VTEC համակարգ մեքենայի շարժիչի համար

Ավտոմոբիլային ներքին այրման շարժիչները մշտապես բարելավվում են, ինժեներները փորձում են «քամել» առավելագույն ուժն ու պտտող մոմենտը, հատկապես՝ չդիմելով բալոնների ծավալը մեծացնելուն: Ճապոնացի ավտոճարտարագետները հայտնի դարձան նրանով, որ իրենց մթնոլորտային շարժիչները դեռ անցյալ դարի 90-ականներին ստանում էին 1000 ձիաուժ 100 սմ³ ծավալից։ Խոսքը Honda մեքենաների մասին է, որոնք հայտնի են իրենց պտտվող շարժիչներով, հատկապես VTEC համակարգի շնորհիվ։

Այսպիսով, հոդվածում մենք մանրամասն կզբաղվենք, թե ինչ է VTEC-ը, ինչպես է այն աշխատում, շահագործման սկզբունքը և դիզայնի առանձնահատկությունները:

Ինչ է VTEC համակարգը

Variable Valve Timing and Lift Electronic Control, որը թարգմանված է ռուսերեն, որպես գազի բաշխիչ փականի բացման ժամանակի և բարձրացման բարձրության էլեկտրոնային կառավարման համակարգ: Պարզ խոսքերով՝ սա ժամանակային փուլերը փոխելու համակարգ է։ Այս մեխանիզմը հորինվել է մի պատճառով.

Հայտնի է, որ բնական շնչառությամբ ներքին այրման շարժիչը առավելագույն հզորություն հաղորդելու շատ սահմանափակ կարողություն ունի, և այսպես կոչված ոլորող մոմենտ ստեղծելու «ձին» այնքան կարճ է, որ շարժիչն արդյունավետ աշխատում է միայն որոշակի արագության միջակայքում: Իհարկե, տուրբինի տեղադրումը լիովին լուծում է այս խնդիրը, բայց մենք շահագրգռված ենք մթնոլորտային շարժիչով, որն ավելի էժան է արտադրվում և ավելի հեշտ է աշխատել:

Դեռ անցյալ դարի 80-ականներին ճապոնական Honda-ի ինժեներները մտածում էին, թե ինչպես անել, որ փոքր շարժիչը արդյունավետ աշխատի բոլոր ռեժիմներում, վերացնի փականի «հանդիպումը» մխոցի հետ և գործառնական արագությունը հասցնել րոպեում 8000-9000-ի:

Այսօր Honda-ի մեքենաները համալրված են 3-րդ սերիայի VTEC համակարգով, որը բնութագրվում է բարդ էլեկտրոնիկայի առկայությամբ, որը պատասխանատու է բարձրացման և փականի բացման ժամանակի համար երեք աշխատանքային ռեժիմների համար (ցածր, միջին և բարձր արագություններ):

Պարապ և ցածր արագությունների դեպքում համակարգը ապահովում է վառելիքի արդյունավետություն՝ նիհար խառնուրդի շնորհիվ, իսկ միջին և բարձր արագությունների հասնելով՝ առավելագույն հզորություն:

Ի դեպ, «LEVETCH»-ի նոր սերունդը թույլ է տալիս բացել մուտքի երկու փականներից մեկը, ինչը թույլ է տալիս զգալիորեն խնայել վառելիքը քաղաքային ռեժիմում։

Աշխատանքի հիմնական սկզբունքները

Երբ շարժիչը աշխատում է ցածր և միջին արագությամբ, ներքին այրման շարժիչի էլեկտրոնային կառավարման միավորը պահում է էլեկտրամագնիսական փականը փակ, ճոճանակներում նավթի ճնշում չկա, և փականները նորմալ աշխատում են հիմնական լիսեռի խցիկների պտույտից:

Որոշակի արագության հասնելուց հետո, որով պահանջվում է առավելագույն ելք, ECU-ն ազդանշան է ուղարկում էլեկտրամագնիսական սարքին, որը բացվելիս ճնշման տակ նավթը փոխանցում է ճոճանակների խոռոչը և շարժում է պտուտակները՝ ստիպելով աշխատել նույն խցիկները՝ փոխելով: փականի բարձրացումը և դրանց բացման ժամանակը. 

Միևնույն ժամանակ, շարժիչի կառավարման միավորը կարգավորում է վառելիք-օդ հարաբերակցությունը՝ բալոններին հարուստ խառնուրդ մատակարարելով՝ առավելագույն ոլորող մոմենտ ստանալու համար:

Հենց որ շարժիչի արագությունն իջնում ​​է, էլեկտրամագնիսը փակում է նավթի ալիքը, կապումները վերադառնում են իրենց սկզբնական դիրքին, իսկ փականները աշխատում են կողային խցիկներից:

Այսպիսով, համակարգի շահագործումն ապահովում է փոքր տուրբինի ազդեցությունը:

VTEC-ի տեսակները

Համակարգի կիրառման ավելի քան 30 տարվա ընթացքում VTEC-ի չորս տեսակ կա.

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

Չնայած ժամանակի և փականի հարվածի կառավարման համակարգի տարատեսակներին, նրանց համար գործողության սկզբունքը նույնն է, միայն դիզայնը և հսկողության սխեման տարբերվում են:

Համակարգ DOHC VTEC

1989 թվականին ներքին ճապոնական շուկայի համար թողարկվեց Honda Integra-ի երկու մոդիֆիկացիա՝ XSi և RSi: 1.6 լիտրանոց շարժիչը համալրված էր VTEC-ով, իսկ առավելագույն հզորությունը 160 ձիաուժ էր։ Հատկանշական է, որ ցածր արագությամբ շարժիչը բնութագրվում է շնչափողի լավ արձագանքով, վառելիքի արդյունավետությամբ և շրջակա միջավայրի բարեկեցությամբ: Ի դեպ, այս շարժիչը դեռ արտադրվում է, միայն արդիականացված տարբերակով։

Կառուցվածքային առումով, DOHC շարժիչը հագեցած է երկու լիսեռներով և չորս փականներով մեկ մխոցով: Յուրաքանչյուր զույգ փական հագեցած է երեք հատուկ ձևի խցիկներով, որոնցից երկուսն աշխատում են ցածր և միջին արագությամբ, իսկ կենտրոնականը «միանում» է բարձր արագությամբ։

Արտաքին երկու տեսախցիկները ուղղակիորեն շփվում են փականների հետ ճոճանակի միջոցով, մինչդեռ կենտրոնական խցիկը անգործության է մատնված մինչև որոշակի արագություն ձեռք բերելը:

Կողային լիսեռի խցիկները պատրաստված են ստանդարտ էլիպսոիդային ձևով, սակայն դրանք ապահովում են վառելիքի արդյունավետություն միայն ցածր արագության դեպքում: Արագության աճով միջին խցիկը, նավթի ճնշման ազդեցության տակ, ակտիվանում է, և իր ավելի կլորացված և մեծ ձևի շնորհիվ այն բացում է փականը ճիշտ ժամանակին և ավելի մեծ բարձրության վրա: Դրա շնորհիվ բալոնների բարելավված լիցքավորում է տեղի ունենում, ապահովվում է անհրաժեշտ մաքրում, և վառելիք-օդ խառնուրդը այրվում է առավելագույն արդյունավետությամբ:

SOHC VTEC համակարգ

VTEC-ի օգտագործումը արդարացրեց ճապոնացի ինժեներների ակնկալիքները, և նրանք որոշեցին շարունակել զարգացնել նորարարությունը: Այժմ նման շարժիչները ուղղակի մրցակիցներ են տուրբինով ագրեգատների համար, որոնցից առաջինը կառուցվածքային առումով ավելի պարզ է և ավելի էժան՝ աշխատելու համար:

1991-ին VTEC-ը տեղադրվեց նաև D15B շարժիչի վրա SOHC գազաբաշխիչ համակարգով, և 1,5 լիտր համեստ ծավալով շարժիչը «դուրս եկավ» 130 ձիաուժ։ Էներգաբլոկի դիզայնը նախատեսում է մեկ լիսեռ: Համապատասխանաբար, տեսախցիկները գտնվում են նույն առանցքի վրա:

Պարզեցված դիզայնի շահագործման սկզբունքը շատ չի տարբերվում մյուսներից. այն նաև օգտագործում է երեք խցիկ մեկ զույգ փականների համար, և համակարգը աշխատում է միայն ընդունիչ փականների համար, մինչդեռ արտանետվող փականները, անկախ արագությունից, գործում են սովորական երկրաչափական և ժամանակային ռեժիմով: .

Պարզեցված դիզայնն ունի իր առավելությունները, քանի որ նման շարժիչը ավելի կոմպակտ է և թեթև, և դա կարևոր է մեքենայի դինամիկ աշխատանքի և ամբողջությամբ մեքենայի դասավորության համար: 

i-VTEC համակարգ

Անշուշտ դուք գիտեք այնպիսի մեքենաներ, ինչպիսիք են 7-րդ և 8-րդ սերնդի Honda Accord-ը, ինչպես նաև CR-V քրոսովերը, որոնք հագեցած են i-VTEC համակարգով շարժիչներով: Այս դեպքում «i» տառը նշանակում է խելացի, այսինքն՝ «խելացի» բառը: Նախորդ սերիայի համեմատ՝ նոր սերունդ՝ շնորհիվ լրացուցիչ VTC ֆունկցիայի ներդրման, որն աշխատում է անընդհատ՝ լիովին վերահսկելով փականների բացման պահը։

Այստեղ ընդունող փականները ոչ միայն բացվում են ավելի վաղ կամ ուշ և որոշակի բարձրության վրա, այլ նաև ճարմանդային լիսեռը կարող է պտտվել որոշակի անկյան տակ՝ նույն լիսեռը ամրացնող փոխանցման ընկույզի շնորհիվ: Ընդհանուր առմամբ, համակարգը վերացնում է ոլորող մոմենտների «անկումը», ապահովում է լավ արագացում, ինչպես նաև վառելիքի չափավոր սպառում:

SOHC VTEC-E համակարգ

«VTECH»-ի հաջորդ սերունդը կենտրոնացած է վառելիքի առավելագույն խնայողության վրա: VTEC-E-ի աշխատանքը հասկանալու համար անդրադառնանք Otto ցիկլով շարժիչի տեսությանը։ Այսպիսով, օդ-վառելիքի խառնուրդը ստացվում է օդը և բենզինը խառնելով ընդունման կոլեկտորում կամ անմիջապես բալոնում: Ի թիվս այլ բաների, խառնուրդի այրման արդյունավետության կարևոր գործոնը դրա միատեսակությունն է:

Ցածր արագությունների դեպքում օդի ընդունման աստիճանը փոքր է, ինչը նշանակում է, որ վառելիքը օդի հետ խառնելն անարդյունավետ է, ինչը նշանակում է, որ գործ ունենք շարժիչի անկայուն աշխատանքի հետ։ Էներգաբլոկի անխափան աշխատանքն ապահովելու համար բալոնների մեջ մտնում է հարստացված խառնուրդ:

VTEC-E համակարգը դիզայնի մեջ չունի լրացուցիչ տեսախցիկներ, քանի որ այն ուղղված է բացառապես վառելիքի խնայողությանը և բնապահպանական բարձր չափանիշներին համապատասխանելուն: 

Նաև VTEC-E-ի տարբերակիչ առանձնահատկությունը տարբեր ձևերի խցիկների օգտագործումն է, որոնցից մեկը ստանդարտ ձև է, իսկ երկրորդը՝ օվալ: Այսպիսով, մեկ մուտքի փականը բացվում է նորմալ միջակայքում, իսկ երկրորդը հազիվ է բացվում: Մեկ փականի միջոցով վառելիք-օդ խառնուրդն ամբողջությամբ ներս է մտնում, իսկ երկրորդ փականը ցածր թողունակության պատճառով տալիս է պտտվող էֆեկտ, ինչը նշանակում է, որ խառնուրդը այրվելու է ամբողջ արդյունավետությամբ: 2500 rpm-ից հետո երկրորդ փականը նույնպես սկսում է աշխատել, ինչպես առաջինը, փակելով տեսախցիկը այնպես, ինչպես վերը նկարագրված համակարգերում:

Ի դեպ, VTEC-E-ն ուղղված է ոչ միայն խնայողության, այլեւ 6-10%-ով ավելի հզոր, քան պարզ մթնոլորտային շարժիչները՝ շնորհիվ մեծ ոլորող մոմենտների: Հետևաբար, ոչ իզուր, մի ժամանակ VTEC-ը դարձավ տուրբո լիցքավորվող շարժիչների լուրջ մրցակից:

3-աստիճան SOHC VTEC համակարգ

Երեք փուլի տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ համակարգը ուղղված է VTEC-ի աշխատանքին երեք ռեժիմով, պարզ բառերով ասած՝ ինժեներները միավորել են VTEC-ի երեք սերունդ մեկում: Գործողության երեք եղանակները հետևյալն են.

• շարժիչի ցածր արագությամբ VTEC-E-ի աշխատանքը ամբողջությամբ պատճենվում է, որտեղ երկու փականներից միայն մեկն է ամբողջությամբ բացվում.
• միջին արագությամբ, երկու փական ամբողջությամբ բացված;
• բարձր արագությամբ կենտրոնական տեսախցիկը գործի է դրվում՝ բացելով փականը առավելագույն բարձրության վրա:

Երեք ռեժիմով շահագործման համար կառուցվածքայինորեն տրամադրվում է լրացուցիչ էլեկտրամագնիսական սարք:

Ապացուցված է, որ նման շարժիչը, 60 կմ/ժ հաստատուն արագությամբ, ցույց է տվել վառելիքի ծախսը 3.6 լիտր 100 կմ-ի համար։

Ելնելով VTEC-ի նկարագրությունից՝ այս համակարգը նախատեսված է հուսալի համարվելու համար, քանի որ նախագծման մեջ օգտագործվում են մի քանի հարակից մասեր: Կարևոր է հասկանալ, որ նման շարժիչի լիարժեք շահագործումը պետք է բխի ժամանակին սպասարկումից, ինչպես նաև որոշակի մածուցիկությամբ և հավելումների փաթեթով շարժիչի յուղի օգտագործումից: Նաև որոշ սեփականատերեր չեն նկատի ունենում, որ VTEC-ն ունի իր ցանցային ֆիլտրերը, որոնք լրացուցիչ պաշտպանում են էլեկտրամագնիսները և տեսախցիկները կեղտոտ յուղից, և այդ ցանցերը պետք է փոխվեն յուրաքանչյուր 100 կմ-ում:

Հարցեր եւ պատասխաններ:

Ինչ է i VTEC-ը և ինչպես է այն աշխատում: Սա էլեկտրոնային համակարգ է, որը փոխում է գազի բաշխման փականների բացման ժամանակն ու բարձրությունը: Սա նմանատիպ VTEC համակարգի մոդիֆիկացիան է, որը մշակվել է Honda-ի կողմից:

Որո՞նք են VTEC համակարգի նախագծման առանձնահատկությունները և գործունեության սկզբունքը: Երկու փականները հենվում են երեք խցիկների վրա (ոչ երկու): Կախված ժամանակի նախագծումից, ծայրահեղ խցիկները կապում են փականների հետ ճոճվողների, ճոճվող թևերի կամ մղիչների միջոցով: Նման համակարգում գազի բաշխման փուլերի շահագործման երկու եղանակ կա.