Sistem VTEC pentru motorul auto
Conținut
Motoarele cu combustie internă auto se îmbunătățesc constant, inginerii încearcă să „stoarcă” puterea și cuplul maxim, mai ales fără a recurge la creșterea volumului cilindrilor. Inginerii auto japonezi au devenit renumiți pentru faptul că motoarele lor atmosferice, în anii 90 ai secolului trecut, au primit 1000 de cai putere dintr-un volum de 100 cm³. Vorbim despre mașinile Honda, care sunt cunoscute pentru motoarele lor de accelerație, mai ales datorită sistemului VTEC.
Deci, în articol vom analiza mai îndeaproape ce este VTEC, cum funcționează, principiul de funcționare și caracteristicile de proiectare.
Ce este sistemul VTEC
Control electronic de sincronizare și ridicare variabilă a supapei, care este tradus în rusă, ca sistem electronic pentru controlul timpului de deschidere și ridicare a supapei mecanismului de distribuție a gazului. În cuvinte simple, acesta este un sistem pentru schimbarea momentului de sincronizare. Acest mecanism a fost inventat dintr-un motiv.
Se știe că un motor cu ardere internă cu aspirație naturală are capacități de putere maximă extrem de limitate, iar așa-numitul „raft” al cuplului este atât de scurt încât motorul funcționează eficient doar într-un anumit interval de turații. Desigur, instalarea unei turbine rezolvă în totalitate această problemă, dar suntem interesați de un motor atmosferic, care este mai ieftin de fabricat și mai ușor de operat.
În anii 80 ai secolului trecut, inginerii japonezi de la Honda au început să se gândească la cum să facă un motor subcompact să funcționeze eficient în toate modurile, să elimine „întâlnirea” dintre supapă și cilindru și să mărească viteza de funcționare la 8000-9000 rpm.
Astăzi, vehiculele Honda sunt echipate cu sistemul VTEC Seria 3, care se caracterizează prin prezența unor electronice sofisticate responsabile de cantitatea de timp de ridicare și deschidere a supapelor pentru trei moduri de funcționare (viteză mică, medie și mare).
La turații de ralanti și scăzute, sistemul oferă eficiență a consumului de combustibil datorită unui amestec slab, și atingerea vitezei medii și mari - putere maximă.
Apropo, noua generație "VTECH" permite deschiderea uneia dintre cele două supape de admisie, ceea ce permite economisirea semnificativă a combustibilului în modul oraș.
Principiile de bază ale muncii
Când motorul funcționează la turații mici și medii, unitatea electronică de comandă a motorului cu ardere internă menține electrovalva închisă, nu există presiune de ulei în balansoare, iar supapele funcționează normal din rotirea camelor principale ale arborelui cu came.
La atingerea anumitor rotații, la care este necesară o ieșire maximă, ECU trimite un semnal către solenoid, care, când este deschis, trece ulei sub presiune în cavitatea balansoarelor și mișcă știfturile, forțând să funcționeze aceleași came, care schimbă înălțimea ridicării supapei și timpul de deschidere.
În același timp, ECM ajustează raportul combustibil / aer prin injectarea unui amestec bogat în cilindri pentru un cuplu maxim.
De îndată ce turația motorului scade, solenoidul închide canalul de ulei, știfturile revin la poziția inițială, iar supapele funcționează din camele laterale.
Astfel, funcționarea sistemului asigură efectul unei mici turbine.
Soiuri de VTEC
Pentru mai mult de 30 de ani de aplicare a sistemului, există patru tipuri de VTEC:
- DOHC VTEC;
- SOHC VTEC;
- i-VTEC;
- SOHC VTEC-E.
În ciuda varietății sistemelor de control al cursei de timp și ale supapelor, principiul de funcționare este același, doar schema de proiectare și control diferă.
Sistem DOHC VTEC
În 1989, au fost lansate două modificări ale Honda Integra pentru piața internă japoneză - XSi și RSi. Motorul de 1.6 litri era echipat cu VTEC, iar puterea maximă era de 160 CP. Este de remarcat faptul că motorul la turații reduse se caracterizează printr-un răspuns bun al accelerației, eficiența consumului de combustibil și respectarea mediului. Apropo, acest motor este încă produs, doar într-o versiune modernizată.
Structural, motorul DOHC este echipat cu doi arbori cu came și patru supape pe cilindru. Fiecare pereche de supape este echipată cu trei came special formate, dintre care două funcționează la viteze mici și medii, iar cea centrală este „conectată” la viteze mari.
Cele două came exterioare comunică direct cu supapele prin basculă, în timp ce camera centrală funcționează în gol până când se atinge o anumită viteză.
Camele laterale ale arborelui cu came sunt elipsoidale standard, dar asigură un consum redus de combustibil doar la turații reduse. Când viteza crește, camera mijlocie, sub influența presiunii uleiului, este activată și, datorită formei sale mai rotunjite și mai mari, deschide supapa în momentul necesar și la o înălțime mai mare. Datorită acestui fapt, umplerea cilindrului este îmbunătățită, se asigură purjarea necesară și amestecul combustibil-aer este ars cu eficiență maximă.
Sistem SOHC VTEC
Aplicația VTEC a îndeplinit așteptările inginerilor japonezi și au decis să continue să dezvolte inovația. Acum, astfel de motoare sunt competitori direcți către unitățile cu turbină, iar primul este structural mai simplu și mai ieftin de operat.
În 1991, VTEC a fost instalat și pe motorul D15B cu un sistem de distribuție a gazelor SOHC, iar cu un volum modest de 1,5 litri, motorul a „produs” 130 CP. Designul unității de putere asigură un singur arbore cu came. În consecință, camele sunt pe aceeași axă.
Principiul de funcționare al designului simplificat nu este mult diferit de celelalte: folosește, de asemenea, trei came pe pereche de supape, iar sistemul funcționează doar pentru supapele de admisie, în timp ce supapele de evacuare, indiferent de viteză, funcționează în modul geometric și timp standard.
Designul simplificat are avantajele sale, deoarece un astfel de motor este mai compact și mai ușor, iar acest lucru este important pentru performanțele dinamice ale mașinii și aspectul mașinii în ansamblu.
Sistem I-VTEC
Cu siguranță știți mașini precum generația a 7-a și a 8-a Honda Accord, precum și crossover-ul CR-V, care sunt echipate cu motoare cu sistemul i-VTEC. În acest caz, litera „i” înseamnă cuvântul inteligent, adică „inteligent”. Comparativ cu seria anterioară, o nouă generație, datorită introducerii unei funcții suplimentare VTC, care funcționează constant, controlând pe deplin momentul în care supapele încep să se deschidă.
Aici, supapele de admisie nu numai că se deschid mai devreme sau mai târziu și la o anumită înălțime, dar arborele cu came poate fi, de asemenea, rotit cu un anumit unghi datorită piuliței angrenajului care asigură același arbore cu came. În general, sistemul elimină „scufundările” cuplului, asigură o accelerație bună, precum și un consum moderat de combustibil.
Sistem SOHC VTEC-E
Următoarea generație de „VTECH” se concentrează pe obținerea unei economii maxime de combustibil. Pentru a înțelege funcționarea VTEC-E, să ne întoarcem la teoria motorului cu ciclul Otto. Deci, amestecul aer-combustibil se obține prin amestecarea aerului și a benzinei în galeria de admisie sau direct în cilindru. Printre altele, un factor important în eficiența de ardere a amestecului este uniformitatea acestuia.
La turații mici, gradul de admisie a aerului este scăzut, ceea ce înseamnă că amestecul combustibilului cu aerul este ineficient, ceea ce înseamnă că avem de-a face cu o funcționare instabilă a motorului. Pentru a asigura funcționarea lină a unității de putere, un amestec îmbogățit intră în cilindri.
Sistemul VTEC-E nu are came suplimentare în proiectare, deoarece este destinat exclusiv consumului de combustibil și respectării standardelor ridicate de mediu.
De asemenea, o caracteristică distinctivă a VTEC-E este utilizarea camelor de diferite forme, dintre care una este o formă standard, iar a doua este ovală. Astfel, o supapă de admisie se deschide în intervalul normal, iar cea de-a doua abia se deschide. Printr-o supapă, amestecul combustibil-aer intră complet, în timp ce a doua supapă, datorită debitului său scăzut, dă un efect de turbionare, ceea ce înseamnă că amestecul se va arde cu eficiență deplină. După 2500 rpm începe să funcționeze și a doua supapă, ca și prima, prin închiderea camei în același mod ca în sistemele descrise mai sus.
Apropo, VTEC-E vizează nu numai economia, ci și cu 6-10% mai puternică decât motoarele simple atmosferice, datorită unei game largi de cuplu. Prin urmare, nu este în zadar, la un moment dat, VTEC a devenit un concurent serios al motoarelor cu turbocompresie.
Sistem SOHC VTEC în 3 trepte
O caracteristică distinctivă a celor 3 etape este că sistemul vizează funcționarea VTEC în trei moduri, în cuvinte simple - inginerii au combinat trei generații de VTEC într-una singură. Cele trei moduri de funcționare sunt după cum urmează:
- la turații reduse ale motorului, funcționarea VTEC-E este complet copiată, unde numai una dintre cele două supape se deschide complet;
- la viteză medie, două supape complet deschise;
- la turații mari, camera centrală se cuplează, deschizând supapa la înălțimea sa maximă.
Un solenoid suplimentar este proiectat pentru funcționarea în trei moduri.
S-a dovedit că un astfel de motor, cu o viteză constantă de 60 km / h, a prezentat un consum de combustibil de 3.6 litri la 100 km.
Pe baza descrierii VTEC, acest sistem este destinat să fie considerat de încredere, deoarece există puține piese asociate în proiectare. Este important să înțelegem că menținerea funcționării complete a unui astfel de motor trebuie să provină de la întreținerea la timp, precum și utilizarea uleiului de motor cu o anumită vâscozitate și un pachet de aditivi. De asemenea, unii proprietari nu implică faptul că VTEC are propriile filtre de plasă, care protejează suplimentar solenoizii și camele de ulei murdar, iar aceste ochiuri trebuie schimbate la fiecare 100 km.
Întrebări și răspunsuri:
Ce este VTEC și cum funcționează? Este un sistem electronic care modifică sincronizarea și înălțimea sincronizarii supapei. Este o modificare a unui sistem VTEC similar dezvoltat de Honda.
Care sunt caracteristicile de proiectare și cum funcționează sistemul VTEC? Două supape sunt susținute de trei came (nu două). În funcție de designul curelei de distribuție, camele exterioare contactează supapele prin culbutori, culbutori sau împingătoare. Într-un astfel de sistem, există două moduri de funcționare a sincronizarii supapelor.
