Автокөлік қозғалтқышына арналған VTEC жүйесі

Автомобильдің ішкі жану қозғалтқыштары үнемі жетілдірілуде, инженерлер максималды қуат пен крутящийді «қысуға» тырысады, әсіресе цилиндрлердің көлемін ұлғайтуға тырыспай. Жапондық автокөлік инженерлері атмосфералық қозғалтқыштары өткен ғасырдың 90 -жылдарында 1000 см³ көлемінен 100 ат күші алғандығымен танымал болды. Біз, атап айтқанда, VTEC жүйесінің арқасында дроссель қозғалтқыштарымен танымал Honda автомобильдері туралы айтып отырмыз.

Сонымен, мақалада біз VTEC дегеніміз не, ол қалай жұмыс істейді, жұмыс принципі және дизайн ерекшеліктері туралы егжей-тегжейлі қарастырамыз.

VTEC жүйесі дегеніміз не?

Орыс тіліне аударылатын ауыспалы клапанның уақыты және көтергішті электронды басқару, газ тарату механизмінің клапанының ашылу уақытын және көтерілуін басқарудың электрондық жүйесі ретінде. Қарапайым сөзбен айтқанда, бұл уақытты өзгертудің жүйесі. Бұл механизм белгілі себеппен ойлап табылған.

Табиғи аспирацияланған ішкі жану қозғалтқышының максималды қуат шығару мүмкіндігі шектеулі екендігі белгілі, ал айналдыру моментінің «сөресі» соншалықты қысқа, бұл қозғалтқыш белгілі бір жылдамдық аралығында ғана тиімді жұмыс істейді. Әрине, турбина қондырғысы бұл мәселені толығымен шешеді, бірақ бізді атмосфералық қозғалтқыш қызықтырады, ол өндірісі арзан және жұмыс жасау оңай.

Өткен ғасырдың 80-ші жылдарында Honda-дағы жапон инженерлері кіші ықшам қозғалтқышты барлық режимдерде қалай тиімді жұмыс істеуге болатындығын, клапаннан цилиндрге дейінгі «кездесуді» жойып, жұмыс жылдамдығын 8000-9000 айн / мин-ға дейін қалай көтеруге болатындығы туралы ойлана бастады.

Бүгінгі күні Honda көліктері 3 сериялы VTEC жүйесімен жабдықталған, ол үш жұмыс режимі үшін (төмен, орта және жоғары жылдамдық) көтергіштің және клапанның ашылу уақытының мөлшеріне жауапты күрделі электрониканың болуымен сипатталады.

Бос және төмен жылдамдықта жүйе майсыз қоспаның арқасында отынның тиімділігін қамтамасыз етеді, ал орташа және жоғары жылдамдыққа жету - максималды қуат.

Айтпақшы, «VTECH» жаңа буыны екі кіру клапанының бірін ашуға мүмкіндік береді, бұл қала режимінде отынды айтарлықтай үнемдеуге мүмкіндік береді.

Жұмыстың негізгі принциптері

Қозғалтқыш төмен және орташа жылдамдықта жұмыс істеген кезде, ішкі жану қозғалтқышының электронды басқару блогы электромагнитті клапанды жабық ұстайды, рокерлерде май қысымы болмайды, клапандар негізгі білік білікшелерінің айналуынан қалыпты жұмыс істейді.

Максималды қайтару қажет болатын белгілі бір айналымдарға жеткенде, ECU электромагнитке сигнал жібереді, ол ашылған кезде қысыммен майды рокерлердің қуысына жібереді және түйреуіштерді жылжытады, клапанның көтерілу биіктігін және олардың ашылу уақытын өзгертеді. 

Сонымен бірге ECM цилиндрлерге максималды момент үшін бай қоспаны енгізу арқылы жанармай мен ауаның қатынасын реттейді.

Қозғалтқыштың жылдамдығы төмендеген бойда электромагнит май каналын жауып, түйреуіштер бастапқы орнына келеді, ал клапандар бүйірлік камералардан жұмыс істейді.

Осылайша, жүйенің жұмысы шағын турбинаның әсерін қамтамасыз етеді.

VTEC сорттары

Жүйені қолданудың 30 жылдан астам уақытында VTEC төрт түрі бар:

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

Уақыт пен клапанның соққыларын басқару жүйелерінің әртүрлілігіне қарамастан, жұмыс принципі бірдей, тек дизайн мен басқару схемасы ерекшеленеді.

DOHC VTEC жүйесі

1989 жылы ішкі жапон нарығына Honda Integra екі модификациясы шығарылды - XSi және RSi. 1.6 литрлік қозғалтқыш VTEC жабдықталған, ал максималды қуаты 160 а.к. Бір қызығы, төмен жылдамдықтағы қозғалтқыш дроссельдің жақсы реакциясымен, отынның тиімділігімен және қоршаған ортаға зиянсыздығымен сипатталады. Айтпақшы, бұл қозғалтқыш әлі де шығарылады, тек модернизацияланған нұсқада.

DOHC қозғалтқышы құрылымдық жағынан екі білікшемен және цилиндрге төрт клапанмен жабдықталған. Әрбір клапанның үшеуі арнайы пішінді жұдырықшалармен жабдықталған, олардың екеуі төмен және орташа жылдамдықта жұмыс істейді, ал орталық - жоғары жылдамдықта «қосылған».

Сыртқы екі жұдырықшалар клапандармен тікелей рокер арқылы байланысады, ал ортаңғы жұдырықша белгілі бір жылдамдыққа жеткенше бос жүреді.

Бүйірлік білікке арналған жұдырықшалар стандартты эллипсоид түрінде жасалған, бірақ олар отынның тиімділігін тек минималь / мин айналады. Жылдамдық жоғарылағанда, ортаңғы жұдырықша май қысымының әсерінен іске қосылады және оның дөңгелектенген және үлкен формасының арқасында клапанды қажетті сәтте және үлкен биіктікте ашады. Осыған байланысты цилиндрлердің жақсартылған толтырылуы орын алады, қажетті тазарту қамтамасыз етіледі және отын-ауа қоспасы максималды тиімділікпен жанып кетеді.

SOHC VTEC жүйесі

VTEC қолдану жапон инженерлерінің үмітін ақтады және олар инновацияны дамытуды жалғастыруға шешім қабылдады. Енді мұндай қозғалтқыштар турбинасы бар қондырғылардың тікелей бәсекелесі болып табылады, ал біріншісі құрылымдық жағынан қарапайым және басқаруға арзан.

1991 жылы VTEC сонымен қатар SO15 газды тарату жүйесімен D1,5B қозғалтқышына орнатылды, ал орташа көлемі 130 литр қозғалтқыш XNUMX а.к. Қуат блогының дизайны жалғыз білікшені қарастырады. Тиісінше, жұдырықшалар бір осьте орналасқан.

Оңайлатылған конструкцияның жұмыс істеу принципі басқаларынан көп ерекшеленбейді: сонымен қатар бір клапанға үш жұдырықшаны пайдаланады, ал жүйе тек кіріс клапандары үшін жұмыс істейді, ал шығатын клапандар жылдамдыққа қарамастан, стандартты геометриялық және уақыт режимінде жұмыс істейді.

Жеңілдетілген дизайнның артықшылығы бар, өйткені мұндай қозғалтқыш неғұрлым ықшам және жеңілірек болады, және бұл автомобильдің динамикалық өнімділігі мен тұтастай алғанда автомобильдің орналасуы үшін маңызды. 

I-VTEC жүйесі

Сіз Honda Accord сияқты 7-ші және 8-ші буындарды, сондай-ақ i-VTEC жүйесімен қозғалтқыштармен жабдықталған CR-V кроссоверін білесіз. Бұл жағдайда «и» әрпі ақылды сөзді білдіреді, яғни «ақылды». Алдыңғы сериямен салыстырғанда, жаңа буын, клапандар ашыла бастаған сәтті толығымен басқаратын, үнемі жұмыс істейтін VTC қосымша функциясын енгізудің арқасында.

Мұнда қабылдау клапандары ерте ме, кеш пе және белгілі бір биіктікке ашылып қана қоймай, сол білікшенің беріліс гайкасының арқасында білікшені де белгілі бір бұрышқа бұруға болады. Жалпы алғанда, жүйе айналу моментін «құлдырауды» болдырмайды, жеделдетуді қамтамасыз етеді, сонымен қатар орташа отын шығынын қамтамасыз етеді.

SOHC VTEC-E жүйесі

«VTECH» келесі буыны максималды отын үнемдеуге қол жеткізуге бағытталған. VTEC-E жұмысын түсіну үшін Отто циклі бар қозғалтқыштың теориясына жүгінейік. Сонымен, ауа-отын қоспасы ауа мен бензинді қабылдау коллекторында немесе тікелей цилиндрде араластыру арқылы алынады. Басқа нәрселермен қатар, қоспаның жану тиімділігінің маңызды факторы оның біркелкілігі болып табылады.

Төмен жылдамдықта ауа алу дәрежесі төмен, демек, отынды ауамен араластыру тиімсіз, демек, біз қозғалтқыштың тұрақсыз жұмысымен айналысамыз. Қуат блогының үздіксіз жұмысын қамтамасыз ету үшін байытылған қоспасы цилиндрлерге түседі.

VTEC-E жүйесінің дизайнында қосымша жұдырықшалар жоқ, өйткені ол тек отын үнемдеуге және жоғары экологиялық стандарттарға сәйкес келеді. 

Сондай-ақ, VTEC-E-нің айрықша ерекшелігі - әртүрлі пішіндегі жұдырықшаларды пайдалану, олардың бірі стандартты пішін, екіншісі сопақ. Осылайша, бір кіріс клапаны қалыпты диапазонда ашылады, ал екіншісі әрең ашылады. Бір клапан арқылы отын-ауа қоспасы толығымен енеді, ал екінші клапан төмен өткізу қабілетіне байланысты айналмалы әсер береді, бұл қоспаның толық тиімділікпен жанып кетуін білдіреді. 2500 айн / мин кейін екінші клапан да біріншісі сияқты жұдырықшаны жоғарыда сипатталған жүйелердегідей жабу арқылы жұмыс істей бастайды.

Айтпақшы, VTEC-E үнемдеуге ғана емес, сонымен қатар айналу моментінің кеңдігіне байланысты қарапайым атмосфералық қозғалтқыштарға қарағанда 6-10% -ға күшті. Сондықтан, бұл бекер емес, бір кездері VTEC турбоагрегаттардың маңызды бәсекелесіне айналды.

3 сатылы SOHC VTEC жүйесі

3-кезеңнің айрықша ерекшелігі жүйенің үш режимде VTEC жұмысына бағытталғандығы болып табылады, қарапайым сөзбен айтқанда - инженерлер VTEC үш буынын бір топқа біріктірді. Жұмыстың үш режимі келесідей:

• қозғалтқыштың төмен жылдамдықтарында VTEC-E жұмысы толығымен көшіріледі, мұнда екі клапанның біреуі ғана толық ашылады;
• орташа жылдамдықта екі клапан толық ашылады;
• үлкен айналымдарда клапанды максималды биіктікке дейін ашатын орталық жұдырықша қосылады.

Қосымша электромагнит үш режимде жұмыс істеуге арналған.

Мұндай қозғалтқыш тұрақты 60 км / сағ жылдамдықпен 3.6 км-ге 100 литр жанармай шығынын көрсеткені дәлелденді.

VTEC сипаттамасына сүйене отырып, бұл жүйе сенімді деп саналады, өйткені дизайнда онымен байланысты бөліктер аз. Мұндай қозғалтқыштың толық жұмыс режимін сақтау уақытында техникалық қызмет көрсетуден, сондай-ақ белгілі бір тұтқырлық пен қоспалар пакеті бар мотор майын қолданудан басталуы керек екенін түсіну маңызды. Сондай-ақ, кейбір иелер VTEC-те электромагниттер мен жұдырықшаларды лас майдан қосымша қорғайтын торлы сүзгілері бар дегенді білдірмейді және бұл экрандар әр 100 км сайын өзгертілуі керек.

Сұрақтар мен жауаптар:

i VTEC дегеніміз не және ол қалай жұмыс істейді? Бұл клапан уақытының уақытын және биіктігін өзгертетін электронды жүйе. Бұл Honda әзірлеген ұқсас VTEC жүйесінің модификациясы.

Дизайн ерекшеліктері қандай және VTEC жүйесі қалай жұмыс істейді? Екі клапан үш жұдырықшамен (екі емес) қолдау көрсетеді. Уақыт белдеуінің конструкциясына байланысты сыртқы жұдырықшалар рокерлер, рокерлер немесе итергіштер арқылы клапандармен байланысады. Мұндай жүйеде клапан уақытының жұмыс істеуінің екі режимі бар.