VTEC sistēma automašīnas motoram
Auto noteikumi,  Dzinēja ierīce

VTEC sistēma automašīnas motoram

Automobiļu iekšdedzes dzinēji nepārtraukti uzlabojas, inženieri cenšas "izspiest" maksimālo jaudu un griezes momentu, īpaši neizmantojot cilindru tilpuma palielināšanu. Japāņu automobiļu inženieri kļuva slaveni ar to, ka viņu atmosfēras dzinēji pagājušā gadsimta 90. gados saņēma 1000 zirgspēkus no 100 cm³ tilpuma. Mēs runājam par Honda automašīnām, kuras ir pazīstamas ar saviem droseļvārsta dzinējiem, īpaši pateicoties VTEC sistēmai.

Tātad rakstā mēs sīkāk aplūkosim, kas ir VTEC, kā tas darbojas, darbības princips un dizaina iezīmes.

VTEC sistēma automašīnas motoram

Kas ir VTEC sistēma

Mainīga vārstu laika un pacelšanas elektroniskā vadība, kas tiek tulkota krievu valodā, kā elektroniska sistēma gāzes sadales mehānisma vārsta atvēršanas laika un pacelšanas kontrolei. Vienkārši sakot, šī ir sistēma laika mainīšanai. Šis mehānisms tika izgudrots iemesla dēļ.

Ir zināms, ka iekšdedzes dzinējam, kas darbojas dabiski, ir ārkārtīgi ierobežotas maksimālās jaudas izejas iespējas, un tā sauktais griezes momenta “plaukts” ir tik īss, ka motors efektīvi darbojas tikai noteiktā apgriezienu diapazonā. Protams, turbīnas uzstādīšana pilnībā atrisina šo problēmu, taču mūs interesē atmosfēras dzinējs, kuru ir lētāk ražot un vieglāk darbināt.

Pagājušā gadsimta 80. gados japāņu inženieri Honda sāka domāt par to, kā panākt, lai subkompakts motors darbotos efektīvi visos režīmos, izslēgtu vārstu un cilindru “sapulci” un palielinātu darba ātrumu līdz 8000–9000 apgriezieniem minūtē.

Mūsdienās Honda transportlīdzekļi ir aprīkoti ar 3. sērijas VTEC sistēmu, kurai raksturīga sarežģīta elektronika, kas atbild par pacelšanas un vārstu atvēršanas laiku daudzumu trīs darbības režīmos (zema, vidēja un liela ātruma).

Pie tukšgaitas un zemiem apgriezieniem sistēma nodrošina degvielas ekonomiju, pateicoties liesajam maisījumam, un sasniedzot vidēju un lielu ātrumu - maksimālo jaudu.

Starp citu, jaunās paaudzes "VTECH" ļauj atvērt vienu no diviem ieplūdes vārstiem, kas ļauj ievērojami ietaupīt degvielu pilsētas režīmā.

VTEC sistēma automašīnas motoram

Darba pamatprincipi

Kad motors darbojas ar mazu un vidēju apgriezienu skaitu, iekšdedzes dzinēja elektroniskais vadības bloks uztur solenoīda vārstu slēgtu, šūpolēs nav eļļas spiediena, un vārsti darbojas normāli no galveno sadales vārpstas izciļņu rotācijas.

Sasniedzot noteiktus apgriezienus, pie kuriem ir nepieciešama maksimālā jauda, ​​ECU nosūta signālu elektromagnētam, kas, to atverot, zem spiediena eļļu izlaiž šūpoles dobumā un pārvieto tapas, liekot darboties tām pašām izciļņiem, kas maina vārsta pacelšanas augstumu un to atvēršanas laiku. 

Tajā pašā laikā ECM pielāgo degvielas un gaisa attiecību, maksimāli griezes momentam ievadot cilindros bagātīgu maisījumu.

Tiklīdz motora apgriezieni samazinās, solenoīds aizver eļļas kanālu, tapas atgriežas sākotnējā stāvoklī un vārsti darbojas no sānu izciļņiem.

Tādējādi sistēmas darbība nodrošina mazas turbīnas iedarbību.

VTEC šķirnes

Vairāk nekā 30 gadus pēc sistēmas izmantošanas ir četri VTEC veidi:

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

Neskatoties uz laika un vārsta gājiena vadības sistēmu dažādību, darbības princips ir vienāds, atšķiras tikai dizains un vadības shēma.

VTEC sistēma automašīnas motoram

DOHC VTEC sistēma

1989. gadā vietējam Japānas tirgum tika izlaistas divas Honda Integra modifikācijas - XSi un RSi. 1.6 litru dzinējs bija aprīkots ar VTEC, un maksimālā jauda bija 160 ZS. Zīmīgi, ka dzinējam pie maziem apgriezieniem raksturīga laba droseles reakcija, degvielas efektivitāte un videi draudzīgums. Starp citu, šis dzinējs joprojām tiek ražots, tikai modernizētā versijā.

Strukturāli DOHC dzinējs ir aprīkots ar divām sadales vārpstām un četriem vārstiem katrā cilindrā. Katrs vārstu pāris ir aprīkots ar trim īpašas formas izciļņiem, no kuriem divi darbojas ar mazu un vidēju ātrumu, bet centrālais ir “savienots” ar lielu ātrumu.

Divas ārējās izciļņi caur sviru sazinās tieši ar vārstiem, savukārt centrālā izciļņa darbība ir dīkstāvē, līdz tiek sasniegts noteikts apgriezienu skaits.

Sānu sadales vārpstas izciļņi ir standarta elipsoidāli, taču nodrošina degvielas patēriņa efektivitāti tikai pie zemiem apgriezieniem minūtē. Palielinoties ātrumam, eļļas spiediena ietekmē tiek aktivizēts vidējais izcilnis, kas noapaļotas un lielākas formas dēļ atver vārstu vajadzīgajā brīdī un lielākā augstumā. Sakarā ar to tiek uzlabota cilindra piepildīšana, tiek nodrošināta nepieciešamā attīrīšana un degvielas-gaisa maisījums tiek sadedzināts ar maksimālu efektivitāti.

VTEC sistēma automašīnas motoram

SOHC VTEC sistēma

VTEC pielietošana atbilda japāņu inženieru cerībām, un viņi nolēma turpināt attīstīt jauninājumus. Tagad šādi motori ir tiešie konkurenti agregātiem ar turbīnu, un pirmais ir strukturāli vienkāršāks un lētāks.

1991. gadā VTEC tika uzstādīts arī D15B motoram ar SOHC gāzes sadales sistēmu, un ar pieticīgu 1,5 litru tilpumu motors “ražoja” 130 ZS. Strāvas bloka dizains paredz vienu sadales vārpstu. Attiecīgi izciļņi atrodas uz vienas ass.

Vienkāršotā dizaina darbības princips daudz neatšķiras no pārējiem: tas arī izmanto trīs izciļņus vārstu pārim, un sistēma darbojas tikai attiecībā uz ieplūdes vārstiem, savukārt izplūdes vārsti, neatkarīgi no ātruma, darbojas standarta ģeometriskajā un laika režīmā.

Vienkāršotajam dizainam ir savas priekšrocības, jo šāds motors ir kompaktāks un vieglāks, kas ir svarīgi automašīnas dinamiskajai veiktspējai un automašīnas izvietojumam kopumā. 

VTEC sistēma automašīnas motoram

I-VTEC sistēma

Noteikti jūs zināt tādas automašīnas kā 7. un 8. paaudzes Honda Accord, kā arī CR-V krosoveru, kas ir aprīkoti ar motoriem ar i-VTEC sistēmu. Šajā gadījumā burts “i” apzīmē vārdu inteliģents, tas ir, “gudrs”. Salīdzinot ar iepriekšējo sēriju, jauna paaudze, pateicoties papildu funkcijas VTC ieviešanai, kas darbojas pastāvīgi, pilnībā kontrolējot brīdi, kad vārsti sāk atvērties.

Šeit ieplūdes vārsti ne tikai atveras agrāk vai vēlāk un līdz noteiktam augstumam, bet sadales vārpstu var pagriezt arī ar noteiktu leņķi, pateicoties pārnesuma uzgrieznim, kas nostiprina to pašu sadales vārpstu. Kopumā sistēma novērš griezes momenta “kritumus”, nodrošina labu paātrinājumu, kā arī mērenu degvielas patēriņu.

VTEC sistēma automašīnas motoram

SOHC VTEC-E sistēma

Nākamās paaudzes "VTECH" ir vērsta uz maksimālas degvielas ekonomijas sasniegšanu. Lai saprastu VTEC-E darbību, pievērsīsimies dzinēja teorijai ar Otto ciklu. Tātad gaisa un degvielas maisījumu iegūst, sajaucot gaisu un benzīnu ieplūdes kolektorā vai tieši cilindrā. Cita starpā svarīgs maisījuma sadegšanas efektivitātes faktors ir tā viendabīgums.

Pie maziem apgriezieniem gaisa ieplūdes pakāpe ir zema, kas nozīmē, ka degvielas sajaukšana ar gaisu ir neefektīva, kas nozīmē, ka mums ir darīšana ar nestabilu motora darbību. Lai nodrošinātu enerģijas vienības vienmērīgu darbību, cilindros nonāk bagātināts maisījums.

VTEC-E sistēmai nav papildu izciļņu, jo tā ir vērsta tikai uz degvielas ekonomiju un atbilstību augstajiem vides standartiem. 

Tāpat VTEC-E atšķirīgā iezīme ir dažādu formu izciļņu izmantošana, no kurām viena ir standarta forma, bet otra ir ovāla. Tādējādi viens ieplūdes vārsts atveras normālā diapazonā, bet otrs tik tikko atveras. Caur vienu vārstu degvielas-gaisa maisījums ieplūst pilnā apjomā, savukārt otrs vārsts zemās caurlaidības dēļ rada virpuļojošu efektu, kas nozīmē, ka maisījums izdegs ar pilnu efektivitāti. Pēc 2500 apgr./min sāk darboties arī otrais vārsts, tāpat kā pirmais, aizverot izciļņu tāpat kā iepriekš aprakstītajās sistēmās.

Starp citu, VTEC-E ir vērsts ne tikai uz ekonomiju, bet arī par 6-10% jaudīgāks nekā vienkārši atmosfēras motori, pateicoties plašam griezes momenta diapazonam. Tāpēc ne velti vienā reizē VTEC kļuva par nopietniem konkurentiem ar turbokompresoriem.

VTEC sistēma automašīnas motoram

3 pakāpju SOHC VTEC sistēma

Trīspakāpju īpatnība ir tā, ka sistēma ir vērsta uz VTEC darbību trīs režīmos, vienkāršiem vārdiem sakot - inženieri apvienoja trīs VTEC paaudzes vienā. Trīs darbības režīmi ir šādi:

  • pie maziem motora apgriezieniem VTEC-E darbība tiek pilnībā nokopēta, kur pilnībā atveras tikai viens no diviem vārstiem;
  • pie vidēja ātruma divi vārsti pilnībā atveras;
  • pie lieliem apgriezieniem centrālais izcilnis ieslēdzas, atverot vārstu līdz maksimālajam augstumam.

Trīs režīmu darbībai ir paredzēts papildu solenoīds.

Ir pierādīts, ka šāds motors ar nemainīgu ātrumu 60 km / h uzrādīja 3.6 litru degvielas patēriņu uz 100 km.

Pamatojoties uz VTEC aprakstu, šo sistēmu paredzēts uzskatīt par uzticamu, jo projektēšanā tiek izmantotas maz pavadošo daļu. Ir svarīgi saprast, ka šāda motora pilnīgas darbības uzturēšanai ir jāveic savlaicīga apkope, kā arī motoreļļas ar noteiktu viskozitāti un piedevu iepakojuma izmantošana. Arī daži īpašnieki nenozīmē, ka VTEC ir savi acu filtri, kas papildus aizsargā solenoīdus un izciļņus no netīras eļļas, un šīs acs jāmaina ik pēc 100 000 km.

Jautājumi un atbildes:

Kas ir VTEC un kā tas darbojas? Tā ir elektroniska sistēma, kas maina vārsta laika iestatīšanas laiku un augstumu. Tā ir līdzīgas VTEC sistēmas modifikācija, ko izstrādājusi Honda.

Kādas ir dizaina iezīmes un kā darbojas VTEC sistēma? Divus vārstus atbalsta trīs izciļņi (nevis divi). Atkarībā no zobsiksnas konstrukcijas ārējie izciļņi saskaras ar vārstiem caur svirām, svirām vai stūmējiem. Šādā sistēmā ir divi vārsta laika darbības režīmi.

Pievieno komentāru