第二章 发动机系统

第一节 发动机类型及其结构特点

一、发动机分类

发动机通常可按下列特征进行分类：点火方式（图2-1）、冲程数（图2-2）、缸数及排列方式（图2-3）、冷却、工作方式（图2-4）。

汽油自燃温度高，采用火花塞强制点火，汽油发动机为点燃式发动机。

柴油自燃温度低，采用高压缩比压燃，柴油发动机为压燃式发动机。

二冲程发动机：曲轴旋转一周完成一个工作循环。虽然换气不彻底，经济性较差，但结构简单，因此在摩托车上广泛使用。

四冲程发动机：曲轴旋转二周完成一个工作循环。四冲程发动机有独立的进气和排气冲程，换气彻底，在汽车上广泛使用，并已逐渐用于摩托车。

转子发动机采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放，与传统的活塞往复式发动机的活塞直线运动迥然不同，因为取消了无用的直线运动，所以同样功率的转子发动机尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低，具有较大优势。三角转子把气缸分成三个独立空间，三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气，三角转子转一周，发动机点火做功三次。但是目前还存在气密性、润滑和磨损等一系列技术难题。

二、发动机常用术语

① 上止点：活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向上运动到最高位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置。

② 下止点：活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向下运动到最低位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置。

③ 活塞行程：活塞运行在上下两个止点间（即上止点和下止点）的距离。

④ 燃烧室容积：活塞在上止点时，活塞顶部上方整个空间的容积。

⑤ 工作容积：活塞从上止点到下止点所让出的空间容积。

⑥ 总容积：工作容积与燃烧室容积之和。

⑦ 压缩比（图2-5）：

三、雅阁车用发动机

第八代雅阁车用发动机是本田ACCORD车型五年一次的大换型产品，由2.0 L i- VTEC（Intelligent Variable Valve Timing And Lift Electronic Control，智能可变气门正时及升程控制系统）、SOHC（Single Overhead Camshaft，单顶置凸轮轴）发动机；2.4L i-VTEC、DOHC（Doub-le Overhead Camshaft，双顶置凸轮轴）发动机和3.5 L i-VTEC、VCM（Variable Cylinder Man-agement System，可变气缸管理系统）、SOHC发动机组成。

新款发动机在功率和扭矩相对于第七代雅阁车用发动机都有较大幅度提升的同时，通过提高进排气效率和燃烧压力以及对原有VTC（Variable Valve Timing And Lift Electronic Control，可变气门正时及升程电控）和i-VTEC系统进行改进、优化等，使得发动机燃油经济性得到了6%～8%的提升。

2.0L和2.4L发动机均采用直列四缸、16气门的设计思想，3.5L发动机在原有V形（60°）、24气门的理念基础上增加了VCM可变气缸管理系统，可以在三缸、四缸和六缸的工作状态下自由切换。

三种不同排量的发动机都采用了PGM-FI（Programmed Fuel Inj ection System，程序控制多点燃油喷射系统），装配高雾化汽油喷射器和高精度空燃比控制单元、i-VTEC智能可变气门正时及升程控制系统和带前后氧传感器的三效催化转换器构成的闭环ECU（Electronically Control Unite，电控单元）排放控制系统，对发动机的工作状态进行有效的优化、控制，在保证发动机高输出功率的前提下，使得低油耗和低排放等多项指标兼顾的世界性重大课题得到完美地解决。2.0L和3.5L发动机装备了先进的EGR（Exhaust Gas Recirculation，废气再循环）废气再循环控制装置。2.4L和3.5L发动机使用了双级TWC（三效催化转化控制系统）。目前上述发动机的排放水平可以轻松地满足GB18352.3—2005（国Ⅳ）和98/69/EC法规要求。在此基础上，装备以上三款发动机的部分车型配备了先进的OBD随车诊断系统，可对整个使用周期的车辆状态进行监控。

1. 2.0L i-VTEC雅阁车用发动机

该款水冷式汽油机采用直列4缸、16气门、单顶置凸轮轴的设计，应用世界先进的智能化可变气门正时及升程电子控制（i-VTEC）技术，通过树脂齿轮驱动下置平衡器，在使发动机的结构更加紧凑的同时，具备良好的运转平衡性和较低的噪声，如图2-6所示。

2. 2.4L i-VTEC车用发动机

该款水冷式汽油机采用直列4缸、16气门、双顶置凸轮轴的设计，应用世界先进的智能化可变气门正时及升程电子控制（-i VTEC）技术，通过树脂齿轮驱动下置平衡器，在使发动机的结构更加紧凑的同时，具备良好的运转平衡性和较低的噪声，如图2-7所示。

3. 3.5L VCM车用发动机

该款水冷式汽油机在原有V形（60°）、24气门的理念基础上增加了VCM可变气缸管理系统，可以在三缸、四缸和六缸的工作状态下自由切换。在车辆起步、加速或爬坡等需要大功率输出的情况下，六个气缸全部投入工作；在中速巡航和低发动机负荷工况下，系统仅运转一个气缸组，即三个气缸；在中等加速、高速巡航和缓坡行驶时，发动机将会用四个气缸来运转，从而大大降低了燃油消耗，如图2-8所示。

4．雅阁车用发动机技术参数（表2-1）

四、奥德赛车K24Z2型（2.4L）i-VTEC发动机

装备于多功能轿车新奥德赛的i-VTEC发动机，为直列四缸、16气门、双顶置凸轮轴、2.4L水冷式汽油机。结合先进的VTEC（可变气门时及升程电子控制）技术，和在发动机不同转速区域连续调控进气门相位的VTC（可变正时控制）技术，通过智能燃烧控制，同时兼顾最佳的燃油经济性，实现了强大的扭矩输出、澎湃的动力和敏锐的加速性能。其排放水平可以轻松地达到国Ⅳ标准。

奥德赛车用发动机与雅阁车2.4L发动机属于同一款型，均为K24Z2型。

五、锋范车用发动机

09款锋范（CITY）系列轿车装备先进的1.5L和1.8L直列四缸、16气门、SOHC单顶置凸轮轴水冷发动机。

该系列发动机采用了HONDA的PGM-FI程序控制多点燃油喷射系统（装配高雾化汽油喷射器和高精度空燃比控制系统）、i-VTEC智能可变气门正时及升程控制系统和带有前后氧传感器的三效催化器构成的闭环ECU排放控制系统，一同控制发动机的燃料的供应和燃烧，把整车的排放，如NOX、CO和HC等废气控制在最低值。

09款CITY使用的i-VTEC发动机，通过对发动机进气和排气系统的改进和优化，提高了发动机在各工况条件下的进、排气效率；通过改良发动机内部的冷却水流动方式，实现了冷却水的流向集中化，从而提高了发动机的冷却效率；在此同时，通过对活塞进行重新优化设计，使得活塞头部结构更加紧凑，让气体不易在此残留，从而减少了发动机在低速高扭矩的工况下发生爆震的倾向。

1.1.5L发动机

为了能使各气缸的脉动波产生共鸣效果，09款CITY车用1.5 L发动机配备了优化改进的进气歧管，使得整车驾驶过程中的畅快感得到明显提升。

09款CITY车装用的1.5 L发动机使用了双级TWC三效催化转化控制系统（图2-9）。目前上述发动机的排放水平可以轻松地满足GB18352.3—2005（国Ⅳ）法规要求。实现了在不同工况下高动力、低油耗与清洁排放的高度和谐。

2. 1.8L发动机

09款CITY车装用的1.8L发动机采用了VIM可变进气歧管技术，该技术可以使发动机在不同转速下具有不同进气路径，从而满足发动机在不同工况下对进气量的不同需求。

VIM可变进气歧管技术在发动机低转速时，为了提高发动机的扭矩，采用较长的进气路径；在发动机高速运转时，发动机被允许的充气时间较短，为了提高发动机的功率输出，此时采用较短的进气路径。采用可变进气歧管技术的目的是优化发动机整个转速范围内的扭矩曲线的同时改善加速性能和响应性，从而使发动机在不同工况下的动力性、燃油经济性和排放水平达到和谐、统一，如图2-10所示。

3．锋范车用发动机技术参数（表2-2）

六、飞度车用发动机

装备于广州本田08款飞度（FIT）系列轿车的紧凑型发动机，由1.3L、1.5L两种排量组成，均采用直列四缸、16气门、SOHC单顶置凸轮轴、液冷、i-VTEC智能可变气门正时及升程控制系统的设计。

新款发动机通过改善液态冷却系统的介质循环路径、增大气门的直径、优化活塞的形状、采用高强度的连杆和铝质摇臂和DBW电子线控节气门系统以及全球首创的活塞花纹涂层等先进技术，使得新款发动机的功率和扭矩都有较大幅度提升，同时，发动机燃油经济性也得到了进一步的提高。

新款发动机采用紧耦合双级TWC三效催化尾气转化控制系统，第一级催化转化器直接与缸盖排气侧相连，使发动机轻量化、紧凑化的同时提高了发动机的低温冷启动排放控制性能。

新款发动机不仅实现了更合理的动力输出与燃油经济性的结合，更凭借超低能耗与排放使得其匹配的整车达到了更高的环保水准。

1.3L的输出功率由原来的60kW提升至73kW,1.5L -i VETC发动机也有原来的79kW提升至88kW。虽然发动机功率得到提升，但是两款发动机仍旧保留了节油的特性，1.3L手动舒适版在标准城市路况90 km/h等速行驶百公里油耗为4.9L，而1.5L版本的百公里90 km/h等速行驶油耗为5.1 L，如图2-11所示。

1. L13Z1型（1.3L）i-VTEC、SOHC发动机

该发动机为直列四缸，气门数由原来的2个气门/缸变更为4个气门/缸，单顶置凸轮轴，1.3 L水冷式汽油机。采用智能可变气门正时及升程控制i-VTEC技术，取代了旧款发动机所使用的i-DSI智能双火花塞顺序点火系统。由于i-VTEC的加入和可减小单侧气门提升量的气门间歇技术的使用，使得新飞度的1.3L发动机动力得到提升，而油耗反而有所下降，如图2-12所示。

2. L15A7型（1.5L）i-VTEC、SOHC发动机

该机为直列四缸、16气门、单顶置凸轮轴、1.5L水冷式汽油机。是装备于精巧型轿车的新型发动机，它在本田VTEC的基础上将控制单元升级为i-VTEC，新发动机可以根据实际工作状况判断并且自动调节气门升程，当发动机在较大负荷下需要更高动力输出时改变凸轮轴升程，获得更充沛动力，而匀速驾驶时发动机通过提高气门升程，以获得良好的燃油经济性，实现了动力、油耗、排放的高度和谐，如图2-13所示。

3．飞度车用发动机技术参数（表2-3）