VTEC sistema automobilio varikliui
Auto terminai,  Variklio įtaisas

VTEC sistema automobilio varikliui

Automobilių vidaus degimo varikliai nuolat tobulėja, inžinieriai bando „išspausti“ maksimalią galią ir sukimo momentą, ypač nesinaudodami cilindrų tūrio didinimu. Japonų automobilių inžinieriai išgarsėjo tuo, kad jų atmosferiniai varikliai praėjusio amžiaus devintajame dešimtmetyje gavo 90 arklio galių iš 1000 cm³ tūrio. Mes kalbame apie „Honda“ automobilius, kurie yra žinomi dėl savo droselinių variklių, ypač dėl VTEC sistemos.

Taigi, straipsnyje mes atidžiau pažvelgsime į tai, kas yra VTEC, kaip jis veikia, veikimo principą ir dizaino ypatybes.

VTEC sistema automobilio varikliui

Kas yra VTEC sistema

Kintamo vožtuvo laiko ir pakėlimo elektroninis valdymas, kuris išverstas į rusų kalbą, kaip elektroninė sistema, skirta valdyti dujų paskirstymo mechanizmo vožtuvo atidarymo laiką ir pakėlimą. Paprastais žodžiais tariant, tai yra laiko keitimo sistema. Šis mechanizmas buvo sugalvotas ne veltui.

Yra žinoma, kad natūraliai įsiurbiantis vidaus degimo variklis pasižymi itin ribotomis maksimalios galios išėjimo galimybėmis, o vadinamoji sukimo momento „lentyna“ yra tokia trumpa, kad variklis efektyviai veikia tik esant tam tikram sūkių diapazonui. Žinoma, sumontavus turbiną ši problema visiškai išspręsta, tačiau mus domina atmosferinis variklis, kurį yra pigiau gaminti ir lengviau valdyti.

Praėjusio šimtmečio 80-aisiais japonų inžinieriai „Honda“ ėmė galvoti, kaip priversti subkompaktinį variklį veikti efektyviai visais režimais, pašalinti vožtuvų-cilindrų „susitikimą“ ir padidinti darbo greitį iki 8000–9000 aps / min.

Šiandien „Honda“ transporto priemonėse yra 3 serijos VTEC sistema, kuriai būdinga sudėtinga elektronika, atsakinga už trijų darbo režimų (mažo, vidutinio ir didelio greičio) pakėlimo ir vožtuvo atidarymo laiką.

Važiuojant tuščiąja eiga ir mažu greičiu sistema užtikrina degalų efektyvumą dėl lieso mišinio, o pasiekus vidutinį ir didelį greitį – maksimalią galią.

Beje, naujos kartos „VTECH“ leidžia atidaryti vieną iš dviejų įsiurbimo vožtuvų, o tai leidžia žymiai sutaupyti degalų miesto režimu.

VTEC sistema automobilio varikliui

Pagrindiniai darbo principai

Kai variklis dirba mažu ir vidutiniu greičiu, elektroninis vidaus degimo variklio valdymo blokas palaiko elektromagnetinį vožtuvą uždarytą, svyruoklėse nėra alyvos slėgio, o vožtuvai normaliai veikia nuo pagrindinių paskirstymo velenų kumštelių sukimosi.

Pasiekęs tam tikrus apsisukimus, kai reikia maksimalios grąžos, ECU siunčia signalą į solenoidą, kuris, atidarytas, slėgio metu alyvą perduoda į svyruoklių ertmę ir judina kaiščius, priversdamas dirbti tas pačias kumštelius, kurie keičia vožtuvo pakėlimo aukštį ir jų atidarymo laiką. 

Tuo pačiu metu ECM sureguliuoja degalų ir oro santykį, į cilindrus įpurškdamas gausaus mišinio, kad pasiektų maksimalų sukimo momentą.

Kai tik variklio sūkiai sumažėja, solenoidas uždaro alyvos kanalą, kaiščiai grįžta į pradinę padėtį, o vožtuvai veikia iš šoninių kumštelių.

Taigi sistemos veikimas suteikia mažos turbinos poveikį.

VTEC veislės

Daugiau nei 30 metų sistemos taikymo metu yra keturi VTEC tipai:

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

Nepaisant laiko valdymo sistemos ir vožtuvo takto atmainų, veikimo principas yra tas pats, skiriasi tik konstrukcija ir valdymo schema.

VTEC sistema automobilio varikliui

DOHC VTEC sistema

1989 metais Japonijos vidaus rinkai buvo išleistos dvi Honda Integra modifikacijos – XSi ir RSi. 1.6 litro variklis buvo aprūpintas VTEC, o didžiausia galia siekė 160 AG. Pastebėtina, kad variklis važiuojant mažu greičiu pasižymi geru droselio atsaku, degalų efektyvumu ir ekologiškumu. Beje, šis variklis vis dar gaminamas, tik modernizuota versija.

Konstrukciniu požiūriu DOHC variklyje yra du paskirstymo velenai ir keturi vožtuvai kiekviename cilindre. Kiekvienoje vožtuvų poroje yra trys specialios formos kumšteliai, iš kurių du veikia mažu ir vidutiniu greičiu, o centrinis yra „sujungtas“ dideliu greičiu.

Dvi išorinės kameros per svirdį tiesiogiai bendrauja su vožtuvais, o centrinė kumštelis veikia tuščiąja eiga, kol pasiekiamas tam tikras greitis.

Šoniniai skirstomojo veleno kumšteliai yra standartiniai elipsoidiniai, tačiau užtikrina degalų efektyvumą tik esant mažam apsisukimui. Padidėjus greičiui, veikiamas alyvos slėgio, vidurinis kumštelis įsijungia ir dėl labiau suapvalintos ir didesnės formos jis atidaro vožtuvą reikiamu momentu ir į aukštesnį aukštį. Dėl to patobulinamas cilindrų užpildymas, užtikrinamas būtinas prapūtimas, o degalų ir oro mišinys deginamas maksimaliai efektyviai.

VTEC sistema automobilio varikliui

SOHC VTEC sistema

VTEC taikymas atitiko japonų inžinierių lūkesčius ir jie nusprendė toliau plėtoti naujoves. Dabar tokie varikliai yra tiesioginiai konkurentai agregatams, turintiems turbiną, o pirmąjį yra paprasčiau ir pigiau valdyti.

1991 m. VTEC taip pat buvo sumontuotas D15B variklyje su SOHC dujų paskirstymo sistema, o kuklaus 1,5 litro tūrio variklis „pagamino“ 130 AG. Maitinimo bloko konstrukcija numato vieną paskirstymo veleną. Atitinkamai, kumšteliai yra toje pačioje ašyje.

Supaprastinto dizaino veikimo principas nedaug skiriasi nuo kitų: jis taip pat naudoja tris kumštelius vienai vožtuvų porai, o sistema veikia tik įleidimo vožtuvams, o išmetimo vožtuvai, neatsižvelgiant į greitį, veikia standartiniu geometriniu ir laiko režimu.

Supaprastinta konstrukcija turi savo privalumų, nes toks variklis yra kompaktiškesnis ir lengvesnis, ir tai yra svarbu dinamiškam automobilio veikimui ir viso automobilio išdėstymui. 

VTEC sistema automobilio varikliui

I-VTEC sistema

Tikrai žinote tokius automobilius kaip 7 ir 8 kartos „Honda Accord“, taip pat „CR-V“ krosoverį, kuriuose yra varikliai su „i-VTEC“ sistema. Šiuo atveju raidė „i“ reiškia žodį protingas, tai yra „protingas“. Palyginti su ankstesne serija, naujos kartos dėka įdiegta papildoma funkcija VTC, kuri veikia nuolat, visiškai kontroliuodama vožtuvų atidarymo momentą.

Čia įsiurbimo vožtuvai ne tik anksčiau ar vėliau atsidaro iki tam tikro aukščio, bet paskirstymo veleną taip pat galima pasukti tam tikru kampu tos pačios paskirstymo veleno pavarų veržlės dėka. Apskritai sistema pašalina sukimo momento „panirimą“, užtikrina gerą pagreitį ir vidutines degalų sąnaudas.

VTEC sistema automobilio varikliui

SOHC VTEC-E sistema

Naujos kartos „VTECH“ pagrindinis dėmesys skiriamas maksimaliai degalų taupymui. Norėdami suprasti VTEC-E veikimą, pereikime prie variklio su Otto ciklu teorijos. Taigi, oro ir kuro mišinys gaunamas maišant orą ir benziną įsiurbimo kolektoriuje arba tiesiai cilindre. Be kita ko, svarbus mišinio degimo efektyvumo veiksnys yra jo vienodumas.

Važiuojant nedideliu greičiu, oro įsiurbimo laipsnis yra žemas, o tai reiškia, kad degalų maišymas su oru yra neveiksmingas, o tai reiškia, kad mes susiduriame su nestabiliu variklio veikimu. Siekiant užtikrinti sklandų maitinimo bloko veikimą, praturtintas mišinys patenka į cilindrus.

VTEC-E sistemoje nėra papildomų kamerų, nes ji skirta išimtinai taupyti degalus ir laikytis aukštų aplinkos standartų. 

Taip pat išskirtinis VTEC-E bruožas yra įvairių formų kumštelių naudojimas, iš kurių vienas yra standartinės formos, o antrasis – ovalus. Taigi vienas įleidimo vožtuvas atsidaro įprastu diapazonu, o antrasis - vos atsidaro. Per vieną vožtuvą degalų ir oro mišinys patenka pilnas, o antrasis vožtuvas dėl mažo pralaidumo suteikia sūkuriavimo efektą, o tai reiškia, kad mišinys sudegs visu efektyvumu. Po 2500 aps./min., antrasis vožtuvas taip pat pradeda veikti, kaip ir pirmasis, uždarant kumštelį taip pat, kaip ir aukščiau aprašytose sistemose.

Beje, „VTEC-E“ yra skirtas ne tik ekonomiškumui, bet ir 6–10% galingesniems nei paprasti atmosferiniai varikliai dėl plataus sukimo momento diapazono. Todėl ne veltui vienu metu VTEC tapo rimtais konkurentais su turbokompresoriais.

VTEC sistema automobilio varikliui

3 pakopų SOHC VTEC sistema

Išskirtinis 3 pakopų bruožas yra tai, kad sistema skirta VTEC darbui trimis režimais, paprastais žodžiais tariant – inžinieriai sujungė tris VTEC kartas į vieną. Trys veikimo režimai yra tokie:

  • esant mažam variklio sūkiams, VTEC-E veikimas visiškai nukopijuojamas, kai visiškai atidaromas tik vienas iš dviejų vožtuvų;
  • esant vidutiniam greičiui, du vožtuvai visiškai atsidaro;
  • esant dideliems apsisukimams, įsijungia centrinė kumštelis, atidaranti vožtuvą iki didžiausio aukščio.

Trijų režimų veikimui yra sukurtas papildomas solenoidas.

Įrodyta, kad toks variklis, važiuodamas pastoviu 60 km / h greičiu, degalų sąnaudas rodė 3.6 litro 100 km.

Remiantis VTEC aprašymu, šią sistemą ketinama laikyti patikima, nes projektuojant naudojama nedaug papildomų dalių. Svarbu suprasti, kad norint išlaikyti visišką tokio variklio veikimą, reikia laiku atlikti techninę priežiūrą, taip pat naudoti tam tikros klampos variklinę alyvą ir priedų paketą. Be to, kai kurie savininkai nereiškia, kad VTEC turi savo tinklinius filtrus, kurie papildomai apsaugo elektromagnetus ir kumštelius nuo nešvarios alyvos, o šie ekranai turi būti keičiami kas 100 000 km.

Klausimai ir atsakymai:

Kas yra VTEC ir kaip jis veikia? Tai elektroninė sistema, kuri keičia vožtuvo laiko nustatymo laiką ir aukštį. Tai panašios „Honda“ sukurtos VTEC sistemos modifikacija.

Kokios yra konstrukcijos ypatybės ir kaip veikia VTEC sistema? Du vožtuvai palaikomi trimis kumšteliais (ne dviem). Priklausomai nuo laiko konstrukcijos, išoriniai kumšteliai liečiasi su vožtuvais per svirties, svirties svirtis arba stūmiklius. Tokioje sistemoje yra du vožtuvo laiko veikimo režimai.

Добавить комментарий