在今天已經被各個車廠的喧傳材料上用濫的可變升程這樣的詞語，在1989年完全是沒人觸及的新興領域。
而講到可變氣門科技，本田的VTEC幾乎是代名詞，為什麼呢？因為它被廣泛地使用在各種量產車款上，
絕對不是高不可攀，但是，也由於這項科技，使得它一直是自然進氣引擎中最高效率的紀錄保持者：
一公升排氣量高達125匹馬力的輸出('98.10 Honda S2000)，因此VTEC這種可變氣門升程科技的介入，
開創了NA引擎設計的一個嶄新時代。
VTEC最初完全高性能化取向的結果，是HODNA自己所沒料想到的，這個由松澤健一發明的科技，
研發的本來目的其實是和高性能這個詞完全搭不上關係的 ，完全只是為了省油。
這樣的設計可以讓引擎在日常使用的較低轉速下擁有更為優秀的燃油經濟性，並保持高轉速下的性能。
但狂熱的車迷顯然不會理會這樣無聊的開發初衷，DOHC VTEC引擎優異的性能表現才是令他們鍾情的特質，
燃油經濟性上的優勢反而被車迷們淡忘。
而在本田宗一郎先生領導下的那個對性能有著執迷不悔的追求的HODNA顯然也樂於發現這個小小意外，
索性把幾乎所有DOHC VTEC引擎都塑造成一副暴烈的性能模樣。這也讓我們看到了從B16A到B18C-R，
再到B16B、H22A、C30A、C32B、F20C/F22C這一眾注定在汽車運動史上留下英名的性能引擎。
要了解本田的可變氣門 ( VTEC ) 機構前，
我們就得先來了解一下何謂 "氣門正時"。
氣門正時 ( Valve Timing ) :
凸輪軸是決定一個引擎性能的靈魂，
它在轉動的時候，它凸出來的桃尖形部份，就會去驅動到氣閥,或先頂起搖臂，再藉由搖臂去驅動氣閥，
當氣閥一開一關時就決定了引擎的進氣時間，也決定了氣門揚程(lift)的深度，
同樣的排氣閥門那邊也是一樣的道理...so凸輪軸之所以重要，就是它能深遠的影響該引擎的氣門正時，
所以它是決定引擎性能的關鍵之一。
以引擎在進氣行程為例，當引擎運轉時吸入汽缸內的混合油氣有一定的慣性質量，
油氣間是有黏滯性且與汽缸之間也有磨擦力，所以在實際的otto-cycle運轉時，
並不是進氣閥門關緊之後才開排氣閥門的，尤其在高轉速時，這樣可能會使進氣的不足，影響此時的扭力，
也會造成排氣之後的汽缸之負壓量不足，無法在下一個循環使更多的油氣進來，而造成引擎的效率不佳!
所以在一般的引擎設計中，是有一段在進氣行程還沒完全結束以前會先開打排氣閥門，讓一部份的廢氣回流，
讓引擎在此會有較好的扭力表示,而這進、排氣閥門同時開啟的時間(角度)就是稱為"氣門重疊角"!
在高性能引擎中，會使用較大的凸輪軸就是因為這樣可以使氣門重疊角的角度變的越大，
在高轉速時就能提供更好的進、排氣匯換的效率!
但是當一部引擎的凸輪軸被決定以後，氣門正時、氣門揚程、配氣相位重疊角都再也不能改變了，
however隨著引擎不同的轉速，燃燒室(氣缸)的情況會改變，
例如：
A.低轉速時：
油氣流動比較緩慢，燃燒的速率也比較低，所以希望進氣閥門提早開啟，利用進氣慣性把多一點油氣給引進來，
但是，進氣門提早開的太早，排氣行程尚未結束，活塞正在上升當中，如此一來，
反而會把油氣混合氣給擠出汽缸，不但浪費油耗，也達不到氣門重疊角的預期好處!
B.高轉速時：
這時候引擎轉速很快，油氣也快速的流動，而每次的燃燒時間很短，為了多一點混合氣進來，
進氣閥門就提早開，進氣閥門也要晚一點關避，這樣的氣門重疊角也會變大，在高轉速時提供更好的扭力值，
也由於進氣效率的提升，排氣也完全，所以馬力也可以持續榨出.....
而用高性能的引擎使用大凸輪軸，配氣相位重疊角大，如此是可以解決高轉速時的問題，
可是在低轉速的時候，由於油氣流動變慢，過大的進.排氣重疊角將會造成進氣閥一提前開時，
混合氣反而被擠出去了，如此一來，就會造成怠速時不穩定，在賽車上使用大凸輪軸是可以，
因此它們幾乎都work在高轉速範圍，也因此我們在看F1等賽車比賽時偶爾會看到賽車反而在休息區中熄火，
一部份就是這個原故!那如果使用小的凸輪軸，進排氣相位重疊角不致於太大，在低轉速提供好的扭力輸出，
但是一旦進入高轉速時，也由於進排氣門太早關閉，造成性能裹足不前.......
所以如何去設定一顆引擎的凸輪軸，
希望他有怎麼樣的特性表現就要看這部車是怎麼樣的產品定位，而去設計它的引擎囉!
假使我们希望低轉速扭力充足，而又期望高轉速時能持續榨出性能的話，
我们怎麼去得到這樣的平衡點呢?又如何同時擁有這些優點，且在同一顆引擎上完全達到!
BMW的VANOS與Honda的VTEC引擎就是解決這個問題的最佳科技代表!
本田VTEC系統介紹
普通的發動機在製造出來後，配氣相位和氣門升程就固定不變了，無法適應不同轉速下發動機對進排氣的需求。
因此傳統的發動機設計人員在考慮凸輪軸型線時都採用折衷方案，既要照顧高速也要考慮低速。
但是這種綜合考慮的設計方案在某種程度上限制了發動機的性能，已遠遠不能滿足現在車用發動機的要求。
因此人們希望能夠有這樣一種發動機，其凸輪型線能夠適應任何轉速，
不論在高速還是低速都能得到最佳的配氣相位。
於是，本田公司在1989年推出了自行研制的『可變氣門正時和氣門昇程電子控制系統』，
英文全名『Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System』，縮寫就是『VTEC』，
這也是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及昇程等兩種不同情況的氣門控制系統。
VTEC引擎不只是輸出馬力超強，它還具有低轉速時排放環保、低油耗的特點，
而且VTEC技術不單只是本田的看家本領，更是各大廠家大同小異的『CVVT』可變氣門正時技術的鼻祖。
VTEC的作動
與很多普通發動機一樣，VTEC發動機每缸有4氣門（2進2排）、凸輪軸和搖臂等，
但與普通發動機不同的是凸輪與搖臂的數目及控制方法。
中、低轉速時，使用小角度凸輪，在中低轉速下兩氣門的配氣相位和升程不同，此時一個氣門升程很小，
幾乎不參與進氣過程，進氣通道基本上相當於兩氣門發動機，但是由於進氣的流動方向不通過氣缸中心，
故能產生較強的進氣渦流，對於低速，尤其是冷車條件下有利於提高混合氣均勻度、增大燃燒速率、
減少壁面激冷效應和餘隙的影響，使燃燒更加充分，從而提高了經濟性，並大幅降低了HC、CO的排放；
而在高轉速時，VTEC切換至高角度凸輪的時機，是在引擎達到4800轉以上、水溫高於60度，
並在進氣歧管內的負壓指數符合原廠設定值後，便會開啟VTEC電磁閥，而透過VTEC電磁閥控制液壓油的走向，
將油壓導入搖臂內以推動自由活塞，使得兩進氣搖臂連成一體並由開啟時間最長、
升程最大的進氣凸輪來驅動氣門，延長進氣門關閉時間，此時兩進氣門按照大凸輪的輪廓同步進行。
與低速運行相比，大大增加了進氣流通面積和開啟持續時間，從而提高了發動機高速時的動力性。
這兩種完全不同性能表現的輸出曲線，本田的工程師使它們在同一個發動機上實現了，
並且形象地稱之為 “平時的柔和駕駛”與“戰時的激烈駕駛”。
運用VTEC技術
最具跨時代意義的代表車型 : Civic SiR/SiRII（EG6）
真正讓擁有跨時代意義的VTEC技術的B16A引擎成為1990年代初小排量高性能引擎標杆的車型，
並不是之前那些終極的第四代Civic（Integra車系的底盤和動力總承一向都建立在同代Civic車型基礎上），
而是他們的後輩，1991年9月誕生的第五代Civic車系中的一款 Civic SiR/SiRII（EG6）。
在EG6身上，在那個年代本已相當強悍
（其實EF車型搭載的第一版B16A就算放在現在也屬於是超強之作）的B16A引擎進一步進化，
壓縮比由10.2:1提高到10.4:1，最大出力也隨之微調為170ps，提高了10ps，超越前輩創下的記錄，
並壓倒同年6月TOYOTA發布的AE101所搭載的銀頭4A-GE引擎（出力和第一版B16A同為160ps），
成為當年的最高升功比引擎（其實，到現在這20年來，
基本上這個升功比記錄就是HODNA自己在刷新自己的記錄，
本來TOYOTA在YAMAHA的鼎力協助之下還跟他們能鬥鬥，後來索性放棄了）。
B16A引擎的口徑和衝程分別為81mm和77.4mm，兩者的比值則是1.05，
屬於較為較為典型的偏重高轉速能力的扁長方形設計，
加上獨創性的幾乎顛覆了後世引擎配氣結構設計方式的VTEC機構，
在7300rpm的高轉速下，達成其170ps的出力。
由於DOHC VTEC系統的加乘，B16A引擎具有一個讓HODNA車迷至今津津樂道的“開TEC”的動作，
也就是前面提到過的到達預定轉速時切換到高角度凸輪所有氣門全開的動作，
這樣的一個動作讓NA引擎的輸出特性也有了類似Tubro引擎的一種突變感，
開TEC之後，進入引擎燃燒室的油氣混合物體積驟增，動力也隨之排山倒海而來。
有了如此優越的動力輸出，再配合上合理而輕量化的車架設計，
完全競技取向的前後雙搖臂懸掛，正是從EG6開始，
Civic的高性能型號取代TOYOTA的AE系，開始成為小排量性能房車的新標杆。
也是因為這些性能特質，在賽道上，Civic成為了千六組的常勝將軍，老對手AE系的光芒一時不再，
最快的FF車是HODNA的說法不脛而走。還要提及的是，由於EG6優異的車架設計和輕盈的體重，
築波改裝車圈速裡，FF車的頭幾名幾乎全被EG6包攬。
本田i-VTEC系統介紹
VTEC系統對於配氣相位的改變仍然是階段性的，也就是說其改變配氣相位只是在某一轉速下的跳躍，
而不是在一段轉速範圍內連續可變。為了改善VTEC系統的性能，本田不斷進行創新，於是推出了i-VTEC系統。
簡單地說，i-VTEC系統是在VTEC系統的基礎上，
增加了一個稱為VTC（Variable timing control“可變正時控制”）的裝置 ，
一組進氣門凸輪軸正時可變控制機構，即i-VTEC=VTEC+VTC。
此時，排氣閥門的正時與開啟的重疊時間是可變的，由VTC控制，
VTC機構的導入使發動機在大範圍轉速內都能有合適的配氣相位，
這在很大程度上提高了發動機的性能。
典型的VTC系統由VTC作動器、VTC油壓控制閥、各種傳感器以及ECU組成。
VTC作動器、VTC油壓控制閥可根據ECU的信號產生動作，使進氣凸輪軸的相位連續變化。
VTC令氣門重疊時間更加精確，保證進、排氣門最佳重疊時間，可將發動機功率提高20%。
VTC機構的導入，使得氣門的配氣相位能夠“智能化”地適應發動機負荷的改變。
VTC在發動機運轉過程中配合VTEC系統的作用主要運用在三個方面：
1、最佳怠速/稀薄燃燒區域：
在此區域內，VTC系統停止作用，此時氣門重疊角最小，由於VTEC的作用，
產生強大的渦流，從而使發動機怠速工作穩定。
2、最佳油耗、排氣控制區域：
在此區域內，VTEC發揮作用，產生強大的渦流，從而使可燃混合氣混合更加均勻，
同時VTC的作用使氣門重疊角加大，將部分廢氣重新吸入氣缸，起到了EGR的作用，
以此達到最佳油耗和排氣控制。
3、最佳扭矩控制區域：
在此區域內，通過VTC的控制，以最適當的氣門重疊角，
同時配合VTEC系統的作用， 使得發動機的輸出扭矩最大限度地提高。
另外，i-VTEC發動機採用進氣歧管在前，排氣歧管在後的佈置。排氣歧管縮短了長度，
也就是縮短了與三元催化器之間的距離，使三元催化器更快進入適當的工作溫度，能有效控制廢氣排放。
由於發動機啟動後i-VTEC系統就進入狀態，不論低轉速或者高轉速VTC都在工作，
也就消除了原來VTEC系統存在的缺陷。
綜上所述，由於i-VTEC系統中VTC機構的導入，使得發動機的配氣相位能夠柔性地與發動機的負荷相匹配，
在發動機的任何工況下，都能找到最佳的配氣相位，以最佳的氣門重疊角，實現中、低速時低油耗、低排放，
高速時高功率、大扭矩，這就像按照人類大腦的要求那樣進行控制，因此被形象地稱之為“智能化”VTEC。
由於這項科技，使得它一直是自然進氣引擎中最高效率的紀錄保持者：
一公升排氣量高達125匹馬力的輸出，如:1998年10月的 Honda S2000。
對於本田車迷來說，Honda車最令人著迷的除了喜美四到六代的雙A臂底盤外，
最吸引人的應該就是VTEC開啟後的高轉速引擎聲浪，這種聲浪與力道強弱成正比的特殊快感，
正是許多本田迷執意朝NA一拜前進，也不願倒向外掛渦輪的主因!!
本田VTEC引擎的形式:
本田VTEC引擎發展至今已有五種形式，它們依不同車種的產品定位而付予不同的VTEC引擎：
(1).VTEC-E:
這就是本田的稀薄燃燒的VTEC引擎，空油比到達22:1( 一般是14.7:1 )，
VTEC-E引擎以環保為其設計的目的，1997年9月Honda又在美國加州上市ULEV的VTEC引擎!
(2).SOHC-VTEC : ( Civic )
此引擎就是Civic VTi上使用，單凸輪軸，低轉速時進氣閥門兩支半開，
於高轉速時(四千多轉)進氣閥門兩支全開!
(3).SOHC-VTEC : ( Accord,'99 Acura TL )
此引擎就是Accord與TL上使用，低轉速時進氣閥一支開9mm，另一進氣閥門微關，
以進氣產生渦流提升燃燒效率，強調省油，達2300-3200rpm以上時，進氣閥門兩支全開12mm，
進氣揚程與正時加大並延長，以期動力持續輸出!
(4).DOHC-VTEC : ( NSX,Prelude,Integra,S2000... . )
這是以性能取勝而設計的引擎，進.排閥都採用VTEC的設計，高轉速時切換的凸輪軸size最大，
紅線區高達7500-8000rpm，部份車款還配合"可變進氣歧管"的設計!
DOHC-VTEC是本田最強而有力的引擎.....，每公升獲得最大馬力輸出的記錄保持就是採這樣的設計!
(5).3-stage-VTEC : ( 6'th Civic CVT )
這是目前VTEC最新的設計，可切換的凸輪軸到達3組，
以達到"低轉速省油+中轉速扭力充足+高轉速馬力超強"的引擎!
最終VTEC進化A-VTEC
從1989年VTEC技術發布至今，這種可變氣門科技已經走過了將近20個春秋。
從最初的DOHC VTEC到之後的i-VTEC，一直是在進行改進，而到了最新發布的A-VTEC，
就不能以改進二字來形容了，更恰當的詞是改變。
A- VTEC中的A字是Advanced的縮寫，也就是進階化的VTEC的意思。
相比之前的設計，A-VTEC在最關鍵的氣門升程變化裝置上採用了完全不同以往的全新設計。
之前的VTEC技術，不論是DOHC VTEC還是i-VTEC都是通過在氣門和凸輪之間加入一個搖臂機構，
藉由機油壓力來控制使用哪一組搖臂工作，而在最新的A-VTEC當中，這種延續近 20年的設計被拋棄，
傳統的複雜氣門搖臂機構被大大的簡化，搖臂重新回歸功能較為單一的設計，
可變部分從氣門搖臂變成了一個類似凸輪軸套的機構。
為了這種新的設計，HODNA早在2006年就申請了一個名叫：
Variable valve actuation device（可變氣門驅動裝置）的技術專利。
這個包裹著凸輪軸的機構可以相對凸輪軸獨立轉動，
通過一個較為簡單的厚度不等滑塊與不同高度的凸輪進行接合，
在不同轉速之下把滑塊的厚度變化直接傳遞給凸輪。
不同於以往的各類VTEC的兩段式或三段式的階段式變化，新的設計可以實現連續的氣門升程變化。
具體的說也就是在低轉速時由滑塊最薄部分與搖臂接觸，凸輪軸在作動時候頂高滑塊，升程變化縮小，
氣門深度也就較小。當引擎進入更高轉速區間時，這個類似凸輪軸套的包裹機構會帶動滑塊轉動，
滑塊到達最厚部分的時候，氣門的開啟角度較大，空力流量也隨之到達最大，
充分滿足引擎高轉速下的進氣量和填充率的需要，達到提升動力輸出的目的。
這樣連續性的作動，可以讓氣門升程和正時都以連續不斷的方式進行變化，使引擎整體的動力輸出更線性，
擁有更好的動力輸出曲線。這樣的變化也是VTEC演化至今一直追求的目標。
而且連續可變機構的加入也有著額外的好處，可以讓引擎的燃油效率更為提高，按照 HODNA官方給出的數據，
同為K24A紅字引擎（就是Accord 24S(CL9)搭載的那台，擁有在K系中僅次於K20A引擎的性能），
採用A-VTEC技術的比採用i-VTEC在油耗上減少13%。
現在這種全新的技術還未正式裝備在發售車款上，
剛剛發售的日規新一代Accord也依然使用著裝備i-VTEC技術的K24Z3引擎，
不過未來的NSX以及新一代的Integra Type-R是否會搭載，讓我們拭目以待。
