Высокие налоги на объем двигателя и строгие экологические стандарты заставляют производителей решать сложную проблему: как создать мощный мотор внутреннего сгорания с относительно малым рабочим объемом. Система VTEC – один из способов создания малообъемного мощного движка.Всем известный факт: в четырехтактном двигателе за управление клапанами отвечает распределительный вал. Специально сформированные кулачки на распредвале отвечают за моменты открывания впускных и выпускных клапанов. Высота открывания клапанов и время, на которое клапан открывается, обеспечивают наполнение цилиндров свежей рабочей смесью и вентиляцию при выбросе отработанных газов. Все эти параметры полностью зависят от профиля кулачков.Из-за различного поведения газовых смесей в цилиндрах на разных режимах оборотов двигателя требуются различные настройки работы клапанов. Так, оптимальные настройки момента открывания, хода и продолжительности открывания клапана на низких оборотах обернутся недостаточным наполнением цилиндров рабочей смесью на высоких оборотах, приведут к неустойчивой работе движка и потере мощности. Таким образом, для каждого режима работы двигателя необходимо иметь свой оптимальный распредвал с определенными моментами открывания клапанов и профилями кулачков.
Принцип работы
Схема действия системы Hyper VTEC, применяемой на модели Honda VFR800. Первая иллюстрация показывает работу части системы ГРМ на низких и средних оборотах: вращающийся распредвал не открывает клапан. Когда обороты двигателя достигают отметки примерно 7000, под давлением масла смещается крошечный штифт, принимая на себя нагрузку от кулачка распредвала к клапану. Вуаля – клапан открывается!
Суть системы VTEC – это объединение нескольких профилей кулачков на одном распредвале. Таким образом, открывание клапанов может происходить на разную высоту и на разное время. Кроме того, момент открывания клапанов также может варьироваться.Управление работой системы происходит с учетом давления масла, его температуры, температуры охлаждающей жидкости и оборотов двигателя. Функции анализа данных и выдачи необходимых управляющих команд выполняет специальное электронное устройство. В итоге, получаем двигатель, который сам способен изменять и находить оптимальные настройки газораспределения, подстраиваясь под режим эксплуатации.Физически механизм включения и отключения клапанов достаточно прост. Все основано на давлении масла, которым управляет электроника. От масляного насоса в независимые от главной магистрали ветки подается масло. Ветки проходят в головке двигателя параллельно распределительным валам. Включение клапанов происходит при наличии достаточного давления в каналах, подводящих к ним масло. Соответственно, при пропадании давления происходит отключение клапанов. Наличие и отсутствие давления создается запирающими клапанами в концах маслоподводящих веток, поскольку масляный насос во всех режимах работы мотора выдает в целом постоянное давление. Запирающие клапаны управляются электроникой.Механизм, непосредственно подключающий клапан, очень похож на гидрокомпенсатор, привычный в современных двигателях. Пока температура масла и охлаждающей жидкости, не достигают оптимальной – электроника не дает команды на закрытие запирающих клапанов, независимо от оборотов двигателя.
Где применяется
С 2002 года система VTEC используется в двигателе модели VFR800
Впервые систему VTEC применил концерн Honda на автомобиле Civic CRX SiR в 1989-м году. Это обеспечило 1,6-литровому мотору впечатляющую мощность в 157 л.с.Применение VTEC на мотоциклах вызвало появление нового поколения системы – VTEC-E. Она призвана не просто повысить производительность двигателя на высоких оборотах, но и повысить экономичность на низких.Примером применения VTEC-а является внутрияпонская модель СВ400 Super Four Hyper VTEC, выпущенная в 1999-м году. Четырехцилиндровый двигатель этого мотоцикла с четырьмя клапанами на цилиндр на низких оборотах работает с применением только двух клапанов. То есть, мотор сам ограничивает количество рабочей смеси и вентиляцию цилиндров, тем самым экономя топливо. При возрастании оборотов и давления масла подключается еще пара клапанов – как результат, мощность и эффективность двигателя повышаются. Несмотря на высокую популярность СВ400 Super Four в Украине, модели Hyper VTEC до нас доезжают редко. С 2002 года аналогичная система применяется на мотоцикле VFR800 с двигателем V4, двумя распредвалами в головках цилиндров и четырьмя клапанами на цилиндр.
Источник журнал БАЙК №5/2007
mmoto.tk
Вступление в VTECВ обычном четырёхтактном двигателе внутреннего сгорания впускные и выпускные клапана управляются кулачками распредвала. Форма этих кулачков определяет момент, ход и продолжительность открытия клапана. Момент открытия (и закрытия) определяет момент открытия (или закрытия) клапана относительно к процессу работы двигателя. Ход определяет высоту открытия клапана, а продолжительность открытия отвечает на вопрос «Как долго клапан был открыт». Из-за различного поведения газов (воздушно-горючей смеси) в цилиндре до и после зажигания на разных оборотах двигателя, требуются различные настройки работы клапанов. Так оптимальное соотношение момента, хода и продолжительности клапана на низких оборотах, выльются в недостаточный объём рабочей смеси на высоких оборотах, что сильно уменьшит выходную мощность. И наоборот, оптимальные настройки для высоких оборотов приведут к неустойчивой работе на холостом ходу. В идеале двигатель должен уметь изменять эти установки в широких пределах, подстраиваясь под ситуацию.(VTEC) На практике спроектировать и создать такой двигатель достаточно трудоёмко и нерентабельно. Предпринимались попытки использования соленоидов вместо обычных подпружиненных кулачков, но такие схемы не дошли до массового производства по причине дороговизны и сложности в исполнении.Кроме того, в Японии существуют налоги на объём двигателя, заставляя производителей выпускать высокопроизводительные двигатели с относительно маленьким рабочим объёмом. В спортивных машинах как Toyota Supra и Nissan 300ZX мощность достигается турбонаддувом, Mazda RX-7 и RX-8 используют высокооборотистый роторный двигатель. VTEC это ещё один подход к созданию мощного, малообъёмного двигателя. Описание различных систем VTEC: DOHC VTEC, SOHC VTEC, VTEC-E и 3-stage VTEC Аббревиатура VTEC полностью расшифровывается следующим образом — Variable Valve Timing and Lift Electronic Control. В переводе на русский — это электронная система управления временем открытия и высотой подъема клапанов. Или проще: электронная система регулировки фаз газораспределения. Всего на данный момент существуют четыpе pазличные системы: DOHC VTEC, SOHC VTEC, VTEC-E и 3-stage VTEC, но общий пpиницип у них одинаковый: использование для конкpетного клапана pазличных по пpофилю кулачков для pазных pежимов pаботы, путём замыкания pокеpов или коpомысел небольшим стеpжнем, сдвигаемым давлением масла. Т.е., как видно, система очень пpоста и надёжна. Что такое VTEC? Аббревиатура VTEC полностью расшифровывается следующим образом — Variable Valve Timing and Lift Electronic Control. В переводе на русский — это электронная система управления временем открытия и высотой подъема клапанов. Или проще: электронная система регулировки фаз газораспределения. Известно, что изменение длины фаз впуска и выпуска позволяет менять характеристики двигателя и широко применяется в тюнинге и подготовке моторов для спорта. Но спортсмены могут поменять фазы только перед гонкой, установив распределительный вал с измененными размерами кулачков. При этом максимальная отдача от двигателя достигается в довольно узком диапазоне оборотов. Давая прирост мощности на "верхах", такой вал неизбежно приносит потерю момента на средних оборотах или наоборот. Гонщики справляются с этим неудобством, но далеко не каждому обычному водителю понравится ездить, постоянно гоняя стрелку тахометра, к примеру, между 6500 и 8000 об/мин. Поэтому фирмой Honda и была разработана система VTEC, автоматически изменяющая фазы газораспределения, для достижения наилучших характеристик в любых условиях работы двигателя. Появившись в 1990 году, система VTEC дважды модернизировалась, и сегодня мы имеем дело с ее третьей серией, отличительная особенность которой в том, что оптимальное время и величина открытия впускных клапанов подбирается электроникой для трех режимов работы двигателя: на низких, средних и высоких оборотах. Раньше система различала только два режима (низкие и средние обороты были для VTEC едины). В зоне низких оборотов VTEC обеспечивает экономичный режим работы двигателя на обедненной топливно-воздушной смеси. На средних оборотах фазы газораспределения изменяются так, чтобы получить максимальный крутящий момент. Ну, а когда обороты двигателя высокие, система считает, что уж не до экономии, главное — получить максимальную мощность. Система VTEC устанавливается на три 16-клапанных двигателя Honda: 1,6-литровый с двумя распредвалами (самый мощный, именно он стоит на Civic VTi - DOHC ), 1,6-литровый одновальный (SOHC VTEC) и 1,5-литровый также с одним распредвалом (SOHC VTEC-E, 3-stage VTEC). Последний примечателен тем, что в нем на низких оборотах из двух впускных клапанов открывается лишь один. Тем самым достигается значительная экономия, результат которой — 6,7 литра бензина на 100 километров по "городскому циклу". Описание различных систем VTEC Всего на данный момент существуют четыpе pазличные системы: DOHC VTEC, SOHC VTEC, VTEC-E и 3-stage VTEC, но общий пpиницип у них одинаковый: использование для конкpетного клапана pазличных по пpофилю кулачков для pазных pежимов pаботы, путём замыкания pокеpов или коpомысел небольшим стеpжнем, сдвигаемым давлением масла. Т.е., как видно, система очень пpоста и надёжна. Система DOHC VTEC имеет два pежима. В обычном каждый клапан упpавляется своим кулачком (это внешние кулачки в каждой тpойке), а в pежиме максимальной мощности оба клапана упpавляются один центpальным кулачком. Основное назначение системы DOHC VTEC - очень высокая удельная мощность (до 100 л.с./л и больше) и хоpошая пpи этом тяга на низах. Эта система появилась несколько позднее. Один из пеpвых двигателей, использующих SOHC VTEC стал обновлённый 'стаpичок' D15B с 130 л.с., 1.5 л, котоpый устанавливался с 1991 года на Honda Civic. Отличительные особенности этой системы: >Один pаспpедвал, 4 клапана на цилиндp. >Используются pоликовые коpомысла. >Hа каждые два впускных клапана пpиходится тpи кулачка. >Система VTEC используется только для впускных клапанов. >Пpовод для свечи пpоходит между коpомыслами выпусных клапанов. Система SOHC VTEC имеет два pежима pаботы, аналогичных pежимам DOHC VTEC. Может показаться, что SOHC VTEC хуже, чем DOHC VTEC. Это не так, SOHC VTEC имеет некотоpые пpеимущества, такие как пpостота констpукции, меньшая шиpина двигателя, меньший вес, возможность относительно легко использовать её на двигателях пpедыдущего поколения (D15B, ZC/D16A). Hазначение SOHC VTEC обычно такое же как и у DOHC VTEC, но не столько сильно выpаженое, а для слабофоpсиpованных двигателей - сглаживание кpивой кpутящего момента. Система SOHC VTEC-E Появившаяся одновpеменно с SOHC VTEC и схожая с ней по некотоpым констpуктивным особенностями, эта система тем не менее используется для дpугих целей. Для того, чтобы понять каким, посмотpим особенности: >Один pаспpедвал, 4 клапана на цилиндp. >Используются pоликовые коpомысла.>Hа каждые два впускных клапана пpиходится два кулачка, один из котоpых пpедставляет собой пpосто кольцо. >Аналогично SOHC VTEC. SOHC VTEC-E также имеет два pежима pаботы. Пpи небольших обоpотах оба впускных клапана упpавляются своими кулачками, но поскольку один из этих кулачков является кольцом, pеально pаботает только втоpой клапан. Плюс за счёт несимметpичности потока поступающей гоpючей смеси (один клапан закpыт, а втоpой откpыт) возникают завихpения, котоpые позволяют pаботать на довольно бедной смеси. Пpи увеличении обоpотов сpабатывает система VTEC и оба клапана начинают упpавляться одним ноpмальным кулачком. Основная цель пpименения подобной система - заметное снижение pасхода топлива и улучшение экологических показаний. Стоит также учесть, что удельная мощность двигателей с SOHC VTEC-E может оказаться меньше аналогичных двигателей даже без системы VTEC . Система 3-stage SOHC VTEC Эта система появилась в 1995 году на двигателе D15B, устанавливающимся на Honda Civic. Она пpедставляет собой объединений двух диаметpально пpотивоположных по назначению систем: SOHC VTEC и SOHC VTEC-E. Отличительные особенности: >Один pаспpедвал, 4 клапана на цилиндp. >Используются коpомысла. >Hа каждые два впускных клапана пpиходится тpи кулачка, один из котоpых как и у SOHC VTEC-E пpедставляет собой кольцо. >Аналогично SOHC VTEC, SOHC VTEC-E. Как видно из названия, 3-stage SOHC VTEC имеет тpи pежима pаботы. Пеpвый pежим аналогичен пеpвому pежиму SOHC VTEC-E. Во втоpом pежим, также как у SOHC VTEC-E, оба клапана упpавляются ноpмальным кpайним кулчаком. А пpи пеpеходе к тpетьему pежиму, pежиму максимальной мощности, оба клапана упpавляются одиним высоким центpальным кулчаком. Эта система по назначению достаточно унивеpсальна, так, напpимеp, упомянутый двигатель D15B с нею имеет очень неплохую удельную мощность (130/1.5=86.(6) л.с./л), но пpи этом, если двигатель pаботает в пеpвом, экономичном 12v pежиме, о чём свидетельствует загоpание индикатоpа 'ECONO' на пpибоpной панеле Honda Civic, pасход пpи движении с постоянной скоpостью 60 км/ч составляет около 3.5 л на 100 км. Заключение: Как видно, пpименение систем VTEC pазнообpазно и используется нетолько для повышения мощности двигателя на высоких оборотах,но и для экономии топлива на низких и нетолько оборотах.... |
integraclub.ru
Наверняка многие любители японских марок автомобилей слышали о системе VTEC в двигателях Honda, купить которые вы можете как в старых так и новых моделях. Но что представляет из себя это ноу хау в японских двигателях внутреннего сгорания, как помогает эта система работе мотора машины и стоит ли переплаченных за нее денег? А может быть это просто маркетинговый ход, который рассчитан на то, что узнав про эту новинку многие захотят купить двигатель автомобиля Honda, верней сказать автомобиль Honda с двигателем, содержащим в себе умную систему VTEC. Ответить на все эти вопросы попытаемся в данной статье.
Если вы уже читали наш материал: "Как работает двигатель автомобиля? А также основные причины неполадок и перебоев в машине?", то вы должны знать о клапанах, которые впускают в двигатель воздух и выводят из него выхлопной газ. Также, вы должны знать о распределительном вале, который управляет клапанами. Для того, чтобы открывать и закрывать клапаны, распределительный вал использует вращающиеся лепестки.
Оказывается, что существует значимая связь между тем, как лепестки взаимодействуют с валом, и тем, сколько оборотов в минуту делает двигатель. Для того чтобы понять, почему происходит именно так, представьте, что двигатель вращается крайне медленно – всего 10-20 оборотов в минуту, поэтому один полный цикл поршня занимает несколько секунд. В реальности невозможно заставить двигатель Honda работать на таких оборотах, но мы всего лишь представляем, что это реально. Мы бы хотели заставить распределительный вал работать таким образом, чтобы, как только поршень начинал движение вниз в такте впуска, открывался впускной клапан. Впускной клапан закроется как раз в тот момент, когда поршень достигнет нижнего предела. Тогда выпускной клапан будет открываться именно тогда, когда поршень достигнет нижнего предела в такте сгорания, и закроется, когда поршень завершит такт выхлопа. Для двигателя этот процесс был бы как нельзя лучше, но лишь до тех пор, пока он работал бы на очень маленькой скорости.
Однако, при увеличении количества оборотов двигателя, эта конфигурация для распределительного вала не срабатывает. Если двигатель работает на скорости в 4 000 оборотов в минуту, клапаны открываются и закрываются 2 000 раз за этот же промежуток времени, или от тридцати до сорока раз каждую секунду. Когда впускной клапан открывается во время верхней части такта впуска, то это оказывается проблемой для поршня – впустить достаточное количество воздуха в цилиндр за предельно короткий промежуток времени (доли секунды). Таким образом, при более высоком диапазоне оборотов в минуту, вы бы предпочли, чтобы входной клапан открывался прежде чем начнется такт впуска – на самом деле, еще во время выхлопного такта (или такта выпуска) – так, 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, но мы уверены, что вы поняли основную идею процесса. Японские инженеры просчитали, что для достижения максимальной производительности двигателя Honda на низких оборотах, клапаны должны открываться и закрываться иначе, чем если бы они это делали на высоких скоростях двигателя. Если вы введете в действие хороший распределительный вал низких скоростей, то это повредит движок, когда он будет вращаться на высоких скоростях, если вы введете в действие распределительный вал высоких скоростей, то это повредит двигатель во время его работы на низких скоростях (а в отдельных случаях становиться невозможным завести мотор автомобиля).
Купив двигатель Honda c системой VTEC вы получите интеллектуального помощника, который будет контролировать все процессы двигателя внутреннего сгорания, без дополнительной помощи. VTEC означает переменный хронометраж открытия клапанов и электронный контроль за их поднятием (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control). Это электронная и механическая система в некоторых двигателях Honda, которая позволяет двигателю иметь несколько валов одновременно и достаточно эффективно их сочетать. Когда двигатель работает в разных скоростных диапазонах, компьютер двигателя активирует альтернативные лепестки на распределительном валу и меняет хронометраж открытия клапанов. Таким образом, двигатель Honda получает лучшие качества высокоскоростного и низкоскоростного распределительного вала одновременно, а соответственно уменьшение износа движка, и увеличение коэффициента полезного действия.
Подобную систему поначалу попытались внедрить в свои автомобили, немецкие инженеры автоконцерна BMW. Их недавно вышедшая замена устаревшей модели Z4 под названием BMW Zagato Coupe в проекте должна была содержать все последние технические новинки автомобильной промышленности, но, к сожалению, BMW пришлось отказаться от этой идеи, т.к. внешний дизайн, на который с самого начала ставился акцент, не позволил данной модели пичкать себя различными электронными системами. Подробней об этом и о многом другом в материале «BMW Zagato Coupe: плод полета мысли итальянских художников в части кузовного дизайна запчастей новой модели».
Многие производители двигателей, как и Honda экспериментируют с системами, которые позволили бы бесконечный переменный хронометраж открытия клапанов. Например, представьте себе, что каждый клапан имел бы соленоид, управление которым осуществлялось бы через компьютер и в таком случае не пришлось бы полагаться на работу распределительного вала. При таком типе системы, вы бы получили максимальную производительность двигателя на каждом диапазоне оборотов. Это что-то, чего мы так с нетерпением ждем в будущем.
Ну и на последок система VTEC в действии. Наслаждайтесь!
zap-online.ru
Аббревиатура VTEC расшифровывается как “электронная система регулирования фаз газораспределения”. В данном обзоре мы опишем четыре разновидности систем VTEC: DOHC VTEC, SOHC VTEC, VTEC-E и 3-stage VTEC.
Все системы имеют общий принцип работы - это использование для конкpетного клапана различных, по профилю кулачков, в разных режимах работы, путем замыкания рокеров или коромысел небольшим стержнем, который сдвигается под давлением масла.
Дословно “VTEC” расшифровывается так: Variable Valve Timing and Lift Electronic Control, что в переводе на русский, как мы уже сказали — электронная система управления временем открытия и высотой подъема клапанов (электронная система регулировки фаз газораспределения).
Т.к. изменение длины фаз впуска и выпуска позволяет менять характеристики двигателя - этот метод широко применяется при тюнинге двигателей в спортивных целях. Но на спортивных автомобилях фазы меняются непосредственно перед гонкой, путем установки распределительного вала с измененными размерами кулачков. В данном случае максимальная отдача двигателя достигается в достаточно узком диапазоне оборотов. Это, например, дает прирост мощности на “верхах”, но неизбежно приносит значительную потерю “момента” на средних оборотах или наоборот (в зависимости от настроек).
Гонщики, зная особенности трасс, достаточно легко справляются с этим неудобством - они знают, что их ждет. Но далеко не каждому обычному водителю понравится ездить, постоянно держа стрелку тахометра, например, в диапазоне 6500~8000 об/мин. Поэтому фирма Honda и разработала систему VTEC, которая автоматически меняет фазы газораспределения, для достижения наилучших характеристик двигателя в любых условиях работы, а не для конкретного диапазона.
Система VTEC появилась в 1990 году и с тех пор уже дважды модернизировалась. В данном обзоре мы рассматриваем уже третью серию VTEC, отличительная особенность которой в том, что оптимальное время и величина открытия впускных клапанов подбирается электроникой для трех режимов работы двигателя - на высоких, средних и низких оборотах (ранее система различала только два режима - “верх” и “низ”, т.е. низкие и средние обороты для VTEC были едины). Теперь же:
Система VTEC устанавливается на три 16-клапанных двигателя Honda: 1,6 л. с двумя распредвалами (самый мощный, именно он стоит на Civic VTi - DOHC), 1,6 л. одновальный (SOHC VTEC) и полутора литровый, также с одним распредвалом, - SOHC VTEC-E, 3-stage VTEC. Последний двигатель примечателен тем, что в нем на низких оборотах из двух впускных клапанов открывается лишь один. Именно за счет этого достигается значительная экономия, результат которой — 6,7 литра бензина на 100 километров в “городском цикле”.
На следующих страницах Вы можете ознакомиться с детальным описанием разновидностей систем VTEC…
honda-civic.su
Система изменения фаз газораспределения (VTC) Система изменения фаз газораспределения (VTC - Variable Timing Control) позволяет изменять фазы газораспределения в зависимости от условий работы, для получения максимальной мощности и уменьшение токсичности отработавших газов.Система VTC изменяет фазы газораспределения посредством изменения углового положения распределительного вала впускных клапанов.
Основным отличием от системы VTEC, которая также изменяет фазы газораспределения, является то, что система VTC изменяет фазы газораспределения постоянно, в зависимости от условий работы.
На рисунке "Регулирование фазами газораспределения системой VTC", наглядно представлено, что момент открытия впускного клапана изменяется на 50 градусов в сторону опережения. Эта величина, может варьироваться в пределах 25-50 градусов, так на автомобилях Honda Integra это 50 градусов, на Honda Element 25 градусов.
Регулирование фазами газораспределения системой VTC
Работа системы VTC
Схема системы изменения фаз газораспределения (VTC):1 - шкив коленчатого вала, 2 - датчик положения коленчатого вала, 3 - распределительный вал выпускных клапанов, 4 - задатчик, 5 - датчик положения распределительного вала выпускных клапанов, 6 - датчик положения распределительного вала впускных клапанов, 7 - распределительный вал впускных клапанов, 8 - сигнал датчика положения распределительного вала, 9 - сигнал датчика положения коленчатого вала.
При большом угле перекрытия клапанов, уменьшаются насосные потери, в результате увеличивается топливная экономичность. Также имеет место "эффект рециркуляции отработавших газов" (EGR effect)*, в результате чего уменьшается температура сгорания в соответствии с увеличением доли отработавших газов, что приводит к уменьшению выбросов окислов азота (NOx) и углеводородов (НС). * - EGR effect, в данном случае можно соотнести с термином остаточных газов. Данный эффект достигается организацией закрутки потоков, таким образом, чтобы часть отработавших газов поступала обратно в камеру сгорания.На режимах холостого хода система управления уменьшает перекрытие клапанов, для стабильности сгорания и уменьшения частоты вращения.
В случае неисправности системы VTEC, управление системой VTC прекращается, и газораспределительный механизм работает по обычной классической схеме. Фазы газораспределения впускных клапанов регулируются по программе, заложенной в блоке управления. Регулировка осуществляется с помощью муфты системы изменения фаз газораспределения (VTC), установленной на распределительном вале впускных клапанов и электропневмоклапана системы изменения фаз газораспределения (VTC). В зависимости от необходимости увеличения или уменьшения времени открытия впускных клапанов электропневмоклапан подает масло под давлением в отверстие для управления опережением или в отверстие для управления запаздыванием в муфте (рисунок "Работа системы VTC"). Муфта действует на распределительный вал выпускных клапанов, в результате чего впускные клапана открываются либо раньше, либо позже.
Система изменения фаз газораспределения и высоты подъема клапанов (VTEC) Касаясь истории, система VTEC была внедрена в двигатели Honda с двумя распределительными валами (DOHC) в 1989 году и нашла применение почти на всех сериях двигателей и получает свое техническое развитие и применение на самых последних автомобилях Honda.
Первые поколения систем VTEC изменяли продолжительность открытия клапанов и высоту подъема клапанов. Как правило, система управляла впускными клапанами, и аббревиатура VTEC понималась, как система изменения фаз газораспределения и высоты подъема впускных клапанов (Variable Intake Timing and Lift). Данная система позволяла получить увеличение мощности на высокой частоте вращения и экономичности на низкой частоте вращения.
Дальнейшее развитие системы, применяемой на двигателях серии K20, K24 позволило улучшить показатели топливной экономичности, экологичности и достигать максимальной мощности. Система получила название i-VTEC, система изменения фаз газораспределения и высоты подъема клапанов (Variable valve Timing and lift Electronic Control). Здесь надо понимать, что систему изменения высоты подъема клапанов дополняет система изменения фаз газорас-пределения (VTC):
i-VTEC = VTEC + VTC
Система i-VTEC впервые серийно была установлена на двигатели серии К20, а первый серийный автомобиль, на который в 2001 году был установлен этот двигатель Honda Stream, а с 2001 года устанавливались на Honda Civic Type R, Honda Integra и другие. Совместное управление системами VTC и VTEC показано на рисунке и в таблице:
"Совместное управление системами VTC и VTEC"
Таблица. Совместное управление системами VTС и VTEC
|
Режим |
№ |
Функции |
VTC |
|
Холостой ход |
1 |
Перекрытие клапанов уменьшается для минимизации обратного выброса отработавших газов во впускной канал |
Начальный угол открытия впускного клапана (позднее открытие) |
|
Средняя нагрузка |
2 |
Перекрытие клапанов увеличивается, при этом снижаются "насосные" потери и часть отработавших газов поступает на впуск |
Изменения угла открытия впускного клапана в сторону опережения |
|
Большая нагрузка |
3 |
Перекрытие клапанов оптимизируется по углу поворота, для улучшения пополнения и обеспечения кривой крутящего момента |
Максимальный угол опережения открытия впускного клапана |
Однако, даже здесь, применительно к двигателям одной серии установлены немного разные системы VTEC, поэтому в данном контексте будет рассмотрена система VTEC двигателей серии K20 и K24. Система VTEC позволяет изменять угол перекрытия клапанов и высоту подъема клапанов, в зависимости от оборотов коленчатого вала и нагрузки на двигатель.
Система VTEC используемая на более экономичных современных автомобилях, позволяет изменять высоту подъема только у клапанов распределительного вала впускных клапанов. На автомобилях, с более высокими показателями мощности система VTEC может изменять высоту подъема как у впускных, так и выпускных клапанов, что показано на рисунке "Работа системы VTEC."
Основными элементами на которых базируется идеология системы VTEC, является распределительный вал c несколькими кулачками на один клапан или пару клапанов и коромысла, обегающие каждый кулачок распределительного вала.
На рисунке "Коромысла системы VTEC" и приведенных выше, показаны распределительные валы и кулачки. Надо отметить, что число клапанов на цилиндр равно четырем, где используются два впускных и два выпускных клапана. Рассмотрим более детально работу системы VTEC каждого типа.
Тип 1. (2 кулачка на распределительном валу впускных клапанов) При низкой частоте вращения коленчатого вала каждое коромысло обегает профиль своего кулачка: первичное коромысло - первичный кулачок, вторичное коромысло - вторичный кулачок. Так как кулачки на распределительном валу имеют разную высоту, то ходы клапанов различны. При этом высота первичного кулачка больше высоты вторичного кулачка.
1 - первичное коромысло, 2 - вторичное коромысло, 3 - ось коромысел, 4 - пружина, 5 - синхронизирующий палец.
На высокой частоте вращения, для увеличения хода второго впускного клапана, в первичное коромысло из системы смазки, посредством управления, электропневмоклапан системы VTEC подает под давлением моторное масло, синхронизирующий палец выдвигается и фиксируется во вторичном коромысле. Первичное и вторичные коромысла начинают работать совместно по профилю большего кулачка. В результате оба клапана работают синхронно и ход клапанов одинаковый.
1 - первичное коромысло, 2 - вторичное коромысло, 3 - ось коромысел, 4 - синхронизирующий палец, 5 - моторное масло.
Тип 2. (3 кулачка на распределительных валах впускных и выпускных клапанов) На низкой частоте вращения коленчатого вала каждое коромысло обегает профиль своего кулачка: первичное коромысло - первичный кулачок, вторичное коромысло - вторичный кулачок, среднее коромысло работает по среднему кулачку. Таким образом, средний кулачок не оказывает никакого действия на работу обоих впускных клапанов, можно сказать что работает "вхолостую". В зависимости от инженерных решений, первичный и вторичные кулачки могут быть как одинаковыми, обеспечивающие одинаковые хода клапанов на данном режиме, так и отличающиеся, с разной высотой кулачков. Ход клапанов на режиме малых частот вращения меньше хода, при работе двигателя на высоких частотах вращения, когда кулачки совместно работают по большему профилю среднего кулачка. Поэтому иногда встречается обозначение кулачков "Low" и "High".
1 - первичное коромысло, 2 - среднее коромысло, 3 - вторичное коромысло.
Тип 1. (2 кулачка на распределительном валу впускных клапанов).
Тип 2. (3 кулачка на распределительных валах впускных и выпускных клапанов)
Работа системы VTEC
1 - распределительный вал, 2 - первичный кулачок, 3 - средний кулачок, 4 - вторичный кулачок, 5 - ось коромысел, 6 - пружина, 7, 9 - синхронизирующий палец, 8 - среднее коромысло, 10 - моторное масло, 11 - первичное коромысло.
На высокой частоте вращения, что бы коромысла работали совместно, в первичное коромысло (11) из системы смазки (10) посредством управления электропневмоклапан системы VTEC подает под давлением моторное масло, синхронизирующие пальцы (9) и (7) выдвигается и фиксируется в среднем (8) и во вторичном коромыслах, соответственно.
Тип 1. (2 кулачка на распределительном валу впускных клапанов).
Тип 2. (3 кулачка на распределительных валах впускных и выпускных клапанов). Коромысла системы VTEC. 1 - ролики, 2 - первичное коромысло, 3 - вторичное коромысло, 4 - синхронизирующий палец, 5 - среднее коромысло.
Первичное и вторичные коромысла начинают работать по профилю среднего - большего кулачка. В результате клапана имеют одинаковый ход и работают по профилю среднего кулачка. В этом случае первичное и вторичное коромысла работают "вхолостую".
Микитенко Андрей Бушин Сергей
© Легион-Автодата
Руководство по ремонту и эксплуатации Hondaautodata.ru
