Что такое система VTEC и как она работает

Что такое система VTEC и как она работает

VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Controlсистема изменения фаз газораспределения и электронного управления) является электронной или механической системой в некоторых двигателях автомобилей Honda, которая позволяет двигателю эффективно работать на высоких и низких оборотах, становясь ещё более производительным и ещё более экономичным соответственно. И делает это система VTEC, изменяя режим работы распределительного вала, и вот как это работает!

Если вы читали статью о том, как работает двигатель, то Вы уже знаете о клапанах, которые позволяют воздушно-топливной смеси попадать в двигатель, а выхлопам — выходить из двигателя. Вы также знаете о распределительном вале, который управляет клапанами. Вал использует вращающиеся лопасти (кулачки), которые толкают клапаны, заставляя их открываться и закрываться.

Но есть одна небольшая проблема: на разных оборотах двигателя клапаны, регулируемые распредвалом, открываются в один и тот же момент относительно хода поршня (так, впускной открывается, когда поршень достигает верхней мёртвой точки), на время, зависимое от оборотов двигателя и всегда с одинаковым зазором (что, собственно, определяет скорость поступления топлива). Но оказывается, что существует значительная разница между тем, как кулачки на распределительном вале открывают и закрывают клапаны на разных оборотах (оборотах в минуту) вращения двигателя. Чтобы понять, почему так устроено, представим, что двигатель работает крайне медленно — на 10 или 20 оборотах в минуту, таким образом, время выполнения цикла поршнями занимает аж несколько секунд. Это практически невозможно, чтобы обычный двигатель внутреннего сгорания реально работал так медленно, но представьте себе, что мы смогли его настолько замедлить и достичь того, чтобы он при этом не заглох. Мы хотели бы, чтобы распредвал работал таким образом, чтобы, когда поршень начинает двигаться вниз в такте впуска, впускной клапан открывался. И этот клапан закроется, когда поршень достигнет нижней точки. Затем нам нужно, чтобы выпускной клапан открывался сразу после того, как поршень достигает нижнего предела в конце рабочего хода и будет закрыт, когда поршень заканчивает такт выпуска. Это будет идеальная работа клапанов, пока двигатель работает на такой очень медленной скорости.

При увеличении оборотов, однако, эта конфигурация для распределительного вала уже не очень хорошо работает. Только представьте, если двигатель работает на 4 000 оборотах в минуту, то клапаны открываются и закрываются 2 000 раз каждую минуту, или от тридцати до сорока раз в секунду. Когда впускной клапан открывается в верхней части такта впуска (когда цилиндр находится в верхней мёртвой точке), то получается, что у цилиндра есть мизерные доли секунды, чтобы получить воздушно-топливную смесь. Поэтому на более высоких оборотах нам бы хотелось, чтобы впускной клапан открывался до такта впуска — на самом деле ещё ​​во время такта выпуска — так, чтобы к тому времени, когда поршень начинает двигаться вниз в такте впуска, клапан был уже открыт, и топливо двигалось свободно в цилиндр в течение всего такта впуска.

Теперь мы видим, что для обеспечения максимальной производительности двигателя на низких оборотах клапаны должны открываться и закрываться по-другому, нежели они делают это на более высоких оборотах двигателя. То есть нам не совсем подходит классическая система распределительного вала с его кулачками всегда одного размера и формы — нам нужно нечто более совершенное, чтобы наш двигатель мог работать ещё производительнее, когда от него это требуется, и мог экономить ещё больше топлива, когда от него практически не требуется приводить в движение автомобиль.

Именно для этих целей в лабораториях автоконцерна Honda придумали систему VTEC. Поскольку двигатель постоянно работает на разных диапазонах оборотов в минуту, компьютер двигателя может активировать дополнительные кулачки на валу и изменять таким образом длину и выступ кулачка. Таким образом, двигатель машины теперь получает лучшие «черты» на низкоскоростных и высокоскоростных режимах, благодаря распредвалу в том же моторе.

Предлагаем взглянуть на анимацию ниже, чтобы понять, как же работает VTEC:

Читайте также:  Свап двигателя - что это такое и когда нужно делать

Тем не менее, система VTEC далеко не так идеальна, как хотелось бы этого, так как справляется с поставленной на неё задачей, хоть и отменно, но не в самом лучшем виде. Некоторые производители двигателей постоянно экспериментируют с системами, которые позволили бы бесконечно изменять фазы газораспределения таким образом, чтобы двигатель получал лучшее соотношение работы клапанов. Например, представьте, что каждый клапан имел бы соленоид, который может открывать и закрывать клапан под управлением компьютера, а не полагаться на механическую концепцию распределительного вала. При этом типе системы Вы получите максимальную производительность двигателя на каждом диапазоне оборотов. Тем не менее, пока нам приходится с нетерпением ждать такой системы в будущем.

VTEC (Variable valve Timing and lift Electronic Control)

VTEC (Variable valve Timing and lift Electronic Control) — система динамического изменения фаз газораспределения, фирменная разработка компании Honda, принесшая ей славу строителей спортивных двигателей в гражданских автомобилях.

принцип работы системы VTEC.

Первоначально, система VTEC позволила строить компактные, но очень мощные (в соотношении объем/л.с.) двигатели без применения дополнительных устройств (турбин, интеркулеров), при этом технология производства подобных двигателей остается недорогой, а автомобиль с установленной на нем системой VTEC не испытывает проблем, характерных для турбированных автомобилей.

Виды и версии VTEC.

DOHC VTEC

Принцип работы VTEC в классическом варианте, крайне прост, — на паре распредвалов (изначально VTEC появился на двухвальном двигателе B16A) располагается один полнительный кулачок больше размера на каждый цилиндр. В режиме обычной работы двигателя этот кулачок, во время вращения распредвала, попадает в специальный паз между клапанами и не влияет на работу двигателя. Но, при достижении определенного количества оборотов (от 4500 и выше), давлением масла выдвигаются особые штифты, которые блокируют паз, связывая два клапана вместе. С этого момента, большой кулачок начинает давить непосредственно на оба клапана сразу, вызывая, тем самым, их большее открытие. Как только обороты падают, падает и давление масла, — штифт уходит на изначальную позицию и большой кулачок снова попадает в свой паз, — работа системы VTEC заканчивается, и двигатель возвращается в стандартный режим работы. Благодаря этому простому механизму, Honda удалось «снять» с обычного нетурбованного двигателя невероятную до того момента мощность — более 100 л.с. на 1 литр объема!

SOHC VTEC

Вторая версия VTEC появилась вскоре после первой. Ее гениальность заключалась в том, что передовую систему увеличения мощности двигателя конструкторы Honda умудрились поставить в одновальный двигатель D15B, сделав его, возможно, самым передовым двигателем среди одноклассников в свое время. Разница с первой системой заключалась в том, что здесь большой кулачок работал только для впуска, — установить большой кулачок на одном распредвале еще и на выпуск оказалось технически неисполнимо, — начинала мешаться свеча зажигания. Тем не менее, даже увеличение хода впускных клапанов позволило значительно поднять мощность автомобиля со 105 до 130 л.с. на 1,5 литра объема!

SOHC VTEC E

Дальнейшее развитие системы VTEC показало, что ее можно использовать не только для увеличения мощности. Так, вскоре после версии SOHC VTEC появилась SOHC VTEC E, где буква Е означала Econimy — экономичный режим. Экономичность возникала из-за новой схемы работы VTEC, — теперь, на низких оборотах открывался только один впускной клапан, и двигатель работал на бедной смеси. С увеличением оборотов и ростом давления масла, открывался второй клапан, и двигатель получал возможность дышать «второй ноздрей». Это позволяло ему на высоких оборотах работать…. как обычному двигателю! С падением оборотом, двигатель вновь переходил на работу с одним впускным клапаном. SOHC VTEC E не давал никаких преимуществ с точки зрения мощности, зато позволил существенно снизить расход топлива. Так, автомобиль Honda Civic, оснащенный системой SOHC VTEC E в экономичном режиме, расходовал всего 3,5 л/100км, и это задолго до появления гибридных автомобилей с такими же показателями, без применения каких либо сложных технологий.

3-stage SOHC VTEC

Логическим продолжением развития системы VTEC стало появление гибридной системы, объединяющей лучшие стороны SOHC VTEC и SOHC VTEC E. Теперь двигатель стал работать в трех режимах (что собственно и отразилось в названии системы), — на низких оборотах работал один впускной клапан, на средних, — оба, на максимальных, — оба клапана через большой кулачок, что давало отличные показатели на всех трех этапах работы. Двигатель получался очень экономичным на малых оборотах, и при этом очень мощным (для своего объема, конечно) на больших. В цифрах это выражалось примерно так, — на низких оборотах, в режиме работы только 12-ю клапанами расход автомобиля составлял все те же 3,5л/100км, но при нажатии на педаль акселератора, двигатель выдавал 130 л.с. с 1,5 литров объема

Читайте также:  Краска карандаш для автомобиля средство для подкраски авто

i-VTEC

С появлением двигателей серии K, компания Honda разработала последнюю на настоящий момент версию системы VTEC, получившая обозначение i-VTEC (где буква «i» означает «Intellegence» — «интеллектуальный»). Сама система вернулась к истокам, — она стала устанавливаться на двигатели с двумя распределительными валами, что значительно расширило конструкторские возможности. «Интеллектуальность» же данной системы заключалась в следующем, — отныне VTEC стала управляться компьютером, а изменение фаз газораспределения стало постоянным, за счет функции регулирования угла опережения, которую получил впускной распредвал. Система i-VTEC позволила двигателям Honda получить больший крутящий момент на низких оборотах, что было постоянной проблемой для двигателей компании, — при высокой мощности они отличались малым крутящим моментом, получаемым на высоких оборотах. Версия i-VTEC если не устранила, то существенно подкорректировала этот недостаток. Система i-VTEC получила два направления — одна версия i-VTEC получила больший уклон в мощность, и стала устанавливаться на мощные моторы серии K, например в автомобилях серии Type R, или Acura RSX. Другая версия, напротив, получила «экономичное» направление, и стала устанавливаться в гражданской серии двигателей (например на автомобилях CR-V, Accord, Element, Odyssey, и других).

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Автозапчасти для иномарок, ремонт авто

Однако система honda i vtec 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. Однако это не так: Но прежде чем рассмотреть очередное изобретение Honda необходимо разобраться с система honda i vtec.

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 система honda i vtec неуверенно. Чтобы предотвратить это, в цилиндры поступает обогащенная топливом смесь, что сказывается на экономичности.

Система VTEC SOHC, работа на пальцах

Система VTEC-E способна обеспечить уверенную работу двигателя на малых оборотах на обедненной топливом горючей смеси. При этом также достигается существенная экономия. Так как эта технология нацелена на снижение потребления топлива на малых оборотах, то и система honda i vtec она действие впускных клапанов.

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 система honda i vtec 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.

Замыкание происходит точно так же как и в других системах VTEC. Тем система honda i vtec менее, по сравнению с простыми моторами, агрегаты с таким механизмом не только экономичнее, но и мощнее.

VTEC (Variable valve Timing and lift Electronic Control)

В отличие от всех описанных выше система honda i vtec 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 система honda i vtec случае используется только один из впускных клапанов. На средних оборотах в работу включается второй клапан, но фазы газораспределения и высота подъема клапанов не изменяются.

Читайте также:  Опель антара предохранители

Двигатель в этом случае реализует высокий система honda i vtec 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: Прежние версии VTEC способны регулировать степень открытия клапанов лишь в режимах.

Не буду спорить, но ситуация в 8 поколении мне кажется уже исправлена. Но об этом позже. Начнем с того, что принцип работы различных VTEC немного разнится. Поэтому будем рассматривать особенности каждого вида VTEC отдельно. Так как же работает наш пресловутый VTEC? Вспомним, что на каждый клапан в цилиндре приходится свой кулачок на распредвале.

Все двигатели с системой VTEC имеют два впускных клапана и два выпускных на каждый цилиндр. Вроде и кулачков должно быть столько же сколько и клапанов?

Да, но не в случае с VTEC. Взгляните на анимацию: Устройство и принцип работы VTEC Как мы и упоминали ранее для каждой пары клапанов предусмотрена группа из трех кулачков, а не двух, как на обычных двигателях.

Два внешних кулачка отвечают за работу двигателя на низких оборотах, а центральный подключается на высоких оборотах. До тех пор пока система VTEC отдыхает, 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 в холостую. Как только двигатель переходит в режим высоких оборотов система VTEC включается оборотов в минуту.

Посредством давления масла система смещает специальные поршеньки sinchronizing pin внутри рокеров таким система honda i vtec, что все три рокера превращаются в одну единую конструкцию. До этого работавший вхолостую центральный кулачок вступает в игру.

Теперь два крайних рокера начинают работать по законам центрального кулачка, загоняя клапана глубже. Таким образом, в режиме Система honda i vtec в цилиндры поступает больше топливно-воздушной смеси, и как следствие, значительное увеличение мощности. Это механизм, который доворачивает впускной распределительный вал относительно выпускного с помощью давления масла. По сути, расшифровка названия имеет тот же смысл, система honda i vtec и VTEC. В принципе цель этих систем одна и та же, но каждая это делает по разному и в тоже время дополняет друг друга.

Дополнительная система VTC установлена и воздействует только на впускной распредвал. При высоких оборотах времени на открытие-закрытие клапанов значительно меньше, хотя топливо-воздушной смеси нужно подавать. Если система VTEC с помощью дополнительного кулачка позволяет вогнать клапаны глубже и незначительно увеличивает время открытого состояния, то VTC дает возможность довернуть распредвал таким образом, что клапаны откроются раньше, что способствует более эфективному продуванию цилиндров.

В отличие от основной системы VTEC, которая включается в определенном диапазоне оборотов, дополнительная система VTC работает постоянно и непрерывно, регулируя момент открытия система honda i vtec клапанов в зависимости от нагрузки на двигатель.

Давайте разберемся, как она это делает. Если обычный шкив это цельная конструкция, один кусок металла, то шкив VTC состоит из нескольких частей. Другая часть — лопатка шкива VTC — деталь которая имеет свободный ход внутри шкива VTC и которая жестко закреплена с впускным распредвалом.

Полость внутри корпуса шкива VTC, в которой лопатка имеет свободный ход заполнена система honda i vtec маслом.

Подвод масла в полость шкива организована с двух сторон от лопатки. Таким образом, подавая давление масла в одну из сторон мы крутим лопатку в другую сторону. А воздействуя система honda i vtec лопатку шкива VTC мы напрямую воздействуем на распредвал с кулачками и, как следствие, изменяем угол положения впускных кулачков относительно выпускных. Роль управляющего в этом процессе играет соленоид VTC.

Ссылка на основную публикацию
Что такое рейлинги Автоблог
Распорки, дуги или поперечины что установить на рейлинги Моя газета Моя газета Опубликовано в Вторник, 30-го Июня, 2015. Вы можете...
Что такое и зачем нужен ДМРВ в автомобиле 1
Что такое ДМРВ, предназначение, устройство, принцип работы «Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) — что это такое и для чего он...
Что такое и как работает автомобильный иммобилайзер
Иммобилайзер — охранное чудо-устройство на заметку автовладельцам Практически все современные машины сегодня оборудуются таким устройством, как иммобилайзер. Несмотря на это,...
Что такое религия и зачем она нужна База ответов на любые вопросы
Что такое религия и зачем она нужна База ответов на любые вопросы Согласно статистическим данным, в мире существует около 5000...
Adblock detector