Пример на реальном двигателе Honda
Вот наглядное объяснение об устройстве японских двигателей VTEC Honda.
Если вы автолюбитель вы вероятно слышали термин «VTEC», но возможно не знаете, что он означает в автопромышленности. Если это так, то для вас есть интересное объяснение об устройстве этого типа двигателей, которые производят компания Хонда.
VTEC — это двигатель с регулируемой системой газораспределения. Например, эту систему использует компания Honda в своих двигателях. VTEC — это сокращенное название (аббревиатура) Variable valve Timing and lift Electronic Control.
В мире существует множество различных систем с изменяемой системой газораспределения (изменяется ход и времени движения клапанов).
По сути, VTEC — это технология, которая использует впускные и выпускные клапана двигателя, контролируя объем (и скорость) газов, которые входят в цилиндры и выходят из них.
В большинстве обычных двигателей ход клапанов как правило имеет стандартный размер. В двигателях VTEC клапана могут менять свой ход между различными уровнями.
Система VTEC изменяя давление масла позволяет переключаться между различными профилями кулачков, толкающие клапана силового агрегата. Например, при более высоких оборотах двигателя кулачковые профиль позволяет увеличить подъем клапанов. Это позволяет подавать в цилиндры двигателя больше кислорода, в результате чего генерируется больше лошадиных сил.
Двигатели VTEC появились в конце 1980-х годов. С тех пор компания Хонда использовала эти силовые агрегаты на многих своих автомобилях, включая NSX, Integra Type R, S2000 и Civic Type R.
Кстати, двигатели Хонда с изменяемой системой газораспределения отличается от таких же моторов других компаний.
Так, большинство других производителей для изменения фазы газораспределения используют повышенное давление масла и изменение угла распредвала относительно шкива, что позволяет выставлять системе определенное зажигание (раннее, позднее, среднее). Система VTEC от Хонда же использует совершенно другой принцип работы системы газораспределения.
Объяснение этого процесса одними словами недостаточно. Лучше всего, конечно, если посмотрите несколько роликов, объясняющих что же это за двигатели Хонда с системой VTEC.
Honda Civic Система VTEC SOHC, работа на пальцах
Случайная статья узнай что то новое
Как работает VTEC система: расположение и типы
Система VTEC — The Variable Valve Timing and Lift Electronic Control, электронно-управляемая система фазы клапанов, ее наличие обусловлено моделью двигателя, а именно моделью ГБЦ, соленоидами подачи масла и блока управления двигателям ECU с распределенным впрыском.
На нижнем изображении показано место на ГБЦ, где находятся соленоиды VTEC, отвечающие за включение рокера с большим ходом. На втором изображении показано,
Вид соленоида двустэйжевой системы VTEC
Место расположения соленоида на блоке ГБЦ Honda Civic
Что такое VTEC, как работает VTEC, смысл системы
По простому, электронно-управляемая система фазы клапанов, или просто VTEC. достаточно понять пару основ для чего она нужна и все встанет на своим места. Обычный 4х тактный двигатель, тянет воздух из атмосферы при давление в 1 бар, тоесть примерно 760ммрт (Так же это 1 атмосфера или 101кПа). С увеличением оборотов, возрастает и скрость движения поршня.
теперь мертвая точка смещается в диапазон 7000.
Любая работа с впускной системой типа портинга дает прибавку к мощности на верхах но может отнять очки по тяге на низах, так как момент так же смещается на более выскокие обороты, до которых еще надо расскрутить двигатель, воздуха очень много. что делать? душить двигатель на низах, уменьшийть пропускаемость воздуха к примерну уменьшив диаметр дроссельной заслонки. Наверное вы слышали что 8 клапанный двигатель на низах имеет больший потенциал чем 16 клапанный. Вот это тоже самое. Инженеры Honda придумали систему ECO-VTEC, принцип работы которого не просто сохранить топливо а еще и «задушить» двигатель до 2500 оборотов (примерно) чтобы вытащить максимальную тягу, при работе всего 12 клапанов.
В сумме получается, что при полном VTEC 3-Stage, низы задушенны и имеют хороший момент, далее работа в нормальном 16 клапанном режиме, и активация на высоких оборотах уже VTEC чтобы воздуха попало больше. Вот и все что нужно знать из азов по VTEC.Принцип работы VTEC
Покажу на примере самого известного и простого анимационного изображения, объясняющего принцип работы VTEC.
По достижению давления масла в двигателе, а также достижению оборотов, обычно 5500 RPM за счет соленоида открывается клапан VTEC, который подает масло в систему газораспределения.
Анимационная демонстрация части работы системы VTEC
Давления масла толкает «защелки» рокеров, которыми блокируется основные и средний рокер. Теперь клапаны открываются глубже — дольше. В этот же момент в блоке управления двигателем мозге ECU
Принцип действия включения рокера VTEC
Длительность открытия клапана VTEC
Как вы понимаете, длительность открытия клапана VTEC зависит от оборотов двигателя RPM. Примерно на 5500 оборотах VTEC включается, при 4600 (примерно) VTEC выключается. На автоматической коробке до 4 передачи включение VTEC составляет не более 5 секунд, система автоматизирована и при достижении оборотов и скорости переключает передачу, а значит, сбрасывает обороты RPM.
VTEC 3-Stage: что это такое
Наконец я расскажу о системе VTEC 3-Stage, (3 стейдж). Данная система установлена так же в ГБЦ, устанавливалась после 1996 года. Имеет 2 соленоида. Управляется 12вольтами, при подаче открывается клапан подачи масла, если есть конечно давление масла. Ставился на JDM моторе D15B, одновальной SOHC, и конечно не B серии. Вещь довольно интересная и пользуется спросом. Имеет 3 стадии, совмещает все режимы работы всех видов SOHC D серии. ECU были нескольких типов, но только OBD2 серии, ниже список всех ECU p2j 3-Stage
- OBD2A 37820-P2J-J62 Вариатор
- OBD2A 37820-P2J-J63 Вариатор
- OBD2A 37820-P2J-J61 Вариатор
- OBD2A 37820-P2J-003 Механика
- OBD2B 37820-P2J-J11 Механика
- OBD2B 37820-P2J-J81 Вариатор от Vi-RS
- OBD2B 37820-P2J-J71 Вариатор
VTEC 3-Stage: Автомат
В 6 поколление, с которого пошел 3-Stage VTEC, были комплектации только с механической и вариаторной коробкой передач.
Но в 7 поколение с 2001 по 2003 год, на моторы 1.6 так-же устанавливалась голова P2J (PLL), и управлялась соответственно мозгом 37820-PLL-D52. Мотор 3-Stage VTEC назывался D16W9 и имел мощность 130лсю
VTEC 3-Stage: принцип работы
Как работает VTEC 3-Stage, первая стадия начинается от 0 RPM и заканчивается в 4000 RPM. в этой стадии ГБЦ работает как VTEC-E. Работает только 12 клапанов. в каждом цилиндре работает два выпускных клапана но только один впускной. Это позволяет делать экономичный и плавный разгон.
Следующая стадия, это работа всех 16 клапанов. Включается первый VTEC соленоид. Обычный режим, работает от 4000 до 6000
Последняя третья стадия, включается второй клапан, впускные клапана открываются на больший период, что позволяет дать больше топливной смеси. Работа от 6000 и до конечной точки работы
Отключается вся система в обратном порядке, сначала 2й соленоид, потом 1 соленоид.
Пора за работу
Теперь когда вы знаете как работает VTEC пора его ставить на свой D14A3 или D14A4, предлагаю воспользоваься переводом статьи DoDo Joris, которой пользовался я, либо воспользоваться моей статьей об установке VTEC.
Тем неменее, удачи в ваших экспериментах.
Случайная статья узнай что то новое
Данная статья актуальна для автомобилей Honda выпуска 1992-2000 годов, таких как Civic EJ9, Civic EK3, CIVIC EK2, CIVIC EK4 и CIVIC FERIO (частично). Информация будет актуальна для владельцев Honda Integra в кузовах DB6, DC1, с моторами ZC, D15B, D16A.
Устройство системы DOHC i-VTEC ( втэк ) от Honda
На сегодняшний день DOHC i-VTEC – это вершина технологий, которые Honda применяет к дорожным автомобилям. Civic Type R, Civic Si, RSX Type S, Accord Euro-R, S2000 – все они связаны красным сердцем под названием DOHC i-VTEC.
DOHC i-VTEC — система управления газораспределением в двигателе. И чтобы приступить к объянениям самой сути системы не лишним было бы вспомнить, что такое газораспределение и основные ее составляющие.
Газораспределение – это ничто иное как процесс впуска в цилиндры двигателя свежего заряда топливно-воздушной смеси и выпуска отработавших газов. Мощность и крутящий момент, расход топлива и токсичность выхлопов напрямую зависят от эффективности газораспределения, т.
е. на сколько эффективно цилиндры наполняются свежим топливом и насколько эффективно избавляются от продуктов ее сгорания.
Двигатель Honda с DOHC i-VTEC
Если капнуть глубже, то окажется, что непосредственное влияние на процесс газораспределения оказывают кулачки рапределительных валов. Вернее их профиль, высота и угловое положение кулачков впускных относительно выпускных.
Если бы существовала возможность создать кулачки с профилем и углом, обеспечивающие наилучшие мощностные, экономичные и токсичные показатели во всем диапазоне оборотов двигателя, появление таких систем как VTEC было бы необъяснимым. Разумеется, такие кулачки создать невозможно, поэтому VTEC существует.
Во время работы на высоких оборотах время, в течение которого клапаны открыты, сокращается. Для того, чтобы достигнуть оптимального наполнения цилиндра топливно-воздушной смесью, а после сгорания избавиться от отработавших газов, клапаны должны открываться раньше и закрываться позже, увеличивая тем самым время «открытости» клапанов.
Подобрать кулачкам соответствующий профиль очень легко, однако на низких оборотах за такое газораспределение придется расплачиваться. Через преждевременно отрытый выпускной клапан из цилиндра в выпускной тракт попадут отработавшие газы, еще имевшие нерастраченную на полезную работу энергию, т.е. недогоревшее топливо.
По причине позднего закрытия того же выпускного клапана вслед за этим в выпускной коллектор до воспламенения может попасть часть свежей горючей смеси. Другая часть свежего заряда может оказаться также «за бортом» через неуспевший закрыться впускной клапан. Эта часть топливно-воздушной смеси попадет обратно во впускной коллектор. Понятно, что такая работа двигателя далеко не эффективна, а потери и по расходу топлива и по мощности очевидны.
DOHC i-VTEC позволяет избежать вышеописанных неприятностей на низких оборотах и обеспечить существенную отдачу на «верхах» и средних оборотах. В принципе, с этим не плохо справлялся DOHC VTEC предыдущего поколения, однако у DOHC i-VTEC больше тяги на низах, чем старый DOHC VTEC похвастаться не может.
Возможно, это не единственное различие между старым и новым двухвальным VTEC. К сожалению, на красноголовых DOHC i-VTEC не ездил, поэтому проводить дальнейшее сравнение просто не имею права. Уверен, что у каждого из них найдутся свои плюсы и минусы. Однако новый DOHC i-VTEC производительней и этот факт стоит признать.
В ходе длинного вступления вы, наверное, подумали, что DOHC i-VTEC система не имеющая разновидностей. Впрочем, сама Honda позиционирует ее без деления, хотя на самом деле DOHC i-VTEC имеет два подвида, которые берут свои корни с предыдущего поколения VTEC.
Разновидности DOHC i-VTEC
DOHC i-VTEC DOHC VTEC + VTC
DOHC i-VTEC I SOHC VTEC-E + VTC + не втековый выпускной распредвал
| Система | Тип VTEC | VTC |
| DOHC i-VTEC | VTEC на впуске и выпуске. Момент срабатывания VTEC — 5800 об. мин. | на впускном распредвале |
| DOHC i-VTEC I | VTEC-E на впуске, выпускной распредвал стандартный. Момент срабатывания VTEC — 2500 об.мин. | на впускном распредвале |
По большому счету префикс «i» в названиях системы подразумевает, что в паре с системой VTEC работает VTC. Но перед тем как разобраться, что такое VTC вспомним принцип работы традиционных VTEC и VTEC-E, так как DOHC i-VTEC в обоих его проявлениях основан именно на принципах работы VTEC первого поколения.
DOHC i-VTEC
Вспомним, что в стандартном двигателе на каждый клапан в цилиндре приходится свой кулачок на распредвале. Однако, в моторах с DOHC i-VTEC на каждые два клапана предусмотрено 3 кулачка на распредвале – два стандартных крайних и один центральный кулачок с более агрессивным профилем, который вступает в работу с момента включения системы VTEC. Т.е принцип действия нового DOHC VTEC (составляющую DOHC i-VTEC) абсолютно идентичен работе DOHC VTEC первого поколения
Устройство и принцип работы VTEC, как составлющей системы DOHC i-VTEC
Два внешних кулачка отвечают за работу двигателя на низких оборотах, а центральный подключается на высоких оборотах.
Обратите внимание, что кулачки воздействуют на клапана не непосредственно, а через так называемые коромысла/рокеры, которых тоже три на два клапана.
До тех пор пока система VTEC отдыхает, каждый рокер работает независимо друг от друга. Внешние кулачки обеспечивают открытие клапанов, а центральный кулачок, хотя и вращается вместе с остальными, но до поры до времени работает в холостую. Как только двигатель переходит в режим высоких оборотов система VTEC включается (5800 оборотов в минуту). Посредством давления масла система смещает специальные поршеньки (sinchronizing pin) внутри рокеров таким образом, что все три рокера превращаются в одну единую конструкцию. До этого работавший вхолостую центральный кулачок вступает в игру. Теперь два крайних рокера начинают работать по законам центрального кулачка, загоняя клапана глубже.
Таким образом, в режиме VTEC в цилиндры поступает больше топливно-воздушной смеси, и как следствие, значительное увеличение мощности.
DOHC i-VTEC I
Немного по другому работает VTEC-E – составляющая системы DOHC i-VTEC I.
Если DOHC i-VTEC настроен на максимальную производительность, то главная задача для DOHC i-VTEC I — экономия топлива при «достойной тяге».
Устройство и принцип работы VTEC в DOHC i-VTEC I
[video:http://youtu.be/yc_b13CZCMA width:400]Суть системы в том, что на малых оборотах двигатель работает на обедненной топливо-воздушной смеси, которая поступает в его цилиндры только через один впускной клапан. Да, да — именно один, тем самым превращая 16-клапанный 4-х цилиндровый двигатель в 12-ми клапанный. Если у DOHC i-VTEC применяется дополнительный третий кулачок, то в случае с DOHC i-VTEC I один из двух кулачков на низких оборотах попросту отключен. Попадая в цилиндр только через один клапан рабочая смесь начинает интенсивно завихряться, благодаря чему сгорание становится более эффективным и устойчивым. При увеличении оборотов (2500 оборотов и выше) срабатывает система VTEC и, только тогда, оба клапана начинают совместную работу.
Принцип действия DOHC i-VTEC I точно такой как и у VTEC-E первого поколения.
Отличие лишь в том, что в DOHC i-VTEC I два распредвала — впускной с VTEC-E и стандартный выпускной.
VTC
VTC — это та дополнительная составляющая, которая превращает DOHC VTEC в новый «DOHC i-VTEC» и «VTEC-E» в «DOHC i-VTEC I». Это механизм, который доворачивает впускной распределительный вал относительно выпускного с помощью давления масла.
Аббревиатура VTC расшифровывается как Variable Timing Control, что в переводе означает «Система изменения фаз газораспределения». По сути, расшифровка названия имеет тот же смысл, что и VTEC. В принципе цель этих систем одна и та же, но каждая это делает по разному и в тоже время дополняет друг друга. Дополнительная система VTC установлена и воздействует только на впускной распредвал.
При высоких оборотах времени на открытие-закрытие клапанов значительно меньше, хотя топливо-воздушной смеси нужно подавать больше. Следовательно, необходимо увеличить фазу открытия и высоту подъема клапана чем и занимается VTEC, а система VTC «создает благоприятные условия» для эффективной работы VTEC.
Если система VTEC с помощью дополнительного кулачка позволяет вогнать клапаны глубже и незначительно увеличивает время открытого состояния, то VTC дает возможность довернуть распредвал таким образом, что клапаны откроются раньше, что способствует более эфективному продуванию цилиндров.
В отличие от основной системы VTEC, которая включается в определенном диапазоне оборотов, дополнительная система VTC работает постоянно и непрерывно, регулируя момент открытия впускных клапанов в зависимости от нагрузки на двигатель. Давайте разберемся, как она это делает.
Механизм работы VTC
Исполнительная часть системы VTC интегрирована в шкив впускного распредвала. Если обычный шкив это цельная конструкция, один кусок металла, то шкив VTC состоит из нескольких частей.
Одна из частей — корпус шкива VTC, который жестко закреплен цепью ГРМ со шкивами выпускного и коленчатого валов. Другая часть — лопатка шкива VTC — деталь которая имеет свободный ход внутри шкива VTC и которая жестко закреплена с впускным распредвалом.
Полость внутри корпуса шкива VTC, в которой лопатка имеет свободный ход заполнена моторным маслом. Подвод масла в полость шкива организована с двух сторон от лопатки. Таким образом, подавая давление масла в одну из сторон мы крутим лопатку в другую сторону. А воздействуя на лопатку шкива VTC мы напрямую воздействуем на распредвал с кулачками и, как следствие, изменяем угол положения впускных кулачков относительно выпускных.
Роль управляющего в этом процессе играет соленоид VTC. Получая данные о нагрузке на двигатель с ECU соленоид направляет давление масла в одну из сторон.
Как это происходит. К соленоиду VTC подведено моторное масло, которое имеет определенное системное давление, которое передается соленоиду VTC. Внутри соленоида происходит разделение направления масла на два канала — назовем их условно красный канал и желтый канал. Оба из этих каналов ведут от соленоида к полости шкива VTC, в котором лопатка шкива VTC имеет свободный ход. Красный канал подведен с одной стороны лопатки шкива, а желтый — с другой.
Угол перекрытия (перекрытие клапанов) – это угол положения впускных клапанов относительно выпускных, при котором впускные и выпускные клапаны одновременно открыты. Проще говоря, это момент времени, когда впускные и выпускные клапаны одновременно открыты.
В зависимости от условий работы двигателя соленоид направляет давление масла либо в красный либо в желтый канал. И если давление направлено, например, в красный канал, то с желтого канала происходит слив — воздействуя на лопатку шкива с одной стороны, система заставляет лопатку выдавливеть масло с другой стороны.
На холостых оборотах и на низких оборотах при малой нагрузке двигателя система VTC доводит угол перекрытия клапанов до минимума, чтобы двигатель работал стабильно. При увеличении нагрузки система плавно увеличивает угол перекрытия. На высоких оборотах при большой нагрузке система доворачивает распредвал (увеличивает угол перекрытия) до максимально возможного уровня. Величина угла перекрытия клапанов зависит от модели двигателя и как правило находится в пределах 25 — 50 градусов.
* * *
Если не вдаваться в особенности конструкции моторов с DOHC i-VTEC можно утверждать, что суть темы в этой статье раскрыта. На самом деле, новый DOHC i-VTEC в обоих его проявлениях это старый добрый VTEC дополненный новой интеллектуальной «фишкой» VTC. И именно за счет VTC моторы с DOHC i-VTEC (оба подвида) стали работать гораздо эластичнее моторов с VTEC первого поколения и имеют больше тяги на низах.
Несомненно, новые моторы производительнее, технологичнее и лучше, однако новый VTEC кое-что утратил — за счет приобретенных качеств включение VTEC, которое так «заводило» стало, практически, незаметным. И все же DOHC i-VTEC впечатляет.. «вгоняет» и «доворачивает».
Изящное решение без потери мощности
Аббревиатура VTEC полностью расшифровывается следующим образом — Variable Valve Timing and Lift Electronic Control. В переводе на русский язык означает «электронная система управления временем открытия и высотой подъема клапанов» или, если говорить языком специалистов, электронная система регулировки фаз газораспределения.
Этот механизм предназначен для того, чтобы оптимизировать прохождение воздушно-топливной смеси в камеры сгорания.
Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию, накопленную в топливе, в тепловую. Такое преобразование происходит во время сгорания горючей смеси. При этом возрастает температура и давление в цилиндре. Под давлением поршни двигателя опускаются вниз и, толкая коленчатый вал, приводят его в движение. Так химическая энергия преобразуется в механическое движение. Механическая сила определяется величиной крутящего момента. Способность двигателя поддерживать некоторую величину крутящего момента при некотором числе оборотов в минуту определяется как мощность. Мощность определяет, какую работу может производить двигатель. Весь процесс, осуществляемый двигателем внутреннего сгорания, не эффективен на 100%. На самом деле всего около 30% энергии, содержащейся в топливе, преобразуются в механическую энергию.
Теоретическая физика говорит о том, что при данном КПД для достижения высокой отдачи от мотора необходимо использовать больше топлива: в результате существенно возрастет мощность.
Очевидно, что в этом случае нужно использовать двигатель с огромным рабочим объемом и поступиться принципами экономичности. Другой метод диктует необходимость предварительно сжимать топливную смесь посредством турбины и затем сжигать ее в цилиндрах небольшого размера. Однако и в этом случае расход топлива будет пугающим. В свое время концерн Honda пошел по иному пути, начав исследования с целью оптимизации работы двигателя внутреннего сгорания. В результате появилась технология VTEC, наделяющая мотор отменной экономичностью на низких оборотах и высокой мощностью при его «раскручивании».
Два алгоритма
Если сравнить скоростные характеристики различных двигателей, то нетрудно заметить, что у одних максимум крутящего момента достигается на низких оборотах (в диапазоне 1800-3000 об/мин), у других — на более высоких (в диапазоне 3000-4500 об/мин). Оказывается, есть зависимость между тем, каким образом на распределительном валу установлены кулачки, открывающие клапаны, и тем, какую мощность развивает мотор на различных оборотах коленчатого вала..jpg)
Чтобы понять, чем это вызвано, представьте себе двигатель, работающий крайне медленно. Например, при 10-20 оборотах в минуту рабочий цикл в одном цилиндре занимает 1 секунду. При опускании поршня впускной клапан открывается, позволяя горючей смеси наполнить цилиндр, и закрывается, когда поршень достигает нижней мертвой точки. После завершения цикла сгорания поршень начнет движение вверх. При этом откроется выпускной клапан, позволив отработавшим газам покинуть рабочий объем цилиндра и закроется, когда поршень достигнет верхней мертвой точки. Такой алгоритм был бы идеален, если бы мотор работал на минимуме оборотов. Однако в реальной жизни двигатель куда энергичней.
С ростом ритма работы мотора описанный алгоритм просто не выдерживает критики. Если число оборотов коленвала достигает 4000 в минуту, клапаны открываются и закрываются 2000 раз ежеминутно, или 30-40 раз каждую секунду. На такой скорости поршню чрезвычайно сложно всосать в цилиндр необходимый объем горючей смеси. То есть в результате впускного сопротивления возникают насосные потери, и это главная причина, по которой уменьшается эффективность работы двигателя. Для облегчения участи мотора при работе на больших оборотах приходится, например, шире открывать впускной клапан. Разумеется, это упрощенное описание работы, но оно дает общее представление. Однако на малых оборотах такой алгоритм не годится: настройка распредвала «на скорость» лишь увеличит расход топлива. Следовательно, для лучшей эффективности нужно сочетать оба алгоритма работы, которые воплощены в механизме VTEC.
Появившись в 1989 году, система VTEC дважды модернизировалась, и сегодня мы имеем дело с ее третьей серией. Система VTEC использует возможности электроники и механики и позволяет двигателю эффективно распоряжаться возможностями сразу двух распредвалов, или, в упрощенных версиях, одного. Контролируя число оборотов и диапазоны работы силового агрегата, его компьютер может активизировать дополнительные кулачки с тем, чтобы подобрать наилучший режим работы.
DOHC VTEC
В 1989 году на внутренний японский рынок поступили две модификации Honda Integra — RSi и XSi, использовавшие первый двигатель с системой DOHC VTEC. Ее силовой агрегат модели B16A при объеме 1,6 литра достигал мощности в 160 л.с., но при этом отличался хорошей тягой на низах, топливной экономичностью и экологической чистотой. Поклонники марки Honda до сих пор помнят и ценят этот великолепный мотор, тем более что его многократно усовершенствованный вариант и по сей день используется на моделях Civic.
Двигатель с системой DOHC VTEC имеет два pаспpедвала (один для впускных, другой для выпускных клапанов) и 4 клапана на цилиндр. Для каждой пары клапанов предусмотрена особая конструкция — группа из трех кулачков. Следовательно, если мы имеем дело с 4-цилиндровым 16-клапанным мотором с двумя распредвалами, то таких групп будет 8. Каждая группа занимается отдельной парой клапанов. Два кулачка расположены на внешних сторонах группы и отвечают за действие клапанов на низких оборотах, а средний подключается на высоких оборотах. Внешние кулачки непосредственно контактируют с клапанами: опускают их при помощи коромысел (рокеров). Отдельный средний кулачок до поры до времени вращается и вхолостую нажимает на свое коромысло, которое активируется при достижении определенного высокого числа оборотов коленвала. В дальнейшем эта центральная часть отвечает за открытие и закрытие клапанов, хотя и действует как специальный промежуточный механизм.
Когда двигатель работает на малом ходу, пары впускных и выпускных клапанов открываются соответствующими кулачками. Их форма, как и у большинства аналогичных моторов, выполнена в виде эллипса. Однако эти кулачки способны обеспечивать лишь экономичный режим работы двигателя и только на малых оборотах. При достижении высокой скорости вращения распредвала задействуется специальный механизм. «Незанятый» до этого работой средний кулачок вращался и без какого-либо эффекта нажимал на среднее коромысло, никак не связанное с клапанами. Однако во всех трех коромыслах предусмотрены отверстия, в которые под высоким давлением масла загоняется металлический пруток. Таким образом, группа жестко фиксируется и в дальнейшем работает как одно целое. Тут в работу вступает отдыхавший до этого средний кулачок. Он имеет более продолговатую форму и поэтому при его нажатии все три коромысла, а значит и клапана, опускаются гораздо ниже и на больший промежуток времени остаются открытыми. В этом случае двигатель может «дышать» свободнее, развивать и поддерживать высокий крутящий момент и хорошую мощность.
SOHC VTEC
После успеха системы DOHC VTEC компания Honda с еще большим рвением подошла к развитию и использованию своей новации. Моторы с VTEC проявили себя как надежные и экономичные, стали реальной альтернативой увеличению рабочего объема или использованию турбин. Поэтому несколько позднее была представлена система SOHC VTEC. Подобно своему «коллеге» DOHC новинка также предназначалась для оптимизации работы двигателя в разных режимах. Но из-за простоты своей конструкции и более скромных показателей мощности двигатели с SOHC VTEC выпускались меньшими объемами. Одним из первых двигателей, использующих упрощенную систему, стал обновленный агрегат D15B, выдававший 130 л.с. при объеме в 1,5 л. Этот мотор с 1991 устанавливался года на Honda Civic.
В моторе SOHC предусмотрен один-единственный распредвал на весь блок цилиндров. Поэтому кулачки впускных и выпускных клапанов располагаются на одной оси. Однако здесь также предусмотрены группы-тройки, в каждой из которых есть один специальный центральный кулачок. Простота конструкции заключается в том, что в двух режимах — для низких и для высоких оборотов — могут работать только впускные клапана. Промежуточный механизм с дополнительным кулачком и коромыслом также как и в случае с DOHC VTEC перехватывает на себя открытие и закрытие впускных клапанов, в то время как выпускные всегда работают в постоянном режиме.
Может создаться впечатление, что SOHC VTEC в чем-то хуже, чем DOHC VTEC. Однако это не так: эта система имеет ряд преимуществ, среди которых простота конструкции, компактность двигателя за счет его незначительной ширины, меньший вес. Кроме того SOHC VTEC возможно вполне легко использовать на двигателях пpедыдущего поколения, тем самым модернизируя их. В итоге силовые агрегаты с SOHC VTEC достигают тех же результатов, пусть и не столь ярких и удивительных.
SOHC VTEC-E
Если назначение описанных выше систем VTEC состоит в сочетании максимальной мощности на предельных оборотах и довольно уверенной, но экономичной работе на «низах», то VTEC-E призвана помочь двигателю в достижении предельной экономии.
Но прежде чем рассмотреть очередное изобретение Honda необходимо разобраться с теорией. Известно, что топливо предварительно смешивается с воздухом и затем воспламеняется в цилиндрах (есть еще иной вариант — непосредственный впрыск, при котором воздух и топливо поступают в цилиндры отдельно). На мощность двигателя также влияет и то, насколько однородна такая смесь. Дело в том, что на малых оборотах невысокая скорость потока при всасывании препятствует смешению топлива и воздуха. В результате на холостом ходу двигатель может работать неуверенно. Чтобы предотвратить это, в цилиндры поступает обогащенная топливом смесь, что сказывается на экономичности. Система VTEC-E способна обеспечить уверенную работу двигателя на малых оборотах на обедненной топливом горючей смеси. При этом также достигается существенная экономия. В отличие от других механизмов, в системе VTEC-E нет никаких дополнительных кулачков. Так как эта технология нацелена на снижение потребления топлива на малых оборотах, то и затрагивает она действие впускных клапанов. VTEC-E применяется только в SOHC-двигателях (с одним распредвалом) с четырьмя клапанами на цилиндp из-за его «склонности» к низкому расходу топлива.
В отличие от других VTEC-моторов, где кулачки имеют приблизительно одинаковый профиль, в силовых агрегатах с VTEC-E используются две конфигурации. Таким образом, впускные клапана приводятся в движение кулачками различной формы. Профиль одного из них имеет традиционную форму, а другой практически круглый — слегка овальный. Поэтому один из клапанов опускается в нормальном режиме, а другой едва приоткрывается. Горючая смесь проходит через нормальный клапан легко, а через приоткрытый — весьма скудно. Из-за несимметричности потоков поступающей смеси в цилиндре возникают причудливые завихpения, в которых воздух и топливо смешиваются должным образом. В результате двигатель может pаботать на бедной смеси. С увеличением оборотов концентрация топлива растет, но режим, при котором реально работает лишь один клапан, становится помехой. Поэтому, приблизительно при достижении 2500 об/мин коромысла замыкаются и приводятся в движение нормальным кулачком. Замыкание происходит точно так же как и в других системах VTEC.
Систему VTEC-E часто незаслуженно считают изобретением, нацеленным исключительно на экономию. Тем не менее, по сравнению с простыми моторами, агрегаты с таким механизмом не только экономичнее, но и мощнее. За экономию отвечает первый режим, в котором работает один клапан, а за показатели мощности — «чистокровный» VTEC, подразумевающий широкое открытие впускных клапанов. Если сравнить два аналогичных мотора, один из которых оборудован механизмом VTEC-E, то простой агрегат окажется на 6-9% слабее и прожорливей.
Трехрежимный SOHC VTEC
Этот механизм представляет собой объединение системы SOHC VTEC и SOHC VTEC-E. В отличие от всех описанных выше систем эта имеет не два режима работы, а три. В зоне низких оборотов система обеспечивает экономичный режим работы двигателя на обедненной топливовоздушной смеси (как VTEC-E). В этом случае используется только один из впускных клапанов. На средних оборотах в работу включается второй клапан, но фазы газораспределения и высота подъема клапанов не изменяются. Двигатель в этом случае реализует высокий крутящий момент. На режиме высоких оборотов оба клапана управляются одним центральным кулачком, отвечающим за снятие с двигателя максимальной мощности. Эта система достаточно универсальна. Так, например, двигатель объемом 1,5 литра с таким газораспределительным механизмом проявляет неплохую удельную мощность: 86 л.с. на 1 л. рабочего объема. Одновременно с этим, если двигатель работает в первом, экономичном 12-клапанном режиме, расход при движении с постоянной скоростью 60 км/ч на автомобиле Honda Civic составляет около 3,5 л на 100 км.
i-VTEC
Буква «i» в названии означает intelligent, то есть «умный». Прежние версии VTEC способны регулировать степень открытия клапанов лишь в 2-3 режимах. Конструкция нового газораспределительного механизма i-VTEC предполагает использование помимо основной системы VTEC дополнительную систему VTC (Variable Timing Control), непрерывно регулирующую момент начала открытия впускных клапанов. Открытие впускных клапанов задается в зависимости от нагрузки двигателя и регулируется посредством изменения угла установки впускного распределительного вала относительно выпускного. В двигателях с i-VTEC распредвал крепится к приводному шкиву через специальную гайку-шестерню, которая способная «доворачивать» его на угол до 600.
Применение системы VTC на ряду с VTEC позволяет эффективнее наполнять цилиндры двигателя топливо-воздушной смесью, а также улучшить полноту ее сгорания. Использование механизма i-VTEC позволяет достичь приемистости эквивалентной двигателям с рабочим объемом 2 литра, при этом топливная экономичность даже лучше чем у 1,6 литрового двигателя.
Семейство газораспределительных механизмов VTEC не представляет собой ничего волшебного, но дает просто поразительный эффект. Моторы Honda прямо-таки умеют подстраиваться под нагрузку, предоставляя удивительную мощность при скромном рабочем объеме. И в то же время на холостом и малом ходах японские моторы поражают выдающейся экономичностью. Вполне возможно, что следующим этапом в развитии систем VTEC станет механизм с отдельными соленоидами на каждый клапан, что позволит с хирургической точностью регулировать открытие клапанов.
Автор: Евгений Дударев
Что такое система VTEC в двигателях Honda?
Двигатель с системой VTEC – еще экономичнее, еще продуктивней
Если вы уже читали наш материал: «Как работает двигатель автомобиля?», то знаете о клапанах, которые впускают в двигатель воздух и выводят из него выхлопной газ. Клапанами управляет распределительный вал. Чтобы открывать и закрывать клапаны, распредвал использует вращающиеся кулачки.
Существует связь между вращением кулачков, и тем, сколько оборотов в минуту делает двигатель. Представьте, что автомобильный мотор вращается крайне медленно – всего 10-20 оборотов в минуту, поэтому один полный цикл оборота поршня занимает несколько секунд. В реальности невозможно заставить мотор работать на таких оборотах, но мы только представляем для примера. В нашем «идеальном» примере распредвал будет работать так, чтобы, как только поршень начинал движение вниз в такте впуска воздуха и бензина, открывался впускной клапан. Впускной клапан закроется как раз в тот момент, когда поршень достигнет нижнего предела. Тогда выпускной клапан будет открываться, когда поршень достигнет нижнего предела в такте сгорания, и закроется, когда поршень завершит такт выхлопа. Расписанный процесс позволил бы мотору работать с максимальным коэффициентом полезного действия. При описанной схеме работы газораспределительной системы камеры сгорания эффективно наполняются топливно-воздушной смесью и эффект работы мотора становится наивысший. Но описанная идеальная схема возможна только на очень маленькой скорости.
При увеличении оборотов движка, эта конфигурация для распределительного вала не срабатывает. Если двигатель работает на скорости в 4 000 оборотов в минуту, то клапаны за одну минуту открываются и закрываются 2 000 раз, или от 30 до 40 раз каждую секунду. Когда впускной клапан открывается во время верхней части такта впуска, то газораспределительная система не успевает всосать эффективное количество воздуха в цилиндр за предельно короткое время (доли секунды). Поэтому, для эффективной работы мотора на более высоком диапазоне оборотов в минуту, вы бы предпочли, чтобы входной клапан открывался прежде чем начнется такт впуска. А еще лучше, если он начал бы открываться еще во время выхлопного такта (или такта выпуска), чтобы к тому времени, когда поршень начнет двигаться вниз во время такта впуска, клапан был уже открыт и давал свободный ток воздуху в цилиндр в течение всего такта впуска. Это немного упрощенное объяснение, уверены, вы поняли основную идею процесса.
Японские инженеры просчитали, что для максимальной производительности мотора Honda на низких оборотах, клапаны должны открываться и закрываться иначе, чем, если бы они это делали на высоких скоростях двигателя. Если в двигатель поставить низкооборотистый распределительный вал, то на высоких оборотах он будет не эффективен. Если поставить распредвал высоких оборотов, на низких оборотах толку от него будет мало. С таким распредвалом вы даже не сможете завести автомобиль.
Что такое система VTEC в двигателях Honda?
Купив автомобиль Honda c системой VTEC, получаешь интеллектуального помощника, который контролирует все процессы газораспределения двигателя внутреннего сгорания, без дополнительной помощи. VTEC – система переменного хронометража открытия клапанов и электронный контроль за их поднятием (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control). Это электронная и механическая система в двигателях Honda, которая позволяет мотору использовать несколько валов одновременно, эффективно их сочетая. Когда мотор работает в разных скоростных диапазонах, компьютер активирует альтернативные кулачки на распределительном валу и меняет хронометраж открытия клапанов. Так, двигатель Honda получает лучшие показатели высокоскоростного и низкоскоростного распределительного вала одновременно. От этого уменьшается износ движка, и увеличивается коэффициента полезного действия. Двигателя с системой VITEC имеют усредненные настройки фаз газораспределения за счет специального профиля кулачков распределительного вала. Для оптимальной работы усредненной настройки фаз газораспределения японцами создан специальный газораспределительный механизм.
Последний разработанный двигатель Honda DOHC с четырехклапанным механизмом газораспределения, имеет два распредвала с тремя кулачками на каждый ряд клапанов как впускных, так и выпускных. На каждый два клапана идет по три кулачка. Боковые кулачки нужны для низких и средних оборотов, а средний кулачок служит для высоких.
Подобную систему пытались внедрить в BMW Zagato Coupe немецкие инженеры BMW, но проект остался на стадии разработки.
Производители двигателей часто экспериментируют с системами, позволяющими бесконечный переменный хронометраж открытия клапанов. О попытках инженеров Zap-Online.ru уже писали здесь. Представьте себе эффективность мотора, если бы каждый клапан имел бы соленоид управляемый через компьютер. Тогда не пришлось бы полагаться на работу распределительного вала. Вы бы получили максимальную производительность мотора на каждом диапазоне оборотов. Это что-то, чего мы так с нетерпением ждем в будущем.
Ну и на последок система VTEC в действии.
• Просмотр темы — Полный привод или передний?
Передний или полный?
При обрыве ремня ГРМ не гнёт клапана. C МКПП вполне хватает для повседневной езды. Прекрасная проходимость не лифтовал, не ставил больших колёс.
Не ужасающий, но не малый аппетит. По трассе в режиме В городе И это летом. Думаю, что не готовы.
Разумеется, полный. Если на сухом асфальте все равно на каком приводе ездить при этом передний экономичнеето на всех других типах покрытия предпочтительнее будет полный В том числе и зимой. А может дело вовсе не в этом: Часть автомобильного сообщества уже знакома с Киа Спортейдж.
Но многие не опробовали Спортейдж с передним приводом. Ранее комплектации кроссовера были в полно приводных версиях. Какие отличия между этими моделями: Вместо предисловия Внешне эти два внедорожника как близнецы. Отличий практически.
И только коснувшись технических характеристик можно выявить у одного из внедорожников отсутствие карданного вала и раздаточной коробки. Это подразумевает иную схему работы узлов и агрегатов и другую манеру езды. Выясним отличия версий и узнаем, на что способен кореец с передним приводом.
Интересно, как поведёт себя машина на заснеженных трассах. Три типа переднего привода Есть 3 три типа привода: Передний привод FF. Крутящий момент от силового агрегата идёт к передним колёсам. Полный привод 4WD. Когда момент раздаётся на колёса и передней, и задней оси.
Задний FR привод. Все усилия двигателя направлены только на задние колёса. Автомобили проще в управлении и предсказуемы в движении.
Это идеальный вариант для новичков. Вот почему большая часть машин комплектуется этим узлом: Немаловажно, что стоимость авто оснащённого передним приводом стоит недорого и требует меньше внимания при обслуживании.
Полный привод повышает проходимость, придаёт уверенность водителю при езде зимой по киа спортейдж передний привод или полный дорогам, участкам трасс, покрытых льдом, а летом не бояться ездить по песку. Для движения по скользким дорогам или для говнолазания? Если первое — имхо вопрос предпочтений, то есть если Вас устраивает, как ведет себя на дороге передний привод на дороге, то берите и не заморачивайтесь. Машинка будет заодно полегче и подинамичнее, расход поменьше.
Технология VTEC: DOHC i-VTEC (продолжение)
Общественная организация НАПА предоставляет техническую информацию по современным системам и узлам автомобиля.
Для удобного использования материалы структурированы по категориям на сайте НАПА. Список тем будет постепенно пополняться.
Принцип работы DOHC i-VTEC
На сегодняшний день DOHC i-VTEC – это одна из лучших технологических разработок компании Honda в системе изменения фаз ГРМ, которую применили к автомобилям общего пользования.
Civic Type R, Civic Si, RSX Type S, Accord Euro-R, S2000 – все эти автомобили оснащены системой DOHC i-VTEC.
Вернемся к теории. Непосредственное влияние на процесс газораспределения оказывают кулачки распределительных валов, вернее профиль кулачка, который определяет момент и продолжительность открытия клапана.
Профиль кулачка должен удовлетворять следующие условия:
□ Клапан должен быстро открываться и быстро закрываться. Величина хода клапана должна быть максимально возможной.
□ Процесс движения в целом должен выбираться таким образом, чтобы не вызывать недопустимо больших колебаний пружины клапана.
Если бы существовала возможность создать кулачки, которые отвечали бы всем современным требованиям и запросам по мощности, расходу топлива и токсичности на всем диапазоне работы двигателя, то появление таких систем, как VTEC было бы необъяснимым. Разумеется, создать такие кулачки невозможно.
Время открытия клапанов во время работы двигателя на высоких оборотах, сокращается. Для того, чтобы достигнуть оптимального наполнения цилиндра топливно-воздушной смесью, а после сгорания очистить цилиндры от отработавших газов, клапаны должны открываться раньше и закрываться позже. Подобрать с подходящим профилем кулачек очень легко, однако на низких оборотах за такое газораспределение придется расплачиваться. И дело не только в том, что технические показатели двигателя будут снижены, возрастет расход топлива, а в том, что неэффективная работа двигателя приведет к скорой поломке двигателя. Через преждевременно отрытый выпускной клапан из цилиндра в выпускной коллектор попадут отработавшие газы, еще имевшие нерастраченную на полезную работу энергию, т.е. недогоревшее топливо, которое будет догорать в выпускном коллекторе. По причине позднего закрытия того же выпускного клапана в выпускной коллектор до воспламенения может попасть часть свежей горючей смеси. Другая часть свежего заряда может оказаться также «за бортом» через не успевший закрыться впускной клапан. Эта часть топливно-воздушной смеси попадет обратно во впускной коллектор.
Вы скажите, что с этим неплохо справлялся DOHC VTEC предыдущего поколения, зачем изобретать что-то новое. DOHC i-VTEC позволяет справиться со всеми вышеописанных препятствиями на низких оборотах и обеспечить существенную отдачу на средних и высоких оборотах.
Существуют два типа разновидности DOHC i-VTEC:
- DOHC i-VTEC DOHC VTEC + VTC
- DOHC i-VTEC I SOHC VTEC-E + VTC + стандартный вал распределительный выпускной
|
Система |
Тип VTEC |
VTC |
|
DOHC i-VTEC |
VTEC на впуске и выпуске. Момент срабатывания VTEC — 5800 об.мин. |
на впускном распредвале |
|
DOHC i-VTEC I |
VTEC-E на впуске, выпускной распредвал стандартный. Момент срабатывания VTEC — 2500 об.мин. |
на впускном распредвале |
В названии буква «і» означает, что в данном двигателе в паре с системой VTEC работает VTC.
Variable Timing Control (VTC) — является разновидностью технологии системы изменения фаз газораспределения и дополняет VTEC. Принцип работы VTC от компании Honda такой же, как у системы система VVT-i от Toyota. В зависимости от условия работы двигателя, система VTC плавно изменять фазы газораспределения. Это достигается путем поворота распределительного вала впускных клапанов относительно вала выпускных клапанов.
На высоких оборотах на открытие-закрытие клапанов время значительно сокращается, но при этом количество топливно-воздушной смеси в цилиндры необходимо подавать больше. Следовательно, для полного заполнения камеры сгорания, необходимо увеличить фазу открытия и высоту подъема клапанов, что и реализует VTEC, а система VTC «создает благоприятные условия» для эффективной работы VTEC.
Если система VTEC благодаря дополнительному кулачку, открывает клапана на большую высоту и незначительно увеличивает время открытого состояния, то VTC поворачивает распредвал таким образом, что клапана открываются раньше, что способствует более эффективному наполнению цилиндров.
В отличие от основной системы VTEC, которая включается в определенном диапазоне оборотов, то дополнительная система VTC работает постоянно и непрерывно, регулируя момент открытия впускных клапанов в зависимости от нагрузки на двигатель. Давайте разберемся, как она это делает.
Механизм работы VTCИсполнительная часть системы VTC, как и VVT-i интегрирована в шкив впускного вала распределительного. Если шкив это цельная конструкция, одна монолитная часть, то шкив VTC состоит из нескольких частей.
Одна из частей — корпус шкива VTC, который через цепь ГРМ соединен со шкивом выпускного и коленчатого валов. Внутренняя часть шкива VTC – деталь с лопатками (ротор), которая имеет свободный ход внутри шкива VTC и жестко закреплена на впускном валу. Лопатки разделяют полость внутри корпуса шкива VTC на две части и имеют свободный ход. Полученные по обе стороны лопаток полости заполняются моторным маслом. Подавая масло в одну из полостей, происходит проворачивание вала в одну или другую сторону и таким образом происходит изменение угла перекрытия клапанов, т.е. изменение угла открытия и закрытие впускных клапанов относительно выпускных.
*Угол перекрытия (перекрытие клапанов) – это угол положения впускных клапанов относительно выпускных, при котором впускные и выпускные клапаны одновременно открыты. Проще говоря, это момент времени, когда впускные и выпускные клапаны одновременно открыты.
Роль регулирования подачи масла в одну или другую полость в этом процессе играет соленоид VTC. Получая данные о нагрузке на двигатель, блок управления двигателем (ECU) посылает команду, и соленоид направляет давление масла в одну из сторон.
Принцип работы соленоида напоминает работу золотника гидроусилителя руля, только с небольшой разницей, что в случае с гидроусилителем потоком масла управляет человек. В зависимости от условий работы двигателя, блок управления двигателем посылает команду на соленоид, а он в свою очередь направляет масло в один из каналов. Из канала масло поступает в полость шкива и избыточным давлением воздействует на одну из сторон лопатки. Воздействуя на лопатку шкива с одной стороны, система заставляет лопатку выдавливать масло с другой стороны.
На холостых и низких оборотах двигателя, при малой нагрузке, система VTC доводит угол перекрытия клапанов до минимума, чтобы двигатель работал стабильно. При увеличении нагрузки система плавно увеличивает угол перекрытия. На высоких оборотах при большой нагрузке система поворачивает распредвал (увеличивает угол перекрытия) до максимально возможного уровня. Величина угла перекрытия клапанов зависит от модели двигателя и, как правило, находится в пределах 25 — 50 градусов.
Как работает двигатель Honda i-VTEC®?
Вы готовы узнать о мощности автомобильных двигателей и о том, что ими движет? Представляем вам двигатель Honda i-VTEC®! Оригинальная система VTEC Honda была изобретена инженером Honda Икуо Каджитани. Он решил проблему получения максимальной мощности от двигателей малого рабочего объема, сохранив при этом эффективность расхода топлива при обычной повседневной вождении. Изменяя внутренний подъем клапана и синхронизацию, Каджитани смог повысить производительность без дорогостоящего (и требующего значительного обслуживания) добавления турбонагнетателя или нагнетателя.
Уловка? Система VTEC (система электронного управления синхронизацией и подъемом клапана) использует отдельные профили распределительного вала для низких и высоких характеристик, а компьютер двигателя выбирает между профилями. Используя отдельные профили распределительного вала, можно регулировать как подъем, так и продолжительность открытия клапана, вместо простого изменения фаз газораспределения, что является обычным для обычных систем VVT (регулируемых фаз газораспределения).
Оригинальная система VTEC заменила один кулачок кулачка и коромысло блокируемым, состоящим из нескольких частей коромыслом и двумя профилями кулачков: один оптимизирован для стабильности на низких оборотах и топливной экономичности, а другой разработан для максимизации выходной мощности на высоких оборотах.Система VTEC по существу сочетает в себе топливную экономичность и стабильность на низких оборотах с характеристиками на высоких оборотах. Переход происходит плавно, обеспечивая плавную работу во всем диапазоне мощности.
Операцией переключения между двумя кулачками управляет компьютер двигателя. В зависимости от скорости, нагрузки и числа оборотов двигателя компьютер переключается между эффективным кулачком и высокопроизводительным кулачком. Приводится в действие соленоид, который зацепляет коромысла высокопроизводительного кулачка. В этот момент клапаны открываются и закрываются в соответствии с профилем высокого подъема, открывая клапаны дальше и на более длительное время.Это позволяет большему количеству воздуха и топлива проникать и сжигать, создавая более высокий крутящий момент и мощность.
В любом двигателе фазы газораспределения, продолжительность и высота подъема, которые оптимизируют работу на низких оборотах, сильно отличаются от требований высоких оборотов. Настройки клапана на низких оборотах приводят к плохой работе при более высоких оборотах, а настройки высоких оборотов приводят к грубому холостому ходу и плохой работе на низких оборотах. Если вы думаете о маслкаре, который имеет грубый холостой ход и почти не работает на низких оборотах, но кричит по гоночной трассе на высоких оборотах, это потому, что у автомобиля есть распределительный вал, который оптимизирован для максимальной мощности на этих высоких оборотах.Для сравнения: суперэффективный пригородный автомобиль имеет плавный холостой ход и может даже иметь «резкую» производительность, он быстро теряет мощность на средних и высоких оборотах.
Оригинальная система VTEC была внедрена в двигателях Honda DOHC (Dual OverHead Camshaft) в 1989 году Honda Integra XSi и впервые была доступна в Соединенных Штатах в 1991 году в Acura NSX. Integra Type R 1995 года (доступный только на японском рынке) производил невероятные 197 лошадиных сил с 1,8-литровым двигателем. Этот двигатель имел большую мощность на литр рабочего объема, чем большинство суперкаров того времени.
Honda продолжала совершенствовать оригинальную систему VTEC, которая теперь превратилась в Honda i-VTEC® (интеллектуальный VTEC). Эта технология была впервые доступна в 2001 году, и к 2002 году большинство 4-цилиндровых автомобилей Honda использовали i-VTEC®. Система i-VTEC® сочетает в себе оригинальный VTEC с системой Honda VTC (Variable Timing Control). Представив возможность использования двух профилей распределительных валов в сочетании с регулируемыми фазами газораспределения, Honda еще больше оптимизировала характеристики. Хотя система VTEC контролирует продолжительность подъема клапана, она по-прежнему может выбирать только между профилями низких и высоких оборотов.Но, кроме того, впускной кулачок может перемещаться от 25 до 50 градусов, оптимизируя фазы газораспределения для каждого диапазона оборотов.
С помощью VTEC компания Honda создала двигатель, который работает на невероятных уровнях в более широком диапазоне оборотов, чем большинство двигателей. Это обеспечивает плавную передачу мощности с большим расходом топлива практически в любой дорожной ситуации. Если вам нужна дополнительная информация о системе Honda VTEC или вы хотите протестировать отличный автомобиль Honda, оснащенный этой технологией, зайдите сегодня к Нилу Хаффману Хонде в Кларксвилле.
Опубликовано в Кларксвилл, Индиана, дилер Honda | Нет комментариев »
Как работает VTEC: почему у Honda такой внезапный скачок скорости
Компания Honda разработала свою технологию электронного управления синхронизацией и подъемом клапана (VTEC), чтобы сделать свои автомобили более быстрыми, эффективными и более приятными в управлении. Частое появление этой технологии в фильмах «Форсаж» превратило ее в широко известный мем.Многие слышали фразу «VTEC только что заработал, йо!» но мало кто знает, как это работает. Вот что вам нужно знать о системе.
Основы двигателя
Бензиновым двигателям для выработки мощности требуются четыре компонента: воздух, топливо, сжатие и искра. Для понимания системы VTEC мы сосредоточимся в основном на воздушной части этого уравнения. Часть двигателя, известная как распределительный вал, контролирует, когда и насколько клапаны открываются и закрываются, и, следовательно, сколько воздуха попадает в двигатель.На этом распределительном валу имеются выступы, известные как лопасти, которые при вращении распределительного вала толкают клапаны, открывая, а затем закрывая их с помощью коромысел. Лопасти большего размера открывают клапаны дальше, чем меньшие.
Брэдли Айгер / Digital TrendsЕсли вы не знакомы с внутренним устройством двигателя, вы могли немного запутаться в последнем абзаце, поэтому давайте определим, что такое распредвалы и клапаны, и проведем для вас ускоренный курс о том, как работает двигатель.
Если вам интересно узнать о причинах, по которым горит индикатор проверки двигателя, вы можете ознакомиться с созданным нами руководством.
В двигателе распределительный вал представляет собой длинный стержень, который обычно находится над цилиндром и поршнем и управляет клапанами, которые закупоривают как впускной, так и выпускной каналы. Один оборот открывает впускной канал, позволяя топливу и воздуху попадать в цилиндры двигателя. Свеча зажигания разряжается, позволяя топливу внутри сгореть, и еще одно вращение открывает выпускной канал, когда впускной канал закрывается, выталкивая выхлопные газы.
Во время этого процесса поршни перемещаются в цилиндрах вверх и вниз.В двигателях может использоваться один или два распредвала, и они приводятся в движение цепью ГРМ или ремнем ГРМ.
Видео ниже объясняет то, о чем мы только что говорили (начало примерно с 49 секунд).
Довольно много переменных определяют, как двигатель вырабатывает мощность, необходимую для движения автомобиля. Больше воздуха в двигатель означает большую мощность, поскольку процесс сгорания ускоряется, но слишком много его не обязательно хорошо. Процесс открытия и закрытия клапанов, который мы только что описали, хорошо работает при низких оборотах в минуту (об / мин), но клапаны открываются и закрываются так быстро, когда двигатель набирает скорость, что в конечном итоге ухудшает производительность.
Чем отличается VTEC
Австралийское подразделениеHonda опубликовало видео ниже, чтобы объяснить, как работает его технология VTEC. Мы предлагаем вам посмотреть его, прежде чем читать остальную часть, потому что это поможет нашему объяснению сделать гораздо больше смысла.
В традиционном двигателе распределительный вал открывает и закрывает клапаны, а его лепестки имеют одинаковый размер. В двигателе Honda VTEC распредвал имеет два кулачка разных размеров: два наружных лепестка стандартного размера и центральный лепесток большего размера.На более низких оборотах только внешние лепестки управляют клапанами. По мере того, как двигатель начинает вращаться быстрее, центральный лепесток вступает во владение, и клапаны открываются раньше и ближе позже, что приводит к внезапному увеличению скорости и повышению производительности.
Это изменение также приводит к резкому изменению шага двигателя — это «срабатывает VTEC».
Действительно ли VTEC что-нибудь делает?
Да и нет; это зависит от того, как вы водите. Автомобили Honda, оснащенные технологией VTEC, как правило, более эффективны в более широком диапазоне оборотов, чем многие сопоставимые автомобили, и им доставляет удовольствие ездить в правильных условиях, но большинство автомобилистов не замечают, что их VTEC срабатывает.Он активен, когда двигатель работает на относительно высоких оборотах в диапазоне оборотов, и вы редко добиваетесь этого в нормальных условиях вождения, особенно если в вашем автомобиле установлена автоматическая коробка передач. Но если вы предпочитаете переключать передачи самостоятельно и любите извилистые дороги, VTEC имеет большое значение.
Рекомендации редакции
Что особенного в двигателе Honda i-VTEC?
i-VTEC — это сокращение от Intelligent Variable Valve Timing and Lift Electronic Control, система, созданная Honda для снижения расхода топлива автомобилями Honda.Система VTEC использует два профиля распределительного вала и гидравлически выбирает между ними.
Эта технология была изобретена Икуо Какитани, инженером Honda.
Honda i-VTEC позволяет двигателю иметь несколько распределительных валов. Разница с этой технологией заключается в том, что компьютер двигателя может активировать чередующиеся кулачки на распределительном валу и изменять синхронизацию кулачков, когда двигатель переходит в разные диапазоны оборотов.
Невероятная особенность этой технологии заключается в том, что двигатель может иметь низкооборотный и высокоскоростной распредвалы в одном двигателе.Фактически, основная идея Honda i-VTEC — добиться максимальной производительности двигателя в любом диапазоне оборотов.
Как работает Honda i-VTEC?
Чтобы лучше понять технологию Honda i-VTEC, давайте сначала посмотрим, как работает обычный двигатель.
Клапаны пропускают воздух в двигатель и выпускают выхлопные газы из двигателя. Распредвалы управляют клапанами. Для открытия и закрытия клапанов распределительный вал использует поворотные кулачки.
Исследования показывают, что существует важная связь между заземлением кулачков на распределительном валу и поведением двигателя в различных диапазонах оборотов.
Давайте рассмотрим пример, чтобы лучше понять. Представьте, что мы запускаем двигатель со скоростью всего 10 или 15 об / мин, и поршню для завершения цикла потребуется несколько секунд. Просто имейте в виду, что невозможно запустить нормальный двигатель так медленно, но давайте на секунду представим, что мы могли бы.
Распределительный вал будет шлифовать, когда поршень начинает двигаться вниз во время впускного такта, впускной клапан открывается. Как только днища поршней выйдут наружу, впускной клапан закроется.
Тогда выпускной клапан откроется сразу после того, как поршень опустится до дна в конце такта сгорания, и закроется, когда поршень завершит такт выпуска.Это замечательно, если мы можем запустить двигатель на очень низких оборотах.
Плохая новость заключается в том, что при увеличении числа оборотов в минуту эта конфигурация распределительного вала не работает.
Если двигатель работает со скоростью 4000 об / мин, клапаны открываются и закрываются 2000 раз каждую минуту. Таким образом, когда впускной клапан открывается прямо в верхней части такта впуска, поршень не может заставить воздух перемещаться в цилиндр за доступное время.
В результате в более высоких диапазонах оборотов вам нужно, чтобы впускной клапан открывался перед тактом впуска, таким образом, поршень начинает двигаться вниз во время такта впуска, а клапан открывается, позволяя воздуху свободно перемещаться в цилиндр. во время полного такта впуска.
Если вам нужна максимальная производительность двигателя на низких и высоких оборотах, вам необходимо открывать и закрывать клапаны по-разному для каждой скорости.
Без технологии i-VTEC у вас были бы проблемы. Если вы установите хороший низкооборотный распредвал, двигатель не сможет работать на высоких оборотах. А если поставить хороший высокоскоростной распредвал, двигатель не будет работать на низких оборотах. В некоторых случаях это может даже затруднить запуск двигателя.
Итак, технология i-VTEC обеспечивает эффективную работу двигателей Honda за счет наличия нескольких распределительных валов.По этой причине модели Honda i-VTEC отличаются высокими характеристиками и меньшим расходом топлива.
Honda Malaysia предлагает Honda City и Honda Civic с такими технологиями.
Takeaway
Как видите, технология Honda i-VTEC обеспечивает экономию топлива без ущерба для производительности.
Если у вас Honda, лучший способ поддерживать автомобиль как новый — это доставить его в сервисный центр Honda в Пенанге. Таким образом, вы можете быть уверены, что ваш автомобиль находится в надежных руках.
Технология i-VTEC предназначена исключительно для автомобилей Honda, и именно поэтому вам нужны технические специалисты Honda, чтобы иметь доступ к точным измерениям Honda с использованием новейшего оборудования на предприятии.
Не рискуйте. Получите точный диагноз в ближайшем авторизованном сервисном центре Honda. Кстати, не забывайте, что услуги по кузову и покраске также доступны в сервисных центрах Honda.
Как работает VTEC / I-VTEC — Super Street Magazine
Среди множества технологий Honda ни одна не является синонимом бренда, как VTEC.Уникальный динамически регулируемый клапанный механизм компании в значительной степени помог сделать Civics и Integra 90-х круче, чем Ford Aspires и Daewoo Lanoses. VTEC — сокращение от Variable Valve Timing and Lift Electronic Control — более сложный, чем можно представить в интернет-мемах о том, что он «вступает в дело», и претерпел ряд изменений с момента его появления в 1989 году в Integra XSi и RSi B16A в Японии. Даже сегодня VTEC остается одним из наиболее важных решений для достижения баланса между низким уровнем выбросов и высокой производительностью, поскольку двигатель внутреннего сгорания был создан более 100 лет назад.
История VTEC начинается намного раньше, чем вы думаете — где-то в начале 1980-х годов — и почти не имеет ничего общего с вашим Civic с заменой K, а вместо этого с мотоциклетным подразделением Honda, где компания разработала то, что среди инженеров было известно как REV или HYPER VTEC всем остальным. REV позволил одному впускному или выпускному клапану для каждого цилиндра оставаться на холостом ходу до тех пор, пока не потребуется больше мощности. В 1984 году Honda запустила свой проект NCE (New Concept Engine), который еще раз убедил компанию в том, что разработка какого-то профиля с несколькими кулачками для ее автомобильных двигателей — хорошая идея.
Фото 2/6 | Как только VTEC срабатывает, давление масла заставляет ряд штифтов встать на место, образуя то, что по сути является одним коромыслом, который реагирует на более крупный центральный выступ распределительного вала, что приводит к более высокому подъему и более длительному событию клапана.America впервые столкнулась с VTEC под видом NSX, но это не было полностью оценено средними поклонниками Honda до появления Acura Integra GS-R 1992 года.Одновременно с этим компания Honda выпустила двигатель SOHC VTEC D-серии, но ничто так не изменило ситуацию с характеристиками небольших автомобилей, как двигатели VTEC с двумя распредвалами. К середине 1990-х у Honda был сегмент спортивных компактных автомобилей за счет своих гонад после добавления ее трио del Sol B16A3, Integra B18C1 и Prelude h32A1 VTEC. Пройдут годы, прежде чем другие производители последуют за ними, предложив своего рода технологию изменения фаз газораспределения в своих моделях.
Принципы VTEC практически не изменились.Простой, элегантный и почти полностью механический, VTEC позволяет двигателю переключаться между двумя различными профилями распределительного вала. В конфигурациях с двумя распредвалами каждый распределительный вал имеет по три выступа на цилиндр — два его первичных выступа и его более крупный вторичный выступ с более длительным сроком действия, — которые соответствуют трем соответствующим коромыслам. В нормальных условиях центральный коромысел, который соединен с большим центральным кулачком VTEC распредвала, делает немного больше, чем ездит на том, что Honda называет своим Lost Motion Assembly.Однако все это меняется после включения VTEC. При заданной частоте вращения двигателя на основе ЭБУ сигнал 12 В посылается на соленоид VTEC двигателя, который активирует процесс. Здесь давление масла заставляет ряд штифтов встать на место, вступая в контакт с центральным коромыслом, который реагирует на более крупные центральные кулачки распределительных валов, заставляя оба клапана работать под более высоким подъемом и более продолжительным профилем лепестка VTEC. В результате в камеры сгорания попадает больше воздуха и топлива, что означает большую мощность.Как только частота вращения двигателя снижается и сигнал VTEC прекращается, штифты втягиваются, расцепляя средний коромысел, позволяя двигателю работать нормально.
Фото 3/6 | Одним из первых автомобилей, оснащенных технологией VTEC, был JDM Integra XSi.Что касается двигателей i-VTEC, то это еще не все, и это называется Variable Timing Control (VTC). Здесь специальная шестерня распределительного вала позволяет плавно изменять фазу впускного распредвала во всем диапазоне оборотов.Основываясь на всевозможных вещах, о которых вам не нужно беспокоиться, таких как положение распределительного вала, угол зажигания, содержание кислорода в выхлопных газах и положение дроссельной заслонки, возможен 50-градусный диапазон фазировки распределительного вала (25-градусный диапазон на K24A2). Как и VTEC, шестерня распределительного вала имеет электронное управление и гидравлический привод, что приводит к уменьшению фаз газораспределения на холостом ходу и улучшенному времени на более высоких оборотах двигателя, что увеличивает перекрытие клапанов и мощность. Соответственно, «i» в i-VTEC означает «интеллектуальный», и вместе VTEC и VTC предлагают беспрецедентный баланс между производительностью и выбросами.Все это очень хорошие новости для всех, кроме производителей запчастей.
Honda сначала предложила два типа конфигураций i-VTEC, неофициально называемые i-VTEC производительностью и i-VTEC эконом-класса. Двигатели Performance i-VTEC работают так же, как и любой другой двигатель VTEC, но с добавлением VTC. Однако экономичные двигатели i-VTEC — чудаки. Подобно тому, как Honda VTEC-E середины 1990-х годов, заботящемуся о выбросах, о которой вам наплевать, впечатляющие показатели мощности не были главной заботой во время разработки.В частности, их выпускные распредвалы лишены VTEC, а их впускные распредвалы имеют только два кулачка и два коромысла на цилиндр вместо трех. До использования VTEC в двигателях с экономичным режимом i-VTEC использовался только один впускной клапан на цилиндр, хотя на самом деле они имели 16-клапанные головки блока цилиндров. Оставшийся впускной клапан слегка приоткрывается — ровно настолько, чтобы несгоревшее топливо не скапливалось позади себя. Этот процесс, также известный как холостой ход клапана, позволяет двигателю откачивать топливо на более низких оборотах с улучшенной максимальной мощностью, когда оба клапана открываются и закрываются нормально.Даже VTC настроен по-другому, с учетом низкого уровня выбросов. В результате внутри камер сгорания возникает уникальный водоворот, а также чрезвычайно бедная топливно-воздушная смесь, что приводит к впечатляющему сгоранию и топливной эффективности, но не к большой мощности. При 2200 об / мин открывается вторичный впускной клапан, и в это время клапанный механизм работает, как и следовало ожидать. К сожалению, общая подъемная сила и продолжительность не увеличиваются, как у традиционных двигателей VTEC. К разочарованию поклонников Honda во всем мире, начиная с 2012 модельного года предлагаются только экономичные двигатели i-VTEC.
Фото 4/6 | Подробный взгляд на клапанный механизм i-VTEC с производительностью серии K. Обратите внимание на конфигурацию с тремя коромыслами и большой центральный выступ распределительного вала.В последние годы Honda зарегистрировала патенты на многочисленные технологии, одна из которых — VTEC, которая, если она будет разработана, станет логическим преемником системы регулирования фаз газораспределения. Здесь подъем распределительного вала будет плавно изменяться, а не просто происходить при определенной частоте вращения двигателя, как предписывает блок управления двигателем.Объедините это с VTC, и вы получите все необходимое для самого динамичного на сегодняшний день клапанного механизма, что приведет к беспрецедентному балансу производительности, топливной эффективности и низкому уровню выбросов. Конструкция не сильно отличается от того, что могут предложить пневматические или электрические клапанные механизмы, в результате чего клапаны могут открываться или закрываться в любое время и оставаться открытыми столько, сколько они хотят. На данный момент кажется, что a-VTEC — или, как его еще называют, усовершенствованный VTEC — был приостановлен, но с появлением нового NSX, похоже, сейчас самое подходящее время для того, чтобы история Honda повторилась.
Фото 5/6 | Серия F S2000 представляет собой интересное нечто среднее между классическим VTEC и i-VTEC. Несмотря на то, что в них нет VTC, в серии F есть клапанный механизм с роликовым коромыслом, подобный серии K.Если вы думаете о реализации своего первого проекта Honda или готовы нажать на курок при замене двигателя и не можете решить, какой двигатель вам подойдет, то ознакомьтесь с этим кратким базовым руководством по некоторым из лучшие доступные варианты.
Происхождение: 1989–1993 JDM Integra XSi, RSi; 1989–1991 JDM Civic / CRX SiR
Мощность / крутящий момент: 160 л.с. / 112 фунт-фут
Но почему ?: Это первый двигатель DOHC VTEC, который вы могли себе позволить.
Происхождение: 1997-2000 JDM Civic Type R
Мощность / крутящий момент: 185 л.с. / 118 фунт-фут
Но почему? соотношение стержень / ход.
Происхождение: 1994-2001 Integra GS-R
Мощность / крутящий момент: 170 л.с. / 128 фунт-фут
Но почему ?: B18C1 был первым автомобилем Honda 1.Двигатель 8L VTEC и первый серийный двигатель с двухступенчатым впускным коллектором.
Происхождение: 1995-2001 JDM Integra Type R
Мощность / крутящий момент: 200 л.с. / 137 фунт-фут
Но почему ?: Это самая мощная серия B от Honda. Что не нравится?
Происхождение: 2002-2005 JDM NSX-R
Мощность / крутящий момент: 290 л. дорого, также почти невозможно найти источник.
Происхождение: 2000-2005 S2000
Лошадиная сила / крутящий момент: 240 л.с. / 153 фунт-фут
Но почему ?: Считающийся многими самым впечатляющим четырехцилиндровым двигателем Honda на сегодняшний день, F20C1 обладает удивительными характеристиками оборотов без жертвуя средней мощностью.
Происхождение: 1993-1996 Prelude VTEC
Мощность / крутящий момент: 190 л.с. / 158 фунт-фут
Но почему ?: Первый двигатель Honda с большим блоком, h32A1 помог установить ряд рекордов дрэг-рейсинга и продолжил свое существование. сделать историю Хонды.
Происхождение: 2009-2013 TL SH-AWD
Мощность / крутящий момент: 305 л.с. / 273 фунт-фут
Но почему ?: Это самый мощный серийный двигатель Honda на сегодняшний день. Что вы еще хотите?
Origin: 2001-2005 Civic Type R и Integra Type R
Мощность / крутящий момент: 212 л.с. / 149 фунт-футов
Но почему ?: При 212 л.с. это топовая серия K для подкачки двигателя.
Происхождение: 2004-2008 TSX
Мощность / крутящий момент: 205 л.с. / 164 фунт-фут
Но почему ?: Легко получить и легко модернизируемый, Honda K24A2 — единственный USDM 2.4L K-серия с VTEC на обоих кулачках.
Смотреть фотогалерею (6) Фото
Объяснение системы VTEC от Honda — autoevolution
Из-за растущего в начале 80-х годов спроса на двигатели для мощных спортивных мотоциклов Honda приступила к задаче попытаться создать двигатель, который бы демонстрировал как высокую выходную мощность, так и управляемость во всем диапазоне оборотов. Поэтому после технико-экономического обоснования группа исследований и разработок Honda взяла курс на достижение выходной мощности 200 л.с. на литр и стабильной работы на холостом ходу.Команда обнаружила, что им необходимо разработать метод противодействия сопротивлению воздухозаборника от низких до средних оборотов двигателя.Решение было получено с помощью механизма приостановки клапана REV (регулируемое по обороту) клапана . Перед системой стояла задача принудительно останавливать несколько клапанов, когда это необходимо, чтобы оптимизировать воздушный поток и добиться стабильного холостого хода и повышенной плавности хода при работе двигателя от низкого до среднего. Первым серийным мотоциклом с новой системой REV стал CBR400F в 1983 году.
На основе REV, используемого в двигателях мотоциклов, Honda разработала систему приведения в действие клапана VTEC для автомобилей, основываясь на идее иметь как регулируемое время открытия клапана, так и два профиля распределительного вала: для низких и средних оборотов двигателя, а также для средних и высоких двигателей. скорости. Первыми автомобилями Honda, получившими систему VTEC, были Integra и Civic CRX SiR 1989 года JDM, в которых использовался двигатель B16A DOHC мощностью 160 л.с. Американский рынок получил систему VTEC в 1991 году с суперспортивным автомобилем Acura NSX, который использовал агрегат DOHC VTEC V6, который развивал 270 л.с. при 7100 об / мин. Итак, как работает VTEC?
Переключение с низкопрофильных кулачков, предназначенных для снижения расхода топлива, на кулачки с высоким профилем, предназначенных для увеличения выходной мощности, осуществляется с помощью стопорного штифта, который соединяет два независимых кулачка при определенной частоте вращения двигателя. Теперь, в зависимости от характеристик двигателя, это можно настроить на более высокий или более низкий диапазон двигателя для увеличения крутящего момента, но меньшей экономии топлива. На фазе возврата, когда двигатель переключается с высокопрофильных кулачков на низкопрофильные, штифт втягивается при более низких оборотах двигателя, чем при его первом включении, чтобы избежать вращения двигателя вокруг границы активации VTEC.
Система VTEC работает во многом так же, как механический компрессор или турбокомпрессор, создавая сильный эффект завихрения и превосходную эффективность заполнения, проявляющуюся в более высокой выходной мощности. Что касается надежности, большинство из вас, вероятно, слышали в новостях об автомобильной промышленности, что второй по величине производитель автомобилей в Японии имеет выдающиеся положительные результаты в этом отношении, и блоки VTEC не являются исключением из этого правила.
Компания Honda разработала несколько вариаций VTEC на протяжении многих лет, изменяя клапанную систему в соответствии с различными требованиями к мощности двигателя или расходу топлива.Система VTEC также может быть применена к двигателям SOHC (Single Overhead Camshaft), но теряет преимущества высокопрофильных кулачков на стороне выпуска, поскольку есть только один распределительный вал для активации подъема. Таким образом, даже при дальнейших разработках двигатель SOHC может получить выгоду от системы VTEC только на стороне впуска или выпуска.
Чтобы лучше понять механизм, мы рекомендуем вам взглянуть на небольшой видеоролик ниже, изображающий систему активации VTEC.
Как упоминалось ранее, Honda работала над несколькими вариациями системы VTEC: VTEC-E: это система клапанного механизма, в которой два обычных профиля кулачка, активирующие клапаны, имеют разные размеры.Более короткий позволяет одному клапану открываться лишь на небольшую величину и обеспечивает лучший расход топлива. Как и в оригинальной системе VTEC, когда двигатель развивает более высокие обороты, штифт блокирует высокопрофильные кулачки, и время газораспределения увеличивается для достижения более высокой выходной мощности. 3STAGE VTEC
: в этом варианте используются три разных профиля кулачка, которые работают буквально в три этапа. Каждый из них управляет разными фазами газораспределения и подъемом. i-VTEC
: расшифровывается как Intelligent VTEC — самая успешная система привода клапана японского производителя на сегодняшний день, широко применяемая в серийных моделях.Система i-VTEC была представлена в 2001 году и использует бесступенчатую регулировку фаз впускных клапанов и компьютерное управление для оптимизации выходного крутящего момента и топливной экономичности. AVTEC
: Advanced VTEC был анонсирован компанией Honda в 2006 году и стремится объединить преимущества системы i-VTEC с плавно регулируемой фазой , которая предназначена для удовлетворения потребностей водителя в мощности независимо от частоты вращения двигателя. Honda объявила, что система AVTEC позволит на 13% снизить расход топлива по сравнению с i-VTEC и на 75% снизит выбросы по сравнению со стандартами 2005 года.По состоянию на начало 2010 года система AVTEC еще не внедрена в серийные автомобили. Итак, что он делает и почему это так важно?
Well Система VTEC компании Honda представляет собой очень важную веху в исследованиях и разработках бензиновых двигателей, поскольку она определила и успешно решила очень деликатный вопрос любого двигателя внутреннего сгорания: эффективность работы. Дело в том, что большинство людей сегодня, как и большинство людей столетие назад, мало знают о принципах работы вещей, которые делают их повседневную жизнь проще, и они просто принимают их как должное (например, компьютер или двигатель автомобиля). .Итак, как и следовало ожидать, до того, как началась пропаганда заботы об окружающей среде, люди довольствовались неэффективными бензиновыми двигателями, страдающими от жажды, чтобы улучшить свою жизнь за счет неконтролируемых расходов. А почему бы и нет? В конце концов, прогресс требует упорного труда и целеустремленности, а кому это нравится?
Если оставить в стороне шутки, то, что люди искали и до сих пор ищут в автомобилях, — это мощность и захватывающий звук. И поскольку Honda большую часть своего времени следовала политике, которая верила в страсть к двигателям и делать то, что вы любите (отношение, которое снискало им уважение во многих странах по всему миру, и подход, который привел к многочисленным технологическим достижениям, большинство из которых никогда даже не поступили в производство), они начали работать над своими двигателями, чтобы лучше оптимизировать и развивать их.Таким образом, родилась система срабатывания клапана VTEC, которая не только повысила эффективность сгорания бензинового двигателя, но и смогла предложить клиентам идеальное сочетание низкого расхода топлива и рабочих характеристик одной силовой установки.
Что означает VTEC? | Новости
VTEC — это аббревиатура от системы изменения фаз газораспределения, используемой на моделях Honda и Acura с 1989 года. Полное название — это система изменения фаз газораспределения и электронного управления подъемом, а первая буква U.Модель S. с VTEC была Acura NSX 1991 года.
Связанный: Что означает TPMS?
«Время» означает, когда клапаны открываются и закрываются, а «подъем» означает, насколько они открываются. Если поднять клапаны выше и держать их открытыми дольше, увеличивается приток воздуха в двигатель и выход выхлопных газов из двигателя. Чем лучше двигатель дышит, тем больше мощности он может производить. VTEC считался первой системой с регулируемыми клапанами, которая могла изменять синхронизацию и подъем как на впуске, так и на выпуске.
Чтобы понять VTEC, это помогает понять, как работает система клапанов. Как и большинство двигателей, двигатели Honda и Acura имеют два распределительных вала: один для открытия впускных клапанов (позволяя воздуху попадать в цилиндры), а другой — для открытия выпускных клапанов (выпуска выхлопных газов). Когда распредвалы вращаются, кулачки (или «кулачки») давят на коромысла, открывая клапаны. Чем больше верхняя точка лепестка, тем выше поднимается клапан, и чем шире выступающая часть, тем дольше клапан остается открытым.
Исходная система VTEC использовала два набора кулачков распределительного вала для открытия клапанов: набор низкопрофильных кулачков открывал клапаны на более низких скоростях для экономичной работы с большим крутящим моментом и кулачков более высокого профиля (здесь мы говорим о миллиметрах) включается на более высоких оборотах двигателя для увеличения воздушного потока и увеличения мощности. Сдвиг профиля клапана был очень заметен водителю.
Сегодня Honda использует несколько версий VTEC для различных двигателей.
Например, на Fit’s 1.В 5-литровом двигателе система VTEC управляет синхронизацией и подъемом обоих впускных клапанов каждого цилиндра, но не выпускных клапанов. Гибридный плагин Clarity и гибрид Insight используют аналогичную версию.
Ещё на Cars.com:
Однако на 1,8-литровом двигателе HR-V VTEC управляет синхронизацией одного впускного клапана на низких скоростях и обоих впускных клапанов на более высоких скоростях, но не меняет высоту подъема.
Четырехцилиндровые двигателиHonda с турбонаддувом имеют регулируемые фазы газораспределения для впускных и выпускных клапанов, но не имеют регулируемого подъема.Honda заявляет, что эта версия VTEC управляет впускным и выпускным распредвалами независимо друг от друга, что позволяет оптимизировать фазы газораспределения для различных условий движения. Эта система используется в Accord, Civic, Civic Si и Type R, а также в CR-V.
Двигатели V-6 в Odyssey, Passport, Pilot и Ridgeline имеют регулируемый подъем и синхронизацию впускных клапанов, а VTEC работает с отключением цилиндров для работы в трехцилиндровом режиме.
Редакционный отдел Cars.com — ваш источник автомобильных новостей и обзоров.В соответствии с давней политикой этики Cars.com редакторы и рецензенты не принимают подарки или бесплатные поездки от автопроизводителей. Редакционный отдел не зависит от отделов рекламы, продаж и спонсируемого контента Cars.com.
Знаете ли вы, что это такое и как оно работает?
4 сентября 2018
Если у вас нет большого опыта работы с системами, которые изменяют фазу газораспределения, подъем и / или продолжительность работы клапана, и вы задавались вопросом, почему у некоторых двигателей Honda есть коромысла, которые, казалось бы, не делают ничего, кроме занимают место, эта статья ответит на все вопросы о Система Honda VTEC, о которой вы когда-либо хотели спросить, начиная с этого вопроса —
Что такое VTEC?
«VTEC» означает V ariable Valve T iming & Lift E lectronic C ontrol, и в своей самой базовой форме система переключается между профилями кулачков для получения большей мощности на низких оборотах двигателя при одновременном снижении расхода топлива расход при оборотах двигателя выше примерно 4 000 об / мин.
В отличие от других систем изменения фаз газораспределения, которые изменяют фазировку распределительных валов относительно базовых настроек или положения коленчатого вала без изменения хода клапана или продолжительности клапана, VTEC использует другие профили кулачков, и, переключаясь между профилями, VTEC может изменять фазы газораспределения, подъем, и продолжительность одновременно. Фактически, VTEC была первой коммерчески жизнеспособной (и успешной) системой изменения фаз газораспределения, которая могла изменять профили кулачков в режиме реального времени, и было бы справедливо сказать, что все другие системы изменения фаз газораспределения были взяты из системы Honda VTEC, которая приносит нас к-
Как работает VTEC на практике
Как и другие конструкции, в которых используется одно коромысло на клапан, VTEC также использует одно коромысло на клапан, но, в отличие от других конструкций, VTEC использует дополнительный профиль кулачка с высоким подъемом и дополнительный коромысло, которое может быть гидравлически заблокировано на коромыслах. которые соответствуют «нормальным» профилям кулачков.
В то время как динамика потока воздушно-топливной смеси обеспечивает стабильное сгорание при низких оборотах двигателя, потребность в топливе и воздухе на более высоких оборотах двигателя требует большего подъема клапана и более длительного времени работы клапана, чтобы предотвратить падение мощности двигателя. В идеальном [идеальном] двигателе фаза фаз газораспределения, подъем и продолжительность всегда должны быть оптимизированы для обеспечения оптимальной производительности при всех оборотах двигателя и / или нагрузках, но, поскольку идеальных двигателей не существует, инженеры Honda сделали следующее лучшее.Они разработали систему, которая могла переключаться между профилями кулачка для повышения объемного КПД двигателя небольшой мощности при высоких оборотах двигателя.
Переключение между профилями кулачка контролируется ЭБУ, который отслеживает такие параметры, как скорость двигателя, положение дроссельной заслонки, скорость движения дроссельной заслонки, давление масла и скорость автомобиля. Когда все требуемые условия соблюдены, ЭБУ активирует соленоид управления подачей масла, который блокирует коромысло, которое следует профилю кулачка высокого подъема, с коромыслами, которые соответствуют «нормальным» профилям кулачка.
На практике профиль кулачка с большим подъемом и его коромысло расположены между двумя нормальными профилями кулачка и соответствующими им коромыслами, движение которых не зависит от коромысла между ними. При соблюдении условий соленоид управления маслом позволяет маслу под давлением воздействовать на скользящий штифт в обычных коромыслах, чтобы войти в зацепление с центральным коромыслом, который блокирует три рычага управления вместе. Поскольку центральное коромысло следует за профилем кулачка с большим подъемом, его движение теперь передается на два соседних коромысла, и подъем клапана и продолжительность, следовательно, определяются профилем выступа кулачка с высоким подъемом.
Когда ЭБУ определяет, что рабочие условия больше не требуют работы клапана высокого подъема, электромагнитный клапан управления подачей масла, управляемый ЭБУ, открывается и сбрасывает давление на скользящий штифт, который отключает коромысло высокого подъема от обычных, и нормальный клапан. подъем и продолжительность возобновляются.
Однако следует отметить, что во избежание ситуации, в которой можно ожидать, что двигатель будет работать непрерывно в точке переключения или близко к ней, точка переключения на режим высокого подъема и возврат к нормальному режиму работы не совпадают.Таким образом, точка «переключения вниз» может изменяться между максимальным и минимальным значением в зависимости от нагрузки двигателя (в отличие от частоты вращения двигателя), но, как правило, ниже скорости двигателя, при которой запускается режим подъема на высоту.
На практике преимущества VTEC очевидны, поскольку он обеспечивает стабильную работу на низких оборотах в городском цикле, обеспечивая при этом повышенную производительность и мощность на скоростях шоссе без соответствующего снижения расхода топлива. Хотя выше описаны основы VTEC, система существует в различных формах, некоторые из которых включают следующие:
VTEC на двигателях SOHC
В отличие от VTEC на двигателях DOHC, в которых используются два клапана для впуска и два клапана для выпуска и, следовательно, может быть размещено третье коромысло между каждым набором обычных коромысел, конструкция двигателей SOHC не делает это возможным.
Таким образом, на таких двигателях, как двигатели серий D и J, VTEC работает только с впускными клапанами, поскольку в этих двигателях свеча зажигания расположена между двумя коромыслами выхлопных газов, не оставляя места для третьего коромысла на выхлопе. боковая сторона.
Однако инженеры Honda решили эту проблему в двигателе J37A4 3,7 л SOHC V6, который впервые был использован на моделях Acura AWD 2009 года выпуска. В этом двигателе используется шесть кулачков и коромысел на цилиндр, с первичными и вторичными коромыслами на каждом валу коромысла.В этой версии первичный коромысел содержит скользящий штифт VTEC, а вторичный — возвратную пружину, причем «первичный» относится к коромыслу, содержащему скользящий штифт, а не к коромыслу, который действует на клапан.
Тем не менее, Y-образная форма вторичных коромысел позволяет вторичным коромыслам воздействовать на два клапана одновременно, когда первичные коромысла (которые соответствуют профилю кулачка высокого подъема) заблокированы на вторичных коромыслах. как на выпускной, так и на впускной сторонах.
VTEC-E
На самых ранних итерациях этого варианта VTEC в системе использовалось только два кулачка на цилиндр, в отличие от трех кулачков на цилиндр. В этой версии также используются роликовые коромысла; один следует за очень «мягким» профилем лепестка с очень небольшим подъемом и короткой продолжительностью, а другой следует за выступом кулачка с умеренным подъемом и продолжительностью.
Когда двигатель находится в режиме без VTEC, впускной клапан малой подъемной силы открывается частично, а другой — в большей степени.На практике это вызывает завихрение всасываемого заряда, что, в свою очередь, улучшает сгорание. Однако, когда VTEC задействован в зависимости от нагрузки двигателя, скорости автомобиля и положения дроссельной заслонки, соленоид управления маслом воздействует на скользящий штифт, который блокирует два коромысла вместе, что приводит к тому, что умеренный выступ кулачка открывает оба впускных клапана одинаковым образом. суммы и на такой же срок.
Поскольку профиль умеренного выступа кулачка идентичен нормальному профилю на двигателях Honda без VTEC с таким же рабочим объемом, характеристики передачи мощности двух типов двигателей идентичны, если предположить, что все остальное на двух двигателях идентично .
Однако на более поздних итерациях VTEC-E умеренный профиль выступов кулачка был заменен более агрессивным профилем, который обеспечивал мощность и производительность в режиме VTEC, которые были сопоставимы с оригинальной конструкцией VTEC.
3-ступенчатый VTEC
Из-за ограниченного пространства на головках цилиндров SOHC трехступенчатый VTEC работает только с впускными клапанами, но в этой версии удается объединить преимущества низкого расхода топлива VTEC-E и улучшения производительности обычного VTEC в одной системе.
В этой версии используются три кулачка и три коромысла на цилиндр, а также два соленоида управления подачей масла, которые в зависимости от частоты вращения двигателя и нагрузки могут заблокировать либо только два коромысла вместе, либо, когда позволяют условия, заблокировать все три коромысла вместе.
В режиме без VTEC два разных выступа впускных кулачков открывают два впускных клапана на разную величину (точно так же, как в VTEC-E), создавая завихрение всасываемого заряда, что улучшает экономию топлива на низких оборотах двигателя. Когда условия требуют работы VTEC, один соленоид управления подачей масла блокирует вместе два коромысла, что открывает оба впускных клапана на одинаковую величину для улучшения крутящего момента в диапазоне от 3000 до примерно 5400 об / мин.
Однако при оборотах двигателя выше примерно 5500 об / мин второй соленоид управления подачей масла VTEC блокирует третий высокоподъемный коромысло с двумя другими, что означает, что профиль высокого подъема теперь регулирует подъем и продолжительность работы впускных клапанов. до установленного красной чертой предела оборотов двигателя.
Хотя описанных выше итераций VTEC должно хватить для описания технологии VTEC в целом, особого упоминания заслуживают еще три варианта —
VTEC в двигателях серии R
Также несколько сбивающий с толку, обозначенный как i-VTEC, этот вариант использует три кулачка на цилиндр на впускном распредвале, но в отличие от других версий, эта итерация работает в обратном порядке, а затем только на низких и средних оборотах двигателя.
На практике двигатели серии R имеют распределительные валы с двумя кулачковыми кулачками с высоким подъемом и одним кулачком с очень небольшим подъемом. Когда запускается режим VTEC, коромысло, следующее за лепестком низкого подъема, блокируется с коромыслом высокого подъема, который удерживает один из впускных клапанов частично открытым во время цикла сжатия. На практике это устройство аналогично циклу Аткинсона, и переключение между обычным циклом и циклом Аткинсона при необходимости приводит к отличной экономии топлива в широком диапазоне условий работы двигателя без значительного ухудшения характеристик.
i-VTEC i
Эта версия VTEC использует как VTEC, так и VCT (Variable Timing Control) в сочетании с прямым впрыском топлива для создания сверхбедного двигателя внутреннего сгорания. В этом случае различные технологии объединяются для обеспечения эффективной работы двигателя 2.0L DOCH с обедненным соотношением воздуха к топливу, равным 65 частям воздуха на одну часть топлива, что значительно беднее, чем «обычные» двигатели с прямым впрыском, которые обычно работают примерно на 40 частей топлива на одну часть воздуха.
VTEC ТУРБО
Компания Honda представила линейку двигателей VTEC с принудительным впуском в рамках инициативы Earth Dreams Technology в 2013 году. Эта линейка включала 3-цилиндровые двигатели объемом 1,0 л, а также 2,4-цилиндровые двигатели с рабочим объемом 1,5 л и 2,0 л, соответственно, и у всех есть турбонагнетатели, система VTEC на впускном и выпускном распредвалах, а также прямой впрыск топлива. Первой моделью, выпущенной в Европе с этой версией VTEC, была Honda Civic Type R, соответствующая стандарту Euro 6 2.Двигатель 0L.
Заключение
VTEC во всех его итерациях и вариациях зарекомендовал себя как надежное и эффективное средство повышения объемного КПД двигателей малой мощности. Фактически, VTEC — наименее неприятная из всех систем изменения фаз газораспределения / подъема, и она стабильно работает, по крайней мере, так же, если не лучше, чем аналогичные системы в высокопроизводительных приложениях, которые стоят в несколько раз дороже, чем скромные Honda Civic или Accord.