कार इंजन के लिए VTEC प्रणाली

ऑटोमोटिव आंतरिक दहन इंजन में लगातार सुधार हो रहा है, इंजीनियर अधिकतम शक्ति और टॉर्क को "निचोड़ने" की कोशिश कर रहे हैं, खासकर सिलेंडर की मात्रा बढ़ाने का सहारा लिए बिना। जापानी ऑटो इंजीनियर इस तथ्य के लिए प्रसिद्ध हो गए कि पिछली सदी के 90 के दशक में उनके वायुमंडलीय इंजनों को 1000 सेमी³ की मात्रा से 100 अश्वशक्ति प्राप्त होती थी। हम होंडा कारों के बारे में बात कर रहे हैं, जो अपने टॉर्क इंजन के लिए जानी जाती हैं, खासकर वीटीईसी सिस्टम के लिए।

इसलिए, लेख में हम विस्तार से समझेंगे कि वीटीईसी क्या है, यह कैसे काम करता है, संचालन का सिद्धांत और डिज़ाइन सुविधाएँ।

वीटीईसी प्रणाली क्या है?

वेरिएबल वाल्व टाइमिंग और लिफ्ट इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण, जिसका रूसी में अनुवाद गैस वितरण वाल्व के खुलने के समय और लिफ्ट ऊंचाई के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली के रूप में किया जाता है। सरल शब्दों में कहें तो यह समय के चरणों को बदलने की एक प्रणाली है। इस तंत्र का आविष्कार एक कारण से किया गया था।

यह ज्ञात है कि स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड आंतरिक दहन इंजन में अधिकतम शक्ति प्रदान करने की बहुत सीमित क्षमता होती है, और टॉर्क का तथाकथित "घोड़ा" इतना छोटा होता है कि इंजन केवल एक निश्चित गति सीमा में ही कुशलता से काम करता है। बेशक, टरबाइन स्थापित करने से यह समस्या पूरी तरह हल हो जाती है, लेकिन हम एक वायुमंडलीय इंजन में रुचि रखते हैं, जो निर्माण में सस्ता और संचालित करने में आसान हो।

पिछली शताब्दी के 80 के दशक में, जापानी होंडा इंजीनियरों ने सोचा था कि कैसे एक छोटे इंजन को सभी मोड में कुशलतापूर्वक काम करना है, सिलेंडर के साथ वाल्व की "बैठक" को खत्म करना है और ऑपरेटिंग गति को 8000-9000 प्रति मिनट तक बढ़ाना है।

आज, होंडा वाहन 3-सीरीज़ वीटीईसी सिस्टम से लैस हैं, जो तीन ऑपरेटिंग मोड (कम, मध्यम और उच्च गति) के लिए लिफ्ट और वाल्व खोलने के समय की मात्रा के लिए जिम्मेदार परिष्कृत इलेक्ट्रॉनिक्स की उपस्थिति की विशेषता है।

निष्क्रिय और कम गति पर, सिस्टम एक दुबले मिश्रण के कारण ईंधन दक्षता प्रदान करता है, और मध्यम और उच्च गति - अधिकतम शक्ति तक पहुँचता है।

वैसे, "LEVETCH" की नई पीढ़ी आपको दो इनलेट वाल्वों में से एक को खोलने की अनुमति देती है, जो आपको शहरी मोड में महत्वपूर्ण रूप से ईंधन बचाने की अनुमति देती है।

कार्य के मूल सिद्धांत

जब इंजन कम और मध्यम गति पर चल रहा होता है, तो आंतरिक दहन इंजन इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण इकाई सोलनॉइड वाल्व को बंद रखती है, रॉकर्स में कोई तेल का दबाव नहीं होता है, और वाल्व मुख्य कैंषफ़्ट कैम के रोटेशन से सामान्य रूप से संचालित होते हैं।

एक निश्चित गति तक पहुंचने पर, जिस पर अधिकतम आउटपुट की आवश्यकता होती है, ईसीयू सोलनॉइड को एक सिग्नल भेजता है, जो खुलने पर, दबाव में तेल को रॉकर्स की गुहा में भेजता है, और पिनों को स्थानांतरित करता है, जिससे समान कैम को काम करने के लिए मजबूर किया जाता है, बदलते हुए वाल्व लिफ्ट और उनके खुलने का समय। 

उसी समय, इंजन नियंत्रण इकाई ईंधन-से-वायु अनुपात को समायोजित करती है, अधिकतम टॉर्क प्राप्त करने के लिए सिलेंडर को एक समृद्ध मिश्रण की आपूर्ति करती है।

जैसे ही इंजन की गति कम हो जाती है, सोलनॉइड तेल चैनल बंद कर देता है, पिन अपनी मूल स्थिति में लौट आते हैं, और वाल्व साइड कैम से काम करते हैं।

इस प्रकार, सिस्टम का संचालन एक छोटे टरबाइन का प्रभाव प्रदान करता है।

वीटीईसी की किस्में

सिस्टम के 30 से अधिक वर्षों के अनुप्रयोग के लिए, VTEC के चार प्रकार हैं:

•  डीओएचसी वीटीईसी;
•  एसओएचसी वीटीईसी;
•  आई-वीटीईसी;
•  एसओएचसी वीटीईसी-ई।

समय और वाल्व स्ट्रोक नियंत्रण प्रणाली की किस्मों के बावजूद, संचालन का सिद्धांत उनके लिए समान है, केवल डिजाइन और नियंत्रण योजना भिन्न है।

सिस्टम डीओएचसी वीटीईसी

1989 में, घरेलू जापानी बाजार के लिए Honda Integra के दो संशोधन जारी किए गए - XSi और RSi। 1.6-लीटर इंजन VTEC से लैस था, और अधिकतम शक्ति 160 hp थी। यह उल्लेखनीय है कि कम गति पर इंजन को अच्छी थ्रॉटल प्रतिक्रिया, ईंधन दक्षता और पर्यावरण मित्रता की विशेषता है। वैसे, यह इंजन अभी भी निर्मित है, केवल एक आधुनिक संस्करण में।

संरचनात्मक रूप से, डीओएचसी इंजन दो कैमशाफ्ट और प्रति सिलेंडर चार वाल्व से सुसज्जित है। वाल्वों की प्रत्येक जोड़ी तीन विशेष आकार के कैम से सुसज्जित है, जिनमें से दो कम और मध्यम गति पर काम करते हैं, और केंद्रीय एक उच्च गति पर "कनेक्ट" होता है।

बाहरी दो कैम सीधे घुमाव के माध्यम से वाल्वों के साथ संचार करते हैं, जबकि केंद्रीय कैम एक निश्चित गति तक पहुंचने तक निष्क्रिय रहता है।

साइड कैंषफ़्ट कैम एक मानक दीर्घवृत्ताकार आकार से बने होते हैं, हालांकि, वे केवल कम गति पर ही ईंधन दक्षता प्रदान करते हैं। गति में वृद्धि के साथ, तेल के दबाव के प्रभाव में, मध्य कैम सक्रिय हो जाता है, और इसके अधिक गोल और बड़े आकार के कारण, यह वाल्व को सही समय पर और अधिक ऊंचाई पर खोलता है। इसके कारण, सिलेंडरों की बेहतर फिलिंग होती है, आवश्यक शुद्धिकरण प्रदान किया जाता है, और ईंधन-वायु मिश्रण अधिकतम दक्षता के साथ जल जाता है।

एसओएचसी वीटीईसी प्रणाली

वीटीईसी का उपयोग जापानी इंजीनियरों की अपेक्षाओं पर खरा उतरा और उन्होंने नवाचार का विकास जारी रखने का निर्णय लिया। अब ऐसी मोटरें टरबाइन वाली इकाइयों की सीधी प्रतिस्पर्धी हैं, जिनमें से पहली संरचनात्मक रूप से सरल और संचालित करने में सस्ती है।

1991 में, VTEC को SOHC गैस वितरण प्रणाली के साथ D15B इंजन पर भी स्थापित किया गया था, और 1,5 लीटर की मामूली मात्रा के साथ, इंजन ने 130 hp दिया। बिजली इकाई का डिज़ाइन एकल कैंषफ़्ट प्रदान करता है। तदनुसार, कैम एक ही धुरी पर हैं।

सरलीकृत डिज़ाइन के संचालन का सिद्धांत दूसरों से बहुत अलग नहीं है: यह प्रति जोड़ी वाल्वों में तीन कैम का भी उपयोग करता है, और सिस्टम केवल सेवन वाल्वों के लिए काम करता है, जबकि निकास वाल्व, गति की परवाह किए बिना, नियमित ज्यामितीय और समय मोड में काम करते हैं .

एक सरलीकृत डिज़ाइन के अपने फायदे हैं कि ऐसा इंजन अधिक कॉम्पैक्ट और हल्का होता है, और यह कार के गतिशील प्रदर्शन और समग्र रूप से कार के लेआउट के लिए महत्वपूर्ण है। 

सिस्टम आई-वीटीईसी

निश्चित रूप से आप 7वीं और 8वीं पीढ़ी की होंडा एकॉर्ड के साथ-साथ सीआर-वी क्रॉसओवर जैसी कारों को जानते हैं, जो आई-वीटीईसी सिस्टम वाले इंजन से लैस हैं। इस मामले में, अक्षर "i" का अर्थ बुद्धिमान शब्द है, अर्थात "स्मार्ट"। पिछली श्रृंखला की तुलना में, एक नई पीढ़ी, एक अतिरिक्त वीटीसी फ़ंक्शन की शुरूआत के लिए धन्यवाद, जो लगातार काम करती है, वाल्व खुलने के क्षण को पूरी तरह से नियंत्रित करती है।

यहां, इनटेक वाल्व न केवल पहले या बाद में और एक निश्चित ऊंचाई तक खुलते हैं, बल्कि उसी कैंषफ़्ट को सुरक्षित करने वाले गियर नट के कारण कैंषफ़्ट को एक निश्चित कोण पर भी घुमाया जा सकता है। सामान्य तौर पर, सिस्टम टॉर्क "डिप्स" को समाप्त करता है, अच्छा त्वरण प्रदान करता है, साथ ही मध्यम ईंधन खपत भी प्रदान करता है।

एसओएचसी वीटीईसी-ई प्रणाली

"वीटेक" की अगली पीढ़ी अधिकतम ईंधन बचत हासिल करने पर केंद्रित है। वीटीईसी-ई के संचालन को समझने के लिए, आइए ओटो चक्र वाले इंजन के सिद्धांत की ओर मुड़ें। तो, वायु-ईंधन मिश्रण वायु और गैसोलीन को इनटेक मैनिफोल्ड या सीधे सिलेंडर में मिलाकर प्राप्त किया जाता है। अन्य बातों के अलावा, मिश्रण की दहन दक्षता का एक महत्वपूर्ण कारक इसकी एकरूपता है।

कम गति पर, वायु सेवन की डिग्री छोटी होती है, जिसका अर्थ है कि हवा के साथ ईंधन का मिश्रण अप्रभावी है, जिसका अर्थ है कि हम अस्थिर इंजन संचालन से निपट रहे हैं। बिजली इकाई के सुचारू संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, एक समृद्ध मिश्रण सिलेंडर में प्रवेश करता है।

वीटीईसी-ई प्रणाली के डिज़ाइन में अतिरिक्त कैम नहीं हैं, क्योंकि इसका उद्देश्य केवल ईंधन अर्थव्यवस्था और उच्च पर्यावरण मानकों का अनुपालन है। 

साथ ही, वीटीईसी-ई की एक विशिष्ट विशेषता विभिन्न आकृतियों के कैम का उपयोग है, जिनमें से एक मानक आकार है, और दूसरा अंडाकार है। इस प्रकार, एक इनलेट वाल्व सामान्य श्रेणी में खुलता है, और दूसरा मुश्किल से खुलता है। एक वाल्व के माध्यम से, ईंधन-हवा का मिश्रण पूरी तरह से प्रवेश करता है, जबकि दूसरा वाल्व, इसके कम थ्रूपुट के कारण, घूमता हुआ प्रभाव देता है, जिसका अर्थ है कि मिश्रण पूरी दक्षता के साथ जल जाएगा। 2500 आरपीएम के बाद, दूसरा वाल्व भी काम करना शुरू कर देता है, पहले वाले की तरह, कैम को उसी तरह से बंद करके जैसा कि ऊपर वर्णित सिस्टम में होता है।

वैसे, वीटीईसी-ई का उद्देश्य न केवल बचत करना है, बल्कि टॉर्क की विस्तृत श्रृंखला के कारण साधारण वायुमंडलीय इंजनों की तुलना में 6-10% अधिक शक्तिशाली है। इसलिए, व्यर्थ नहीं, एक समय में, VTEC टर्बोचार्ज्ड इंजनों का एक गंभीर प्रतियोगी बन गया।

3-चरण SOHC VTEC प्रणाली

3-चरण की एक विशिष्ट विशेषता यह है कि सिस्टम का उद्देश्य वीटीईसी ऑपरेशन को तीन मोड में करना है, सरल शब्दों में - इंजीनियरों ने वीटीईसी की तीन पीढ़ियों को एक में जोड़ दिया। ऑपरेशन के तीन तरीके इस प्रकार हैं:

• कम इंजन गति पर, वीटीईसी-ई का संचालन पूरी तरह से कॉपी किया जाता है, जहां दो वाल्वों में से केवल एक ही पूरी तरह से खुलता है;
• मध्यम गति पर, दो वाल्व पूरी तरह से खुले होते हैं;
• उच्च गति पर, केंद्रीय कैम काम में प्रवेश करता है, वाल्व को उसकी अधिकतम ऊंचाई तक खोलता है।

तीन-मोड ऑपरेशन के लिए, संरचनात्मक रूप से एक अतिरिक्त सोलनॉइड प्रदान किया जाता है।

यह साबित हो गया है कि 60 किमी / घंटा की निरंतर गति से ऐसे इंजन ने प्रति 3.6 किमी में 100 लीटर की ईंधन खपत दिखाई।

वीटीईसी के विवरण के आधार पर, इस प्रणाली को विश्वसनीय माना जाता है, क्योंकि डिज़ाइन में कुछ संबंधित भागों का उपयोग किया जाता है। यह समझना महत्वपूर्ण है कि ऐसी मोटर के पूर्ण संचालन को बनाए रखना समय पर रखरखाव के साथ-साथ एक निश्चित चिपचिपाहट और एडिटिव पैकेज के साथ इंजन ऑयल के उपयोग से आना चाहिए। साथ ही, कुछ मालिकों का यह मतलब नहीं है कि वीटीईसी के पास अपने स्वयं के जाल फिल्टर हैं, जो अतिरिक्त रूप से सोलनॉइड और कैम को गंदे तेल से बचाते हैं, और इन जालों को हर 100 किमी पर बदलने की आवश्यकता होती है।

प्रश्न और उत्तर:

आई वीटीईसी क्या है और यह कैसे काम करता है? यह एक इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली है जो गैस वितरण वाल्व के खुलने का समय और ऊंचाई बदल देती है। यह होंडा द्वारा विकसित एक समान वीटीईसी प्रणाली का एक संशोधन है।

वीटीईसी प्रणाली की डिज़ाइन विशेषताएं और संचालन का सिद्धांत क्या हैं? दो वाल्व तीन कैम (दो नहीं) पर निर्भर करते हैं। टाइमिंग के डिज़ाइन के आधार पर, चरम कैम रॉकर्स, रॉकर आर्म्स या पुशर्स के माध्यम से वाल्व से संपर्क करते हैं। ऐसी प्रणाली में, गैस वितरण चरणों के संचालन के दो तरीके हैं।