Automootori VTEC-süsteem
Sisu
Autode sisepõlemismootorid paranevad pidevalt, insenerid üritavad "pigistada" maksimaalset võimsust ja pöördemomenti, eriti silindrite mahtu suurendamata. Jaapani autoinsenerid said kuulsaks selle poolest, et nende atmosfäärimootorid said eelmise sajandi 90ndatel aastatel 1000 cm100 mahust XNUMX hobujõudu. Jutt käib Honda autodest, mis on tuntud oma gaasimootorite poolest, eriti tänu VTEC süsteemile.
Niisiis uurime artiklis lähemalt, mis on VTEC, kuidas see töötab, tööpõhimõtet ja disainifunktsioone.
Mis on VTEC süsteem
Muutuva ventiili ajastamise ja tõstmise elektrooniline juhtimine, mis on tõlgitud vene keelde, kui elektrooniline süsteem gaasijaotusseadme klapi avanemisaja ja tõste juhtimiseks. Lihtsamalt öeldes on see süsteem ajastuse muutmiseks. See mehhanism leiutati põhjusega.
On teada, et vabal õhul töötava sisepõlemismootori maksimaalse väljundvõimsuse piirid on äärmiselt piiratud ning nn pöördemomendi „riiul” on nii lühike, et mootor töötab tõhusalt ainult teatud kiirusevahemikus. Muidugi lahendab turbiini paigaldamine selle probleemi täielikult, kuid meid huvitab atmosfäärimootor, mille valmistamine on odavam ja mida on lihtsam kasutada.
Veel eelmise sajandi 80-ndatel aastatel hakkasid Honda Jaapani insenerid mõtlema, kuidas panna alakompaktne mootor tõhusalt töötama kõigis režiimides, kõrvaldada klappide ja silindrite vaheline "kohtumine" ning suurendada töökiirust 8000–9000 p / min.
Tänapäeval on Honda sõidukid varustatud 3. seeria VTEC-süsteemiga, mida iseloomustab keeruka elektroonika olemasolu, mis vastutab kolme töörežiimi (madal, keskmine ja kõrge p / min) tõstmise ja klapi avanemise aja eest.
Tühikäigul ja madalatel pööretel tagab süsteem lahja segu tõttu kütusesäästlikkuse ning keskmise ja suure kiiruse saavutamisel maksimaalse võimsuse.
Muide, uue põlvkonna "VTECH" võimaldab avada ühe kahest sisselaskeklapist, mis võimaldab oluliselt säästa kütust linnarežiimis.
Tööpõhimõtted
Kui mootor töötab madalatel ja keskmistel pööretel, hoiab sisepõlemismootori elektrooniline juhtseade solenoidklapi suletuna, kiikides pole õlirõhku ja klapid töötavad normaalselt nukkvõlli peamiste nukkide pöörlemisest.
Teatud pöörete saavutamisel, mille korral on vaja maksimaalset tagasitulekut, saadab ECU signaali solenoidile, mis avatuna viib õli rõhu all klahvide õõnsusse ja liigutab tihvte, sundides töötama samu nukke, mis muudavad klapi tõstekõrgust ja nende avanemisaega.
Samal ajal reguleerib ECM kütuse ja õhu suhet, süstides silindritesse rikkaliku segu maksimaalse pöördemomendi saamiseks.
Niipea kui mootori pöörlemiskiirus langeb, sulgeb solenoid õlikanali, tihvtid naasevad oma algasendisse ja klapid töötavad külgmistest nukkidest.
Seega annab süsteemi töö väikese turbiini efekti.
VTEC sordid
Süsteemi enam kui 30 aasta jooksul on VTEC nelja tüüpi:
- DOHC VTEC;
- SOHC VTEC;
- i-VTEC;
- SOHC VTEC-E.
Vaatamata aja- ja ventiilikäigu juhtimissüsteemide mitmekesisusele on tööpõhimõte sama, erinevad ainult disain ja juhtimisskeem.
DOHC VTEC süsteem
1989. aastal lasti Jaapani siseturule välja kaks Honda Integra modifikatsiooni - XSi ja RSi. 1.6-liitrine mootor oli varustatud VTEC-ga ja maksimaalne võimsus oli 160 hj. Tähelepanuväärne on see, et mootorit madalatel pööretel iseloomustab hea gaasipedaali reaktsioon, kütusesäästlikkus ja keskkonnasõbralikkus. Muide, seda mootorit toodetakse endiselt, ainult moderniseeritud versioonis.
Struktuurselt on DOHC mootor varustatud kahe nukkvõlliga ja nelja ventiiliga silindri kohta. Iga ventiilipaar on varustatud kolme erikujulise nukiga, millest kaks töötavad madalal ja keskmisel kiirusel ning keskne on suurel kiirusel “ühendatud”.
Kaks välimist nukki suhtlevad ventiiliga otse ventiilidega, samal ajal kui keskmine nukk töötab tühikäigul, kuni saavutatakse teatud kiirus.
Külgmised nukkvõlli nukid on standardsed ellipsoidsed, kuid tagavad kütusesäästlikkuse ainult madalatel pööretel. Kiiruse tõustes aktiveerub õlirõhu mõjul keskmine nukk ning ümardatuma ja suurema kuju tõttu avab see klapi vajalikul hetkel ja suuremale kõrgusele. Selle tõttu toimub silindrite parem täitmine, tagatakse vajalik puhastus ja kütuse-õhu segu põletatakse maksimaalse efektiivsusega.
SOHC VTEC süsteem
VTEC-i rakendus vastas Jaapani inseneride ootustele ja nad otsustasid innovatsiooni edasi arendada. Nüüd on sellised mootorid otsesed konkurendid turbiiniga agregaatidele ja esimest on struktuurselt lihtsam ja odavam kasutada.
1991. aastal paigaldati VTEC ka SOHC gaasijaotussüsteemiga D15B mootorile ja tagasihoidliku 1,5-liitrise mahuga mootor “tootis” 130 hj. Toiteseadme konstruktsioon näeb ette ühe nukkvõlli. Vastavalt sellele asuvad nukid samal teljel.
Lihtsustatud disaini tööpõhimõte ei erine palju teistest: see kasutab ka kolme ventiili paari kohta ja süsteem töötab ainult sisselaskeklappide puhul, samal ajal kui väljalaskeklapid töötavad kiirusest sõltumata standardses geomeetrilises ja ajalises režiimis.
Lihtsustatud disainil on oma eelised, kuna selline mootor on kompaktsem ja kergem, mis on oluline auto dünaamilise jõudluse ja kogu auto paigutuse jaoks.
I-VTEC süsteem
Kindlasti teate selliseid autosid nagu 7. ja 8. põlvkonna Honda Accord, samuti CR-V crossover, mis on varustatud i-VTEC süsteemiga mootoritega. Sellisel juhul tähistab täht “i” sõna intelligentne, see tähendab “tark”. Eelmise seeriaga võrreldes on uus põlvkond tänu lisafunktsiooni VTC kasutusele võtmisele, mis töötab pidevalt, kontrollides täielikult klappide avanemise hetke.
Siin ei avane sisselaskeklapid mitte ainult varem või hiljem ja teatud kõrguseni, vaid tänu sama nukkvõlli hammasmutrile saab nukkvõlli teatud nurga all pöörata. Üldiselt välistab süsteem pöördemomendi „langused“, tagab hea kiirenduse ja mõõduka kütusekulu.
SOHC VTEC-E süsteem
Järgmise põlvkonna "VTECH" keskendub maksimaalse kütusesäästu saavutamisele. VTEC-E töö mõistmiseks pöördume Otto tsükliga mootori teooria poole. Niisiis saadakse õhu ja kütuse segu õhu ja bensiini segamisel sisselaskekollektoris või otse silindris. Muuhulgas on segu põlemise efektiivsuse oluline tegur selle ühtlus.
Madalatel kiirustel on õhu sissevõtu aste väike, mis tähendab, et kütuse segamine õhuga on ebaefektiivne, mis tähendab, et tegemist on ebastabiilse mootori tööga. Toiteseadme tõrgeteta töö tagamiseks siseneb silindritesse rikastatud segu.
VTEC-E süsteemil ei ole konstruktsioonis täiendavaid nukke, sest see on suunatud ainult kütusesäästule ja kõrgetele keskkonnastandarditele vastavusele.
Samuti on VTEC-E eripäraks mitmesuguse kujuga nukkide kasutamine, millest üks on standardkuju ja teine ovaalne. Seega avaneb üks sisselaskeventiil normaalses vahemikus ja teine avaneb vaevu. Ühe klapi kaudu siseneb kütuse-õhu segu täismahus, teine klapp aga annab oma väikese läbilaskevõime tõttu keerise efekti, mis tähendab, et segu põleb täie kasuteguriga läbi. Peale 2500 p/min hakkab tööle ka teine klapp, nagu esimenegi, sulgedes nuki samamoodi nagu ülalkirjeldatud süsteemides.
Muide, VTEC-E on suure pöördemomendi tõttu suunatud mitte ainult säästlikkusele, vaid ka 6–10% võimsamatele kui lihtsatele atmosfäärimootoritele. Seetõttu pole asjata, korraga on VTECist saanud tõsine konkurent turbomootoritele.
3-astmeline SOHC VTEC süsteem
Kolmeastmelise režiimi eripäraks on see, et süsteem on suunatud VTEC-i tööle kolmes režiimis, lihtsate sõnadega - insenerid ühendasid kolm VTEC-põlvkonda üheks. Kolm töörežiimi on järgmised:
- madalatel mootori pöörlemiskiirustel kopeeritakse VTEC-E töö täielikult, kus täielikult avaneb ainult üks kahest ventiilist;
- keskmise kiirusega kaks klappi täielikult lahti;
- suurtel pööretel haakub kesknukk, avades klapi maksimaalsele kõrgusele.
Kolme režiimi tööks on ette nähtud täiendav solenoid.
On tõestatud, et selline mootor, püsikiirusel 60 km / h, näitas kütusekuluks 3.6 liitrit 100 km kohta.
VTEC kirjelduse põhjal peetakse seda süsteemi usaldusväärseks, kuna projekteerimisel kasutatakse vähe kaasnevaid osi. Oluline on mõista, et sellise mootori täieliku töö säilitamine peab lähtuma õigeaegsest hooldusest, samuti teatava viskoossusega mootoriõlist ja lisakomplektist. Samuti ei tähenda mõned omanikud, et VTEC-l on oma võrgusiltrid, mis lisaks kaitsevad solenoidid ja nukid määrdunud õli eest ning neid ekraane tuleb vahetada iga 100 000 km järel.
Küsimused ja vastused:
Mis on i VTEC ja kuidas see töötab? See on elektrooniline süsteem, mis muudab klapi ajastuse ajastust ja kõrgust. See on Honda välja töötatud sarnase VTEC-süsteemi modifikatsioon.
Millised on disainifunktsioonid ja kuidas VTEC-süsteem töötab? Kaks klappi toetavad kolm nukki (mitte kaks). Olenevalt hammasrihma konstruktsioonist puutuvad välimised nukid klappidega kokku noopide, klapihoobade või tõukurite kaudu. Sellises süsteemis on kaks klapi ajastuse töörežiimi.