VTEC
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
VTEC (Variable valve Timing and lift Electronic Control)
Система изменения фаз газораспределения с электронным управлением. Используется в двигателях внутреннего сгорания фирмы Honda. Система позволяет управлять наполнением топливно-воздушной смесью камер сгорания. На низких оборотах двигателя система обеспечивает экономичный режим работы, на средних — максимальный крутящий момент, на максимальных оборотах — максимальную мощность.
Содержание |
[править] Вступление в VTEC
В 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.
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.
VTEC это попытка компромисса между производительностью двигателя на высоких оборотах и его стабильностью на низких.
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.
[править] DOHC VTEC
Хондовская система VTEC являет собой простой способ интегрирования нескольких профилей кулачков на одном распредвале. В частности у клапана появляется третий кулачок с б́ольшим профилем, что открывает клапан на большее время и впускает больше горючей смеси в цилиндр. Переключение между профилями управляется давлением масла, температурой и оборотами двигателя, а так же скоростью машины. При определённых оборотах двигателя, масло вталкивает блокирующий штифт в паз включая высокопроизводительный кулачок в работу. Тем самым клапаны открываются выше и на большее время, впуская в цилиндр больше горючей смеси и повышая мощность двигателя. В системе DOHC VTEC профили кулачков для низких и высоких оборотах стоят на впускных и выпускных клапанах.
Изначально система VTEC была представлена в DOHC варианте в 1989 году и использовалась в автомобилях Honda Integra. Автомобиль продавался в Японии и на него устанавливался вариант двигателя B16A, который развивал 160 л.с. (119 кВт). Американский рынок увидел VTEC в 1990 году, когда североамериканское подразделение Honda, Acura выпустило спорткар Acura NSX использовавший двигатель DOHC VTEC V6. В скором времени система VTEC появилась и в других автомобилях, таких как 1992 Acura Integra GS-R.
[править] SOHC VTEC
С ростом популярности и рыночного успеха, Honda выпустила упрощенную версию VTEC — SOHC VTEC. Поскольку в SOHC двигателях используется один, общий распредвал для впускных и выпускных клапанов, VTEC работает только на впускных клапанах. Причина лежит в свечах зажигания, которые расположены между двумя выпускными клапанами, делая невозможным размещение нескольких профилей кулачков.
[править] SOHC VTEC-E
Следующая версия SOHC VTEC, VTEC-E была разработана не для повышения производительности на высоких оборотах, а для повышения экономии топлива на низких. Для этого, на низких оборотах открывался только один впускной клапан, впуская обедненную смесь и тем самым экономя топливо. При высоких оборотах, давление масла подключало второй клапан и повышало мощность.
[править] 3-stage SOHC VTEC
Также, Honda представила на некоторых рынках 3-stage SOHC VTEC. Эта система является комбинацией #SOHC VTEC и #SOHC VTEC-E. На низких оборотах работает только один клапан, на средних оба клапана, а на высоких в действие вступают высокопроизводительные кулачки. Таким образом экономичность и мощность повышены по сравнению с предыдущими версиями.
[править] i-VTEC
i-VTEC (i значит интеллектуальный (ан. intelligent)) представил непрерывно изменяемыe фазы газораспределения на распредвале впускных клапанов в системе #DOHC VTEC. Технология впервые применялась на хондовских четырёхцилиндровых двигателях К серии в 2001 году (в 2002 в США). Подъём и продолжительность открытия клапанов по прежнему управлялся разными профилями кулачков, но впускной распредвал получил способность опережения от 25 до 50 градусов (в зависимости от двигателя). Фазы управляются компьютером, используя давление масла и изменяемой передачи распредвала. Регулирование фаз зависит от оборотов и нагрузки двигателя и могут варьироваться от отсутствия опережения на холостом ходу до максимального опережения под полным газом и низкими оборотами. Как следствие, увеличивается момент на низких и средних оборотах.
Для моторов К серии существуют две разновидности i-VTEC. Первая создана для мощных моторов, таких как в RSX Type-S и TSX, а вторая для экономичных моторов таких как в CR-V или Accord. Производительная i-VTEC это тоже самое что #DOHC VTEC с добавленной системой фаз газораспределения и направляющими роликами в приводе клапанов. Экономичная i-VTEC это #SOHC VTEC-E у которой впускные кулачки имеют два выступа, очень маленький и очень большой, а так же отсутствием VTEC на выпускных клапанах. Оба мотора можно легко различить по выдаваемой мощности: производительные системы выдают около 200 л.с., а экономичные моторы не превышают 160 л.с.
