Изящное решение без потери мощности
Аббревиатура VTEC полностью расшифровывается следующим образом — Variable Valve Timing and Lift Electronic Control. В переводе на русский язык означает «электронная система управления временем открытия и высотой подъема клапанов» или, если говорить языком специалистов, электронная система регулировки фаз газораспределения. Этот механизм предназначен для того, чтобы оптимизировать прохождение воздушно-топливной смеси в камеры сгорания.
Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию, накопленную в топливе, в тепловую. Такое преобразование происходит во время сгорания горючей смеси. При этом возрастает температура и давление в цилиндре. Под давлением поршни двигателя опускаются вниз и, толкая коленчатый вал, приводят его в движение. Так химическая энергия преобразуется в механическое движение. Механическая сила определяется величиной крутящего момента. Способность двигателя поддерживать некоторую величину крутящего момента при некотором числе оборотов в минуту определяется как мощность. Мощность определяет, какую работу может производить двигатель. Весь процесс, осуществляемый двигателем внутреннего сгорания, не эффективен на 100%. На самом деле всего около 30% энергии, содержащейся в топливе, преобразуются в механическую энергию.
Теоретическая физика говорит о том, что при данном КПД для достижения высокой отдачи от мотора необходимо использовать больше топлива: в результате существенно возрастет мощность. Очевидно, что в этом случае нужно использовать двигатель с огромным рабочим объемом и поступиться принципами экономичности. Другой метод диктует необходимость предварительно сжимать топливную смесь посредством турбины и затем сжигать ее в цилиндрах небольшого размера. Однако и в этом случае расход топлива будет пугающим. В свое время концерн Honda пошел по иному пути, начав исследования с целью оптимизации работы двигателя внутреннего сгорания. В результате появилась технология VTEC, наделяющая мотор отменной экономичностью на низких оборотах и высокой мощностью при его «раскручивании».
Два алгоритма
Если сравнить скоростные характеристики различных двигателей, то нетрудно заметить, что у одних максимум крутящего момента достигается на низких оборотах (в диапазоне 1800-3000 об/мин), у других — на более высоких (в диапазоне 3000-4500 об/мин). Оказывается, есть зависимость между тем, каким образом на распределительном валу установлены кулачки, открывающие клапаны, и тем, какую мощность развивает мотор на различных оборотах коленчатого вала. Чтобы понять, чем это вызвано, представьте себе двигатель, работающий крайне медленно. Например, при 10-20 оборотах в минуту рабочий цикл в одном цилиндре занимает 1 секунду. При опускании поршня впускной клапан открывается, позволяя горючей смеси наполнить цилиндр, и закрывается, когда поршень достигает нижней мертвой точки. После завершения цикла сгорания поршень начнет движение вверх. При этом откроется выпускной клапан, позволив отработавшим газам покинуть рабочий объем цилиндра и закроется, когда поршень достигнет верхней мертвой точки. Такой алгоритм был бы идеален, если бы мотор работал на минимуме оборотов. Однако в реальной жизни двигатель куда энергичней.
С ростом ритма работы мотора описанный алгоритм просто не выдерживает критики. Если число оборотов коленвала достигает 4000 в минуту, клапаны открываются и закрываются 2000 раз ежеминутно, или 30-40 раз каждую секунду. На такой скорости поршню чрезвычайно сложно всосать в цилиндр необходимый объем горючей смеси. То есть в результате впускного сопротивления возникают насосные потери, и это главная причина, по которой уменьшается эффективность работы двигателя. Для облегчения участи мотора при работе на больших оборотах приходится, например, шире открывать впускной клапан. Разумеется, это упрощенное описание работы, но оно дает общее представление. Однако на малых оборотах такой алгоритм не годится: настройка распредвала «на скорость» лишь увеличит расход топлива. Следовательно, для лучшей эффективности нужно сочетать оба алгоритма работы, которые воплощены в механизме VTEC.
Появившись в 1989 году, система VTEC дважды модернизировалась, и сегодня мы имеем дело с ее третьей серией. Система VTEC использует возможности электроники и механики и позволяет двигателю эффективно распоряжаться возможностями сразу двух распредвалов, или, в упрощенных версиях, одного. Контролируя число оборотов и диапазоны работы силового агрегата, его компьютер может активизировать дополнительные кулачки с тем, чтобы подобрать наилучший режим работы.
DOHC VTEC
В 1989 году на внутренний японский рынок поступили две модификации Honda Integra — RSi и XSi, использовавшие первый двигатель с системой DOHC VTEC. Ее силовой агрегат модели B16A при объеме 1,6 литра достигал мощности в 160 л.с., но при этом отличался хорошей тягой на низах, топливной экономичностью и экологической чистотой. Поклонники марки Honda до сих пор помнят и ценят этот великолепный мотор, тем более что его многократно усовершенствованный вариант и по сей день используется на моделях Civic.
Двигатель с системой DOHC VTEC имеет два pаспpедвала (один для впускных, другой для выпускных клапанов) и 4 клапана на цилиндр. Для каждой пары клапанов предусмотрена особая конструкция — группа из трех кулачков. Следовательно, если мы имеем дело с 4-цилиндровым 16-клапанным мотором с двумя распредвалами, то таких групп будет 8. Каждая группа занимается отдельной парой клапанов. Два кулачка расположены на внешних сторонах группы и отвечают за действие клапанов на низких оборотах, а средний подключается на высоких оборотах. Внешние кулачки непосредственно контактируют с клапанами: опускают их при помощи коромысел (рокеров). Отдельный средний кулачок до поры до времени вращается и вхолостую нажимает на свое коромысло, которое активируется при достижении определенного высокого числа оборотов коленвала. В дальнейшем эта центральная часть отвечает за открытие и закрытие клапанов, хотя и действует как специальный промежуточный механизм.
Когда двигатель работает на малом ходу, пары впускных и выпускных клапанов открываются соответствующими кулачками. Их форма, как и у большинства аналогичных моторов, выполнена в виде эллипса. Однако эти кулачки способны обеспечивать лишь экономичный режим работы двигателя и только на малых оборотах. При достижении высокой скорости вращения распредвала задействуется специальный механизм. «Незанятый» до этого работой средний кулачок вращался и без какого-либо эффекта нажимал на среднее коромысло, никак не связанное с клапанами. Однако во всех трех коромыслах предусмотрены отверстия, в которые под высоким давлением масла загоняется металлический пруток. Таким образом, группа жестко фиксируется и в дальнейшем работает как одно целое. Тут в работу вступает отдыхавший до этого средний кулачок. Он имеет более продолговатую форму и поэтому при его нажатии все три коромысла, а значит и клапана, опускаются гораздо ниже и на больший промежуток времени остаются открытыми. В этом случае двигатель может «дышать» свободнее, развивать и поддерживать высокий крутящий момент и хорошую мощность.
SOHC VTEC
После успеха системы DOHC VTEC компания Honda с еще большим рвением подошла к развитию и использованию своей новации. Моторы с VTEC проявили себя как надежные и экономичные, стали реальной альтернативой увеличению рабочего объема или использованию турбин. Поэтому несколько позднее была представлена система SOHC VTEC. Подобно своему «коллеге» DOHC новинка также предназначалась для оптимизации работы двигателя в разных режимах. Но из-за простоты своей конструкции и более скромных показателей мощности двигатели с SOHC VTEC выпускались меньшими объемами. Одним из первых двигателей, использующих упрощенную систему, стал обновленный агрегат D15B, выдававший 130 л.с. при объеме в 1,5 л. Этот мотор с 1991 устанавливался года на Honda Civic.
В моторе SOHC предусмотрен один-единственный распредвал на весь блок цилиндров. Поэтому кулачки впускных и выпускных клапанов располагаются на одной оси. Однако здесь также предусмотрены группы-тройки, в каждой из которых есть один специальный центральный кулачок. Простота конструкции заключается в том, что в двух режимах — для низких и для высоких оборотов — могут работать только впускные клапана. Промежуточный механизм с дополнительным кулачком и коромыслом также как и в случае с DOHC VTEC перехватывает на себя открытие и закрытие впускных клапанов, в то время как выпускные всегда работают в постоянном режиме.
Может создаться впечатление, что SOHC VTEC в чем-то хуже, чем DOHC VTEC. Однако это не так: эта система имеет ряд преимуществ, среди которых простота конструкции, компактность двигателя за счет его незначительной ширины, меньший вес. Кроме того SOHC VTEC возможно вполне легко использовать на двигателях пpедыдущего поколения, тем самым модернизируя их. В итоге силовые агрегаты с SOHC VTEC достигают тех же результатов, пусть и не столь ярких и удивительных.
SOHC VTEC-E
Если назначение описанных выше систем VTEC состоит в сочетании максимальной мощности на предельных оборотах и довольно уверенной, но экономичной работе на «низах», то VTEC-E призвана помочь двигателю в достижении предельной экономии.
Но прежде чем рассмотреть очередное изобретение Honda необходимо разобраться с теорией. Известно, что топливо предварительно смешивается с воздухом и затем воспламеняется в цилиндрах (есть еще иной вариант — непосредственный впрыск, при котором воздух и топливо поступают в цилиндры отдельно). На мощность двигателя также влияет и то, насколько однородна такая смесь. Дело в том, что на малых оборотах невысокая скорость потока при всасывании препятствует смешению топлива и воздуха. В результате на холостом ходу двигатель может работать неуверенно. Чтобы предотвратить это, в цилиндры поступает обогащенная топливом смесь, что сказывается на экономичности. Система VTEC-E способна обеспечить уверенную работу двигателя на малых оборотах на обедненной топливом горючей смеси. При этом также достигается существенная экономия. В отличие от других механизмов, в системе VTEC-E нет никаких дополнительных кулачков. Так как эта технология нацелена на снижение потребления топлива на малых оборотах, то и затрагивает она действие впускных клапанов. VTEC-E применяется только в SOHC-двигателях (с одним распредвалом) с четырьмя клапанами на цилиндp из-за его «склонности» к низкому расходу топлива.
В отличие от других VTEC-моторов, где кулачки имеют приблизительно одинаковый профиль, в силовых агрегатах с VTEC-E используются две конфигурации. Таким образом, впускные клапана приводятся в движение кулачками различной формы. Профиль одного из них имеет традиционную форму, а другой практически круглый — слегка овальный. Поэтому один из клапанов опускается в нормальном режиме, а другой едва приоткрывается. Горючая смесь проходит через нормальный клапан легко, а через приоткрытый — весьма скудно. Из-за несимметричности потоков поступающей смеси в цилиндре возникают причудливые завихpения, в которых воздух и топливо смешиваются должным образом. В результате двигатель может pаботать на бедной смеси. С увеличением оборотов концентрация топлива растет, но режим, при котором реально работает лишь один клапан, становится помехой. Поэтому, приблизительно при достижении 2500 об/мин коромысла замыкаются и приводятся в движение нормальным кулачком. Замыкание происходит точно так же как и в других системах VTEC.
Систему VTEC-E часто незаслуженно считают изобретением, нацеленным исключительно на экономию. Тем не менее, по сравнению с простыми моторами, агрегаты с таким механизмом не только экономичнее, но и мощнее. За экономию отвечает первый режим, в котором работает один клапан, а за показатели мощности — «чистокровный» VTEC, подразумевающий широкое открытие впускных клапанов. Если сравнить два аналогичных мотора, один из которых оборудован механизмом VTEC-E, то простой агрегат окажется на 6-9% слабее и прожорливей.
Трехрежимный SOHC VTEC
Этот механизм представляет собой объединение системы SOHC VTEC и SOHC VTEC-E. В отличие от всех описанных выше систем эта имеет не два режима работы, а три. В зоне низких оборотов система обеспечивает экономичный режим работы двигателя на обедненной топливовоздушной смеси (как VTEC-E). В этом случае используется только один из впускных клапанов. На средних оборотах в работу включается второй клапан, но фазы газораспределения и высота подъема клапанов не изменяются. Двигатель в этом случае реализует высокий крутящий момент. На режиме высоких оборотов оба клапана управляются одним центральным кулачком, отвечающим за снятие с двигателя максимальной мощности. Эта система достаточно универсальна. Так, например, двигатель объемом 1,5 литра с таким газораспределительным механизмом проявляет неплохую удельную мощность: 86 л.с. на 1 л. рабочего объема. Одновременно с этим, если двигатель работает в первом, экономичном 12-клапанном режиме, расход при движении с постоянной скоростью 60 км/ч на автомобиле Honda Civic составляет около 3,5 л на 100 км.
i-VTEC
Буква «i» в названии означает intelligent, то есть «умный». Прежние версии VTEC способны регулировать степень открытия клапанов лишь в 2-3 режимах. Конструкция нового газораспределительного механизма i-VTEC предполагает использование помимо основной системы VTEC дополнительную систему VTC (Variable Timing Control), непрерывно регулирующую момент начала открытия впускных клапанов. Открытие впускных клапанов задается в зависимости от нагрузки двигателя и регулируется посредством изменения угла установки впускного распределительного вала относительно выпускного. В двигателях с i-VTEC распредвал крепится к приводному шкиву через специальную гайку-шестерню, которая способная «доворачивать» его на угол до 600.
Применение системы VTC на ряду с VTEC позволяет эффективнее наполнять цилиндры двигателя топливо-воздушной смесью, а также улучшить полноту ее сгорания. Использование механизма i-VTEC позволяет достичь приемистости эквивалентной двигателям с рабочим объемом 2 литра, при этом топливная экономичность даже лучше чем у 1,6 литрового двигателя.
Семейство газораспределительных механизмов VTEC не представляет собой ничего волшебного, но дает просто поразительный эффект. Моторы Honda прямо-таки умеют подстраиваться под нагрузку, предоставляя удивительную мощность при скромном рабочем объеме. И в то же время на холостом и малом ходах японские моторы поражают выдающейся экономичностью. Вполне возможно, что следующим этапом в развитии систем VTEC станет механизм с отдельными соленоидами на каждый клапан, что позволит с хирургической точностью регулировать открытие клапанов.
Автор: Евгений Дударев
Что такое система VTEC двигателя автомобиля и её разновидности
VTEC расшифровывается как — электронная система изменения фаз газораспределения и высоты подъема клапанов двигателя машины. Расскажем о системе VTEC для авто, рассмотрим принцип работы и разновидности.
Основные принципы работы
Если сравнить характеристики различных двигателей авто, нетрудно заметить, что у одних максимум крутящего момента достигается на низких оборотах (1800-3000 об/мин), у других — на более высоких (3000-4500 об/мин). Объясняется тем, что эффективное наполнение цилиндров топливо-воздушной смесью и получение высокого крутящего момента, возможно только при определенных оборотах и зависит от конструкции впускного тракта и настройки газораспределительного механизма. Иными словами, темперамент двигателя полностью определяется фазами газораспределения, которые задаются профилем кулачков распредвала.Представим двигатель, который работал бы на оборотах 20 об/мин, соответственно впускные и выпускные клапана действовали бы 10 раз в минуту, т. е. редко. Для снятия максимального момента на данных оборотах, впускной клапан должен открываться в самом начале такта всасывания, когда поршень начинает двигаться от ВМТ (верхняя мертвая точка), и закрываться в момент прихода поршня в НМТ (нижняя мертвая точка). Аналогично должен работать и выпускной клапан, т. е. никаких задержек или опережений в работе клапанного механизма не допустимо, иначе крутящий момент упадет. В этом случае наполнение цилиндров свежим зарядом будет эффективным.
Если увеличить частоту вращения двигателя до 4000 об/мин, впускной и выпускной клапана в этом случае будут открываться и закрываться уже 2000 раз в минуту или 33 раза в секунду, т. е. часто.
В таком режиме времени на всасывание поршнем свежей порции заряда остается мало. Только к моменту когда поршень достигнет НМТ ее скорость, а значит и расход через проходное сечение впускных клапанов достигнут максимума, но в этот момент впускной клапан закроется и основная порция свежего заряда не попадет в цилиндры, наткнувшись на преждевременно закрытый клапан — двигатель начнет «задыхаться». В результате мощность будет незначительна, а максимальные обороты невелики. Это заслуга существующих фаз газораспределения. Можно настроить по иному, например, для улучшения наполнения цилиндров рабочей смесью на высоких оборотах впускной клапан заставить открываться немного раньше до прихода поршня в ВМТ, а закрываться немного позже после прохода поршнем НМТ. Для улучшения очистки цилиндров от отработавших газов на высоких оборотах выпускной клапан заставить открываться немного раньше до прихода поршня в НМТ, а закрываться немного позже после прохождения им ВМТ. В этом случае пик крутящего момента будет достигаться на высоких оборотах и возрастет мощность.
В реальных условиях конструкторы силовых агрегатов вынуждены усреднять регулировку фаз газораспределения «на все случаи жизни», выбирая при этом определенный профиль кулачков распредвала. Такой подход не оптимален.
Чтобы мотор автомобиля работал в условиях максимально приближенных к идеальным на любых оборотах — создана система VTEC. Двигатели с VTEC имеют специальный газораспределительный механизм, распредвал которого имеет различные кулачки для низких и высоких оборотов коленчатого вала двигателя, чем достигается различный момент открытия/закрытия и высота подъема клапанов. Таким образом, обеспечивается стабильность работы на низких и средних оборотах и высокая мощность на высоких.
Двигатели семейства DOHC VTEC
Основой для конструирования DOHC VTEC стал применяемый 4-клапанный газораспределительный механизм. Для каждого ряда клапанов (впускных и выпускных) предусмотрено устройство отдельного распредвала. На каждые два клапана приходиться три кулачка на распределительном валу. Боковые два предназначены для работы двигателя на низких и средних оборотах, центральный — на высоких. Кулачки воздействуют на клапана через рокера, которых тоже три на два клапана. Все три рокера оборудованы гидравлически управляемыми поршеньками, которые при наличии управляющего воздействия сдвигаются и соединяют их в единое целое. Средний рокер оборудован специальной пружиной, которая обеспечивает постоянный контакт кулачка с рокером на низких и средних оборотах.При работе двигателя на малых оборотах рокера не заблокированы и каждый из них совершает независимое движение по закону описываемому соответствующим кулачком. При этом средний кулачок хотя и вращается вместе с остальными, но в работе газораспределительного механизма участия не принимает.
Как только двигатель перейдет на режим высоких оборотов, электронный «мозг» отдаст команду на исполняющее устройство, в результате давление масла заставит поршеньки в рокерах начать перемещаться, что приведет к блокировке последних. Таким образом, все элементы этой группы станут подконтрольными одному центральному кулачку, который теперь самостоятельно станет управлять работой обоих клапанов.
Двигатели семейства SOHC VTEC
SOHC VTEC имеет один распредвал и используется только для впускных клапанов. Эффективность работы несколько ниже чем у DOHC VTEC, но она конструктивно проще и обеспечивает двигателю меньшие габариты и массу. Основная задача SOHC VTEC-E — максимально снизить расход топлива и улучшить экологические показатели. На малых оборотах двигатель работает на обедненной топливо-воздушной смеси, которая поступает в его цилиндры только через один впускной клапан. Попав туда рабочая смесь интенсивно завихряется, благодаря чему обеспечивается устойчивое ее сгорание. При увеличении оборотов срабатывает система VTEC и тогда оба клапана начинают совместную работу.Газораспределительный механизм 3-stage SOHC VTEC. Она имеет не два режима работы, а три. В зоне низких оборотов система обеспечивает экономичный режим работы двигателя на обедненной топливо-воздушной смеси. В этом случае используется только один из впускных клапанов.
На средних оборотах в работу включается второй клапан, но фазы газораспределения и высота подъема клапанов не изменяются. Двигатель в этом случае реализует высокий крутящий момент. На режиме высоких оборотов оба клапана управляются одним центральным кулачком, отвечающим за снятие с двигателя максимальной мощности.
Двигатели семейства i-VTEC
Конструкция i-VTEC предполагает использование дополнительную систему VTC, непрерывно регулирующую момент начала открытия впускных клапанов. Фазы открытия впускных клапанов задаются в зависимости от нагрузки двигателя и регулируются посредством изменения угла установки впускного распределительного вала относительно выпускного.Применение системы VTC позволяет эффективнее наполнять цилиндры двигателя топливо-воздушной смесью, что выражается в увеличении мощности двигателя на 20%, крутящего момента на 10%, снижении расхода топлива и уменьшении вредных выбросов на 10-20%.
Технология VTEC: DOHC i-VTEC (продолжение)
Общественная организация НАПА предоставляет техническую информацию по современным системам и узлам автомобиля.
Для удобного использования материалы структурированы по категориям на сайте НАПА. Список тем будет постепенно пополняться.
Принцип работы DOHC i-VTEC
На сегодняшний день DOHC i-VTEC – это одна из лучших технологических разработок компании Honda в системе изменения фаз ГРМ, которую применили к автомобилям общего пользования.
Civic Type R, Civic Si, RSX Type S, Accord Euro-R, S2000 – все эти автомобили оснащены системой DOHC i-VTEC.
Вернемся к теории. Непосредственное влияние на процесс газораспределения оказывают кулачки распределительных валов, вернее профиль кулачка, который определяет момент и продолжительность открытия клапана.
Профиль кулачка должен удовлетворять следующие условия:
□ Клапан должен быстро открываться и быстро закрываться. Величина хода клапана должна быть максимально возможной.
□ Процесс движения в целом должен выбираться таким образом, чтобы не вызывать недопустимо больших колебаний пружины клапана.
Если бы существовала возможность создать кулачки, которые отвечали бы всем современным требованиям и запросам по мощности, расходу топлива и токсичности на всем диапазоне работы двигателя, то появление таких систем, как VTEC было бы необъяснимым. Разумеется, создать такие кулачки невозможно.
Время открытия клапанов во время работы двигателя на высоких оборотах, сокращается. Для того, чтобы достигнуть оптимального наполнения цилиндра топливно-воздушной смесью, а после сгорания очистить цилиндры от отработавших газов, клапаны должны открываться раньше и закрываться позже. Подобрать с подходящим профилем кулачек очень легко, однако на низких оборотах за такое газораспределение придется расплачиваться. И дело не только в том, что технические показатели двигателя будут снижены, возрастет расход топлива, а в том, что неэффективная работа двигателя приведет к скорой поломке двигателя. Через преждевременно отрытый выпускной клапан из цилиндра в выпускной коллектор попадут отработавшие газы, еще имевшие нерастраченную на полезную работу энергию, т.е. недогоревшее топливо, которое будет догорать в выпускном коллекторе. По причине позднего закрытия того же выпускного клапана в выпускной коллектор до воспламенения может попасть часть свежей горючей смеси. Другая часть свежего заряда может оказаться также «за бортом» через не успевший закрыться впускной клапан. Эта часть топливно-воздушной смеси попадет обратно во впускной коллектор.
Вы скажите, что с этим неплохо справлялся DOHC VTEC предыдущего поколения, зачем изобретать что-то новое. DOHC i-VTEC позволяет справиться со всеми вышеописанных препятствиями на низких оборотах и обеспечить существенную отдачу на средних и высоких оборотах.
Существуют два типа разновидности DOHC i-VTEC:
- DOHC i-VTEC DOHC VTEC + VTC
- DOHC i-VTEC I SOHC VTEC-E + VTC + стандартный вал распределительный выпускной
|
Система |
Тип VTEC |
VTC |
|
DOHC i-VTEC |
VTEC на впуске и выпуске. Момент срабатывания VTEC — 5800 об.мин. |
на впускном распредвале |
|
DOHC i-VTEC I |
VTEC-E на впуске, выпускной распредвал стандартный. Момент срабатывания VTEC — 2500 об.мин. |
на впускном распредвале |
В названии буква «і» означает, что в данном двигателе в паре с системой VTEC работает VTC.
Variable Timing Control (VTC) — является разновидностью технологии системы изменения фаз газораспределения и дополняет VTEC. Принцип работы VTC от компании Honda такой же, как у системы система VVT-i от Toyota. В зависимости от условия работы двигателя, система VTC плавно изменять фазы газораспределения. Это достигается путем поворота распределительного вала впускных клапанов относительно вала выпускных клапанов.
На высоких оборотах на открытие-закрытие клапанов время значительно сокращается, но при этом количество топливно-воздушной смеси в цилиндры необходимо подавать больше. Следовательно, для полного заполнения камеры сгорания, необходимо увеличить фазу открытия и высоту подъема клапанов, что и реализует VTEC, а система VTC «создает благоприятные условия» для эффективной работы VTEC.
Если система VTEC благодаря дополнительному кулачку, открывает клапана на большую высоту и незначительно увеличивает время открытого состояния, то VTC поворачивает распредвал таким образом, что клапана открываются раньше, что способствует более эффективному наполнению цилиндров.
В отличие от основной системы VTEC, которая включается в определенном диапазоне оборотов, то дополнительная система VTC работает постоянно и непрерывно, регулируя момент открытия впускных клапанов в зависимости от нагрузки на двигатель. Давайте разберемся, как она это делает.
Механизм работы VTCИсполнительная часть системы VTC, как и VVT-i интегрирована в шкив впускного вала распределительного. Если шкив это цельная конструкция, одна монолитная часть, то шкив VTC состоит из нескольких частей.
Одна из частей — корпус шкива VTC, который через цепь ГРМ соединен со шкивом выпускного и коленчатого валов. Внутренняя часть шкива VTC – деталь с лопатками (ротор), которая имеет свободный ход внутри шкива VTC и жестко закреплена на впускном валу. Лопатки разделяют полость внутри корпуса шкива VTC на две части и имеют свободный ход. Полученные по обе стороны лопаток полости заполняются моторным маслом. Подавая масло в одну из полостей, происходит проворачивание вала в одну или другую сторону и таким образом происходит изменение угла перекрытия клапанов, т.е. изменение угла открытия и закрытие впускных клапанов относительно выпускных.
*Угол перекрытия (перекрытие клапанов) – это угол положения впускных клапанов относительно выпускных, при котором впускные и выпускные клапаны одновременно открыты. Проще говоря, это момент времени, когда впускные и выпускные клапаны одновременно открыты.
Роль регулирования подачи масла в одну или другую полость в этом процессе играет соленоид VTC. Получая данные о нагрузке на двигатель, блок управления двигателем (ECU) посылает команду, и соленоид направляет давление масла в одну из сторон.
Принцип работы соленоида напоминает работу золотника гидроусилителя руля, только с небольшой разницей, что в случае с гидроусилителем потоком масла управляет человек. В зависимости от условий работы двигателя, блок управления двигателем посылает команду на соленоид, а он в свою очередь направляет масло в один из каналов. Из канала масло поступает в полость шкива и избыточным давлением воздействует на одну из сторон лопатки. Воздействуя на лопатку шкива с одной стороны, система заставляет лопатку выдавливать масло с другой стороны.
На холостых и низких оборотах двигателя, при малой нагрузке, система VTC доводит угол перекрытия клапанов до минимума, чтобы двигатель работал стабильно. При увеличении нагрузки система плавно увеличивает угол перекрытия. На высоких оборотах при большой нагрузке система поворачивает распредвал (увеличивает угол перекрытия) до максимально возможного уровня. Величина угла перекрытия клапанов зависит от модели двигателя и, как правило, находится в пределах 25 — 50 градусов.
Честный обзор двигателя VTEC. Особенности, виды, принцип действия и конструкция
Добрый день, сегодня мы проведем честный обзор японского автомобильного двигателя с системой VTEC и узнаем, каков принцип действия мотора, а также, чем отличается двс от других типов силовых установок. Кроме того, расскажем про конструкцию, особенности двигателей с системой VTEC, какими плюсами и минусами обладает технология, а также, как обслуживается и ремонтируется силовой агрегат с подобным типом действия. В заключении поговорим о том, на какие автомобили устанавливают двигатели VTEC, из каких основных компонентов состоят моторы, а также насколько выгодна в эксплуатации данная линейка двс.
Практически каждый автолюбитель хоть бы раз в жизни встречал символы под капотом той или иной машины в виде аббревиатур — VTEC или I-VTEC. Но что означает данная маркировка, знает не каждый любитель автомобилей. Сокращенное понятие VTEC расшифровывается, как «Variable Valve Timing and Lift Electronic Control«, что переводится, как электронная система изменения фаз газораспределения и высоты подъема клапанов в силовой установке. Основным предназначением электронной системы регулировки фаз газораспределения является оптимизация прохождения топливно-воздушной смеси в камеры сгорания двигателя.
{banner_adsensetext}
Впервые электронная система изменения фаз газораспределения появилась в 1989 году и дойдя до нашего времени успела уже 2 раза серьезно усовершенствоваться. Поэтому сегодня мы можем видеть на некоторых новых машинах 3-е поколение системы. Сама по себе технология VTEC использует в своей работе возможности электроники и механики, что дает силовой установке очень эффективно управлять возможностями одновременно 2-ух распределительных валов, а в упрощенных двигателях формата SOHC — одним распредвалом. Система осуществляет контроль числа оборотов с диапазонами мотора таким образом, что компьютер автомобиля может активировать и подключить к работе дополнительные кулачки. Делается это для того, чтобы подобрать наиболее оптимальный режим работы.
1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО МОТОРОВ С СИСТЕМОЙ VTECГлавной особенностью двигателей с системой VTEC в сравнение с традиционными силовыми установками является достижение максимального крутящего момента на более низких оборотах. Если брать характеристики разных моторов, то хорошо видно, что у одних максимум крутящего момента достигается на пониженных оборотах в диапазоне от 1800 до 3000, а у других на более повышенных, например в диапазоне от 3500 до 4500 оборотов в минуту.
Вышеописанные моменты в разнице достижения максимальных оборотов двигателями объясняется тем, что в случае более эффективного наполнения топливом камер сгорания цилиндров, дает возможность получения высокого крутящего момента на низких оборотах. Кроме того, получение высокого крутящего момента при определенных оборотах также зависит от конструкции выпускного тракта и тех или иных настроек газораспределительного механизма автомобиля. Другими словами говоря, эффективность силовой установки напрямую определяется фазами газораспределения. Справочно заметим, что данные фазы образуются благодаря особому профилю кулачков распределительного вала.
Чтобы более детально представлять принцип работы двигателя с системой VTEC, возьмем для примера двс, который работает при 20 оборотах в минуту, то есть впускные и выпускные клапана установки задействованы 10 раз в минуту, то есть достаточно редко. Для снятия же максимального крутящего момента при таких оборотах, впускной клапан обязан открываться почти в начале такта всасывания, то есть, когда поршень начинает свое движение от верхней мертвой точки, а затем закрывается в момент возврата поршня в нижнюю мертвую точку. По точно такой же схеме функционирует выпускной клапан, то есть никаких задержек с опережениями в работе клапанного механизма быть не должно, в противном случае крутящий момент снизится.
Вот именно при всем вышеописанном алгоритме работы происходит оптимальное наполнение камер сгорания цилиндров топливно-воздушной смесью и эффект от работы мотора получается наивысшим. По такому сценарию и функционирует двигатель с системой VTEC.
Цифры, которые мы привели выше для примера являются бутафорией, в реальности же частота вращения двигателя может увеличиваться до 3500-4000 оборотов в минуту и впускной с выпускным клапана в таком варианте открываются, а затем закрываются уже при показателях в 1800-2000 раз в минуту или примерно 30-35 раз за 1 секунду, что считается довольно часто. При таком режиме работы мотора на всасывание поршнем новой порции заряда, времени остается очень мало.
Вот поэтому только к моменту, когда поршень силовой установки достигает нижней мертвой точки, скорость подачи топлива, а следовательно и ее расход через проходное сечение выпускных клапанов достигают максимальных значений. В этот момент впускной клапан закрывается и основная доля порции свежего топлива, больше не может проникнуть в камеры сгорания, так как она просто на просто натыкается на закрытый клапан, который преждевременно захлопывается. В этом случае мотор начинает, как бы глохнуть, в результате чего мощность временно незначительно снижается, а максимальные обороты уменьшаются. Вся эта схема работы — заслуга фаз газораспределения системы VTEC.
Справочно заметим, что последнее 3-е поколение двигателей работающих в паре с системой VTEC имеют усредненные регулировки фаз газораспределения, которые рассчитаны на разные случаи жизни. Усредненные настройки фаз газораспределения получаются благодаря специальному профилю кулачков распределительного вала. Кроме того, конструкторы и инженеры доработали систему до такой степени, что для того, чтобы двигатель функционировал в оптимальных условиях на разных оборотах был сконструирован особый газораспределительный механизм.
В такой системе распредвал снабжается разными кулачками, как для низких, так и для высоких оборотов коленвала мотора. Благодаря чему достигается различный момент для открытия и закрытия кулачков, а также образуется высокая мощность на повышенных оборотах силовой установки.
{banner_reczagyand}
2. КАКИЕ СИЛОВЫЕ АГРЕГАТЫ ОСНАЩАЮТСЯ VTEC? ОСОБЕННОСТИ И ПОКОЛЕНИЯ СИСТЕМ ВТЕКПервым двигателем, который стал работать с технологией VTEC стал мотор с системой SOHC, которая обладает одним распредвалом в механизме газораспределения и применяется только для впускных клапанов. Эффективность данного двигателя и системы VTEC незначительно ниже, чем у DOHC VTEC. Однако конструкция и ремонтопригодность намного проще, что также сказалось на компактных габаритах с массой силовой установки.
С течением времени двигатель SOHC стал снабжаться усовершенствованной системой VTEC-E, которая способна максимально снижать расход потребляемого топлива, что в свою очередь вызывает улучшение экологических показателей. Такой двигатель на низких оборотах функционирует на обедненной смеси, которая проникает в камеры цилиндров только через один единственный впускной клапан. Когда топливно-воздушная смесь попадает в камеры, то она завихряется и обеспечивается ее устойчивое сгорание. В том случае, если происходит увеличение оборотов двигателя, то автоматически срабатывает система VTEC-E, которая блокирует сразу впускной и выпускной клапана. После чего начинается совместная работа мотора и экономичной системы.
Затем через определенное количество времени японские инженеры с компании Honda, на автомобили которой в основном и устанавливается система VTEC, разработали газораспределительный механизм SOHC 3-stage. В паре с этим двигателем и начала действовать технология VTEC. Силовая установка SOHC 3-stage имеет 3 режима работы, в отличие от обычного «СОХСа«, который имеет только 2 режима. Заметим, что в зоне низких оборотов, система VTEC в тандеме с таким мотором обеспечивает экономичный режим функционирования двигателя на обедненной смеси и в этом случае применяется только одни единственных впускной клапан.
На средних же оборотах к работе подключается 2-ой клапан, однако фазы газораспределения и высота подъема клапанов не меняется. Кроме того, в таком алгоритме работы, силовая установка достигает высокого крутящего момента. Что касается режима высоких оборотов, то тут два клапана управляются 1-им центральным кулачком, который отвечает за снятие с мотора максимальной мощности.
После чего на свет появилась силовая установка с 2-мя распредвалами и известной почти каждому автолюбителю своей маркировкой DOHC. Данный двигатель также стал активно использоваться компанией Honda для своих автомобилей совместно с технологией VTEC. Фундаментом для конструирования такого мотора стал широко используемый в автомобилестроении 4-х клапанный механизм газораспределения. В двигателях DOHC VTEC предусмотрено для каждого ряда клапанов, как впускных, так и выпускных специальное устройство в виде отдельного распредвала.
Следующей особенностью мотора является то, что на каждые 2 клапана приходиться по 3 кулачка, расположенных на распредвале. Два боковых кулачка нужны для функционирования силовой установки в случае возникновения низких и средних оборотов, а центральный необходим для высоких оборотов. Воздействие кулачков на клапана осуществляется при помощи рокера, которых также 3 единицы на 2 клапана.
Кроме того, рокеры снабжены гидравлически управляемыми небольшими поршнями, в задачу которых входит сдвигание и соединение механизма в одно целое при появлении определенного воздействия на них. Что касается среднего рокера, то он скомпонован специальной пружиной. Данная пружина обеспечивает систематический контакт кулачка с рокером на низких, а также средних оборотах.
Справочно заметим, что когда силовая установка DOHC VTEC функционирует на низких оборотах, то рокеры находятся в не заблокированном состоянии и каждый из них производит независимое движение, которое соответствует траектории кулачка. Что касается среднего кулачка, то он вращается с остальными компонентами, но участия в процессе работы газораспределительного механизма участия не принимает.
После того, как мотор переходит в режим повышенных оборотов, то автомобильный компьютер электронного типа отдает команду своему исполняющему узлу на повышение давления масла, с целью приведения в движение небольших поршней системы, которые расположены в рокерах для передвижения последних. Это в свою очередь приводит к полной блокировке рокеров. Для чего все это нужно? Дело в том, что после таких незамысловатых действий, все элементы вышеописанной группы, станут полностью подконтрольными центральному кулачку. Благодаря этому центральный кулачок теперь будет самостоятельно управлять функционированием сразу 2-ух клапанов системы.
Следующей технологией, которой стали снабжаться двигатели с механизмом изменения фаз газораспределения и высоты подъема клапанов, стала система VTC, которая непрерывно стала регулировать момент начала открытия впускных клапанов. Такая конструкция устройств получила название i-VTEC и стала базироваться на проверенном временем двигателе DOHS (DOHS i-VTEC). В силовых установках снабженных такой системой, фазы открытия впускных клапанов устанавливаются в зависимости от нагрузки мотора и настраиваются при помощи изменения угла впускного распредвала относительно выпускного.
Исходя из мнений специалистов, использование системы VTC дает возможность более эффективно наполнять камеры сгорания цилиндров топливно-воздушной смесью. Это в свою очередь отражается в увеличении конечной мощности мотора, которая повышается в среднем на 20-25 процентов, а крутящий момент примерно на 10-15 процентов. Кроме того, благодаря такой системе происходит оптимизация расхода топлива и его дальнейшее снижение, в среднем на 15-20 процентов, что является довольно существенной экономией.
Видео: «Двигатель VTEC: особенности, виды, принцип действия и конструкция»
В заключении отметим, что вышеописанные двигатели в сочетании с технологией VTEC в принципе не представляют из себя вечных или сверхъестественных моторов, но эффект, который они дают в процессе функционирования просто удивляет. Силовые установки VTEC являются основными для японских автомобилей Honda и они прекрасно умеют подстраиваться под различную нагрузку, выдавая оптимальную мощность при небольшом рабочем объеме. Кроме того, как мы сказали ранее, такие двигатели не перестают удивлять своей экономичностью, особенно на холостом и малом ходах.
БЛАГОДАРИМ ВАС ЗА ВНИМАНИЕ. ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА НАШИ НОВОСТИ. ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ.
Технология VTEC (+VTC) — Авто-потроха: что у машинок внутри?
Раскрыть…
Принцип работы i-VTEC отдаленно напоминает традиционный VTEC, но фазорегуляция построена совершенно иначе. Например, DOHC i-VTEC работает в паре с системой VTC, тогда как одновальный i-VTEC работает в одиночку. Рассмотрим вопрос на примере двигателей R-серии, в частности мотора R18A, который появился в 2006 году на Honda Civic и стал первым носителем новой системы SOHC i-VTEC.
Дроссельная заслонка — элемент впускной системы, которая регулирует подачу воздуха в двигатель и управляется педалью газа. В зависимости от количества поступаемого воздуха, электронная система управления двигателем в нужной пропорции подает топливо для образования топливно-воздушной смеси. Чем сильнее нажимаете на педаль газа, тем шире открывается дроссельная заслонка (увеличивается поперечное сечение впускного канала), которая в закрытом состоянии является препятствием для прохождения воздуха.
По идее, такое поведение дроссельной заслонки способствует экономии топлива — поступает меньше воздуха и соответственно компьютер уменьшает дозу подаваемого топлива. Однако это не совсем так. В такой ситуации дроссельная заслонка выступает в качестве силы сопротивления, препятствуя прохождению воздуха, когда этого требует рабочий процесс. Получается, что поршень двигателя, опускаясь в цилиндре вниз, должен всасывать топливно-воздушную смесь, затрачивая на это собственную энергию — вместо того, чтобы отдать эту энергию колесам. Этот побочный эффект прозвали «насосными потерями». И именно «игра» с подачей воздуха и устранением насосных потерь является «фишкой» SOHC i-VTEC.
Принцип действия SOHC i-VTEC гениально прост. На низах дроссельная заслонка остается широко открытой, а система i-VTEC берет на себя регулировку подачи топливно-воздушной смеси.
Рабочей зоной системы SOHC i-VTEC является период, когда дроссельная заслонка полностью открыта, а на подачу воздуха действуют другие силы. В этот период во впускную систему поступает чрезмерно много воздуха, что создаёт избыток топливно-воздушной смеси в цилиндрах. Фишка системы SOHC i-VTEC состоит в том, что один из двух впускных клапанов в цилиндре после фазы впуска закрывается значительно позже второго.
В стандартных двигателях на фазе впуска впускные клапаны открыты, поршень движется вниз к нижней мертвой точке (НМТ). Как только поршень достигает низшей мертвой точки, впускные клапана закрываются, а поршень, начиная фазу сжатия, поднимается к верхней мертвой точке (ВМТ).
Двигатель с SOHC i-VTEC работает иначе. На фазе впуска все как обычно – поршень движется к нижней мертвой точке, впускные клапаны открыты. На фазе сжатия поршень начинает движение вверх к высшей мертвой точке, но! Один из впускных клапанов остается открытым, давая возможность поршню выдавить лишнюю топливно-воздушную смесь, которая беспрепятственно прошла в цилиндр благодаря полностью открытой дроссельной заслонке, обратно в систему впуска.
Конечно, профиль VTEC-ового кулачка, благодаря которому один из клапанов остается дольше открытым, разработан таким образом, что клапан закрывается до встречи с поршнем и в момент, когда в цилиндре остается оптимальное количество топливно-воздушной смеси.
Механизм SOHC i-VTEC
Механизм системы SOHC i-VTEC аналогичен механизму VTEC предыдущих поколений. Все двигатели с системой SOHC i-VTEC имеют два впускных клапана и два выпускных на каждый цилиндр, т.е 16 клапанов на 4 цилиндра. На каждую пару клапанов приходится 3 кулачка – два обычных крайних и один центральный vtec-овый. Кулачки распредвала традиционно воздействуют на клапаны не непосредственно, а через рокеры, которых тоже три на два клапана.
При отключенной системе i-VTEC каждый рокер работает независимо друг от друга. Внешние кулачки обеспечивают открытие клапанов, а центральный кулачок, хотя и вращается вместе с остальными, но до поры до времени работает вхолостую.
Как только двигатель переходит в режим, определяемый системой управления как благоприятный для i-VTEC, посредством давления масла система смещает пистоны внутри рокеров таким образом, что два из трех рокеров превращаются в одну единую конструкцию. До этого работавший вхолостую VTEC-овый кулачок вступает в игру. Теперь один из крайних рокеров начинает работать по законам VTEC-ового кулачка, загоняя один из впускных клапанов цилиндра глубже и на дольше. Практически, как обычный VTEC, с той лишь разницей, что работают системы при разных условиях и в разных фазах.
В обычной VTEC два внешних кулачка отвечают за работу двигателя на низких оборотах, а центральный подключается на высоких оборотах, загоняя в цилиндры как можно больше топливно-воздушной смеси. В «умном» SOHC i-VTEC все наоборот — рабочая зона системы находится в диапазоне от 1000 до 3500 оборотов в минуту. На «верхах» же мотор вступает в стандартный режим работы.
Однако, диапазон оборотов не единственный фактор, по которому система управления двигателем (ECU) определяет момент включения и выключения i-VTEC. SOHC i-VTEC в паре с ECU умеет определять нагрузку на двигатель и в зависимости от ее величины принимать решение, включаться или нет. Т.е. система работает при определенных оборотах двигателя и определенной величине нагрузки на двигатель. Поэтому ECU, определяющая оптимальные условия (красная зона на графике выше), является наиважнейшей составляющей системы в целом.
В целом SOHC i-VTEC направлен на рост экономичности, но без ущерба аппетиту и мощности. Кроме того, в двигателях с системой SOHC i-VTEC применены новые технологии снижения трений, более легкие материалы, что позволило снизить потери и поднять степень сжатия.
i-VTEC VCM (Variable Cylinder Management)
В 2003-м году Honda представила i-VTEC V6 (обновленной J-серии), включающий технологию отключения цилиндров и закрытия клапанов на трех цилиндрах в режимах малой нагрузки и скорости (ниже 80 км/ч). Принцип действия VCM — автоматически отключать «лишние» цилиндры, когда мощности и так достаточно, и тем самым экономить топливо. Данные двигатели способны работать на 3-х, 4-х или всех 6-ти цилиндрах, в зависимости от потребной мощности. Технология была внедрена в США в 2005-м году на минивэне Honda Odyssey, а впоследствии также появилась на Honda Accord Hybrid, Honda Pilot (с 2006-го года) и на обычном Honda Accord (с 2008-го). Также применена в 4-цилиндровом двигателе объема 1.3 литра (Honda Civic Hybrid).
i-VTEC i
Версия i-VTEC с непосредственным впрыском, впервые использована на Honda Stream (2003).
AVTEC
Двигатель AVTEC (Advanced VTEC) был впервые анонсирован в 2006 году. В нем комбинируются технологии непрерывного управления клапанами и непрерывного управления фазами газораспределения. Предполагается освоение данной технологии в ближайшем будущем. Первоначальные планы выпустить AVTEC на модели Honda Accord в 2008-м году реализованы не были.
VTEC TURBO
Двигатели серии VTEC TURBO комбинируют в себе непосредственный впрыск, турбонаддув и технологию VTEC. Эти двигатели были представлены фирмой 19 ноября 2013 года и включают в себя 1-литровый 3-цилиндровый, 1.5-литровый 4-цилиндровый, 2-литровый 4-цилиндровый. Старший двигатель из заявленной линейки предполагается к внедрению на модели Honda Civic Type R и будет соответствовать нормам Euro 6.
[свернуть]
Как устроен автомобильный двигатель VTEC?
VTEC в расшифровке звучит как Variable Valve Timing and Lift Electronic Control (электронная система для управления высоты подъема и времени открытия клапанов). Основными преимуществами стали экономичность, тяга на низах, взрывной характер. Открытие состояло в том, что это был первый двигатель, параметры которого можно менять во время движения машины. Благодаря данной системе появился качественный новый стандарт бензиновых двигателей.
Принципы работы системы VTEC
При сравнении характеристик двигателей заметно, что максимальный крутящий момент у одних достигается на оборотах 1800-3000 об/мин (низкие), а у других – на 3000-4500 об/мин (высокие). Это можно объяснить тем, что наиболее эффективное заполнение цилиндров топливно-воздушной смесью, получение максимального крутящего момента осуществимо на определенных оборотах, в зависимости от системы впускного тракта и настроек газораспределительной конструкции. То есть фазы газораспределительного механизма определяют «темперамент» двигателя, и задать их можно профилем кулачков распредвала.
Интересный факт! Фирменная система компании Honda впервые была установлена на двигатели болидов F1. Первым автомобилем с данной новинкой стал Honda Integra в 1989 г. Легендарный В16А имел 100 лошадиных сил (безнаддувных) на 1 л рабочего объёма.
Например, рассмотрим двигатель, который работает на 20 об/мин, клапаны задействуются 10 раз/мин (достаточно редко). Чтобы снять на таких оборотах максимальный момент, клапаны должны открываться на начале такта всасывания, когда только начинается движение поршня от ВМТ (верхней мертвой точки), и закрываться, когда поршень приходит в НМТ (нижнюю мертвую точку). То есть работа клапанного механизма не должна иметь никаких задержек, чтобы не упал крутящий момент. Так можно повысить эффективность во время наполнения цилиндров новым зарядом.
Если достигнуть 4000 об/мин (частота вращения), клапаны (впускной и выпускной) открываться и закрываться будут 33 раза в секунду (2000 раз/мин) – достаточно часто.
При таком режиме у поршня остается мало времени на всасывание заряда. Когда поршень будет в НМТ, расход через сечение клапанов достигнет максимального значения. В этот момент закроется впускной клапан, и основная часть заряда не попадет в цилиндры из-за не вовремя закрытого клапана – двигатель начнет глохнуть. В таком случае мощность и максимальные обороты будут незначительны из-за фаз газораспределения.
Для того, чтобы улучшить наполнение цилиндров ТВС на высоких оборотах, настройте впускной клапан так, чтобы открытие происходило до того, как поршень приходит в нижнюю мертвую точку, а закрывался позже – после прохождения в верхнюю мертвую точку. В таком случае мощность на высоких оборотах возрастет. Конструкторы вынуждены делать среднюю регулировку фаз газораспределения и выбирать подходящий профиль кулачков распредвала. Данный подход не слишком оптимален.
Система VTEC как раз создана для того, чтобы двигатель работал в идеальных условиях на любых оборотах. У двигателей VTEC имеется специальный механизм, распредвал которого имеет кулачки для оборотов (низких и высоких) коленчатого вала в двигателе, этим достигается различный момент открывания, закрывания и высоты подъема клапанов. Это обеспечивает стабильность на средних и низких оборотах, а также хорошую мощность на высоких.
Разновидности системы
Сегодня система VTEC имеет множество разновидностей. Две основные подкатегории основываются на экономичности и мощности. Разновидности системы:
• DOHC VTEC (1989-2001) считался самым мощным до 2001 года;
• SOHC VTEC (1991-2001) – более простой, но также мощный;
• SOHC VTEC-E (1991-2001) – наиболее экономичный, не имеет взрывного характера;
• 3-stage VTEC (1995-2001) совмещает SOHC VTEC и VTEC-E, но различает средние, высокие и редкие обороты.
• DOHC i-VTEC (с 2001)
• SOHC i-VTEC (с 2006)
• DOHC i-VTEC I (с 2001)
• 3-stage i-VTEC (с 2006) ֪– только на гибридах.
Варианты, где имеется приставка «i» (Intelligent) – потомки первых двигателей VTEC, используются на современных двигателях Хонды. i-VTEC создан в 2001 году, во время появления Honda Civic (7 поколения), обновленная версия работает на новых двигателях Honda.
Семейство DOHC VTEC
В основе конструкции DOHC VTEC лежит газораспределительный механизм з 4 клапанами. Для каждого клапана VTEC (впускного и выпускного) предусмотрен отдельный распределительный вал. Каждая пара клапанов имеет 3 кулачка (на распределительном вале). Боковые предназначены для небольших оборотов, центральный для высоких. Кулачки влияют на клапаны через рокера (три рокера на два клапана). Каждый рокер оборудован гидравлическим поршеньком, который в случае управляемых воздействий смещается и соединяется в одно целое. В среднем рокере находится специальная пружина – обеспечивает контакт кулачка и рокера на небольших оборотах.
Во время работы мотора на невысоких оборотах рокера не блокируются, поэтому каждый из них независимо движется по закону, что описан соответствующему кулачку. Средний кулачок также вращается с остальными, но не принимает никакого участия в работе газораспределительного механизма. Когда двигатель переходит на режим высоких оборотов – получает команду на исполняющее устройство и заставляет перемещаться поршеньки в рокерах. Из-за этого рокера заблокируются. Вследствие все элементы становятся под контролем центрального кулачка, и он сможет самостоятельно управлять клапанами.
Семейство SOHC VTEC
Данная система имеет один распределительный вал и подходит для впускных клапанов. Эффективность работы ниже, чем у DOHC VTEC, но у SOHC VTEC имеют меньшие габариты и массу, а также более простую конструкцию.
Главная задача – как можно больше снизить расход топлива и сделать двигатели более экологическими. Топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры через впускной клапан на малых оборотах. Когда смесь попадает в цилиндры, она завихряется и интенсивно сгорает. Когда количество оборотов растет, система VTEC срабатывает, и клапаны начинают работать совместно.
В 3-stage SOHC VTEC газораспределительный механизм имеет уже 3 режима работы. На низких оборотах двигатель работает экономично на обедненной ТВС. Используется только один впускной клапан.
Второй клапан включается на средних оборотах, но высота клапанов и фазы газораспределения не меняются. Мотор реализует высокий крутящий момент. Во время режима высоких оборотов 2 клапана находятся под управлением центрального кулачка, который отвечает за съём максимальной мощности с двигателя.
Семейство i-VTEC
i-VTEC предусматривает использование дополнительной системы VTC, которая регулирует момент открытия впускных клапанов. В зависимости от нагрузки двигателя задаются фазы открытия клапанов, и отрегулировать их можно, изменив угол установки впускного вала относительно выпускного.
Система VTC дает возможность эффективного наполнения цилиндров двигателя ТВС. Из-за этого мощность двигателя может увеличиться до 20%, крутящий момент на 10%, снижается расход топлива и выбрасывание вредных веществ на 10-20%. Головка блока мотора с системой VTEC-i находится рядом с механизмом поворота распределяющего впускного вала (встроен в цепочку цепного привода).
Интересный факт! В 80-х годах форсировка двигателей Honda снизилась (покупателям нужны были не крутильные, а более тяговитые моторы на низких оборотах), и на помощь пришла новая система VTEC.
Система изменила высоту поднятия и длительность открытия клапанов. Сегодня механизм устроен так, что на распределительном вале имеются по 3 кулачка на 2 клапана. Гидравлика несложная, встроенная в рычаги клапанов. Управление клапанами получает какой-нибудь кулачок в зависимости от оборотов. Когда обороты маленькие, VTEC выключает один з клапанов (впускных) на цилиндр, тем самым добиваясь движения заряда. На больших оборотах – высота подъема и фаза открытия клапанов увеличивает степень наполнения цилиндра.
Важно! Наивысшей отдачи в диапазоне оборотов помогают добиться манипуляции с фазами. Но этого система VTEC не может. Умеют подстраивать фазы под режимы двигателя и обороты мотористы BMW.
Но, так как подкручивать фазы сейчас популярно, это стали делать и инженеры Хонды. Они добавили к VTEC механизм, который постоянно изменяет фазы и докручивает распределяющий вал до 60 градусов. Система получила название VTEC-i («intelligent» – разумный).
Главное отличие от всех марок автомобилей в том, что Хонда, кроме подкручивания распределяющего вала, может изменить высоту подъема клапанов, а это не менее важно!
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
VTEC — это… Что такое VTEC?
VTEC (англ. Variable valve Timing and lift Electronic Control)
Система изменения фаз газораспределения с электронным управлением. Используется в двигателях внутреннего сгорания фирмы Honda. Система позволяет управлять наполнением топливно-воздушной смесью камер сгорания. На низких оборотах двигателя система обеспечивает экономичный режим работы, на средних — максимальный крутящий момент, на максимальных оборотах — максимальную мощность.
Введение в VTEC
В обычном четырёхтактном двигателе внутреннего сгорания впускные и выпускные клапаны управляются кулачками распредвала. Форма этих кулачков определяет момент, ход и продолжительность открытия клапана. Момент открытия (и закрытия) определяет момент открытия (или закрытия) клапана относительно процесса работы двигателя. Ход определяет высоту открытия клапана, а продолжительность открытия отвечает на вопрос «Как долго клапан был открыт». Из-за различного поведения газов (топливо-воздушной смеси) в цилиндре до и после зажигания на разных оборотах двигателя, требуются различные настройки работы клапанов. Так, оптимальное соотношение момента, хода и продолжительности клапана на низких оборотах, выльются в недостаточное наполнение цилиндров на высоких оборотах, что сильно уменьшит выходную мощность. И наоборот, оптимальные настройки для высоких оборотов приведут к неустойчивой работе на холостом ходу. В идеале двигатель должен уметь изменять эти установки в широких пределах, подстраиваясь под ситуацию.
На практике спроектировать и создать такой двигатель достаточно трудоёмко и нерентабельно. Предпринимались попытки использования соленоидов вместо обычных подпружиненных кулачков, но такие схемы не дошли до массового производства по причине дороговизны и сложности в исполнении.
VTEC — это попытка компромисса между производительностью двигателя на высоких оборотах и его стабильностью на низких.
Кроме того, в Японии существуют налоги на объём двигателя, заставляя производителей выпускать высокопроизводительные двигатели с относительно маленьким рабочим объёмом. В спортивных машинах, таких как Toyota Supra и Nissan 300ZX, мощность достигается турбонаддувом, Mazda RX-7 и RX-8 используют высокооборотистый роторный двигатель. VTEC — это ещё один подход к созданию мощного, малообъёмного двигателя.
SOHC VTEC
С ростом популярности и рыночного успеха, Honda выпустила упрощенную версию VTEC — SOHC VTEC. Поскольку в SOHC двигателях используется один, общий распредвал для впускных и выпускных клапанов, VTEC работает только на впускных клапанах. Причина лежит в свечах зажигания, которые расположены между двумя выпускными клапанами, делая невозможным размещение нескольких профилей кулачков.
SOHC VTEC-E
Следующая версия SOHC VTEC, VTEC-E была разработана не для повышения производительности на высоких оборотах, а для повышения экономии топлива на низких. Для этого, на низких оборотах открывался только один впускной клапан, впуская обедненную смесь и тем самым экономя топливо. При высоких оборотах, давление масла подключало второй клапан и повышало мощность.
3-stage SOHC VTEC
Также, Honda представила на некоторых рынках 3-stage SOHC VTEC. Эта система является комбинацией SOHC VTEC и SOHC VTEC-E. На низких оборотах работает только один клапан, на средних оба клапана, а на высоких в действие вступают высокопроизводительные кулачки. Таким образом экономичность и мощность повышены по сравнению с предыдущими версиями.
i-VTEC
i-VTEC (i значит интеллектуальный (англ. intelligent)) представил непрерывно изменяемые фазы газораспределения на распредвале впускных клапанов в системе DOHC VTEC. Технология впервые применялась на хондовских четырёхцилиндровых двигателях серии К в 2001 году (в 2002 в США). Подъём и продолжительность открытия клапанов по-прежнему управлялся разными профилями кулачков, но впускной распредвал получил способность регулировать угол опережения от 25 до 50 градусов (в зависимости от двигателя). Фазы управляются компьютером, используя давление масла и изменяемой передачи распредвала. Регулирование фаз зависит от оборотов и нагрузки двигателя и могут варьироваться от отсутствия опережения на холостом ходу до максимального опережения под полным газом и низкими оборотами. Как следствие, увеличивается момент на низких и средних оборотах.
Для моторов серии К существуют две разновидности i-VTEC. Первая создана для мощных моторов, таких как в RSX Type-S, TSX, Odyssey Absolute, а вторая для экономичных моторов, таких как в CR-V, Odyssey или Accord. Оба мотора можно легко различить по выдаваемой мощности: производительные системы выдают около 206 л.с., а экономичные моторы не превышают 173 л.с.
См. также
Ссылки
Как работает двигатель Honda i-VTEC®?
Вы готовы узнать о мощности автомобильных двигателей и о том, что ими движет? Представляем вам двигатель Honda i-VTEC®! Оригинальная система VTEC Honda была изобретена инженером Honda Икуо Каджитани. Он решил проблему получения максимальной мощности от двигателей малого рабочего объема, сохранив при этом эффективность расхода топлива при обычной повседневной вождении. Изменяя внутренний подъем клапана и синхронизацию, Каджитани смог повысить производительность без дорогостоящего (и требующего значительного обслуживания) добавления турбокомпрессора или нагнетателя.
Уловка? Система VTEC (система электронного управления синхронизацией и подъемом клапана) использует отдельные профили распределительного вала для низких и высоких характеристик, а компьютер двигателя выбирает между профилями. Используя отдельные профили распределительного вала, можно регулировать как подъем, так и продолжительность открытия клапана, вместо простого изменения фаз газораспределения, что является обычным для обычных систем VVT (регулируемых фаз газораспределения).
Оригинальная система VTEC заменила один кулачок кулачка и коромысло блокируемым, состоящим из нескольких частей коромыслом и двумя профилями кулачков: один оптимизирован для стабильности на низких оборотах и топливной экономичности, а другой разработан для максимизации выходной мощности на высоких оборотах.Система VTEC по существу сочетает в себе топливную экономичность и стабильность на низких оборотах с характеристиками на высоких оборотах. Переход происходит плавно, обеспечивая плавную работу во всем диапазоне мощности.
Операцией переключения между двумя кулачками управляет компьютер двигателя. В зависимости от скорости, нагрузки и оборотов двигателя компьютер переключается между эффективным кулачком и высокопроизводительным кулачком. Приводится в действие соленоид, который зацепляет коромысла высокопроизводительного кулачка. В этот момент клапаны открываются и закрываются в соответствии с профилем высокого подъема, открывая клапаны дальше и на более длительное время.Это позволяет большему количеству воздуха и топлива проникать и сжигать, создавая более высокий крутящий момент и мощность.
В любом двигателе фазы газораспределения, продолжительность и высота подъема, которые оптимизируют работу на низких оборотах, сильно отличаются от потребностей высоких оборотов. Настройки клапана на низких оборотах приводят к плохой работе при более высоких оборотах, а настройки высоких оборотов приводят к грубому холостому ходу и плохой работе на низких оборотах. Если вы думаете о маслкаре, который имеет грубый холостой ход и почти не работает на низких оборотах, но кричит по гоночной трассе на высоких оборотах, это потому, что у автомобиля есть распределительный вал, который оптимизирован для максимальной мощности на этих высоких оборотах.Для сравнения: суперэффективный пригородный автомобиль имеет плавный холостой ход и может даже иметь «резкую» производительность, он быстро теряет мощность на средних и высоких оборотах.
Оригинальная система VTEC была внедрена в двигателях Honda DOHC (Dual OverHead Camshaft) в 1989 году Honda Integra XSi и впервые была доступна в Соединенных Штатах в 1991 году на Acura NSX. Integra Type R 1995 года (доступный только на японском рынке) производил невероятные 197 лошадиных сил с 1,8-литровым двигателем. Этот двигатель имел большую мощность на литр рабочего объема, чем большинство суперкаров того времени.
Honda продолжала совершенствовать оригинальную систему VTEC, которая теперь превратилась в Honda i-VTEC® (интеллектуальный VTEC). Эта технология была впервые доступна в 2001 году, и к 2002 году большинство 4-цилиндровых автомобилей Honda использовали i-VTEC®. Система i-VTEC® сочетает в себе оригинальный VTEC с системой Honda VTC (Variable Timing Control). Представив возможность использования двух профилей распределительных валов в сочетании с регулируемыми фазами газораспределения, Honda еще больше оптимизировала характеристики. Хотя система VTEC контролирует продолжительность подъема клапана, она по-прежнему может выбирать только между профилями низких и высоких оборотов.Но, кроме того, впускной кулачок может перемещаться от 25 до 50 градусов, оптимизируя фазы газораспределения для каждого диапазона оборотов.
С помощью VTEC компания Honda создала двигатель, который работает на невероятных уровнях в более широком диапазоне оборотов, чем большинство двигателей. Это обеспечивает плавную передачу мощности с большим расходом топлива практически в любой дорожной ситуации. Если вам нужна дополнительная информация о системе Honda VTEC или вы хотите протестировать отличный автомобиль Honda, оснащенный этой технологией, зайдите сегодня к Нилу Хаффману Хонда в Кларксвилле.
Опубликовано в Кларксвилл, Индиана, дилер Honda | Нет комментариев »
Объяснение системы VTEC компании Honda — autoevolution
Из-за растущего спроса в начале 80-х годов на двигатели для мощных спортивных мотоциклов Honda приступила к задаче попытаться создать двигатель, который бы демонстрировал как высокую выходную мощность, так и управляемость во всем диапазоне оборотов. Поэтому после технико-экономического обоснования группа исследований и разработок Honda взяла курс на достижение выходной мощности 200 л.с. на литр и стабильной работы на холостом ходу.Команда обнаружила, что им необходимо разработать метод противодействия сопротивлению воздухозаборника от низких до средних оборотов двигателя.Решение пришло с помощью механизма приостановки клапана REV (регулируемое вращение клапана) . Перед системой стояла задача принудительно останавливать несколько клапанов, когда это необходимо, чтобы оптимизировать воздушный поток и добиться стабильного холостого хода и повышенной плавности хода при работе двигателя от низкого до среднего. Первым серийным мотоциклом с новой системой REV стал CBR400F в 1983 году.
На основе REV, используемого в двигателях мотоциклов, Honda разработала систему приведения в действие клапана VTEC для автомобилей, основываясь на идее иметь как регулируемое время открытия клапана, так и два профиля распределительного вала: для низких и средних оборотов двигателя, а также для средних и высоких двигателей. скорости. Первыми автомобилями Honda, получившими систему VTEC, были Integra и Civic CRX SiR 1989 года выпуска JDM, в которых использовался двигатель B16A DOHC мощностью 160 л.с. Американский рынок получил систему VTEC в 1991 году с суперспортивным автомобилем Acura NSX, который использовал агрегат DOHC VTEC V6, который развивал 270 л.с. при 7100 об / мин. Итак, как работает VTEC?
Переключение с низкопрофильных кулачков, предназначенных для снижения расхода топлива, на кулачки с высоким профилем, предназначенных для увеличения выходной мощности, осуществляется с помощью стопорного штифта, который соединяет два независимых кулачка при определенной частоте вращения двигателя. Теперь, в зависимости от характеристик двигателя, это можно настроить на более высокий или более низкий диапазон двигателя для увеличения крутящего момента, но меньшей экономии топлива. На фазе возврата, когда двигатель переключается с высокопрофильных кулачков на низкопрофильные, штифт втягивается при более низких оборотах двигателя, чем при его первом включении, чтобы избежать вращения двигателя вокруг границы активации VTEC.
Система VTEC работает во многом так же, как механический компрессор или турбокомпрессор, создавая сильный эффект завихрения и превосходную эффективность заполнения, проявляющуюся в более высокой выходной мощности. Что касается надежности, большинство из вас, вероятно, слышали в новостях об автомобильной промышленности, что второй по величине производитель автомобилей в Японии имеет выдающиеся положительные результаты в этом отношении, и блоки VTEC не являются исключением из этого правила.
Компания Honda разработала несколько вариаций VTEC на протяжении многих лет, изменяя систему клапанов в соответствии с различными требованиями к мощности двигателя или расходу топлива.Система VTEC также может быть применена к двигателям SOHC (Single Overhead Camshaft), но теряет преимущества высокопрофильных кулачков на стороне выпуска, поскольку есть только один распределительный вал для активации подъема. Таким образом, даже при дальнейших разработках двигатель SOHC может получить преимущества от системы VTEC только на стороне впуска или выпуска.
Чтобы лучше понять механизм, мы рекомендуем вам взглянуть на небольшой видеоролик ниже, изображающий систему активации VTEC.
Как упоминалось ранее, Honda работала над несколькими вариантами системы VTEC: VTEC-E: это система клапанного механизма, в которой два обычных профиля кулачка, которые активируют клапаны, имеют разные размеры.Более короткий позволяет одному клапану открываться лишь на небольшую величину и обеспечивает лучший расход топлива. Как и в оригинальной системе VTEC, когда двигатель развивает более высокие обороты, штифт блокирует высокопрофильные кулачки, и время газораспределения увеличивается для достижения более высокой выходной мощности. 3STAGE VTEC
: в этом варианте используются три разных профиля кулачка, которые работают буквально в три этапа. Каждый из них регулирует разные фазы газораспределения и схему подъема. i-VTEC
: расшифровывается как Intelligent VTEC — самая успешная система привода клапана японского производителя на сегодняшний день, широко применяемая в серийных моделях.Система i-VTEC была представлена в 2001 году и использует бесступенчатую синхронизацию впускных клапанов и компьютерное управление для оптимизации выходного крутящего момента и топливной экономичности. AVTEC
: Усовершенствованный VTEC был анонсирован компанией Honda в 2006 году и направлен на объединение преимуществ системы i-VTEC с системой с плавным регулированием фазы , которая предназначена для удовлетворения потребностей водителя в мощности независимо от частоты вращения двигателя. Honda объявила, что система AVTEC позволит снизить расход топлива на 13% по сравнению с i-VTEC и снизить выбросы на 75% по сравнению со стандартами 2005 года.По состоянию на начало 2010 года система AVTEC еще не внедрена в серийные автомобили. Итак, что он делает и почему это так важно?
Well Система VTEC компании Honda представляет собой очень важную веху в исследованиях и разработках бензиновых двигателей, поскольку она определила и успешно решила очень деликатный вопрос любого двигателя внутреннего сгорания: эффективность работы. Дело в том, что большинство людей сегодня, как и большинство людей столетие назад, мало знают о принципах работы вещей, которые делают их повседневную жизнь проще, и они просто принимают их как должное (например, компьютер или двигатель автомобиля). .Итак, как и следовало ожидать, до того, как началась пропаганда заботы об окружающей среде, люди довольствовались неэффективными бензиновыми двигателями, страдающими от жажды, чтобы улучшить свою жизнь за счет бесконтрольных расходов. А почему бы и нет? В конце концов, прогресс требует упорного труда и целеустремленности, а кому это нравится?
Если оставить в стороне шутки, то, что люди искали и до сих пор ищут в автомобилях, — это мощность и захватывающий звук. И поскольку Honda большую часть времени следовала политике, которая верила в страсть к двигателям и делать то, что вы любите (отношение, которое снискало им уважение во многих странах по всему миру, и подход, который привел к многочисленным технологическим достижениям, большинство из которых никогда даже не поступили в производство), они начали работать над своими двигателями, чтобы их лучше оптимизировать и развивать.Таким образом, родилась система срабатывания клапана VTEC, которая не только повысила эффективность сгорания бензинового двигателя, но и смогла предложить клиентам идеальное сочетание низкого расхода топлива и рабочих характеристик одной силовой установки.
Как работает технология двигателя VTEC?
(Обновлено 17 апреля 2020 г.)
Honda отвечает за разработку технологии двигателя, которая называется «Электронное управление синхронизацией клапана и подъемом», или сокращенно VTEC.Основная цель этой технологии — повысить эффективность двигателя внутреннего сгорания, в котором для его сгорания используется четырехтактный цикл. Более высокая эффективность этого двигателя будет означать меньший расход топлива и лучшую скорость вращения.
Что такое двигатель VTEC?
В большинстве автомобилей уже есть технология изменения фаз газораспределения для повышения экономии топлива и производительности двигателя. Эта технология также предназначена для снижения выбросов углерода. Принцип работы прост. Клапаны, отвечающие за выпуск паров топлива в камеру внутреннего сгорания, открываются в нужное время для этого.Время открытия клапанов устанавливается таким образом, чтобы двигатель работал с максимальной эффективностью.
Сила этой технологии зависит от распределительного вала, который отвечает за фактическое открытие и закрытие этих различных клапанов. Распределительный вал может управлять клапанами таким образом, вращая определенные части, называемые лепестками. Эти лепестки контактируют с клапанами и могут открывать или закрывать их. Однако, когда кулачки перемещает только один распределительный вал, фазе газораспределения трудно правильно работать в различных диапазонах оборотов.В большинстве случаев клапанам будет труднее многократно открываться и закрываться при высоких оборотах.
Например, если вы подвергаете двигатель большой нагрузке из-за быстрой езды и увеличения оборотов до 3000 или 4000, вы ухудшите производительность своего двигателя, если у вас есть только один распределительный вал для управления клапанами. .
Преимущества двигателя VTEC
Технология двигателей VTEC — идеальное решение для удовлетворения высоких требований, предъявляемых к двигателям.Если вы обычно увеличиваете обороты до 4000, технология VTEC гарантирует, что ваш двигатель останется эффективным в течение этого времени. В нем используется более одного распредвала, чтобы приспособиться к различным диапазонам оборотов на дороге. Когда к двигателю слишком быстро предъявляются определенные требования, блок управления двигателем просто использует лепестки альтернативного распределительного вала для изменения момента открытия и закрытия клапанов. Это позволяет вашему двигателю превосходно работать, независимо от того, едете ли вы на высоких или низких скоростях.
Обычно вы найдете два распредвала в двигателе, который использует технологию VTEC, хотя есть некоторые редкие автомобили, которые используют три распредвала. Важно отметить разницу между технологией VTEC и базовой технологией VVT (изменение фаз газораспределения). С VVT высота подъема клапана всегда будет стабильной и никогда не изменится. Фактически, никогда не изменится и весь профиль распредвала. Единственное изменение, которое вы увидите, — это сами фазы газораспределения, когда они открываются и закрываются.Все остальное останется практически таким же.
С другой стороны, VTEC гораздо более универсален в использовании. Подъемы клапанов и профили распределительных валов будут меняться так же часто, как и фазы газораспределения. Таким образом можно поддерживать разные скорости и обороты, не влияя на производительность двигателя.
Читайте также: Принцип работы дизельного двигателя
ЗаключениеЕсли вы не фанат автомобилей Honda, то будете очень разочарованы.Единственный способ воспользоваться преимуществами технологии VTEC — это приобрести автомобиль Honda, в котором эта технология интегрирована в двигатель. Ни одна другая марка автомобилей не оснащена двигателем VTEC. Итак, если вы действительно заботитесь о хорошей топливной экономичности и эффективности своего двигателя, то вам стоит подумать о покупке Honda с системой VTEC.
Принцип работы технологии i-VTEC от Honda
Технология i-VTEC — это не только особое мастерство компании Honda, но и создатель CVVT для других производителей.В настоящее время Honda уже популяризовала технологию i-VETC в автомобилях, продаваемых в Китае, включая двигатель Earth Dream, который используют Fit, Accord, CRV и Spirior.
Принцип работы технологии i-VTECT
При средней или низкой скорости вращения двигателю не требуется большой приток смешанного воздуха, чтобы поддерживать стабильность скорости вращения и снижать расход топлива и выбросы загрязняющих веществ. Однако, когда двигатель достигает высоких оборотов, ему требуется большой приток воздуха, чтобы соответствовать требованиям высокой выходной мощности.Положение фаз и подъем впускных клапанов на двигателе являются двумя факторами, напрямую влияющими на приток воздуха в цилиндры. Что касается обычных двигателей, фазы газораспределения и высота подъема клапана являются фиксированными после того, как двигатели были разобраны, что не может отвечать требованиям двигателей по впуску и выпуску воздуха, чтобы соответствовать разной скорости вращения. Для этого люди надеются создать тип двигателей, профиль кулачка (профилограмма кулачка) может соответствовать любой скорости вращения, чтобы двигатель мог достигать наилучших фаз газораспределения на высокой или низкой скорости вращения.Итак, система изменения фаз газораспределения вышла. В 1989 году Honda выпустила собственную электронную систему управления фазами газораспределения и срока службы клапанов (сокращенно VTEC), первую систему управления клапанами, которая может управлять фазами газораспределения и подъемом одновременно во всем мире.
Как и обычные двигатели, двигатель VTEC также имеет 4 воздушных клапана, распределительный вал и коромысла в каждом цилиндре. Что отличается от обычных двигателей, так это количеством кулачков и камней, а также методами регулирования. При средней и низкой скорости вращения используются кулачки с малым углом.Распределение фаз газораспределения и подъем на двух воздушных клапанах отличаются друг от друга средней и низкой скоростью вращения. Тогда у воздушного клапана есть совсем небольшой подъем, который не участвует в процессах притока воздуха. Впускной канал почти эквивалентен одностороннему двигателю. На высокой скорости вращения магнитный клапан VTEC регулирует направление потока гидравлического масла. Два рокера становятся единым целым. Впускной кулачок, имеющий самые длинные фазы газораспределения и самый большой подъем, приводит в движение воздушные клапаны. На данный момент два впускных клапана работают одновременно по контуру большого кулачка.По сравнению с низкой частотой вращения увеличивает проходное сечение притока воздуха и продолжительность работы клапана, улучшая динамические свойства двигателя на высоких оборотах. Для двух кривых мощности, имеющих совершенно разные характеристики, инженеры Honda реализуют их на двигателе. Однако изменение системы VTEC для фаз газораспределения по-прежнему является периодическим, а это означает, что изменение фаз газораспределения — это просто скачок определенной скорости вращения. Это не непрерывная переменная в диапазоне скорости вращения.Чтобы улучшить производительность системы VTEC, Honda постоянно вводила новшества и выпускала технологию i-VTEC, в которую добавлено устройство, называемое VTC (Variable Timing Control) — группа механизмов переменного регулирования фаз газораспределения впускных клапанов (i-VTEC = VTEC + VTC ). Время перекрытия между синхронизацией и открытием впускных клапанов регулируется VTC. Импортированный с механизмом VTC, двигатель имеет подходящие фазы газораспределения в широком диапазоне частоты вращения, что в значительной степени улучшает рабочие характеристики двигателей.
Что такое автомобильный двигатель Система VTEC — принцип работы и разновидности
Автомобильные двигатели внутреннего сгорания постоянно совершенствуются, инженеры стараются «выжать» максимальную мощность и крутящий момент, особенно не прибегая к увеличению объема цилиндров. Японские автомобильные инженеры прославились тем, что их атмосферные двигатели еще в 90-х годах прошлого века получали 1000 лошадиных сил с объема в 100 см³. Речь идет об автомобилях Honda, которые известны своими дроссельными двигателями, особенно благодаря системе VTEC.
Итак, в статье мы подробнее рассмотрим, что такое VTEC, как он работает, принцип действия и особенности конструкции.
Что такое система VTEC
Variable Valve Timing and Lift Electronic Control, что переведено на русский язык, как электронная система для контроля времени открытия и подъема клапана газораспределительного механизма. Говоря простыми словами, это система изменения хронометража отсчета времени. Не зря был изобретен этот механизм.
Известно, что двигатель внутреннего сгорания без наддува имеет чрезвычайно ограниченную максимальную выходную мощность, а так называемая «полка» крутящего момента настолько мала, что двигатель работает эффективно только в определенном диапазоне скоростей.Конечно, установка турбины решает эту проблему полностью, но нас интересует атмосферный двигатель, который дешевле в производстве и проще в эксплуатации.
Еще в 80-х годах прошлого века японские инженеры Honda начали думать о том, как заставить малолитражный двигатель работать эффективно во всех режимах, исключить «встречу» клапана с цилиндром и увеличить рабочую скорость до 8000-9000 об / мин. .
Сегодня автомобили Honda оснащены системой VTEC 3 серии, которая характеризуется наличием сложной электроники, отвечающей за величину подъема и время открытия клапана для трех рабочих режимов (низкой, средней и высокой скорости).
На холостом ходу и низких оборотах система обеспечивает экономию обедненного топлива и максимальную мощность на средних и высоких оборотах.
Кстати, новое поколение «VTECH» позволяет открывать один из двух впускных клапанов, что позволяет существенно экономить топливо в городском режиме.
Основные принципы работы
При работе двигателя на малых и средних оборотах электронный блок управления ДВС держит электромагнитный клапан закрытым, давление масла в коромыслах отсутствует, а клапаны работают нормально от вращение кулачков главных распределительных валов.
При достижении определенных оборотов, при которых требуется максимальная отдача, ЭБУ посылает сигнал на соленоид, который при открытии пропускает масло под давлением в полость коромысел и перемещает пальцы, заставляя работать те же кулачки. , которые изменяют высоту подъема клапанов и время их открытия.
В то же время ECM регулирует соотношение топлива и воздуха, впрыскивая богатую смесь в цилиндры для достижения максимального крутящего момента.
Как только частота вращения двигателя падает, соленоид закрывает масляный канал, штифты возвращаются в исходное положение, а клапаны работают от боковых кулачков.
Таким образом, работа системы дает эффект небольшой турбины.
Разновидности VTEC
За более чем 30 лет использования системы существует четыре типа VTEC:
- DOHC VTEC;
- SOHC VTEC;
- i-VTEC;
- SOHC VTEC-E.
Несмотря на разновидности системы управления временем и ходом клапана, принцип работы одинаковый, отличается только конструкция и схема управления.
DOHC Система VTEC
В 1989 году для внутреннего японского рынка были выпущены две модификации Honda Integra — XSi и RSi.Двигатель объемом 1,6 литра оснащался системой VTEC, а максимальная мощность составляла 160 л.с. Примечательно, что двигатель на малых оборотах отличается хорошей реакцией на дроссель, топливной экономичностью и экологичностью. Кстати, этот двигатель до сих пор выпускается, только в модернизированном варианте.
Конструктивно двигатель DOHC комплектуется двумя распредвалами и четырьмя клапанами на цилиндр. Каждая пара клапанов оснащена тремя кулачками особой формы, два из которых работают на малых и средних скоростях, а центральный «подключается» на высоких скоростях.
Два внешних кулачка напрямую связаны с клапанами через коромысло, в то время как центральный кулачок работает на холостом ходу, пока не будет достигнута определенная скорость.
Кулачки боковых распределительных валов имеют стандартную эллипсоидальную форму, но обеспечивают экономию топлива только при низких оборотах. Когда скорость увеличивается, средний кулачок под действием давления масла срабатывает и благодаря своей более округлой и крупной форме открывает клапан в нужный момент и на большую высоту. За счет этого улучшается наполнение цилиндров, обеспечивается необходимая продувка, а топливно-воздушная смесь сжигается с максимальной эффективностью.
SOHC Система VTEC
Применение VTEC оправдало ожидания японских инженеров, и они решили продолжить разработку нововведения. Сейчас такие двигатели являются прямыми конкурентами агрегатов с турбиной, причем первые конструктивно проще и дешевле в эксплуатации.
В 1991 году VTEC также устанавливался на двигатель D15B с системой газораспределения SOHC, и при скромном объеме 1,5 литра двигатель «выдавал» 130 л.с. В конструкции силового агрегата предусмотрен одинарный распредвал.Соответственно кулачки находятся на одной оси.
Принцип работы упрощенной конструкции мало чем отличается от других: в ней также используются три кулачка на пару клапанов, причем система работает только для впускных клапанов, а выпускные клапаны, независимо от скорости вращения, работают в стандартный геометрический и временной режим.
Упрощенная конструкция имеет свои преимущества в том, что такой двигатель более компактный и легкий, а это важно для динамических характеристик автомобиля и компоновки автомобиля в целом.
Система I-VTEC
Наверняка вам знакомы такие автомобили, как Honda Accord 7-го и 8-го поколений, а также кроссовер CR-V, которые оснащены моторами с системой i-VTEC. В данном случае буква «i» обозначает слово «умный», то есть «умный». По сравнению с предыдущей серией новое поколение, благодаря введению дополнительной функции VTC, которая работает постоянно, полностью контролируя момент начала открытия клапанов.
Здесь впускные клапаны не только открываются раньше или позже и на определенную высоту, но и распредвал может поворачиваться на определенный угол благодаря шестеренчатой гайке того же распредвала.В целом система исключает «провалы» крутящего момента, обеспечивает хороший разгон, а также умеренный расход топлива.
SOHC Система VTEC-E
Новое поколение VTECH ориентировано на достижение максимальной экономии топлива. Чтобы понять принцип работы VTEC-E, обратимся к теории работы двигателя с циклом Отто. Итак, топливно-воздушная смесь получается путем смешивания воздуха и бензина во впускном коллекторе или непосредственно в цилиндре. Помимо прочего, немаловажным фактором эффективности горения смеси является ее однородность.
На низких оборотах степень забора воздуха низкая, а это значит, что смешивание топлива с воздухом неэффективно, а значит, мы имеем дело с нестабильной работой двигателя. Для обеспечения бесперебойной работы силового агрегата в цилиндры поступает обогащенная смесь.
Система VTEC-E не имеет дополнительных кулачков в конструкции, поскольку нацелена исключительно на экономию топлива и соблюдение высоких экологических норм.
Также отличительной особенностью VTEC-E является использование кулачков разной формы, один из которых стандартной формы, а другой — овальной формы.Таким образом, один впускной клапан открывается в нормальном диапазоне, а второй еле открывается. Через один клапан топливно-воздушная смесь поступает полностью, а второй клапан из-за своей малой пропускной способности дает эффект завихрения, что означает, что смесь будет гореть с полной эффективностью. После 2500 об / мин второй клапан также начинает работать как первый за счет закрытия кулачка так же, как в системах, описанных выше.
Кстати, VTEC-E нацелен не только на экономичность, но и на 6-10% мощнее простых атмосферных двигателей за счет широкого диапазона крутящего момента.Поэтому не зря в свое время VTEC стали серьезными конкурентами турбированным двигателям.
3-ступенчатая SOHC Система VTEC
Отличительной особенностью 3-ступенчатой системы является то, что система нацелена на работу VTEC в трех режимах, проще говоря — инженеры объединили три поколения VTEC в одно целое. Три режима работы следующие:
- при низких оборотах двигателя полностью копируется работа VTEC-E, где полностью открывается только один из двух клапанов;
- на средней скорости, два клапана полностью открыты;
- на высоких оборотах центральный кулачок входит в зацепление, открывая клапан на максимальную высоту.
Дополнительный соленоид рассчитан на трехрежимную работу.
Доказано, что такой мотор при постоянной скорости 60 км / ч показывает расход топлива 3,6 литра на 100 км.
Исходя из описания VTEC, эта система должна считаться надежной, поскольку в ее конструкции мало связанных частей. Важно понимать, что поддержание полноценной работы такого мотора должно исходить из своевременного обслуживания, а также использования моторного масла определенной вязкости и пакета присадок.Также некоторые владельцы не подразумевают, что VTEC имеет собственные сетчатые фильтры, дополнительно защищающие соленоиды и кулачки от грязного масла, и эти экраны нужно менять каждые 100 км.
ПОДОБНЫЕ СТАТЬИ
VTEC
VTEC является одним из величайшее изобретение. Хотя бесспорный эксперт в области турбонаддува, так как о чем свидетельствуют годы доминирования в Формуле-1, когда Honda была активна в гонках. спорт, инженеры Honda считают, что турбонаддув имеет недостатки, в первую очередь плохая экономия топлива, что сделало его не совсем подходит для уличного использования.В в то же время преимущества работы с двигателями меньшего размера означали, что двигатели меньшей мощности с максимально возможной выходной мощностью (т. е. очень двигатели с высокой удельной мощностью) желательны для уличных двигателей.
Таким образом, Honda изобрела VTEC, который позволяет извлекать специфичные для турбо-уровня выход из его двигателей, не страдая от недостатков турбонаддува (хотя VTEC имеет собственные недостатки).
Храм VTEC специально создан Джеффом Палмером как приверженность этой великой технологии и Храм VTEC Asia посвящен дому VTEC и компании Honda, Япония. и регион Азии.
В этой постоянной функции мы рассмотрим основной механизм, который составляют технологию VTEC, а также различные реализации VTEC.
Основным механизмом, используемым в технологии VTEC, является простой гидравлически активированный штифт. Этот штифт гидравлически подталкивается горизонтально, чтобы соединить соседние коромысла. Пружинный механизм используется для возврата штифта в исходное положение. исходное положение. |
Механизм VTEC подробно описан в другом месте, поэтому он избыточно, чтобы пройти через весь механизм здесь.Вместо этого мы посмотрим на основные принципы работы, которые могут быть использованы в следующих разделах: объясните различные реализации VTEC от Honda.
Чтобы начать с основного принципа, рассмотрите простую диаграмму ниже. Он состоит из распределительного вала с двумя расположенными рядом кулачками. Эти доли приводят два расположенных рядом коромысла клапана.
Две пары кулачок / коромысло работают независимо друг от друга. Один из два кулачка намеренно нарисованы разными.Тот, что на left имеет более «дикий» профиль, он откроет свой клапан раньше, откроет его больше, и закройте его позже, по сравнению с тем, что справа. При нормальной работе каждая пара узел кулачок / кулачок будет работать независимо от каждого Другие. |
VTEC использует механизм приведения в действие штифта для соединения коромысла с мягким кулачком и коромысло wild-cam. Это эффективно заставляет работать два коромысла. как один.Эта «составная» коромысла теперь четко видна. следует за профилем дикого кулачка левого коромысла. По сути, это основной принцип работы всех двигателей Honda VTEC. |
В настоящее время Honda внедрила VTEC в четырех различных конфигурациях. В оставшейся части этой функции мы рассмотрим эти четыре различных реализации VTEC.
Вершиной внедрения VTEC является двигатель DOHC VTEC. Первый двигатель, получивший выгоду от VTEC, — это легендарный B16A с объемом двигателя 1595 куб. См. рядный 4-цилиндровый 16-клапанный двигатель DOHC с VTEC мощностью 160 л. с. и впервые появился в 1989 году на JDM Honda Integra XSi и RSi.
| | Изучите схему типичного двигателя Honda DOHC PGM-Fi без VTEC на слева, в В данном случае это двигатель ZC DOHC объемом 1590 куб. см. Обратите внимание, что каждая пара кулачка-лепестка и их соответствующие коромысла, хотя и расположены рядом, разнесены друг от друга. |
В реализации DOHC VTEC Honda поставила дополнительный кулачок / коромысло между каждая пара впускных и выпускных лопастей / коромысел. Три кулачка / рокера сборки теперь рядом друг с другом.Новая средняя доля — «дикая» настроенный на гонку кулачок. Использование VTEC для подключения всех три коромысла вместе, Honda может использовать как мягкий, так и дикий кулачки по желанию. | |
Примечание: хотя ZC и B16A хорошо подходят для иллюстрации разница между обычным DOHC и DOHC-VTEC, двигатель B16A не происходит от ZC. На самом деле ZC и B16A имеют разный диаметр цилиндра и ход поршня. То же самое касается двигателей B18A и B18C, используемых в JDM Integra. серии.
DOHC Реализации VTEC могут обеспечивать чрезвычайно высокие удельные выходные данные. B16A для стандартного уличного использования сначала производил 160 л. С., А теперь 170 л. С. в супер-настроенная реализация B16B, используемая для новой JDM EK-серии Honda Civic Type-R, 185ps производился из того же 1595cc.
DOHC VTEC также может легко предложить конкурентоспособные выходная мощность на двигатели с турбонаддувом для нормального уличного использования . Например, E-DC2 Integra Si-VTEC производит 180 л.с. от двигателя DOHC VTEC B18C объемом 1797 куб. См.Это выгодно отличается от Версия 1,8 л RPS-13 Nissan 180SX, в которой используется 1,8 л DOHC Двигатель с турбонаддувом мощностью 175 л.с.
Альтернативная реализация VTEC для высоких (по сравнению с очень высоких) удельная мощность используется в двигателях Honda SOHC. Двигатели SOHC VTEC часто были ошибочно приняты за «плохую» второстепенную производную DOHC VTEC, но это не совсем так. Головка двигателя SOHC имеет преимущества перед DOHC. Голова в основном по размеру (она уже) и по весу.Для большего При строгих требованиях двигатель SOHC предпочтительнее двигателя DOHC. SOHC VTEC — это силовая реализация VTEC для двигателей SOHC с явным намерением получения высокой удельной производительности.
Изучите схему стандартного кулачкового узла SOHC справа. Обратите внимание, что пара коромысел впуска разделены, но примыкают друг к другу. | |
В реализации SOHC VTEC (диаграмма справа), Хонда поставила дикий кулачок лепесток для впускных клапанов в пространстве между двумя коромыслами. Обратите внимание, что два коромысла выпускных клапанов разделены двумя впускными коромысла и «туннель» для разъема кабеля свечи зажигания. Это причина, по которой Honda применила VTEC только на впускных клапанах. |
SOHC Двигатели VTEC представляют собой стандартные формы с высокой удельной мощностью. Двигатели SOHC. Двигатель D15B, используемый в моделях Civic / Civic Ferio VTi (EG-серия с 1991 по 1995 год) дает 130 л.с. при объеме 1493 куб. См. Имейте в виду, что такие уровни мощности обычно связаны с 1.6л DOHC или даже более умеренно настроенные двигатели с впрыском топлива 1,8 л DOHC!
Новым воплощением VTEC в двигателях SOHC является VTEC-E реализация (E для экономики). VTEC-E использует принцип завихрения для способствуют более эффективному смешиванию воздуха и топлива в камерах двигателя. VTEC-E работает путем отключения одного впускного клапана. Изучите диаграмму ниже.
В реализации SOHC VTEC-E только один кулачок впуска реализован на распредвале.На самом деле это действительно плоское «кольцо». В процессе работы это означает, что соответствующий коромысло не будет активируется, заставляя двигатель эффективно работать в 12-клапанном режиме. Это способствует завихрению во время цикла всасывания. VTEC используется для активации неактивного клапана, заставляя двигатель работать в 16-клапанном режиме в более сложных условиях и при высоких оборотах. Хонда смогла реализовать топливовоздушную смесь более 20: 1 в VTEC-E при 12-клапанном режиме работы. Civic ETi серии EG с двигателем SOHC VTEC-E может вернуться расход топлива не менее 20 км / литр !! |
SOHC VTEC, реализованный для мощности, часто ошибочно принимается за SOHC VTEC-E который реализовано для экономии.Стоит отметить, что 1,5-литровый SOHC VTEC-E используемый в JDM Honda Civic ETi производит 92 л. Это на самом деле На меньше, чем на произведенных 100 л.с. стандартного 1,5-литрового двигателя SOHC, в котором используется двойной Keihin боковые карбюраторы. SOHC VTEC в D15B выдает 130ps. Это На 30% больше, чем в стандартной реализации SOHC!
Изучите реализации SOHC VTEC и SOHC VTEC-E. Умный Инженеры Honda увидели, что это логический шаг к слиянию двух реализаций в одну.Это По сути, это трехступенчатая реализация VTEC. Реализован 3-х ступенчатый VTEC. на двигателе D15B 1,5 л SOHC, в котором механизм VTEC-E совмещен с силовой механизм VTEC.
Многие из нас, наверное, смеялись над бедным невежественным мирянином, который сказал: «Я хочу мощности И экономии от моей Хонды». Мы знаем конечно что мощность и экономия — взаимоисключающие реализации. Хонда решил, что , а не , будут соблюдать это правило. Теперь, с 3-ступенчатым VTEC, мы получите ОБЕ мощности и экономичности !.
На приведенной ниже схеме показана трехступенчатая реализация VTEC. В коромысла впускных клапанов имеют два штифтовых исполнительных механизма VTEC. VTEC-E исполнительный узел расположен над распределительным валом, в то время как VTEC (мощность) исполнительный узел представляет собой стандартный узел кулачка и кулачка.
Ниже 2500 об / мин и при небольшом давлении акселератора ни один штифт не попадает в приводится в действие. Двигатель работает в режиме 12 В с очень хорошим сгоранием топлива. эффективность. Когда правая нога становится более активной и / или превышает 2500 об / мин, срабатывает верхний штифт.Это механизм VTEC-E в работе и двигатель эффективно входит во «2-ю стадию». Теперь D15B 3-х ступенчатый работает в 16V режим (оба впускных клапана работают от одного и того же мягкого кулачка).
Этап 2 работает от 2500 до 6000 об / мин. Когда частота вращения превышает 6000 об / мин, механизм VTEC активирует дикий кулачок толкает двигатель к «3-й ступени», силовой ступени. Теперь двигатель полностью раскрывает свой потенциал 130 л.с.!
Трехступенчатый двигатель VTEC D15B используется на JDM текущей серии EK. Civic / Civic Ferio VTi / Vi вместе с новым Multimatic CVT от Honda коробка передач.Ступень-1 12В или режим работы «обедненное горение». обозначается водителю светодиодом на приборной панели. Переключение на 2500 об / мин от обедненного горения до нормального режима работы 16 В фактически меняется в зависимости от нагрузки и требования к водителю. При щадящем вождении обедненная смесь может работать до 3000 об / мин или выше. Этап-3 не всегда может быть активирован. Мультиматик трансмиссия имеет селектор экономичного режима, режима движения и спортивного режима. В В экономичном режиме, например, ЭБУ работает с максимальной частотой вращения около 4800 об / мин. даже в положениях с широко открытой дроссельной заслонкой.
Суть 3-ступенчатого VTEC — мощность И экономия, реализованная на 1,5л. Двигатель SOHC PGM-Fi. Многие люди ошибочно принимают трехступенчатый VTEC как «превосходный». эволюция энергоориентированной реализации DOHC VTEC, описывающая DOHC VTEC как «более старый двухступенчатый VTEC» и подразумевает подчиненное отношение. Это совершенно неверно, потому что DOHC VTEC настроен исключительно на высокую удельную мощность. выход и требования к спорту / гонкам. Трехступенчатый VTEC на самом деле эволюция SOHC VTEC и VTEC-E, объединение двух реализаций в один.
DOHC VTEC — это реализация, производящая самые мощные двигатели. и используется в самых эффективных моделях линейки Honda. Самый маленький Двигатель DOHC VTEC — это легендарный B16A. Двигатель 1595 куб. См 160-170 л. С., Который впервые появился в 1989 году в Honda Integra XSi и RSi, теперь он используется в известные модели Civic SiR. B16B — это специальный сверхвысокий производная от B16A, дающая 185 л.с. и используемая в Civic Type-R.
B18C — двигатель 180 л. С. 1797 куб. Состав компании Integra.B18CSpec96 — это специальный настраиваемый вручную сверхвысокий выходной сигнал. версия B18C, дающая 200 л.с. и используемая в легендарном Integra Type-R.
Реализации DOHC VTEC теперь присутствуют в большинстве великолепных модельных рядов Honda. Accord SiR раньше имел расстроенный 190s h32A 2.2l DOHC VTEC, который был также использовал в тот же период Prelude Si-VTEC, в котором он выдавал 200ps. В Текущая линейка Accord теперь оснащена двигателем 2,0 л DOHC VTEC, который дает 180 л. 200ps в моделях Accord SiR и SiR-T соответственно, в то время как текущий Prelude SiR по-прежнему использует h32A 2.Двигатель 2l DOHC VTEC, выдающий 200 л.с. Специальная настроенная вручную версия h32A используется в Prelude Type-S и дает 220пс.
Высший уровень Реализация DOHC VTEC, конечно же, есть в NSX. Реализован V6 DOHC VTEC, первоначально объемом 3,0 л, а теперь увеличенным объемом 3,2 л. формы, он превосходит «законные» 280ps ограничение, установленное правительством Японии для серийных трамваев.
SOHC VTEC появляется в модельном ряду Honda в большем количестве обликов. Самый маленький Двигатель SOHC VTEC — это D15B, используемый на моделях Civic и Civic Ferio VTi / Vi. в Японии.Двигатель D16A 1590 куб. См SOHC VTEC (мощность), выдающий 130 л.с., также используется на Civic Coupe и Civic Ferio EXi (полноприводная модель). SOHC VTEC также присутствует на моделях Accord, но не на Integra или Prelude. расстановка. Фактически на рынках, которые Honda считает недостаточно продвинутый, чтобы гарантировать двигатели DOHC VTEC (Малайзия является одним из них), Honda позиционирует SOHC VTEC как лучший двигатель для своей линейки.
В этой постоянной функции мы рассмотрели основной принцип, по которому VTEC работает так же, как и различные реализации VTEC.В дальнейшем особенность, мы рассмотрим альтернативные механизмы изменения фаз газораспределения, которые реализуются другими производителями.
Автор: Вонг, Конг-Нгай
Авторские права: Храм VTEC и Храм VTEC ASIA
Примечание: большинство иллюстраций, используемых в этом функции взяты без разрешения из журналов и Honda Japan домашняя страница. Они могут быть отозваны или заменены без предварительного уведомления.
VTEC и VVT-i — разница и сравнение
Системы VTEC и VVT-i были разработаны Honda и Toyota соответственно для повышения эффективности двигателей автомобилей. VTEC ( Variable Valve Timing and Lift Electronic Control ) — это система клапанного механизма, разработанная Honda, которая позволяет двигателям достигать выходной мощности на уровне турбонаддува без плохой топливной эффективности, которую обычно вызывает турбонаддув. VVT-i ( Variable Valve Timing with Intelligence ) — аналогичная система, разработанная Toyota и имеющая несколько вариантов, среди которых VVTL-i (интеллектуальная система Variable Valve Timing and Lift) аналогична VTEC. Впервые VVTL-i был использован в 1999 году в Toyota Celica SS-II, но был снят с производства, поскольку не соответствует требованиям Euro IV по выбросам.
Таблица сравнения
| VTEC | VVT-i | |
|---|---|---|
| Спущен на воду | 1983 | 1996 |
| Принцип работы | Это система клапанного механизма для повышения объемного КПД четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.Он не только меняет время, но и поднимает клапаны. | Он изменяет синхронизацию впускных клапанов, регулируя соотношение между приводом распределительного вала (ременным, ножничным механизмом или цепью) и впускным распредвалом. Не поднимает клапаны. |
| Разработано | Honda | Тойота |
| Стенды для | Intelligent-VTEC (Электронное управление с регулируемой синхронизацией клапана и подъемом) | Регулируемая синхронизация клапана с интеллектуальным управлением |
| Распредвал впускных клапанов | Распределительный вал впускных клапанов может поворачиваться на 25–50 градусов при работающем двигателе. | Выбор времени впускных клапанов зависит от соотношения между приводом распределительного вала (ременным, ножничным механизмом или цепью) и впускным распредвалом |
| изменения фаз | изменения фаз осуществляются с помощью регулируемого кулачкового механизма с масляным приводом, управляемого компьютером | • Давление моторного масла подается на привод для регулировки положения распределительного вала |
| Perfomance | Фазирование определяется комбинацией нагрузки двигателя и числа оборотов в диапазоне от полностью замедленного на холостом ходу до некоторого опережения при полном открытии дроссельной заслонки и низких оборотах | Регулировка времени перекрытия между закрытием выпускного клапана и открытием впускного клапана приводит к повышению эффективности двигателя. |
Принцип работы
В автомобильном двигателе впускной и выпускной клапаны перемещаются на распределительный вал. Время, подъем и продолжительность клапана определяются формой лепестков, которые заставляют вал двигаться. Время относится к измерению угла открытия или закрытия клапана по отношению к положению поршня, а подъем относится к тому, насколько открыт клапан.
i-VTEC использует не только синхронизацию, но и аспект подъема клапанов, в то время как VVTi использует только аспект синхронизации.Технология, в которой используются параметры синхронизации и подъемной силы, разработанные Toyota, называется VVTL-i и может быть приравнена к технологии i-VTEC от Honda.
i-VTEC
Компания Honda представила технологию i-VTEC в семействе четырехцилиндровых двигателей Honda серии K в 2001 году.
- Впускной распределительный вал может поворачиваться на 25–50 градусов при работающем двигателе.
- Фазовое переключение осуществляется регулируемым кулачковым механизмом с масляным приводом, управляемым компьютером.
- Фазирование определяется комбинацией нагрузки двигателя и числа оборотов в диапазоне от полностью замедленного на холостом ходу до некоторого опережения при полном открытии дроссельной заслонки и низких оборотах.
- Результатом является дальнейшая оптимизация выходного крутящего момента, особенно на низких и средних оборотах.
- Подъем клапана и продолжительность по-прежнему ограничены отдельными профилями низких и высоких оборотов.
VVTi
Toyota представила VVT-i в 1996 году. С этой технологией
- Выбор времени впускных клапанов зависит от соотношения между приводом распределительного вала (ременным, ножничным или цепным) и впускным распредвалом.
- Давление моторного масла подается на привод для регулировки положения распределительного вала.
- Регулировка времени перекрытия между закрытием выпускного клапана и открытием впускного клапана приводит к повышению эффективности двигателя.
Видео о VTEC и VVT-i
Вот несколько полезных видеороликов о VTEC и VVT-i.
Механизм изменения фаз газораспределения на Toyota
Как работает VTEC
Список литературы
Поделитесь этим сравнением:
Если вы дочитали до этого места, подписывайтесь на нас:
«VTEC против VVT-i.