理的動力輸出與燃油經濟性的結合，更憑借超低能耗與排放使得其匹配的整車達到了更高的環保水準。

1.3L的輸出功率由原來的60kW提升至73kW,1.5L -i VETC發動機也有原來的79kW提升至88kW。雖然發動機功率得到提升，但是兩款發動機仍舊保留了節油的特性，1.3L手動舒適版在標準城市路況90 km/h等速行駛百公里油耗為4.9L，而1.5L版本的百公里90 km/h等速行駛油耗為5.1 L，如圖2-11所示。

1. L13Z1型（1.3L）i-VTEC、SOHC發動機

該發動機為直列四缸，氣門數由原來的2個氣門/缸變更為4個氣門/缸，單頂置凸輪軸，1.3 L水冷式汽油機。采用智能可變氣門正時及升程控制i-VTEC技術，取代了舊款發動機所使用的i-DSI智能雙火花塞順序點火系統。由于i-VTEC的加入和可減小單側氣門提升量的氣門間歇技術的使用，使得新飛度的1.3L發動機動力得到提升，而油耗反而有所下降，如圖2-12所示。

2. L15A7型（1.5L）i-VTEC、SOHC發動機

該機為直列四缸、16氣門、單頂置凸輪軸、1.5L水冷式汽油機。是裝備于精巧型轎車的新型發動機，它在本田VTEC的基礎上將控制單元升級為i-VTEC，新發動機可以根據實際工作狀況判斷并且自動調節氣門升程，當發動機在較大負荷下需要更高動力輸出時改變凸輪軸升程，獲得更充沛動力，而勻速駕駛時發動機通過提高氣門升程，以獲得良好的燃油經濟性，實現了動力、油耗、排放的高度和諧，如圖2-13所示。

3．飛度車用發動機技術參數（表2-3）