VTEC-system för bilmotor

Fordonsförbränningsmotorer förbättras ständigt, ingenjörer försöker "pressa" maximal effekt och vridmoment, särskilt utan att tillgripa volymen av cylindrar. Japanska bilingenjörer blev kända för att deras atmosfäriska motorer, på 90 -talet av förra seklet, fick 1000 hästkrafter från en volym på 100 cm³. Vi pratar om Honda -bilar, som är kända för sina gasmotorer, särskilt tack vare VTEC -systemet.

Så i artikeln kommer vi att ta en närmare titt på vad VTEC är, hur det fungerar, driftsprincipen och designfunktioner.

Vad är VTEC-system

Variabel ventiltiming och elektronisk styrning av lyft, som översätts till ryska, som ett elektroniskt system för att styra öppningstiden och lyften av gasen i gasdistributionsmekanismen. Med enkla ord är detta ett system för att ändra tidpunkten för timing. Denna mekanism uppfanns av en anledning.

Det är känt att en naturligt aspirerad förbränningsmotor har extremt begränsad maximal effekteffekt, och den så kallade vridmomenthyllan är så kort att motorn fungerar effektivt endast i ett visst varvtalsområde. Naturligtvis löser installationen av en turbin detta problem helt, men vi är intresserade av en atmosfärisk motor, som är billigare att tillverka och lättare att använda.

Redan på 80-talet under förra seklet började japanska ingenjörer på Honda tänka på hur man får en subcompact-motor att fungera effektivt i alla lägen, eliminera "möte" mellan ventil och cylinder och öka arbetshastigheten till 8000-9000 rpm.

Idag är Honda-fordon utrustade med 3-serie VTEC-systemet, som kännetecknas av närvaron av sofistikerad elektronik som ansvarar för mängden hiss- och ventilöppningstider för tre driftslägen (låg, medium och hög varvtal).

Vid tomgång och låga hastigheter ger systemet bränsleeffektivitet på grund av en mager blandning, och når medelhöga och höga hastigheter - maximal effekt.

Förresten tillåter den nya generationen "VTECH" att öppna en av de två inloppsventilerna, vilket gör det möjligt att avsevärt spara bränsle i stadsläge.

Grundläggande arbetsprinciper

När motorn arbetar med låga och medelhastigheter håller den elektroniska styrenheten i förbränningsmotorn magnetventilen stängd, det finns inget oljetryck i vipporna och ventilerna fungerar normalt från rotationen av huvudkamaxelkammarna.

Efter att ha nått vissa varv, där maximal återgång krävs, skickar styrenheten en signal till solenoiden, som, när den öppnas, passerar olja under tryck in i vippornas hålighet och flyttar tapparna, vilket tvingar samma kammar att arbeta, vilket ändrar ventilhöjden och deras öppningstid. 

Samtidigt justerar ECM bränsle-luftförhållandet genom att injicera en rik blandning i cylindrarna för maximalt vridmoment.

Så snart motorvarvtalet sjunker stänger solenoiden oljekanalen, stiften återgår till sitt ursprungliga läge och ventilerna fungerar från sidokammarna.

Således ger driften av systemet effekten av en liten turbin.

VTEC-sorter

I mer än 30 års tillämpning av systemet finns det fyra typer av VTEC:

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

Trots variationerna i tidsstyrningssystemet och ventilslaget är driftsprincipen densamma, endast design- och kontrollschemat skiljer sig åt.

DOHC VTEC-system

1989 släpptes två modifieringar av Honda Integra för den inhemska japanska marknaden - XSi och RSi. 1.6-litersmotorn var utrustad med VTEC, och den maximala effekten var 160 hk. Det är anmärkningsvärt att motorn vid låga varvtal kännetecknas av bra gasrespons, bränsleeffektivitet och miljövänlighet. Förresten, denna motor tillverkas fortfarande, bara i en moderniserad version.

Strukturellt är DOHC-motorn utrustad med två kamaxlar och fyra ventiler per cylinder. Varje ventilpar är utrustat med tre specialformade kammar, varav två arbetar med låga och medelhastigheter och den centrala är "ansluten" vid höga hastigheter.

De yttre två kammarna kommunicerar direkt med ventilerna genom vippan, medan mittkammen går tomgång tills en viss hastighet uppnås.

Sidokamaxelkammarna är standard ellipsoida, men ger bara bränsleeffektivitet vid låga varvtal. När hastigheten stiger aktiveras mittkammen, under påverkan av oljetrycket, och på grund av dess mer rundade och större form öppnar den ventilen vid önskat ögonblick och till en större höjd. På grund av detta förbättras cylinderfyllningen, nödvändig spolning och bränsle-luftblandningen bränns med maximal effektivitet.

SOHC VTEC-system

Tillämpningen av VTEC uppfyllde de japanska ingenjörernas förväntningar och de bestämde sig för att fortsätta utveckla innovationen. Nu är sådana motorer direkt konkurrenter till enheter med en turbin, och den förra är strukturellt enklare och billigare att använda.

1991 installerades VTEC också på D15B-motorn med ett SOHC-gasdistributionssystem och med en blygsam volym på 1,5 liter "producerade" motorn 130 hk. Kraftaggregatets design ger en enda kamaxel. Följaktligen är kammarna på samma axel.

Funktionsprincipen för den förenklade designen skiljer sig inte mycket från de andra: den använder också tre kammar för ett par ventiler, och systemet fungerar bara för insugningsventilerna, medan avgasventilerna, oavsett hastighet, fungerar i standardgeometriskt och tidsläge.

Den förenklade designen har sina fördelar genom att en sådan motor är mer kompakt och lättare, vilket är viktigt för bilens dynamiska prestanda och utformningen av bilen som helhet. 

I-VTEC-systemet

Visst känner du bilar som 7: e och 8: e generationen Honda Accord, liksom CR-V crossover, som är utrustade med motorer med i-VTEC-systemet. I det här fallet står bokstaven "i" för ordet intelligent, det vill säga "smart". Jämfört med föregående serie, en ny generation, tack vare introduktionen av en extra funktion VTC, som fungerar ständigt och helt kontrollerar ögonblicket när ventilerna börjar öppnas.

Här öppnas inloppsventilerna inte bara tidigare eller senare och till en viss höjd, utan kamaxeln kan också vridas med en viss vinkel tack vare växelns mutter på samma kamaxel. I allmänhet eliminerar systemet vridmoment "dips", ger bra acceleration samt måttlig bränsleförbrukning.

SOHC VTEC-E-system

Nästa generation av "VTECH" fokuserar på att uppnå maximal bränsleekonomi. För att förstå hur VTEC-E fungerar, låt oss vända oss till teorin om motorn med Otto-cykeln. Så luft-bränsleblandningen erhålls genom att blanda luft och bensin i insugningsröret eller direkt i cylindern. Bland annat är en viktig faktor för blandningens förbränningseffektivitet dess enhetlighet.

Vid låga hastigheter är graden av luftintag lågt, vilket innebär att blandning av bränsle med luft är ineffektivt, vilket innebär att vi har att göra med instabil motordrift. För att säkerställa smidig drift av kraftenheten kommer en berikad blandning in i cylindrarna.

VTEC-E-systemet har inga ytterligare kammar i konstruktionen, eftersom det uteslutande syftar till bränsleekonomi och efterlevnad av höga miljönormer. 

En utmärkande egenskap hos VTEC-E är också användningen av kammar i olika former, varav en är en standardform och den andra är oval. Således öppnar en inloppsventil i normalområdet och den andra öppnar knappt. Genom en ventil kommer bränsle-luftblandningen in i sin helhet, medan den andra ventilen, på grund av sin låga genomströmning, ger en virvlande effekt, vilket gör att blandningen brinner ut med full effektivitet. Efter 2500 rpm börjar även den andra ventilen att fungera, som den första, genom att stänga kammen på samma sätt som i de ovan beskrivna systemen.

Förresten, VTEC-E riktar sig inte bara till ekonomi utan också 6-10% kraftfullare än enkla atmosfäriska motorer på grund av ett stort vridmoment. Därför är det inte förgäves, på en gång har VTEC blivit en seriös konkurrent till turboladdade motorer.

3-stegs SOHC VTEC-system

En utmärkande egenskap hos 3-steget är att systemet är inriktat på VTEC-drift i tre lägen, i enkla ord - ingenjörer kombinerade tre generationer av VTEC till en. De tre driftsätten är följande:

• vid låga motorhastigheter kopieras driften av VTEC-E fullständigt, där endast en ventil av de två öppnas helt;
• vid medelhastighet öppnar två ventiler helt;
• vid höga varv går mittkammen i ingrepp och öppnar ventilen till sin maximala höjd.

En extra solenoid är konstruerad för tre-lägesdrift.

Det har bevisats att en sådan motor med en konstant hastighet på 60 km / h uppvisade en bränsleförbrukning på 3.6 liter per 100 km.

Baserat på beskrivningen av VTEC är detta system avsett att betraktas som tillförlitligt, eftersom få medföljande delar används i konstruktionen. Det är viktigt att förstå att upprätthålla den fulla driften av en sådan motor måste gå från underhåll i rätt tid, liksom användningen av motorolja med en viss viskositet och ett tillsatspaket. Vissa ägare antyder inte heller att VTEC har egna nätfilter, som dessutom skyddar solenoider och kammar från smutsig olja, och dessa skärmar måste bytas var 100 000 km.

Frågor och svar:

Vad är i VTEC och hur fungerar det? Det är ett elektroniskt system som ändrar tidpunkten och höjden på ventiltiden. Det är en modifiering av ett liknande VTEC-system utvecklat av Honda.

Vilka är designegenskaperna och hur VTEC-systemet fungerar? Två ventiler stöds av tre kammar (inte två). Beroende på kuggremmens utformning kommer de yttre kammarna i kontakt med ventilerna genom vippar, vipparmar eller tryckare. I ett sådant system finns det två arbetssätt för ventiltidsinställningen.