Automoottorin VTEC-järjestelmä
Automaattiset ehdot,  Moottorilaite

Automoottorin VTEC-järjestelmä

Autojen polttomoottorit kehittyvät jatkuvasti, insinöörit yrittävät "puristaa" suurimman tehon ja vääntömomentin etenkin turvautumatta sylinterien tilavuuden lisäämiseen. Japanilaiset autoinsinöörit tulivat tunnetuksi siitä, että niiden ilmakehän moottorit saivat viime vuosisadan 90 -luvulla 1000 hevosvoimaa 100 cm³: n tilavuudesta. Puhumme Honda -autoista, jotka tunnetaan kaasumoottoreistaan ​​erityisesti VTEC -järjestelmän ansiosta.

Joten artikkelissa tarkastelemme tarkemmin mitä VTEC on, miten se toimii, toimintaperiaate ja suunnitteluominaisuudet.

Automoottorin VTEC-järjestelmä

Mikä on VTEC-järjestelmä

Venäjän kieleksi käännetty muuttuva venttiilien ajoitus ja nostolaitteiden elektroninen ohjaus elektronisena järjestelmänä kaasunjakomekanismin venttiilin avautumisaikojen ja nousun ohjaamiseksi. Yksinkertaisesti sanottuna tämä on järjestelmä, jolla muutetaan ajoituksen ajoitusta. Tämä mekanismi keksittiin syystä.

Tiedetään, että vapaasti hengittävällä polttomoottorilla on äärimmäisen rajoitettu maksimiteho ja niin sanottu vääntömomentin "hylly" on niin lyhyt, että moottori toimii tehokkaasti vain tietyllä nopeusalueella. Tietenkin turbiinin asennus ratkaisee tämän ongelman kokonaan, mutta olemme kiinnostuneita ilmakehämoottorista, jonka valmistaminen on halvempaa ja helpompaa käyttää.

Viime vuosisadan 80-luvulla japanilaiset Hondan insinöörit alkoivat miettiä, kuinka saada alikompakti moottori toimimaan tehokkaasti kaikissa tiloissa, eliminoimaan venttiili-sylinteri -kokous ja nostamaan toimintanopeus 8000-9000 rpm: iin.

Nykyään Hondan ajoneuvoissa on 3-sarjan VTEC-järjestelmä, jolle on ominaista hienostunut elektroniikka, joka vastaa hissien ja venttiilien avaamisajoista kolmessa käyttötilassa (matala, keskitaso ja nopea).

Tyhjäkäynnillä ja alhaisilla nopeuksilla järjestelmä tarjoaa polttoainetehokkuutta laihan seoksen ansiosta, ja keskisuurilla ja suurilla nopeuksilla saavutetaan maksimiteho.

Muuten, uuden sukupolven "VTECH" sallii toisen kahdesta tuloventtiilistä avaamisen, mikä säästää huomattavasti polttoainetta kaupunkitilassa.

Automoottorin VTEC-järjestelmä

Työn perusperiaatteet

Kun moottori toimii pienillä ja keskinopeuksilla, polttomoottorin elektroninen ohjausyksikkö pitää magneettiventtiilin suljettuna, keinupaineissa ei ole öljynpainetta ja venttiilit toimivat normaalisti päänokka-akselin nokkojen pyörimisestä alkaen.

Saavutettuaan tietyt kierrokset, joilla vaaditaan enimmäistehoa, ECU lähettää signaalin solenoidille, joka avautuessaan siirtää öljyn paineen alaisena keinukan onteloon ja siirtää nastat pakottaen samat nokat toimimaan, mikä muuttaa venttiilin nostokorkeutta ja avautumisaikaa. 

Samalla ECM säätää polttoaine-ilma-suhdetta ruiskuttamalla sylintereihin runsasta seosta maksimaalisen vääntömomentin saavuttamiseksi.

Heti kun moottorin kierrosluku laskee, solenoidi sulkee öljykanavan, tapit palaavat alkuperäiseen asentoonsa ja venttiilit toimivat sivukameroista.

Siten järjestelmän toiminta saa aikaan pienen turbiinin vaikutuksen.

VTEC-lajikkeet

Yli 30 vuoden järjestelmäkäytössä on neljä VTEC-tyyppiä:

  •  DOHC VTEC;
  •  SOHC VTEC;
  •  i-VTEC;
  •  SOHC VTEC-E.

Huolimatta ajan ja venttiilin iskunohjausjärjestelmien erilaisuudesta, toimintaperiaate on sama, vain rakenne ja ohjauskaavio eroavat toisistaan.

Automoottorin VTEC-järjestelmä

DOHC VTEC -järjestelmä

Vuonna 1989 Honda Integrasta julkaistiin kaksi muunnelmaa Japanin kotimarkkinoille - XSi ja RSi. 1.6-litrainen moottori oli varustettu VTEC:llä, ja suurin teho oli 160 hv. On huomionarvoista, että moottorille alhaisilla nopeuksilla on ominaista hyvä kaasuvaste, polttoainetehokkuus ja ympäristöystävällisyys. Muuten, tätä moottoria valmistetaan edelleen, vain modernisoidussa versiossa.

Rakenteellisesti DOHC-moottori on varustettu kahdella nokka-akselilla ja neljällä venttiilillä sylinteriä kohden. Jokainen venttiilipari on varustettu kolmella erityisen muotoisella nokalla, joista kaksi toimii pienillä ja keskisuurilla nopeuksilla, ja keskimmäinen on "kytketty" suurilla nopeuksilla.

Kaksi ulompaa nokkaa kommunikoivat suoraan venttiilien kanssa keinun kautta, kun taas keskikamera käy joutokäynnillä, kunnes saavutetaan tietty nopeus.

Sivunokka-akselin nokat on valmistettu tavallisesta ellipsoidista muodosta, mutta ne tarjoavat polttoainetehokkuuden vain matalilla kierroksilla. Kun nopeus kasvaa, keskimmäinen nokka aktivoituu öljynpaineen vaikutuksesta ja pyöristetyn ja suuremman muodonsa ansiosta se avaa venttiilin vaadittavalla hetkellä ja suuremmalle korkeudelle. Tästä johtuen sylinterien täyttö paranee, tarvittava puhdistus saadaan aikaan ja polttoaine-ilma-seos palaa mahdollisimman tehokkaasti.

Automoottorin VTEC-järjestelmä

SOHC VTEC -järjestelmä

VTEC: n käyttö vastasi japanilaisten insinöörien odotuksia, ja he päättivät jatkaa innovaation kehittämistä. Tällaiset moottorit ovat nyt suoria kilpailijoita turbiinilla varustetuille yksiköille, ja entisen moottorin käyttö on rakenteellisesti yksinkertaisempaa ja halvempaa.

Vuonna 1991 VTEC asennettiin myös D15B-moottoriin SOHC-kaasunjakojärjestelmällä, ja vaatimaton 1,5 litran tilavuus moottori "tuotti" 130 hv. Voimayksikön suunnittelussa on yksi nokka-akseli. Vastaavasti nokat ovat samalla akselilla.

Yksinkertaistetun mallin toimintaperiaate ei ole paljon erilainen kuin muut: se käyttää myös kolmea nokkaa venttiiliparia kohden, ja järjestelmä toimii vain imuventtiileille, kun taas pakoventtiilit toimivat nopeudesta riippumatta tavallisessa geometrisessa ja aikamoodissa.

Yksinkertaistetulla suunnittelulla on etunsa siinä, että tällainen moottori on pienempi ja kevyempi, mikä on tärkeää auton dynaamisen suorituskyvyn ja koko auton ulkoasun kannalta. 

Automoottorin VTEC-järjestelmä

I-VTEC-järjestelmä

Varmasti tunnet autoja, kuten 7. ja 8. sukupolven Honda Accord sekä CR-V crossover, jotka on varustettu i-VTEC-järjestelmällä varustetuilla moottoreilla. Tässä tapauksessa kirjain "i" tarkoittaa sanaa älykäs, eli "älykäs". Aikaisempaan sarjaan verrattuna uusi sukupolvi, kiitos lisätoiminnon VTC, joka toimii jatkuvasti ja joka hallitsee venttiilien avaamisen alkua.

Tällöin imuventtiilit eivät vain avaudu ennemmin tai myöhemmin ja tietylle korkeudelle, mutta nokka-akseli voidaan kääntää myös tietyssä kulmassa saman nokka-akselin hammaspyörän mutterin ansiosta. Yleensä järjestelmä eliminoi vääntömomentin "laskut", tarjoaa hyvän kiihtyvyyden ja kohtuullisen polttoaineenkulutuksen.

Automoottorin VTEC-järjestelmä

SOHC VTEC-E -järjestelmä

Seuraavan sukupolven "VTECH" keskittyy maksimaalisen polttoainetalouden saavuttamiseen. VTEC-E:n toiminnan ymmärtämiseksi siirrytään Otto-syklin moottorin teoriaan. Joten ilma-polttoaineseos saadaan sekoittamalla ilmaa ja bensiiniä imusarjassa tai suoraan sylinterissä. Tärkeä tekijä seoksen palamistehokkuudessa on muun muassa sen tasaisuus.

Pienillä nopeuksilla ilmanottoaste on alhainen, mikä tarkoittaa, että polttoaineen sekoittaminen ilman kanssa on tehotonta, mikä tarkoittaa, että kyseessä on epävakaa moottorin toiminta. Voimayksikön sujuvan toiminnan varmistamiseksi sylintereihin tulee rikastettua seosta.

VTEC-E-järjestelmässä ei ole ylimääräisiä kameroita, koska se on suunnattu yksinomaan polttoainetalouteen ja korkeiden ympäristöstandardien noudattamiseen. 

VTEC-E:n erottuva piirre on myös erimuotoisten nokkien käyttö, joista yksi on vakiomuoto ja toinen soikea. Siten yksi tuloventtiili avautuu normaalialueella ja toinen tuskin avautuu. Yhden venttiilin kautta polttoaine-ilma-seos tulee kokonaan sisään, kun taas toinen venttiili antaa alhaisen läpäisytehonsa vuoksi pyörteilyvaikutuksen, mikä tarkoittaa, että seos palaa täydellä teholla. 2500 rpm jälkeen myös toinen venttiili alkaa toimia, kuten ensimmäinenkin, sulkemalla nokka samalla tavalla kuin yllä kuvatuissa järjestelmissä.

Muuten, VTEC-E ei ole tarkoitettu vain taloudellisuuteen, vaan myös 6-10% tehokkaampiin kuin yksinkertaiset ilmakehämoottorit, monien vääntömomenttien ansiosta. Siksi ei ole turhaa, VTECistä on kerralla tullut vakava kilpailija turboahdetuilla moottoreilla.

Automoottorin VTEC-järjestelmä

3-vaiheinen SOHC VTEC -järjestelmä

3-vaiheisen järjestelmän erottuva piirre on, että järjestelmä on suunnattu VTEC-toimintaan kolmessa tilassa, yksinkertaisesti sanottuna - insinöörit yhdistivät kolme VTEC-sukupolvea yhdeksi. Kolme toimintatilaa ovat seuraavat:

  • pienillä moottorin kierrosluvuilla VTEC-E: n toiminta kopioidaan kokonaan, jolloin vain toinen venttiileistä avautuu kokonaan;
  • keskinopeudella kaksi venttiiliä täysin auki;
  • suurilla kierrosluvuilla keskimmäinen nokka lukittuu ja avaa venttiilin enimmäiskorkeuteensa.

Kolmen moodin käyttöön on suunniteltu ylimääräinen solenoidi.

On osoitettu, että tällaisen moottorin vakionopeudella 60 km / h polttoaineenkulutus oli 3.6 litraa 100 kilometriä kohden.

VTEC-kuvauksen perusteella tätä järjestelmää on tarkoitus pitää luotettavana, koska suunnittelussa on vain vähän mukana olevia osia. On tärkeää ymmärtää, että tällaisen moottorin täydellisen toiminnan ylläpitämisen on perustuttava oikea-aikaiseen huoltoon sekä tietyn viskositeetin ja lisäainepaketin moottoriöljyn käyttöön. Jotkut omistajat eivät myöskään tarkoita, että VTEC: llä on omat verkkosuodattimet, jotka lisäksi suojaavat solenoidit ja nokat likaiselta öljyltä, ja nämä seulat on vaihdettava 100 000 km: n välein.

Kysymyksiä ja vastauksia:

Mikä i VTEC on ja miten se toimii? Se on elektroninen järjestelmä, joka muuttaa venttiilin ajoituksen ajoitusta ja korkeutta. Se on muunnos Hondan kehittämään samanlaiseen VTEC-järjestelmään.

Mitkä ovat suunnitteluominaisuudet ja miten VTEC-järjestelmä toimii? Kahta venttiiliä tukee kolme nokkaa (ei kahta). Ajoitusrakenteesta riippuen ulommat nokat koskettavat venttiileitä keinuvipujen, keinuvipujen tai työntimien kautta. Tällaisessa järjestelmässä on kaksi venttiilin ajoituksen toimintatapaa.

Lisää kommentti