Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое система втек на двигателях

Что такое система втек на двигателях

VTEC (англ. Variable valve Timing and lift Electronic Control ) — электронная система изменения времени и хода клапанов. Используется в двигателях внутреннего сгорания фирмы Honda. Система позволяет эффективно управлять наполнением топливно-воздушной смесью камер сгорания. Изначально создавалась для условий атмосферного давления, но позже стала применяться и в двигателях с наддувом. На низких оборотах двигателя система обеспечивает экономичный режим работы, на средних — максимальный крутящий момент, на максимальных оборотах — максимальную мощность.

Реализация VTEC разнообразна, поэтому это не одна технология, а целое «семейство» систем управляемого газораспределения фирмы Honda.

система VTEC

Принципы устройства VTEC не поменялись с годами. Простое, элегантное механическое решение позволяет двигателю переключаться между двумя профилями распределительных валов. В конфигурации с двумя распредвалами, каждый из них оснащен тремя кулачками на цилиндр — парой основных и одним увеличенным. В нормальных условиях центральный кулачок не задействован. Но если двигатель раскрутить до определенных оборотов, ЭБУ двигателя подает 12-вольтовый сигнал на соленоид VTEC, который разблокирует клапан. Через открытый клапан давление масла загоняет на свои места металлические штыри. Штыри фиксируют основные рокеры с рокером VTEC, траекторию которого задает большой кулачок VTEC. Таким образом основные рокеры теперь двигаются по VTEC-кулачку, открывая клапана на более длинный отрезок времени и большую высоту. Как только сигнал прекращается, все происходит в обратном порядке. Средний рокер расфиксируется, двигатель работает в обычном режиме.

Двигатели семейства SOHC VTEC

SOHC VTEC имеет один распредвал и используется только для впускных клапанов. Эффективность работы несколько ниже чем у DOHC VTEC, но она конструктивно проще и обеспечивает двигателю меньшие габариты и массу.

Основная задача SOHC VTEC-E — максимально снизить расход топлива и улучшить экологические показатели. На малых оборотах двигатель работает на обедненной топливо-воздушной смеси, которая поступает в его цилиндры только через один впускной клапан. Попав туда рабочая смесь интенсивно завихряется, благодаря чему обеспечивается устойчивое ее сгорание. При увеличении оборотов срабатывает система VTEC и тогда оба клапана начинают совместную работу.

«i-VTEC»

Шильдик » i-VTEC» красуется на всех Хондах с этими моторами. Считается, что это круто, что двигатели с этой системой сочетают повышенную мощность и экономичность. Давайте разбираться.

«i-VTEC» — это по сути фирменный знак (вроде торговой марки) комплекса из двух систем:

— VTEC — Variable valve Timing and lift Electronic Control (Электронное управление длительностью и подъёмом клапана );

— VTC — Variable Timing Control (Управление изменяемой фазой).

Для чего всё это нужно? Для начала немного вспомним теорию, что такое мощность двигателя и от чего она зависит. В общем смысле мощность – это способность двигателя производить некую работу в единицу времени. Чем выше мощность, тем большую работу может он выполнить за одно и то же время. В двигателе внутреннего сгорания мощность складывается из силы давления на поршень во время такта рабочего хода, умноженной на количество этих тактов. Всё просто: один такт — одна «работа», три такта — в три раза больше. Таким образом, чем больше скорость вращения двигателя (и соответственно количество рабочих тактов), тем больше его мощность, т.е. мощность двигателя непостоянна. Но тогда как это соотносится с теми «лошадками», которые указаны в характеристиках двигателя? Смотрим внимательно: в характеристиках двигателя указывается МАКСИМАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ и в некоторых случаях указывается ещё скорость вращения (обороты) двигателя при которых эта мощность достигается. Казалось бы, в чём проблема? Делаем обороты выше и получаем мощность больше! Но не так всё просто, существует множество проблем ограничивающих скорость вращения ДВС и главная из них – ИНЕРЦИЯ. Например, поршень совершает возвратно-поступательные движения, во время которых двигается в одну сторону, останавливается, двигается в другую и всё это время тратится энергия на разгоны и остановки. Из-за инерции конструкторы двигателей ведут постоянную борьбу за уменьшение массы деталей двигателя. Но есть ещё одна субстанция, с чьей инерцией бороться сложнее — ВОЗДУХ. Тот самый воздух, которым питается двигатель. Несмотря на то, что воздух кажется таким лёгким и невесомым, он всё таки имеет массу. А если он имеет массу, то он имеет и инерцию. И на тех скоростях, с какими происходят процессы в двигателе, эта инерция является существенной, ведь при вращении двигателя со скоростью 1000 об/мин. время впуска составляет 15 микросекунд (0,015 с.). А на скорости в 5000 об. – всего 3 микросекунды! И за это время порцию воздуха объёмом в поллитра нужно переместить из коллектора в цилиндр. Задачка не легче, чем поймать, летящую в тебя гирю.

С одной стороны, чем выше скорость вращения двигателя тем больше рабочих тактов совершает он за единицу времени и тем больше создаваемая им мощность. Но с другой стороны, чем выше обороты, тем меньше времени отводится на заполнение цилиндра топливо-воздушной смесью, тем меньше её попадёт в цилиндр и сгорит там, а значит меньше будет работа выполненная цилиндром за один такт. Поэтому у стандартного современного бензинового шестнадцатиклапанного двигателя до скорости примерно 5000-6000 об/мин. мощность растёт, но с дальнейшим увеличением скорости начинается падение мощности, обусловленное ухудшением наполняемости цилиндров. Вот где ограничивается максимальная мощность!

Для её повышения конструкторам приходится изворачиваться и делать время открытия клапанов больше чем время одного такта (всем известно, что клапан начинает открываться до начала такта, а закрывается после окончания такта ). Как это возможно? Ведь если в цилиндре например начинается сжатие, а впускной клапан ещё открыт, то рабочая смесь будет выдавливаться обратно! На самом деле тут инерция выступает в роли союзника – во время впуска воздух движется из коллектора в цилиндр и мгновенно он остановиться не может, сжатие уже началось, а воздух по инерции ещё движется в сторону цилиндра и к тому моменту, когда он остановится и начнёт движение обратно клапан уже закроется. Но и тут засада: как далеко можно одному такту (например впуска) «заползать на территорию» другого такта (например сжатия)? Это зависит от скорости вращения коленчатого вала: на высоких скоростях можно сделать большее перекрытие тактов — за счёт инерции воздуха и малого времени такта впуска возникает эффект продувки, это позволяет двигателю «дышать» в полную силу и получить от него большую мощность. Но на малых оборотах всё будет наоборот – время перекрытия получается достаточно большим и инерция тут уже не поможет: сжатие с открытым впускным клапаном начнёт выгонять воздух обратно, или преждевременный выпуск не даст доделать свою работу рабочим газам, что снизит мощность двигателя и увеличит расход топлива. По этой причине конструкторы двигателей идут на компромисс и «настраивают» газораспределительный механизм на средние обороты, что в конечном итоге ограничивает максимальную мощность двигателя.

Для улучшения наполняемости цилиндров смесью применяются разные способы, например популярный сейчас турбонаддув. Система VTEC позволяет разрешить конфликт иным путём: газораспределительные валы имеют два набора кулачков разной формы – одни для низких оборотов, другие для высоких.

За счёт переключения кулачков обеспечивается оптимальные высота и время подъёма клапанов для экономичной езды на малых оборотах, и оптимальные параметры для получения максимальной мощности на высоких оборотах.

Правда и тут есть нюанс: параметры кулачков оптимизированы под крайние режимы. А что делать в промежуточных, ведь переключение параметров происходит скачкообразно? В интернете можно найти видео, где на двадцатилетних «заряженных» Цивиках демонстрируется резкий «подхват» с рывком. Но двигатели серии «K» работают гораздо эластичнее, т.к. систему VTEC разработчики дополнили системой изменения угла поворота одного распредвала относительно другого – VTC.

На фото справа — звёздочка впускного распредвала с открытым актуатором VTC. Наружная и внутренняя часть актуатора разделены полостями, в которые нагнерается масло под давлением. Полости чередуются (условно чётные и нечётные), давление в чётных и нечётных полостях меняется при помощи клапана управления. В зависимости от разницы этих давлений внутренняя часть звёздочки поворачивается относительно внешней в ту или иную сторону.
Теперь появилась возможность плавно изменять перекрытие фаз и за счёт этого оптимизировать работу ГРМ во всём диапазоне оборотов двигателя. На сайте www.procivic.ru можно посмотреть очень красивые динамические картинки, илюстрирующие работу VTC:

С таким арсеналом инженеры Хонды смогли без применения наддува отодвинуть «планку» падения мощности на 1500-2000 об. выше и из «атмосферного» двигателя выжать бОльшую максимальную мощность так, что бы не страдала эффективность двигателя на малых и средних нагрузках. И это действительно сделало семейство этих двигателей неординарным: «табун в две сотни лошадей» из двухлитрового атмосферника – согласитесь, впечатляет!

А теперь от триумфа переходим к реальности. Двигателей, у которых полностью реализованы возможности i-VTEC, в линейке «K» меньшинство. Такими моторами могут похвастаться например владельцы Honda Accord с седьмого поколения (после 2002 г.в.) с двигателем K24A3:

Читать еще:  Did двигатель что это такое

У этого двигателя двойной набор кулачков и на впуске и на выпуске, переключение VTEC на 6000 об/мин., степень сжатия 10,5 : 1, и выдаёт он 190 л.с. на 7000 об/м. с крутящим моментом 223 Нм на 4500 об/м.

Другой вариант реализации i-VTEC у двигателя K20A (без цифры после буквы A) тоже с выдающимися характеристиками. У этого мотора переключение кулачков только на впуске, а выпускной распредвал имеет по одному кулачку на каждый цилиндр, и через сдвоенный рычаг он открывает два клапана сразу.

Эти двигатели выдают 220 л.с. на 8000 об/м. и крутящий момент 206 Нм на 7000 об/м. Японцы ставили их на машины «для себя»: праворульные Civic Type-R, Integra, Stream…

Ещё раз обратите внимание на характеристики K24A3 и K20A: двигатель бОльшего объёма имеет меньшую максимальную мощность — 190 л.с. против 220! Дьявол как обычно укрывается в деталях — у K20A максимальная мощность развивается на 8000 оборотов против 7000 у K24A3. Как часто Вы крутите мотор до «красной зоны»? Вот именно. Но зато максимальный крутящий момент у K24A3 выше — 223Нм и достигается он на вполне повседневных оборотах — 4500, а «двухлитровик» для его максимальных 206 Нютонов надо крутить до 7000 об. Почувствуйте разницу.

Что имеют остальные моторы этого знаменитого семейства? Большинство «гражданских» Хонд, которые катаются на просторах Американских континентов, Европы, в т.ч. России и СНГ, имеют незаурядные дефорсированные версии этого замечательного двигателя: K20A1 (европейский Stream 01-06 г.), K20A3 (американский Civic 02-05 г.), K20A4 (европейская CR-V 02-06 г.), K24A1 (американская CR-V 02-06 г.), K24A4 (Element 03-06 г.), K24Z1 (американская CR-V 07-11 г.), K24Z4 (европейская CR-V 07-12 г.) и т.д. Список довольно длинный.
Выпускные распредвалы этих двигателей имеют по одному кулачку на цилиндр. А впускные распредвалы формально по два кулачка, но фактически тоже по одному:

Смотрим ещё внимательнее на впускной вал:

Коромысло двойное (а не тройное), один (на фото справа) кулачок нормальный, а второй (левый) слегка выпуклый почти круглый! Когда VTEC выключен, работает только один клапан, а второму клапану круглый кулачок делает «лёгкий массаж». И только когда включается VTEC (тут это происходит на 3000 об.мин.), рокеры объединяются и оба клапана работают по одному стандартному кулачку.
Не верится? Вот в подтверждение сказанного, диаграмма из оригинального сервис-мануала без всяких купюр и редактирования:

Маленький бугорок на левой диаграмме – это работа второго клапана на низких оборотах.
Получается, что до 3000 об/мин. мотор придушен, а после трёх тысяч – это обычный «шестнадцатиклапанник».
Ну и какой толк от такого VTECа? Официально считается, что такое решение придаёт экономичности двигателю на малых нагрузках. Ерунда это! На малых оборотах в двигатель поступает небольшое количество смеси и совершенно неважно, через одну «дырку» она туда будет засасываться или через две. Тот же самый «экономический» эффект легко можно получить просто уменьшив угол открытия дроссельной заслонки и ECM (блок управления двигателем) автоматически уменьшит количество подаваемого в двигатель топлива.

Могу взять на себя смелость заявить, что малофорсированные двигатели из линейки «К» по своим базовым характеристикам несильно отличаются от своих предшественников того же объёма. Предлагаю сравнить основные параметры двухлитровых двигателей, которыми оснащались CR-V первых трёх поколений для европейского рынка (несмотря на множество различий, все они вписаны в одинаковые габариты и примерно одинаковы по массе):

CR-V 1 (с 1999 г.в.)CR-V 2CR-V 3
ДвигательB20ZK20A4R20A
Рабочий объём197319981997
Степень сжатия9,69,810,5
Макс. мощность147 л.с. (110кВт) при 6200 об/м150 л.с. (112 кВт) при 6500 об/м150 л.с. (112 кВт) при 6200 об/м
Крутящий момент180 Нм при 5500 об/м192 Нм при 4000 об/м189 Нм при 4200 об/м
Макс. обороты6800 об/мин.6800 об/мин.7100 об/мин.

Как видим K20 немного лучше своего предшественника B20 и даже своего последователя R20, прежде всего это касается крутящего момента, в чём лично я вижу заслугу системы VTC, в остальном различия незначительны или их нет.
Благодаря опять же VTC, двигатели «К» вписываются в более строгие экологические нормы «Евро 4» даже без применения дополнительной системы рециркуляции выпускных газов EGR (частичная рециркуляция видимо обеспечивается за счёт перекрытия фаз).
А что с расходом топлива? Тут конечно надо понимать, что расход зависит не только от двигателя, но и от других характеристик автомобиля, условий его эксплуатации, стиля вождения и даже времени года… Но анализируя информацию из интернета, общаясь с владельцами CR-V на работе, да и из личного опыта, могу сказать, что тут «революции» не произошло – у CR-V всех поколений средний расход примерно одинаковый: 9-11 л./100км. по трассе, и до 15 л. в городе.

«Мораль сей басни такова»: в большинстве случаев шильдик «iVTEC»- не более чем рекламная фенька, и мало характеризует реальные способности двигателя. Такие двигатели легко отличить хотя бы по заявленной максимальной мощности — примерно 150 л.с. для 2.0 л.объёма, и 160 л.с. для 2.4л., что не очень то выделяет их на фоне обычных шестнадцатиклапанных моторов того же объёма. Хотя маретинговая уловка делает своё дело — я много раз слышал рассказы от владельцев Хонд с «недоВТЕКовыми» моторами про реальный подхват после 3000 тыс. оборотов. Магия убеждения!


Двигатель рабочим объемом 1,8 литра оснащенный системой i-VTEC, устанавливается на модель Civic 8-го поколения. Этот Двигатель одновременно объединяет в себе как высокие мощностные характеристики, так и улучшенную топливную экономичность. Двигатель оснащается системой i-VTEC, которая позволяет регулировать фазы газораспределения для достижения максимальной эффективности в режимах быстрого старта и ускорения автомобиля, достигая высоких характеристик крутящего момента. Во время равномерного движения или в других режимах с низкой нагрузкой, система устанавливает запаздывание момента открытия и закрытия впускных клапанов для улучшения топливной экономичности. Использование системы i-VTEC позволяет достичь приемистости эквивалентной двигателям с рабочим объемом 2 литра, при этом топливная экономичность даже лучше чем у 1,6 литрового двигателя, устанавливаемого на 7th модель Civic, делая новый Двигатель одним из наиболее эффективных в мире. Во время движения на постоянной скорости, новый Двигатель имеет особенно высокие показатели по топливной экономичности, сравнимые с показателями двигателей с рабочим объемом 1,5 литра.

На обыкновенном двигателе, при условиях движения с малой нагрузкой, дроссельная заслонка обычно частично прикрыта, чтобы управлять количеством подаваемой топливно-воздушной смеси. При этом в результате впускного сопротивления дроссельной заслонки, возникают насосные потери, и это главная причина, по которой уменьшается эффективность работы двигателя. Однако, благодаря системе i-VTEC, момент открытия и закрытия впускного клапана запаздывает, что позволяет регулировать объем поступающей топливно-воздушной смеси. Дроссельная заслонка, в этом случае, остается достаточно открытой даже при низких условиях нагрузки на Двигатель, что позволяет значительно уменьшить насосные потери — до 16%. Совместно с мерами по ослаблению трения в Двигателе это выливается в существенное снижение расхода топлива.

Система DBW² (Drive By Wire-«управление-по-проводам») обеспечивает высокоточный контроль дроссельной заслонки во время изменения фаз газораспределения, обеспечивая ровные характеристики движения, оставляя водителя в неведении о каких-либо колебаниях крутящего момента. Среди прочих инновационных решений присутствуют впускной коллектор с изменяемой длиной, который создающий оптимальный эффект инерции, еще больше улучшающий эффективность впускного устройства и масляные форсунки охлаждения поршней, охлаждающие их и предотвращающие детонацию в Двигателе. Все эти решения позволяют достичь высокого крутящего момента в диапазоне оборотов, присущих обыкновенному каждодневному вождению. Новый Двигатель обладает высокими показателями мощностных характеристик: максимальная выходная мощность 103 кВт(140 л.с.) при 6 300 минˉ¹ и максимальный крутящий момент 174 Нм (17,7 кгс) при 4 300 минˉ¹. Он также обладает более низким выхлопом вредных газов, благодаря 2-слойному каталитическому нейтрализатору выхлопных газов, установленному непосредственно после выпускного коллектора и высокоточному управлению составом топливно-воздушной смеси.

В добавление к этому новый CIVIC имеет алюминиевый блок цилиндров, что позволяет создать более жесткую раму двигателя; алюминиевые клапанные коромысла, высокопрочные штампованные шатуны, узкий, бесшумный цепной привод распредвала, и другие инновационные решения, который делают Двигатель более компактным и легким.

Технические характеристики двигателя

Тип двигателя и число цилиндров
Бензиновый, рядный с водяным охлаждением, 4 цилиндра

Рабочий объем (см&#179
1,798

Диаметр и ход поршня (мм)
81 x 87.3

Макс. мощность (кВт [л.с.]/минˉ&#185
103 [140]/6 300

Макс.крутящий момент (Нм [кгс]/ минˉ&#185
174 [17,7]/4 300

Степень сжатия
10.5

*Все данные вычислены согласно собственных испытаний Honda

1) i-VTEC – intelligent variable valve timing and lift electronic control — Эта система, обозначение которой значит «интеллектуальный – Электронный Контроль Момента открытия и высоты Подъёма Клапана», позволяет двигателям Honda работать по двум бесспорно разным характеристикам. Говоря просто, к системе VTEC добавлена система изменения фаз газораспределения двигателя, изменяющая положения впускного распредвала относительно выпускного. На малых оборотах с помощью данной системы достигаются такие фазы газораспределения, которые обеспечивают высокий устойчивый крутящий момент и достаточную мощность. На повышенных оборотах, фазы распределительного вала изменяются таким образом, что это позволяет достигать максимальной мощности с минимальными выбросами. Таким образом, система i-VTEC позволяет получить отличную динамику в любых скоростных режимах двигателя.

Читать еще:  Электроподогреватели двигателя камаз установка принцип работы

2) DBW — Drive By Wire-(управление-по-проводам). Другими словами эта система называется – электронная педаль газа. Она стала неотъемлемой частью современного автомобиля с тех пор как появилась система курсовой устойчивости, корректирующая действия водителя при срыве автомобиля в занос. DBW также немного корректирует нажатие водителя на педаль газа, создавая наиболее оптимальные характеристики управления дроссельной заслонкой для достижения как высокой мощности, так и низкого расхода топлива .

3) VTEC – variable valve timing and lift electronic control (Электронный Контроль Момента открытия и высоты Подъёма Клапана). Эта уникальная система одна из наших наиболее известных и успешных технологий. Разработанная впервые для автомобилей Формулы 1 эта система стала устанавливаться на серийные автомобили с 1989 года. VTEC делает двигатели необычайно эластичными, объединяя традиционно несовместимые высокую мощность и низкое потребление топлива. Двигатель с системой VTEC, по сути, объединяет в себе два двигателя, обладая двумя пиками крутящего момента. В обычных скоростных режимах двигателя, что обычно имеет место при эксплуатации за городом, двигатель работает традиционно, с открытием клапанов, которое обеспечивает высокий устойчивый крутящий момент во всём скоростном диапазоне двигателя приблизительно до 6000 мин-1 для эластичного и экономичного вождения. На повышенных частотах двигателя, система VTEC изменяет момент открытия и степень открытия впускного и выпускного клапанов, обеспечивая достижение характеристик двигателей с большой степенью открытия клапанов, а именно усиления максимальной мощности и динамики ускорения автомобиля. Система исключительно надежна. За все годы выпуска не было зарегистрировано ни одного гарантийного случая.

p/s Если модернаторы сочтут что это уже обсуждалось, пусть уничтожат эту тему. Просто решил систематизировать.
Знаю что это не новость, но на данном форуме так детально работа двигателя нигде не описана.

Система VTEC SOHC, работа на пальцах

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, где находится VTEC — бочонок соленоида говорит о том, что в двигателе установлен VTEC. Существуют разновидности одновальной SOHC системы VTEC, к сожалению, вторая система DOHC VTEC не устанавливалась на моторах серии D D14, D15, D16. Сопротивление клапана соленоида VTEC 14-30ом, при 12 Вольт.

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. На низких оборотах поршень засасывает воздух максимально чисто на сколько возможно, тоесть поршень медленно опускаясь засывает объем с давелнием в 1 атмосферу. С увеличением скорости поршня, давление снижается, тк уже не хватает времени чтобы воздух был при нормальных условиях. Вы наверное видели графики с диностенда, где пиковая мощность около 5000-6000 оборотов, а дальше линия мощности падает. Это потому что двигатель не может засосать воздуха больше, он на столько разрежен (тоесть молекул воздуха мало) что становиться трудно раскрутить мотор. Вариантов решения много, убрать сопротивление воздуха путем установки нулевого фильтра, холодного впуска, увеличением диаметра дроселя, портирование каналов впуска или нагнетать воздух под давелнием. Но, Honda придумала свой способ. При достижение критической точки достижения мотора мощности (примерно 5500 оборотов), включается система VTEC на впускных клапанах, которая держит клапана немного дольше открытыми чем обычно, что дает дополнительное время на «всос» воздуха. 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 переключаются топливные карты и карты зажигания. За счет обогащенной смеси и более длительного открытия клапанов появляется более мощный импульс для толкания поршня.

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. По времени работы системы VTEC это всего несколько секунд, но именно они дают настоящий прирост. Втек не включается на нетралке, и режиме парковки в автомате и вараторе.

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.

Читать еще:  Горит чек неисправности двигателя ваз 21214

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.

  • Автоэкзотика — 1 мая
  • Jap Days — 22 Июня
  • JAP CAR FEST — 19-21 июля
  • Москва
  • Санкт-Петербург
  • Минск
  • Уфа

EJ9 и EK3 — записки инженера о Honda Civic 1998. 2010 – 2019 . Вся информация приводится для ознакомления, автор не несет ответственности за вред полученный в результате применения материалов сайта, находясь на сайте вы подтверждаете своё согласие с этим. Сделано Хондоводом для Хондоводов. Автор: Илья Серб Все изображения имеют авторство Карта сайта Honda Civic, всем VTEC!

Общая концепция

Чтобы разобраться, что такое VTEC, рассмотрим, чем отличаются обычный и спортивный распредвалы. Конструктивно оба валы одинаковы, но у последнего высота кулачков больше, чем у обычного, а геометрия их – более плавная. За счет такой формы кулачков спортивные распредвалы обеспечивают лучшее наполнение цилиндров из-за увеличенных времени и высоты открытия клапанов.

VTEС совмещает в себе конструктивные особенности простого и спортивного распредвалов, что позволяет автоматически регулировать фазы газораспределения в зависимости от условий работы мотора. На малых оборотах система задействует кулачки с обычной геометрией, поэтому экономно расходуется топливо, а на высоких – с увеличенной высотой, обеспечивая максимальный выход мощности.

Что такое VTEC и как он работает?

  • Что такое VTEC и как он работает?
  • Принципы работы системы VTEC
  • Разновидности системы
  • Семейство DOHC VTEC
  • Семейство SOHC VTEC
  • Семейство i-VTEC

VTEC в расшифровке звучит как Variable Valve Timing and Lift Electronic Control (электронная система для управления высоты подъема и времени открытия клапанов). Основными преимуществами стали экономичность, тяга на низах, взрывной характер. Открытие состояло в том, что это был первый двигатель, параметры которого можно менять во время движения машины. Благодаря данной системе появился качественный новый стандарт бензиновых двигателей.

  • Принципы работы системы VTEC
  • Разновидности системы
    • Семейство DOHC VTEC
    • Семейство SOHC VTEC
    • Семейство i-VTEC

Принципы работы системы VTEC

При сравнении характеристик двигателей заметно, что максимальный крутящий момент у одних достигается на оборотах 1800-3000 об/мин (низкие), а у других – на 3000-4500 об/мин (высокие). Это можно объяснить тем, что наиболее эффективное заполнение цилиндров топливно-воздушной смесью, получение максимального крутящего момента осуществимо на определенных оборотах, в зависимости от системы впускного тракта и настроек газораспределительной конструкции. То есть фазы газораспределительного механизма определяют «темперамент» двигателя, и задать их можно профилем кулачков распредвала.

Например, рассмотрим двигатель, который работает на 20 об/мин, клапаны задействуются 10 раз/мин (достаточно редко). Чтобы снять на таких оборотах максимальный момент, клапаны должны открываться на начале такта всасывания, когда только начинается движение поршня от ВМТ (верхней мертвой точки), и закрываться, когда поршень приходит в НМТ (нижнюю мертвую точку). То есть работа клапанного механизма не должна иметь никаких задержек, чтобы не упал крутящий момент. Так можно повысить эффективность во время наполнения цилиндров новым зарядом.

Если достигнуть 4000 об/мин (частота вращения), клапаны (впускной и выпускной) открываться и закрываться будут 33 раза в секунду (2000 раз/мин) – достаточно часто.

Для того, чтобы улучшить наполнение цилиндров ТВС на высоких оборотах, настройте впускной клапан так, чтобы открытие происходило до того, как поршень приходит в нижнюю мертвую точку, а закрывался позже – после прохождения в верхнюю мертвую точку. В таком случае мощность на высоких оборотах возрастет. Конструкторы вынуждены делать среднюю регулировку фаз газораспределения и выбирать подходящий профиль кулачков распредвала. Данный подход не слишком оптимален.

Система VTEC как раз создана для того, чтобы двигатель работал в идеальных условиях на любых оборотах. У двигателей VTEC имеется специальный механизм, распредвал которого имеет кулачки для оборотов (низких и высоких) коленчатого вала в двигателе, этим достигается различный момент открывания, закрывания и высоты подъема клапанов. Это обеспечивает стабильность на средних и низких оборотах, а также хорошую мощность на высоких.

Разновидности системы

Сегодня система VTEC имеет множество разновидностей. Две основные подкатегории основываются на экономичности и мощности. Разновидности системы:

DOHC VTEC (1989-2001) считался самым мощным до 2001 года;

SOHC VTEC (1991-2001) – более простой, но также мощный;

SOHC VTEC-E (1991-2001) – наиболее экономичный, не имеет взрывного характера;

3-stage VTEC (1995-2001) совмещает SOHC VTEC и VTEC-E, но различает средние, высокие и редкие обороты.

DOHC i-VTEC (с 2001)

SOHC i-VTEC (с 2006)

DOHC i-VTEC I (с 2001)

3-stage i-VTEC (с 2006) ֪– только на гибридах.

Варианты, где имеется приставка «i» (Intelligent) – потомки первых двигателей VTEC, используются на современных двигателях Хонды. i-VTEC создан в 2001 году, во время появления Honda Civic (7 поколения), обновленная версия работает на новых двигателях Honda.

Семейство DOHC VTEC

В основе конструкции DOHC VTEC лежит газораспределительный механизм з 4 клапанами. Для каждого клапана VTEC (впускного и выпускного) предусмотрен отдельный распределительный вал. Каждая пара клапанов имеет 3 кулачка (на распределительном вале). Боковые предназначены для небольших оборотов, центральный для высоких. Кулачки влияют на клапаны через рокера (три рокера на два клапана). Каждый рокер оборудован гидравлическим поршеньком, который в случае управляемых воздействий смещается и соединяется в одно целое. В среднем рокере находится специальная пружина – обеспечивает контакт кулачка и рокера на небольших оборотах.

Во время работы мотора на невысоких оборотах рокера не блокируются, поэтому каждый из них независимо движется по закону, что описан соответствующему кулачку. Средний кулачок также вращается с остальными, но не принимает никакого участия в работе газораспределительного механизма. Когда двигатель переходит на режим высоких оборотов – получает команду на исполняющее устройство и заставляет перемещаться поршеньки в рокерах. Из-за этого рокера заблокируются. Вследствие все элементы становятся под контролем центрального кулачка, и он сможет самостоятельно управлять клапанами.

Семейство SOHC VTEC

Данная система имеет один распределительный вал и подходит для впускных клапанов. Эффективность работы ниже, чем у DOHC VTEC, но у SOHC VTEC имеют меньшие габариты и массу, а также более простую конструкцию.

Главная задача – как можно больше снизить расход топлива и сделать двигатели более экологическими. Топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры через впускной клапан на малых оборотах. Когда смесь попадает в цилиндры, она завихряется и интенсивно сгорает. Когда количество оборотов растет, система VTEC срабатывает, и клапаны начинают работать совместно.

В 3-stage SOHC VTEC газораспределительный механизм имеет уже 3 режима работы. На низких оборотах двигатель работает экономично на обедненной ТВС. Используется только один впускной клапан.

Второй клапан включается на средних оборотах, но высота клапанов и фазы газораспределения не меняются. Мотор реализует высокий крутящий момент. Во время режима высоких оборотов 2 клапана находятся под управлением центрального кулачка, который отвечает за съём максимальной мощности с двигателя.

Семейство i-VTEC

i-VTEC предусматривает использование дополнительной системы VTC, которая регулирует момент открытия впускных клапанов. В зависимости от нагрузки двигателя задаются фазы открытия клапанов, и отрегулировать их можно, изменив угол установки впускного вала относительно выпускного.

Система VTC дает возможность эффективного наполнения цилиндров двигателя ТВС. Из-за этого мощность двигателя может увеличиться до 20%, крутящий момент на 10%, снижается расход топлива и выбрасывание вредных веществ на 10-20%. Головка блока мотора с системой VTEC-i находится рядом с механизмом поворота распределяющего впускного вала (встроен в цепочку цепного привода).

Система изменила высоту поднятия и длительность открытия клапанов. Сегодня механизм устроен так, что на распределительном вале имеются по 3 кулачка на 2 клапана. Гидравлика несложная, встроенная в рычаги клапанов. Управление клапанами получает какой-нибудь кулачок в зависимости от оборотов. Когда обороты маленькие, VTEC выключает один з клапанов (впускных) на цилиндр, тем самым добиваясь движения заряда. На больших оборотах – высота подъема и фаза открытия клапанов увеличивает степень наполнения цилиндра.

Но, так как подкручивать фазы сейчас популярно, это стали делать и инженеры Хонды. Они добавили к VTEC механизм, который постоянно изменяет фазы и докручивает распределяющий вал до 60 градусов. Система получила название VTEC-i («intelligent» – разумный).

Главное отличие от всех марок автомобилей в том, что Хонда, кроме подкручивания распределяющего вала, может изменить высоту подъема клапанов, а это не менее важно!

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector